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[海老澤徹]模擬的宇宙-唱機馬達

[海老澤徹]模擬的宇宙-唱機馬達

音樂信號是由聲槽進行紀錄的,在一定的速度下作為運行動力有以下幾種方式。

①手動式

②纏繞式(下垂錠)

③發條

④電動模式

等以上幾個,接着就每種方式進行說明。

①手動式

手動式顧名思義就是人通過手動方式進行轉旋,讓圓柱形式或者圓盤形的唱片進行轉動,從而通過刻在表面的聲槽進行工作的一種方式。愛迪生的圓形唱片、伯林納的圓盤唱片是接近初期實驗階段的產物,這種人工旋轉方式從古老的資料、圖片、插圖中可以知道。

但是用手動旋轉的這種方式很難獲得恒定旋轉,為此根據手動系統的旋轉方式,為了獲得恒定轉速將被稱為『Governor』的擁有抑制轉速結構進行改良,這塊區域的原理就像早期的活動圖片(電影)的手搖式攝影機一樣,但是說起抑制轉速結構,通過人工方式且正確的長時間旋轉確保其穩定的話還是有些難度的。

②纏繞式

這裡所說的就是利用發條的重錘方式,垂直擁有長距離的重錘慢慢往下的力量進行旋轉動力的變換方式,這種方式作為唱片錄音時的旋轉動力使用在早期的錄音機中。說起播放系統的動力,由於其結構有些被誇大,
幾乎聽不到使用的案例。

但是這種方式因為重錘的下降速度接近額定速度,錄音使用的圓盤比較容易獲得額定速度,因此每次錄音都將重錘纏繞起來是一件比較複雜的工作。

1925年機電錄音(使用麥克風和放大器)方式將其具體實現,在這之前的錄音方式都是在一個設計好的錄音室中把大型擴音器形狀的喇叭放在前面,根據演湊家演奏時發出的音響聲波,將喇叭根部安裝的聲音盒的振膜進行振動,固定在這個振膜上的切割針在錄音盤上進行刻錄。對於之後的機電錄音方法,我們把這種方式稱為機械式錄音(聲波錄音)。

③發條

發條方式是在電動馬達出現之前作為唱機馬達用的小型馬達能源被使用的。單單說圓盤唱片的話,雖然轉數應該和錄音時同一個轉速,但就旋轉精準度的問題,很不統一不會很穩定在一個範圍中。大概分布為70轉速到80轉速之間,當轉速降為78轉速時,電動馬達才開始使用。

在唱片的發源地美國,交流電源的商用頻率為60Hz(20實際中期左右周期=cps用c/s表示),2極感應型的轉數為最簡單的交流馬達,每分鐘(60Hz X 60Hz)旋轉3600,這種速度與當時的唱片轉數接近,作為相對較好的削減速度而選擇46分之1約78轉速這一說法是最合理的。

在我國,這種78轉速的唱片習慣被稱為SP唱片,這是種微型聲槽,常說的LP(Long Play)唱片在1948年左右出現,兩者相比,因為以往78轉速的紫膠唱片被稱為SP(標準播放)唱片,作為日本特定名稱,SP唱片在日本以外也沒有通用的稱呼。

那麼國外的稱呼又是什麼呢,這種78轉速的唱片有一個極為普通的名字,在自動翻面唱頭中我們可以看到LP和SP交替切換使用,外國不生產『SP』,他們都記作『78』。

IEC(國際電子技術委員會)等因為有國際標準規格,曾把它分類為『78轉速的粗聲槽唱片』,與LP也好EP等的『微型聲槽=細聲槽』唱片進行對比。

通過實際的聲槽對比可以看到,SP唱片的槽寛是LP唱片的2倍,聲槽橫截面積為4倍,聲槽的寛度和轉數的乘積比較是4.69倍,12英寸(30cm)唱片,對於一張播放只有5分鐘程度的SP唱片來說,33·1/3轉速的LP唱片可能需要播放23~24分鐘長的播放時間,實際上LP唱片在錄音時的聲槽間隔由於受到變距系統控制,最大可以有30分鐘以上的錄音。

舉例說明,筆者手上有刻有《托斯上尼尼的藝術精髓》的貝多芬第9交響曲和『科里奧蘭』序曲的錄音是12英寸的LP唱片,每個面分別是33分20秒和36分50秒,從LP唱片的角度來看是最長等級的錄音時間,這個唱片聲槽之間的間隔用20倍放大鏡都不能確認,都被錄音填滿了。在單聲道錄音時代,這是一個作為使用變距系統結構效果的代表案例。

這類話題就先說到這,我們還是回到原來的話題。

唱片在紀錄唱片一面的演奏結束時發條式馬達會正確保存旋轉,唱機轉數即使昌78轉,讓旋轉保持穩定,發條馬達就必須繼續進行高速旋轉,為此發條的發條材料要保持馬達穩定所必須的彈力。

作為發條材料,需要選擇使用擁有最優秀抗張力的鋼材,其中高級的控制型留聲機為了提供穩定具有張力的長時間馬達,使用了3個發條作為能量供給源。

④電動馬達型

唱機就是根據電動模式來的,幾乎與電錄音法的引進(1925年)在同一時期開始,電錄音基本用於電子管放大器,錄音的同時對於播放系統的電力留聲機有實際作用,電力留聲機並不是通過馬達發動的,所有都是根據電力進行運作的,並且電動馬達類型在不用的時候可以切斷電源保證長時間的穩定操作,從長遠角度來看可以說是非常實惠的。

使用電動馬達的唱機分為以下幾個種類

①Eddy Current(渦流)型

②Induction(感應)型

③磁滯同步型

④其他

這種通過馬達旋轉傳梯遞到唱機的方式有幾種,之後會詳細說明這些方式。

那麼電馬達的第①種Eddy Current型,也可稱為渦流型,有些聽不太習慣的名字,但是實際上離我們身邊非常近,我們一直在使用這種馬達。它會設置在普通家庭的屋檐下,用來顯示每個家庭每月的用電量也就伯電度表,就是這種類型,在那個安靜來回轉動的音色圓盤上就是渦流。

在交流磁場中,通過放置導電性非常好的鋁合金制或者黃銅制的圓盤,這個圓盤迅速移動,圓盤附近的磁場激烈的產生變化,從而根據電磁感應作用在圓盤上產生漩渦狀的感應電流(渦流),再根據這種渦流利用圓盤的旋轉力使馬達發動,也被稱為Eddy Current型。
這種類型的馬達特點就是發動時轉矩大,可以獲得低速度安靜的旋轉。這種特點用在唱機馬達上最適合了,像美國RCA制造的在初期的電子留聲機上被使用過。馬達的話西屋電氣(WH)制造的和GE制造的有很多,但是因為無功率消秏(熱量)很大,都改為感應馬達了。

另一方面,渦流效果的應用在制動裝置(渦流制動)上也被使用,及時在現在唱機上也具有很高的人氣,Garrard301 和 Thorens TD124–都採用速度微調結構。每種形式都不同,圓盤和磁鐵的距離進行微調(非接觸式渦流制動),讓唱機轉速微調整達到卓越的想法。希望你能夠記住這些方式。

下回將會介紹其他電力馬達,進一步我們今天的話題。

來源:STEREO SOUND(中文版)192期 海老澤徹


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