黑膠唱片發音原理|黑膠唱片,怎麼把聲音留住的呢?

2021-02-14 中唱成都
1931年,也就是現在發燒友們口中的LP唱片的誕生之年,在這之後,黑膠唱片作為一種音樂載體,開始獨領風騷風靡了整個20世紀,即使21世紀被數碼電子產品KO過,它還是撐到了現在的復古風潮歸來。

(圖片來源於網絡)

這給無數人帶來極致美妙音樂享受的音樂載體,是如何留住聲音的呢?

黑膠唱片的發音原理(來源:科普中國)

黑膠唱片,屬於純物理髮聲,發聲時主要依靠唱針磨擦唱片的片紋:唱片片紋在唱片內成45度,一邊左一邊右,唱針就磨擦這些片紋而發聲。黑膠唱片的實質是用磁記錄聲信息的過程。用磁來記錄信息是一種常見的信息記錄方式,比如磁帶、磁卡、磁碟。對於黑膠唱片來說,由於刻紋刀都連接著纏繞著線圈的磁鐵,當聲信號傳來,根據聲音強弱會產生強弱不同的感應電流,線圈受磁場的作用而產生機械振動,由于振動幅度不同,刻紋刀會在唱片上形成間距、大小、凹凸不同的唱紋。如果我們想讓聲音的音質更好,我們可以將左右兩個聲道的感應電流分別輸入,驅動左右兩個電磁線圈振動,左右聲道合成的電磁振動,使刻刀刻出了L+R的唱片紋。唱片機常見的唱頭,有動磁式、動鐵式、動圈式,但不管哪一種,其本質都是「磁生電」的過程。唱頭刮動唱紋帶動線圈振動,振動的線圈處於磁場中,形成電流,此時已經完成了機械能轉化成電能。將線圈與擴音器連接,通過擴音器,我們就可以聽到音樂了。

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      圖片中是錄製母盤時的刻紋機,此時刻錄的還是樹脂圓盤,其實算是聲音的第一張唱片,之後還要經過多次翻模才變成模具金屬盤的。聲音經過處理後形成的機械振動軌跡,是被藍寶石針在樹脂圓盤上刻出溝槽來的。

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錄製時,左右兩個聲道的聲音電流分別輸入,驅動刻針相應的左右兩個電磁線圈,左右聲道聲音的不同部分在變為電磁振動時,使得刻針驅動幅度相加或相減,合成的電磁振動幅度就驅動鑽石頭刻針,刻成了 L + R 的唱片軌紋。到實際播放的時候,把唱針放到唱盤上後,唱針會在溝槽內移動,這裡產生的上下左右振動幅度(立體聲的振動超多),使得唱針的 L 和 R 電磁感應線圈產生各自的電流,輸出 L + R 兩個聲道的原始聲音。簡單說…就是一根唱針有兩個線圈,兩個聲道的磁場相互垂直,互不幹擾,線圈分別感應對應的聲道產生電流,然後這個聲音從一個喇叭口裡出來。

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刻紋好的母帶先用水衝洗乾淨,再用超聲波配清潔劑,去除極細小的灰塵。首先電鍍一層薄薄的銀。

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再在鎳鹽溶液中浸泡 20 分鐘鍍上一層薄薄的鎳,最後在鍍剩下大部分的鎳層,鍍 2 小時 20 分鐘的時間,不停地改變改變也就讓鍍層逐層疊加,實際上總共也就電鍍上了大概 0.3 毫米厚...

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在母帶上把電鍍層剝下來,這就是壓制唱片的模具啦~這個模具是與母帶紋路完全相反的,這才好用來壓制正確方向的黑膠唱片啊!

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因為銀不耐用,需要把銀層溶解去掉,用堅硬耐磨的鉻金屬給電鍍上。

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反向紋理的鍍鉻金屬唱片模具,還要在確定圓心後,去掉多餘邊角,和這之類的整型處理,才算是做好了最終版的模具。

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復刻黑膠唱片,要請出我們做牙刷啊、旅行箱啊之類的老朋友,PVC 顆粒進行壓制啦~

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把壓模加熱到 180℃,就讓 PVC 塑料顆粒熔化了,等 PVC 降溫冷卻後,則立刻使形狀固定下來,整個環節超快、超流暢。

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來看張細節圖,將已經具有一定厚度的 PVC 團塊放置到金屬模具中央,通過兩張模板的擠壓,一張黑膠唱片就成型了。與此同時,中間一圈的紙質標籤也是直接壓在黑膠唱片上的。

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再用帶鋸切去壓製出來多餘的 PVC 部分,我們買到的複製刻錄黑膠唱片就做好啦~有沒有「一生二,二生三,三生萬物」的感覺...母帶是錄製損耗最小的,如果再進行復刻,音質損失當然也會越來越大。

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參考資料:

《黑膠唱片的發聲原理》,科普中國

http://www.xinhuanet.com/science/2020-05/07/c_139038025.htm

《黑膠唱片,是怎麼把聲音留住的? | 有趣的製造》,有趣的製造

https://mp.weixin.qq.com/s/2XfDOByn_mbRf5GbPSg0lw

《產業觀察 | 黑膠唱片市場回暖,經典煥發新生機》,文化月刊雜誌https://mp.weixin.qq.com/s/W8wL9qnlFGuIETTNMYtmqA

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    甲殼蟲樂隊唱片    上世紀90年代,在CD的衝擊下,黑膠唱片銷量急速下滑。1998年,國內最後一條黑膠唱片生產線停產。在全球黑膠回潮的環境下,中國唱片(上海)有限公司從德國購入黑膠唱片生產線,2018年投入生產。騰訊音樂和網易雲音樂等流媒體平臺也都設立了黑膠服務專區。    上海黑膠文化研究會成立的同時,「時光流轉120年黑膠文化展」也在藝倉美術館拉開帷幕。黑膠唱片已誕生150年,在中國也走過了120年。1897年,南京路上的謀得利洋行開始銷售蠟筒留聲機和蠟筒唱片。
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