Gramofon był pierwszym urządzeniem, dzięki któremu ludzie mogli odtworzyć zapisany dźwięk. Jego historia jest długa, a postęp techniczny jaki się dokonał, jest ogromny.
Gramofony.
Autor: Stanisław Chrząszcz
Stary, ale jary. Ale nadszedł kres w uzyskaniu lepszej jakości dźwięku. Jeszcze pewne możliwości istniały, ale koszt wprowadzania byłby większy niż uzyskane efekty. Przełomem w jakości było wprowadzenie zapisu cyfrowego. Najpierw zapis cyfrowy wprowadzono na taśmie magnetycznej (system DAT, 1979 r.) a potem na płycie kompaktowej. Wielu z nas posiada dużą ilość analogowych płyt i fakt iż płyty te mimo większych zniekształceń dają szczególną atmosferę i ciepło słuchanej muzyki powoduje, że wielu melomanów nie może rozstać się z gramofonem. Wiele firm nadal je produkuje (jak i płyty analogowe), rozwiązania techniczne są niezwykle wyrafinowane, a same gramofony bardzo drogie. A co najważniejsze znajdują one nabywców.
Obecnie wysokiej jakości gramofon analogowy powinien mieć rozwiązania techniczne, które teraz omówię.
Napęd gramofonu. Zespół napędowy winien zapewnić płycie maksymalnie równomierny ruch obrotowy. Dobrym rozwiązaniem przeniesienia napędu jest pasek albo napęd bezpośredni., w którym talerz spoczywa na osi precyzyjnego silnika. Każdy napęd musi mieć odpowiedni układ stabilizacji obrotów w postaci układu elektronicznego, optoelektrycznego, kwarcowego, albo nawet mikroprocesorowego. Talerz jest ważnym elementem konstrukcyjnym. Im jest cięższy (większa bezwładność), tym lepsza równowaga obrotów (rekord to waga kilkudziesięciu kilogramów). Na płytę na talerzu dobrze jest położyć ciężki krążek, w celu dokładnego jej dociśnięcia i ustabilizowania.
Ramię gramofonu. Ze względu na konstrukcję ramiona dzielimy na obrotowe (najczęściej spotykane) i liniowe (tangencjalne), spotykane nawet w niedrogich konstrukcjach. Ramię obrotowe nie jest idealnym rozwiązaniem, bowiem inaczej porusza się igła podczas nagrywania krążka (liniowo) a inaczej, gdy słuchamy muzyki na gramofonie z takim ramieniem. Pojawiają się zniekształcenia intermodulacyjne a siła odśrodkowa spycha igłę do środka płyty. Aby temu zapobiec stosuje się różne konstrukcje ramion – im dłuższe tym lepsze, o kształtach litery S lub J. Materiał z jakiego są wykonane jest różny: stal, aluminium, włókna węglowe (Wilson Benesch) czy nawet drewno (Grado). Stopień skomplikowania niektórych hi-endowych rozwiązań może być bardzo duży, a cena bardzo wysoka. Najlepszym rozwiązaniem jest ramię tangencjalne, czyli liniowe, w którym wkładka z igłą porusza się idealnie po promieniu płyty, tak jak podczas nagrywania oryginału.
Wkładki gramofonowe. W pierwszych gramofonach elektrycznych z wkładką adapterową, stosowano wkładki krystaliczne, w których wykorzystuje się „zjawisko piezoelektryczne” polegające na powstawaniu napięcia elektrycznego na powierzchni niektórych kryształów pod wpływem nacisku. Napięcie to może mieć dużą wartość, nawet rzędu kilkuset voltów w przypadku niektórych kryształów, najczęściej kwarcu. We wkładce używanej do gramofonu napięcie takie wynosi około 1V. Wkładka charakteryzuje się dużą impedancją (idealnie współpracuje więc ze wzmacniaczami lampowymi) ale jej wadą są duże zniekształcenia. Produkowane były także z ceramicznego materiału piezoelektrycznego, dającego mniejsze zniekształcenia, lecz także mniejsze napięcie rzędu 100 mV. Obecnie wkładek takich się nie stosuje. MM (moving magnet) – ruchomy magnes. Tutaj magnes porusza się razem z igłą. Napięcie wyjściowe jest stosunkowo wysokie, rzędu 2,5 – 7,5 miliwolta. MC (moving coil) – ruchoma cewka. Igła jest połączona z lekką cewką, która porusza się w polu magnetycznym. Sygnał jest bardzo niski, rzędu 0,1-2,5 mV, wymaga więc dodatkowego wzmacniacza, dokładnego dopasowania impedancji wejściowej i pojemnościowej. Jest to „trudna” wkładka, stosowana w droższych konstrukcjach. MI (moving iron) – ruchoma kotwica, albo indukowany magnes. Igła jest połączona z kotwicą, która zamyka albo przerywa obwód magnetyczny układu magnes-cewka. Zaletą jest dobra podatność i mała masa drgająca. Daje podobny sygnał jak wkładka MM (4,5 mV) Produkuje je firma Grado. MCS – ruchome cewki w szeregu. Wysokiej klasy wkładka w drogich gramofonach. Daje napięcie 0,6-0,7 mV i może współpracować z wejściami typu MC. Podczas pracy gramofonu spotykamy często, oprócz znanych chyba każdemu trzasków i szumu płyty, także inne zniekształcenia.
Przenikanie międzykanałowe. Jeżeli wkładka lub igła są niewłaściwe ustawione w stosunku do ramienia pojawiają się przesłuchy. Należy dokładnie ustawić igłę z wkładką tak względem ramienia, jak i ramienia względem talerza, według instrukcji producenta.
Zniekształcenia prowadzenia poziomego. Wynika to z różnego prowadzenia igły podczas nacinania oryginału i podczas odczytywania w gramofonach z ramieniem obrotowym. Działająca siła odśrodkowa powoduje że nieco inną „trasą” przesuwa się igła podczas odczytu, niż podczas nagrywania. Odpowiedni kształt ramienia i kąty ustawienia igły pozwalają na redukcję tego zniekształcenia. W gramofonach popularnych błąd ten może wynosić 50 w lepszych tylko 1.50. Zniekształcenia nie występują w gramofonach z ramieniem tangencjalnym (liniowym). Jeżeli płyta jest zwichrowana, lub pofałdowana będą powstawały słyszalne zniekształcenia (kołysania) prowadzenia pionowego.
Zniekształcenia śladowe. Wynikają z różnego kształtu igieł nacinającej (klin) i odczytującej (zaokrąglonej). Różni producenci produkują igły o różnych, często bardzo skomplikowanych kształtach. Najtańsza i i niezbyt dobrej jakości ma kształt sferyczny. Lepsze są eliptyczne. Inne, często skomplikowane szlify, mają nazwę w zależności od producenta: Van den Hul, Fine Line, Shibata, Fritz Gyger, Orto Line i in.
Kołysanie i drżenie dźwięku. Pojawiają się zmiany w wysokości dźwięku, spowodowane nierównomiernymi obrotami talerza o częstotliwości około 2 – 8 Hz, na które ludzki słuch jest szczególnie uczulony. Częstą przyczyną jest zużycie paska napędowego.
Zakłócenia od napędu. Wszelkie drgania mechanizmów i silnika mogą wywoływać niepożądane zmiany w odbieranym sygnale. Także pole elektryczne od silników i układów sterujących mogą indukować we wkładce niekorzystne prądy, które usłyszymy po wzmocnieniu. Najczęściej mają one częstotliwość mniejszą niż 300 Hz. Ważnym jest, aby gramofon był ustawiony na stabilnej, nie przenoszącej drgań podstawie. Drgania wywołane np. naszymi krokami, czy nawet wywoływane słuchaną głośno muzyką przenoszą się na meble, obudowę gramofonu i w końcu na igłę powodując zakłócenia. Pamiętajmy o tym.
Właściwe zamocowanie wkładki i regulacja. Tutaj musimy zastosować się do zaleceń producenta wkładki. Kąt pod jakim igła powinna przesuwać się w rowku jest ściśle określony, niewłaściwe jego dobranie powoduje że powstają przesłuchy i zniekształcenia. Także nacisk igły na płytę powinien być zgodny z zaleceniami producenta. Skrajnie duży powoduje szybkie zużycie igły i płyty, a zbyt słaby może powodować częste przeskakiwanie igły. Antyskating, czyli kompensacja siły odśrodkowej realizowana jest za pomocą różnych rozwiązań - pokręcania odpowiedniej śruby czy zakładania ciężarków, ale zawsze powinna odpowiadać zalecanej wartości. Źle ustawiony powoduje zaburzenia stereofonii i wzrost zniekształceń.
Rady dla perfekcjonistów.
1. Jak wspomniałem powyżej, gramofon powinien stać na solidnej podstawie, która nie przenosi drgań i być odpowiednio wypoziomowany.
2. Gramofon wymaga częstego czyszczenia tak igły, jak im samego mechanizmu. Igłę czyścimy delikatnym pędzelkiem. Mechanizm czyścimy czystym spirytusem etylowym. Nie stosujemy spirytusu salicylowego czy kosmetycznego. Przecieramy łożysko talerza, pasek, rolkę napędową i inne pracujące miejsca.
3. Płyty wymagają delikatnego obchodzenia się. Nie powinny być dotykane palcami - chwytamy je za krawędź. Powinny być przechowywane w kopertach, w pozycji pionowej. Kurz usuwamy za pomocą specjalnej antystatycznej szczoteczki węglowej – do kupienia w sklepach tzw. „audiofilskich”. Płyt słuchamy przy zamkniętej pokrywie gramofonu. Płyty często słuchane, lub przeciwnie, długo nieużywane powinniśmy wykąpać w destylowanej lub przegotowanej wodzie z odrobiną detergentu. Dobrze sprawdza się płyn do kąpieli odbitek fotograficznych (np. polski Fotonal, do kupienia w sklepach fotograficznych). Po kąpieli płuczemy je w czystej wodzie.
4. Ze względu na niskie napięcia wyjściowe wkładek, sygnał wymaga dużego wzmocnienia. Powoduje to szereg kłopotów. Niewielkie zakłócenia, które z innego źródła nie są wzmacniane, tutaj są słyszalne. Ważną rolę odgrywa przedwzmacniacz gramofonowy i kable połączeniowe. Jeżeli słyszymy przydźwięk sieciowy, spróbujmy połączyć (uziemić) obudowy gramofonu i wzmacniacza. W gramofonie, a często we wzmacniaczu są specjalne gniazdka, lub zaciski uziemiające. Kable połączeniowe powinny być prowadzone daleko od innych kabli, szczególnie od zasilających. Także ustawienie samego gramofonu w pobliżu urządzeń, które mają silne pole magnetyczne, może negatywnie wpływać na jakość dźwięku. Wprawdzie gramofon obecnie nie jest zbyt popularnym źródłem dźwięku, ale wytrawnym melomanom daje często więcej radości, (mimo różnych ograniczeń) niż najlepsza płyta kompaktowa. Ponadto łatwy dostęp do tanich płyt na rynku wtórnym, proste sposoby przegrywania płyt na dysk komputera, możliwość obróbki dźwięku (np. usuwanie trzasków) a następnie nagranie go na płytę kompaktową, dają atrakcyjną możliwość powiększenia naszej płytoteki.
