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黑膠唱片究竟是怎麼發出聲音的呢?

黑膠唱片究竟是怎麼發出聲音的呢?

今天跟大家分享一下雖然已經老到不行,但現在依然是頂級 HI-End 兩聲道音響系統必備的「全模擬」訊源:黑膠唱片(LP)。黑膠唱片跟現在的 CD、MP3 不一樣,他採用的完全模擬的訊號紀錄方式,直接把聲波的「波型」刻在那大大的黑色膠片上,再利用唱針在這些波型軌道間產生的振動擺幅將刻在唱片上的聲音還原,中間完全沒有那些數字的010101,有的只有完全模擬無數字的訊號還原,就像底片相機一樣。

幾十年前黑膠唱片還是音響主流時,唱片就像現在的 CD 組合音響一樣,許多大型的組合音響就擁有唱片機的功能。不過現在玩唱片的人越來越少,目前最常見的就只剩下夜店 DJ(而且還得是比較「堅持」的那種)、音響老玩家、Hi-End音響玩家等等。唱片機一般來說都是長得像上面那個樣子,以現在的價格來說,基本上百萬以內(是的,整組超過一百萬的唱片機選擇有很多)都是長上面那個樣子,只是在用料、抗震技術、轉盤馬達、唱臂等有等級與質量上的差異。

上面就是所謂的「唱頭」,是用來讀取黑膠唱片聲音波型的東西,作用就像是今天的光盤讀取雷射頭、硬盤讀取頭一樣。不過請注意,我這裏不講「訊號」,這是因為要強調他是完全模擬的聲音紀錄形式,因此我這裏暫時先不用「訊號」來說明,以免大家搞混、或是忘記黑膠是一種跟
0101001 這種數字訊號完全無關的東西。

上上圖的唱頭中有一根小針(在唱頭的下方),他的實際長相就如上圖中間的銀色小針。上圖是把唱頭拆下並翻過來拍的,中間那跟銀色的東西就是所謂的「唱針」,是用來在唱片軌道中拖行並讀取聲音波型的和新對象。可別小看這跟唱針跟這小小的唱頭喔!高檔的唱針甚至有利用鑽石製成的「針尖」,再加上後面的高檔唱頭,價格要飆破十萬元也不是什麼難事。而這也是音響可怕的地方,當你沈浸在「花了十萬買整套音響」的感受時,殊不知居然有一個小頭就要價超過十萬的產品!

前面一直說軌道軌道,但到底所謂的「軌道」長得像什麼呢?上圖是我花了好多時間才成功拍出來的清晰黑膠軌道照片,不過因為放大倍率不夠,所以只能看到黑膠唱片上面的條紋。這些條紋狀的東西就是唱片的軌道,也稱「音軌」,這些軌道中在唱片製造時直接利用工具在裏面刻下我們人眼看不到的聲音「波紋」,因此能再利用前面介紹的唱針來讀取裏面記錄的波型,最後再透過擴大機把這微小的聲音波型放大到我們聽得到的程度。

為了幫助大家了解唱片機的工作原理,我畫了上面這張圖讓大家參考。上上圖中那些看起來超細超細的軌道其實是像上圖左邊一般的鋸齒狀軌道,上面直接用「軌道形狀」來記錄聲音的波紋。當唱針(前面那跟小針的尖端頂點)在裏面拖移滑動時,就會因為鋸齒軌道而產生極細微的振動,而這些振動再經由唱頭內部的線圈與磁鐵產生電磁感應,將那些刻在軌道中的聲音波紋轉換為聲音電磁訊號(就像咪高峰那種概念),最後讓擴大機把電磁聲音訊號放大到能推動喇叭的程度,最後我們就能聽到聲音啦!另外,看到那些夜店
DJ 只要用手轉動唱片就能發出「估~ㄍㄧ~估~ㄍㄧ~」的聲音,就是因為唱針在軌道中快速滑動產生高速振動所產生的聲音喔!

註:現在還用傳統唱片的 DJ 已經越來越少了,許多 DJ 都改用計算機、CD 等數字裝置來仿真這些聲音,就少了那一點「味道」

知道唱片如何發出聲音之後,那麼我們就得說說「為什麼高檔唱片機那麼貴」了。現在我們可以戴着隨身聽蹦蹦跳跳的還能順暢的聽音樂,但過去唱片可不能這樣!唱針是依靠細微的振動來還原唱片上記錄的聲音波型,那些波型都是用我們肉眼看不到的「超威小」刻痕記錄。而就是這麼微小的刻痕就能記錄完整的音樂錄音,想必你應該可以想像當唱針因為唱盤振動、或是因為灰塵卡住音軌時會發生什麼事吧?相較於那些唱片上的微小刻痕,任何外來的振動、或是轉盤轉動不順暢都會造成聲音回放的不自然,甚至只要唱盤的轉速(旋轉的速度)跟唱片製造默認的轉速有些微差異,都會造成音樂回放聲音的音準不對的問題(因為唱針通過軌道的速度不正確)。

因此唱片機除了唱頭很貴之外,上面這支支撐唱頭的「唱臂」也是唱片機高價的來源之一。唱臂是一種非常神奇的機械結構,他能夠以非常平順、甚至有一點「抵抗重力」的感覺上下左右移動,讓唱針能很流暢的隨着唱片轉動而在唱片軌道中滑動並回放音樂。製造唱臂跟聽音樂前的調整都是很大的學問,若沒有調整好唱臂,會造成唱臂施加太多 /太少壓力讓唱針在軌道中平順滑動,使得音響聲音不如預期。因此除了選用高檔的唱臂讓唱針在音樂播放過程中保持穩定流暢的移動之外,設定唱片機時細心的調整「針壓」(唱針壓在唱片上的力道)更是非常困難且重要的過程。

註:調整針壓有非常迷你且精準的電子秤可以用,不過從上面的結構你也可以看出來 … 調整這玩意真的不是普通的簡單

你有聽過錄音被快速播放的效果嗎?當錄音被以一倍以上的速度播放(例如把十秒錄音在五秒內加速放完)會使得聲音變高,讓每個人講話聲音都變成迪斯尼花栗鼠一般的效果;若把錄音慢速播放,則會讓聲音變得更低沈,變成卡通巨人說話一般。這種現象就是因為聲音回放沒有依照原始的速度播放,而完全模擬記錄聲音波型的唱片就是讓你體驗這種現象的好幫手!如果你多看一些 DJ 的影片,你會發現 DJ除了快速轉動唱片讓他發出奇快聲音之外,還能調整唱片的轉速來提高聲音的音準。但如果我們要用唱片機來聽交響樂、人聲等音樂錄音,那麼我們就不能隨性的調整唱片機轉速,必須恆定在固定的轉速上才能以正確的音準、速度重現音樂錄音現場。因此高檔的唱片機都會採用非常高精密的馬達與驅動設備來轉動唱盤,讓唱盤能從第一首歌到最後一首歌都能恆定維持在固定的轉速上。

黑膠唱片由於少掉聲音波型模擬轉數字、再由數字轉回模擬的過程,因此能最大幅度的減少聲音訊號在錄音轉換過程中的損失,因此能發出更自然、更真實的聲音。但這麼好的東西為什麼現在越來越少人用了呢?除了上面說得不能在「不穩定的地方」(例如車上、或是公眾場所)播放之外,一面(播完一面要把整片拿起來翻面才能繼續播)只能記錄大約二十五分鐘左右的聲音也是造成黑膠唱片越來越少人用的主因,畢竟 CD一張就能聽一個多小時,而唱片卻聽二十分鐘就得走過去翻面,哪個比較方便我想就不言而喻了。

唱片依據錄音的長短有不同的大小,不過因為這麼大一面也只能錄製二十五分鐘左右,因此即使是單曲唱片(就裏面只有一兩首歌)也還是比 CD 大上不少。不過也因為黑膠唱片面積較大,因此黑膠唱片的封套能印刷更多的信息、以及更大的圖案,因此也是黑膠收藏家非常喜歡的一大重點。由於黑膠唱片歷史悠久,因此許多名演奏家的錄音都只有黑膠唱片的版本(有些老唱片現在已經有轉換成 CD的版本),且許多黑膠在不同產地、不同時間製造時還會有不同的標籤顏色、花紋差異,這些都是非常複雜的收藏知識,坊間甚至還有相關教學書籍可買。

總而言之呢,聽黑膠唱片絕對是比現在那些用計算機、用 CD 聽音樂來要更麻煩囉唆的玩意,但那緩慢旋轉、移動的迷人機械結構、以及更真實更自然的聲音表現卻不是現在這些「數字流」所能取代的,這也是為什麼唱片機能夠歷久彌堅,持續保持其 Hi-End兩聲道音響王者地位。現在物理、機械工藝越來越進步,對於提升唱片聲音表現的技術也越來越多,除了前面提過的唱針、唱臂、唱頭、轉盤之外,避震隔震處理也是現在玩唱片機的一大重點,例如上圖的音響神奇吸震墊就是專門用來吸收隔絕振動,避免唱片機受到振動影響而破壞音質表現的道具,這類道具在黑膠唱片世界中有非常多選擇,甚至還有利用磁鐵打造的「磁浮」抗震盤。

至於更高階的玩家就更誇張啦~上圖左邊就是前面說過的「百萬」唱盤,藉由從腳架、底座開始的整體設計,將唱片機本身的穩定性、抗震力提升到最高,最後再搭上精密轉速穩定的轉盤、高檔的唱臂、唱頭、唱針,就能最高程度的還原黑膠唱片上的聲音波型,讓音響發出最自然也最真實的聲音表現。不過大家不用擔心黑膠唱片會絕跡,現在還是有很多新的專輯推出黑膠唱片版本,例如國外的 Linkin Park等也都有黑膠版本的專輯推出,迪斯尼等公司也都不斷推出新的黑膠唱片讓音響發燒友、或是夜店 DJ 們選用,只是現在音響界開始走向小眾高價路線,才使得黑膠唱片顯得越來越「稀有」。但只要你有機會聽過一次經過完善調整的黑膠唱片,你一定會為那自然寬鬆的聲音表現而着迷,最後 …

就回不去了。

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