Реставрація грамзаписів. частина 2.1

На початку 90-х років минулого століття відбувся різкий спад виробництва грамплатівок в зв'язку з здешевленням компакт-дисків і апаратури для їх відтворення. Деякі скептики пророкували смерть грамплатівці як носію звуку. Багато заводів, що випускали грамплатівки, закрили виробництво або перепрофілювалися. Виробники обладнання для відтворення грамплатівок теж майже згорнули випуск апаратури. Однак цей носій не помер, і в даний час продажу грамплатівок ростуть. Це відбувається не тільки завдяки ді-джеям, для яких грамплатівка - найбільш зручне джерело звуку. Багато артіс-ти, поряд з компакт-дисками, стали знову випускати свої альбоми на грамплатівки. Промисловість не забарилася відгукнутися на це явище. Якщо чотири роки тому на ринку були присутні не більше десятка моделей програвачів грамплатівок, то тепер їх уже понад півсотні. Більшість сучасних моделей програвачів мають у своїй назві приставку «pro-», натякаючи на те, що це професійне обладнання. Але чи так це? Чи дійсно їх можна віднести до розряду професійної техніки? Адже «професійність» визначається не тільки підвищену зносостійкість. За якими критеріями вибирати програвач для якісного відтворення грамплатівок? Давайте спробуємо розібратися в цьому.

Одна з найбільш важливих деталей програвача грамплатівок - тонарм. (Ми не будемо розглядати конструкції тонарма побутових апаратів). Як не дивно, тонарм теж вносить свою лепту в звучання. На перший погляд - це досить простий пристрій, що має тільки забезпечувати переміщення головки звукознімача. Однак це не так. Тонарм - втілення інженерної думки, і його конструкція заснована на дуже тонкій грані технічних компромісів. «Отже, в чому ж хитрість?» - запитаєте ви. Перше, що спадає на думку, - це те, що тонарм повинен мати надзвичайно легкий підвіс, що дозволяє йому плавно переміщатися абсолютно без зусиль. Крім цього, він повинен мати мінімальну інертну масу. З іншого боку - він не повинен мати власних резонансів в області звукових частот, щоб навіть самі низькочастотні коливання голки в процесі відтворення грамплатівки не приводили до коливань тонарма. Як же вдається поєднати всі ці суперечливі вимоги в одній конструкції? Які ще «підводні камені» є у цих пристроїв?

Існує два види тонарма: поворотний і тангенціальний. Поворотним тонармом в даний час обладнується більшість програвачів грамплатівок. Це пояснюється, в першу чергу, тим, що така конструкція має гироскопический підвіс і значно дешевше. Тангенціальний тонарм, крім більш складної механічної системи, має досить складну електронну схему, що забезпечує контроль його положення і керуючу сервоприводом, який переносить його в процесі програвання грамплатівки.

Що спільного у всіх конструкцій? В першу чергу - це система, що забезпечує притиск голки до канавці грамзапису (вона ж є регулятором тиску). Існують два типи регуляторів тиску: протівовесний і пружинний. Найбільш широке поширення мають протівовесние системи.

Майже всі сучасні діджейські програвачі грамплатівок обладнані поворотним тонармом Technics або його точною копією. Винятки становлять лише програвачі класу High End, які оснащуються тонарма власних розробок. Проте, конструкція, придумана інженерами для Technics, вважається однією з найвдаліших, незважаючи на те, що розроблена понад 25 років тому.

Подивимося уважно на цей тонарм (рис. 1). У ньому є ряд регулювань і настроювальних елементів.

Регулятор тиску
Регулятор протівоскативающей сили	а)			Регулятор кута нахилу	б)
Мал. 1. Зовнішній вигляд регулювальних елементів тонарма Technics. Підстава тонарма регулюється по висоті для настройки кута нахилу голки, шкала отградуирована в міліметрах (для нульового кута нахилу треба взяти з паспорта головки звукознімача значення його висоти і скласти з різницею між товщиною оригінального гумового сліп-мату і того, який використовується для роботи). Тиск голки на грамплатівку регулюється поворотом вантажу протівовесной системи. Регулятор протівоскативающей (anti-skating) сили відградуйовану залежно від тиску на грамплатівку

Регулятор тиску на голку є одним з найважливіших для отримання якісного звуку. Після установки головки звукознімача на тонарм необхідно налаштувати нульове значення тиску, щоб згодом можна було користуватися шкалою, нанесеною на цей регулятор. Для установки нульового значення необхідно домогтися, щоб тонарм був в рівновазі і не відхилявся ні в бік противаги, ні в бік головки. У цьому положенні нуль на шкалі необхідно перевести до ризику, не змінюючи положення противаги.

Дуже важливо пам'ятати, що тиск на голку повинно відповідати паспорту головки і голки. Зазвичай виробники вказують мінімальне і максимальне значення тиску. Я б рекомендував використовувати тиск більше середнього значення або навіть ближче до максимального. Більшість сучасних голок для програвання довгограючих грамплатівок розраховані на роботу з тиском від 1 до 4 грамів. Для конічних голок це значення, як правило, 2 ... 3 грама, а для еліптичних - 1 ... 2 грами. Сучасні голки для програвання патефонних грамплатівок працюють з тиском від 1 до 5 грамів. Конічні голки тут так само вимагають трохи більшого тиску, ніж еліптичні.

Ні в якому разі не можна встановлювати значення тиску вище рекомендованого виробником голок! Надлишковим тиском можна пошкодити иглодержатель і / або зіпсувати грамплас-Тінку. При підвищеному тиску голка почне працювати як різець!

Мал. 2. Кут нахилу може бути негативним, нульовим і позитивним. Синя лінія - перпендикулярна поверхні грамплатівки

Мал. 3. Прямий (зверху) і S-подібний тонарм

Регулятор висоти тонарма служить для компенсації кута нахилу голки щодо канавки грамплатівки. На малюнку 2 видно, що при нарізці майстер-диска кут нахилу різця може бути позитивним, нульовим або від'ємним. При відтворенні грамплатівки кут нахилу може змінитися через різної товщини грамплатівок, сліп-мату і різниці в розмірах по висоті у різних головок звукознімачів. Для отримання найбільш вірного відтворення грамплатівки кут нахилу голки в програвачі повинен точно відповідати куту нахилу різця, нарізати майстер-диск. Невідповідність цього кута в два-три градуси вже істотно позначається на відтворенні високих частот.

Регулятором протівоскативающей сили обладнуються тонарм S-подібної форми для компенсації скочується сили, що виникає при додаванні векторів швидкості і тертя. Тонарм прямої форми не мають подібного компенсатора, оскільки скочується сила в них практично відсутній. Скочується сила залежить від тертя голки об стінки канавки грамзапису, а отже від тиску голки на поверхню стінок канавки грамзапису. Цей регулятор зазвичай градуюється таким чином, щоб можна було виставляти значення протівоскативающей сили в залежності від тиску на голку. Це значення залежить також від форми і якості заточки голки і від змісту відтворюється записи. Дійсно, якщо канавка не містить звукової інформації - вона гладка, і сила тертя матиме мінімальне значення, а якщо на платівку записаний рожевий шум, то поверхню канавки грамзапису буде походити на наждачний папір. У такій ситуації сила тертя матиме максимальне значення.

Мал. 4. Зовнішній вигляд регулювальних елементів тонарма EMT-929. Тиск регулюється ричжком у верхній частині тонарма. Протівоскативающая сила регулюється шляхом переміщення точки підвісу грузика

Системи компенсації скочується сили бувають різних конструкцій. Найбільш поширені - магнітні та протівовесние. Протівовесние системи компенсаторів скочується сили мають невеликий важіль, на якому закріплюється противагу (рис. 4а). Змінюючи відстань до точки кріплення противаги, можна регулювати протівоскативающую силу. Грамплатівки для настройки програвачів мають спеціальну доріжку без канавки, по якій налаштовується протівоскативающая сила. Опустивши голку на таку доріжку на обертовому диску і регулюючи протівоскативающую силу, домагаються того, щоб тонарм не переміщує по поверхні настроювальної доріжки на поверхні тестової грамплатівки. Деякі фахівці рекомендують встановлювати протівоскативающую силу таким чином, щоб тонарм повільно переміщався від центру до краю настроювальної доріжки. Ця рекомендація заснована на тому, що тертя в реальному канавці грамплас-тинки трохи вище, ніж при русі по дзеркальній поверхні настроювальної доріжки тестових грамплатівок.

Більш точно встановити протівоскативающую силу можна так: необхідно включити відтворення монозаписи тони 1 кГц з тієї ж настроювальної грамплатівки і підкоригувати протівоскативающую силу таким чином, щоб рівень сигналу, контрольований за осцилограф на виході програвача, в обох каналах став однаковим.

Багато хто задає питання: «Навіщо ж потрібен S-образний тонарм, якщо можна обійтися прямим, які не мають скочується сили?». Відповідь на це питання можна отримати, розглянувши на «мікроскопічному» рівні процеси, що відбуваються при відтворенні грамплатівки.

Звернемося до малюнка 5. На ньому видно, що при нарізці майстер-диска грамплатівки різець, встановлений на тангенціальному приводі, переміщається по лінії радіуса грамплатівки. При відтворенні грамплатівок поворотним тонармом голка, повертаючись разом з тонармом, рухається уздовж лінії радіуса грамплатівки по дузі кола. Таким чином, вона виявиться трохи повернута щодо перпендикуляра до радіусу. Кут відхилення від перпендикуляра до радіусу грамплатівки називають кутом похибки. Як видно на малюнку, у тонарма прямої форми цей кут змінюється в кілька більшому діапазоні, ніж у тонарма S-подібної форми. Великі значення кута похибки призводять до істотного погіршення відтворення високих частот в монозаписи і до фазовим зрушенням між стереоканалами в стереозаписи. Для точної настойки на мінімальний кут похибки отвори в тримачі звукознімача робляться не круглої, а витягнутої форми, у вигляді пазів.

Мал. 5. Кут похибки у програвача з S-образним тонармом значно менше, ніж у програвача з прямим тонармом. На нижніх малюнках показано положення головки в точках «а» і «б» щодо положення різця, нарізати майстер-диск грамплатівки. Синім пунктиром показана траєкторія руху головки в процесі програвання грамплатівки. Червоним кольором показані лінії радіуса грамплатівки (по цій лінії рухався різець, нарізати майстер-диск)

Мал. 6. Кут похибки налаштовується шляхом поздовжнього переміщення головки в пазах власника таким чином, щоб голка потрапила на точку перетину штриха для даного типу тонарма і осьової лінії на шкалі. Налаштування здійснюється для двох положень тонарма на поверхні грамплатівки

Головка звукознімача з голкою закріплюється в тримачі і поміщається на тонарм. Потім на диск програвача встановлюється спеціальна шкала (рис. 6). Такі шкали, як правило, друкуються на конвертах тестових грамплатівок. Диск зі шкалою на ньому повертається так, щоб відповідна відмітка вказувала на підставу тонарма.

Переміщенням головки в пазах власника домагаються того, щоб голка виявилася в точці, зазначеної на шкалі для даного типу тонарма. Тільки після цього головка фіксується гвинтами в утримувачі. Таким чином, при повороті тонарма в процесі відтворення грамплатівки кут похибки не перевищуватиме заявленого значення.

Тангенціальний тонарм практично вільний від цього недоліку. Датчик зміни кута тонарма в СЕРВОПРИВОДИ, що переміщуються головку звукознімача уздовж осі радіусу грамплатівки, реагує на зміну кута порядку декількох часток градуса. Однак тангенціальний привід теж має свої недоліки. Найсуттєвішим є шум від роботи електродвигуна і механіки, що переміщує головку.

Для мінімізації кута похибки у професійних програвачів роблять дуже довгі тонарм (до 25 см і більше). Чим коротше тонарм - тим істотніше виявляється кут похибки.

В кінці 80-х років фірма Garard випускала тонарм з компенсатором кута похибки. В даний час деякі виробники техніки Hi End розробляють тонарм з компенсатором кута похибки, проте в серійної техніці вони поки не знайшли широкого застосування. Принцип роботи компенсатора приблизно такий же, як у ізламивается автомобільних двірників. Однак ця конструкція суттєво збільшує інертну масу тонарма і має власні резонанси.

Надмірна інертна маса тонарма несприятливо позначається на звучанні. Будь-яка грамплас-тинка має не ідеально рівну поверхню. Сильно пошкоджені грамплатівки видно відразу. При їх програванні головка як би погойдується вниз-вгору при обертанні грамплатівки. Однак більш дрібні нерівності теж завжди є у великій кількості. При надлишкової інертною масі тиск на голку буде періодично змінюватися: коли голка йде «в гору», воно буде збільшуватися, а коли голка «скочується з гори», тиск буде зменшуватися. Також в самій верхній і в самій нижній точках будуть відбуватися перехідні процеси. В результаті в фонограмі змінюється рівень високих і низьких частот. У разі, якщо пластинка сильно покороблена, програвання тонармом з великою інертною масою може стати взагалі неможливим - голка буде просто вискакувати з канавки.

Як же досягти компромісу між великою довжиною тонарма, мінімальної інертною масою і мінімальним кутом похибки? Вінцем технічної думки я вважаю розробку німецьких інженерів фірми EMT, які в середині 60-х років сконструювали тонарм EMT-928. При довжині 27 см цей тонарм з головкою вагою 9 грамів має інертну масу всього 7 грамів. До сих пір жодному виробникові не вдалося створити подібної конструкції (рис. 4б). Тонарм Technics, яким в більшості обладнуються сучасні програвачі грамплатівок, має меншу довжину і трохи більшу інертну масу. Однак в даний час вибору у покупця недорогого програвача грамплатівок просто немає.

Двигун і привід, що забезпечує обертання диска, - безсумнівно, одні з найважливіших деталей програвача грамплатівок. Принципових конструкцій приводів буває три: роликовий, пассіковий і прямий. Еволюція цього елемента в конструкції програвача залишила тільки два варіанти - пассіковий і прямий.

Які ж вимоги пред'являються до цієї конструкції? Безсумнівно, основні вимоги - це відсутність шуму при роботі, висока стабільність обертання диска програвача і мінімальні детонації при обертанні.

Програвачі з прямим приводом, що випускаються в даний час, мають двигун, в основу конструкції якого покладено двигун Technics SL-10. Ця модель є одним з найбільш вдалих багатополюсних двигунів. Розроблена в кінці 70-х років конструкція дожила до наших днів практично в незмінному вигляді. Мабуть, краще SL-10 лише двигун, розроблений для EMT-950. Модель Technics SL-15 відрізняється від попередньої наявністю в ній швидкості обертання 78 об / хв. Незважаючи на те, що рівень шуму (гулу), що виникає при роботі цього двигуна, порядку -70 дБ, можна впевнено сказати, що це одна з найбільш вдалих конструкцій.

Недоліком конструкції, можливо, є те, що сам диск програвача є ротором двигуна, а полюса статора знаходяться дуже близько до голівці звукознімача (не далі 7 см). Тому в деяких випадках застосування МС-головок в такому програвачі може викликати електричні наведення від двигуна на головку звукознімача.

Пассіковие приводи мають меншу стабільність обертання диска і більший коефіцієнт детонації, тому виробники роблять диск вагою 3, а іноді і більше 5 кг. Для збільшення пускового моменту і поліпшення значення нерівномірності обертання диска в таких конструкціях найчастіше використовуються два і навіть три двигуни з незалежними пассіка для приводу диска програвача. Навіть при використанні сверхтіхоходних двигунів, що працюють спільно, інженерам-конструкторам доводиться вдаватися до численних технічних хитрощів, щоб мінімізувати виникаючий шум і гуркіт. Хочеться зауважити, що вартість програвачів з дво- або тримоторний приводами становить кілька тисяч доларів. До цих пір неясно, наскільки виграшна ця конструкція, хоча чисто зовні такий виріб виглядає дуже переконливо.

Незважаючи на наявність недоліків у обох типів приводу диска, при виборі програвача я б вважав за краще апарат з прямим приводом, що має швидкості обертання диска 33, 45 і 78 об / хв.

Мал. 7. Шок-адсорбер програвача Technics SL-1210 вмонтований в ніжки, на яких встановлено шасі програвача. Якщо між шасі і поверхнею столу, на якому стоїть програвач потрапить жорсткий предмет, шок-адсорбер буде заблокований і програвач може «завестися»

Шок-адсорбер - це деталь програвача грамплатівок, мало відома широкому загалу (рис. 7). Відомо, що звук в програвачі грамплатівок народжується в результаті механічних коливань голкотримача в голівці звукознімача. В ідеальному випадку ці коливання повинні виникати тільки в результаті коливань голки. Однак ми живемо в реальному світі, і цілком естест-венно, що механічні коливання будуть приходити в головку звукознімача не тільки від голки, але і з іншого боку системи, тобто через тонарм від корпусу програвача. Оскільки програвач не висить у повітрі, а стоїть на столі, а стіл стоїть на підлозі кімнати або студії - все коливання, «зібрані» підлогою і столом, будуть передаватися до голівці звукознімача. Шок-адсорбер якраз призначений для гасіння та поглинання коливань, що приходять ззовні на корпус програвача.

Ді-джеї знають, які проблеми виникають, коли шок-адсорбер неякісні або заблоковані. У дискотеці це в більшості випадків призводить до електроакустичної зворотного зв'язку. Для компенсації можливих неприємних явищ, пов'язаних з вібрацією, корпус програвача навмисно утяжеляется, а шок-адсорбер встановлюється таким чином, щоб диск і тонарм були механічно розв'язані з точками опори програвача.

Для недорогих моделей програвачів сущест-вують додаткові пристрої механічної розв'язки корпусу і поверхні, на якій він встановлений. Конструкцій таких пристроїв існує безліч. При виборі додаткового шок-адсорбера треба мати на увазі, що його амортизатор не повинен мати власних механічних резонансів в області низьких і наднизьких частот. При цьому конструкція повинна бути досить жорсткою, щоб виключити погойдування програвача.

Більшість сучасних програвачів грамплатівок мають прямі виходи з головки звукознімача. Однак багато моделей «цифрових» програвачів мають вбудований передпідсилювач-коректор і навіть вбудований АЦП і цифровий вихід S / PDIF. На мій погляд, таке доповнення може стати в нагоді тільки ді-джеям, які працюють на гастролях з власним апаратом. Дійсно, вартість діджейського програвача не перевищує 500 ... 600 доларів, причому ця сума майже однакова як для моделей, що мають АЦП, так і для не мають його. Хороший АЦП варто, як правило, не менше 300 доларів. Зрозуміло, що АЦП, встановлений в такому програвачі, - невисокої якості. Він може виявитися корисним тільки для швидкої установки і комутації привізною апаратури на гастролях, коли немає впевненості в якості обладнання, до якого підключається ді-джейський апарат. У таких випадках використання цифрової комутації дійсно може допомогти уникнути наведень і інших неприємних явищ, пов'язаних з неякісним електроживленням і розв'язкою.

При виборі недорогого програвача для стаціонарної установки краще віддати перевагу моделі, які не мають такого доповнення. Дійсно, наявність в корпусі програвача цифрових схем як додаткового джерела електричних перешкод, а також ланцюгів комутації сигналів від головки звукознімача не йде на користь звуку.

Студійні програвачі грамплатівок мають вбудовані підсилювачі-коректори. Ось таким моделям можна довіряти. Але тим, хто збирається придбати студійний програвач, необхідно приготуватися витратити кілька тисяч доларів. Деякі моделі обладнання Hi End за своїми заявленим характеристикам цілком могли б претендувати на те, щоб їх використовувати в студійній роботі. Однак вартість таких програвачів часто в кілька разів вище, ніж вартість аналогічного студійного обладнання.