Ako vzniká zvuk pri prehrávaní LP platne?

Určite sa vám už doma stalo, že pri ukladaní vašej obľúbenej LP platne na tanier gramofónu ste si prezerali drážky a zamysleli ste sa nad tým ako vlastne prenoska z toľkých miniatúrnych drážok prenesie zvuk?

Predstavte si, že idea, ktorá stojí za celou touto technológiu je stará už viac než 140 rokov a vďačíme za ňu vynálezu T. A. Edisona, ktorý sa nazýva fonograf.

V tomto článku na našom blogu sa vám posnažíme čo najviac priblížiť proces prenosu zvuku z drážok vinylovej platne pomocou prenosky a pozrieme sa aj na takých „velikánov“ analógového sveta, ktorý stáli pri vzniku platní alebo prenosiek už od samého začiatku – spoločnosti Thorens Goldring.

Ako mechanicky zaznamenať zvuk

V dnešnej dobe sú vlastne všetky moderné prehrávače hudby len „zjednodušené“ verzie klasických počítačov. Vaša hudba je v nich uložená v súboroch, ktoré obsahujú spleť rôznych dát uložených na nejakom druhu pamäte.

V prípade hudobných CD je spôsob uloženia hudby na samotnom disku v podstate veľmi podobný, dáta sú do povrchu disku „vypálené“ spôsobom, aby ich laser v mechanike dokázal prečítať podobne ako keby boli priamo na disku. Ako ale zaznamenať zvuk mechanicky? V dobe, keď Edison vynašiel svoj fonograf ešte ľudia o počítačoch ani o CD nosičoch nesnívali. Aj samotná elektrina v bežnej domácnosti bola dosť veľkým sci-fi.

Dáta na disku CD ako vypálené mikroskopické hrbolčeky

Keď prebehnete prstami po železnom zábradlí, ozýva sa z neho zvuk. Keby ste vystriedali rôzne zábradlia, jednotlivé tóny budú odlišné. Pohybom prstov po zábradlí naň prenášate určitú kinetickú energiu. Tyčky zábradlia vďaka tejto kinetickej energii začnú vibrovať podobne ako píšťaly na organe, vďaka čomu sa dá do pohybu aj vzduch okolo týchto tyčiek a vzniká zvuk.

Prvé zvukové záznamy

Na princípe vibrácií fungoval aj prvý Edisonov fonograf, ktorý pozostával z valčeku pokrytého fóliou, na ktorom bola pripevnená tuba s ihlou pripevnenou o fóliu. Pri prezentácií tohto zariadenia Edison rozprával do tuby, ktorá koncentráciou energie jeho hlasu rozvibrovala ihlu a táto do valčeku vyryla drážky. Ihla sa pohybovala smerom hore a dole, čiže podľa hlasitosti, ktorou Edison rozprával bola drážka hlbšia alebo plytšia. Týmto spôsobom teda na valčeku vznikol mechanický záznam Edisonovho hlasu.

Pre prehratie tohto záznamu stačilo celý proces obrátiť naopak. Týmto spôsobom ihla začala snímať drážku a z tuby sa ozýval zaznamenaný Edisonov hlas.

Pôvodný Edisonov fonograf

Od predstavenia Edisonovho fonografu ubehlo len 6 rokov a vo švajčiarskom meste Sainte-Croix bola v roku 1883 založená spoločnosť Thorens, ktorá spočiatku vyrábala hracie skrinky a od roku 1903 prešla na výrobu fonografov.

Hermann Thorens – zakladateľ
Hracia skrinka z produkcie spoločnosti Thorens

V roku 1906 taktiež vzniká aj dnes už najstarší výrobca prenosiek do gramofónov, spoločnosť Goldring, ktorá bola založená v Berlíne v roku 1906 a venovala sa výrobe súčiastok pre rodiaci sa gramofónový priemysel. Celú históriu spoločnosti Goldring od jej vzniku až po dnešok si môžete prečítať v článku „Príbeh spoločnosti Goldring,“ ktorý sme na blogu publikovali minulý rok.

Príchod prvých vinylových platní

Prvá prezentácia vinylových platní v takej forme ako ich dnes poznáme prebehla v roku 1948, kedy spoločnosť Columbia Records odprezentovala prvú 12-palcovú vinylovú platňu v hotely Waldorf-Astoria v New Yorku.

Reklamný plagát spoločnosti Columbia Records pre novú senzáciu tej doby – LP platňu

Na toto predstavenie dostatočne skoro nadviazala už spomínaná spoločnosť Thorens, ktorá na trh už v roku 1957 priniesla model gramofónu TD 124, ktorý bol už v tej dobe označovaný ako HiFi prehrávač platní. Veľký úspech, ktorý tento gramofón zožal nasmeroval spoločnosť Thorens na dráhu, ktorej sa drží ako výrobca high-endových gramofónov až do dnešného dňa. Na našom e-shope nájdete v ponuke všetky modely gramofónov značky Thorens a ako oficiálny slovenský distribútor značky Thorens máme 90% produktov aj priamo skladom.

Legendárny gramofón Thorens TD 124, vďaka ktorému je firma Thorens aj dnes špičkou na trhu s gramofónmi

Určite neprehliadnite ani náš článok „Ako si vybrať gramofón,“ ktorý vám pomôže zorientovať sa vo všetkých parametroch a napovie vám aj, na čo si pri výbere treba dať pozor.

Doba už síce pokročila, ale základný princíp záznamu zvuku na vinylovú platňu sa veľmi od toho ako zaznamenával zvuk Edisonov fonograf nelíši. Zvuk je zaznamenaný v drážke, ktorá je na platni len jedna a tiahne sa od okraju až po stred. Šírka tejto drážky sa pohybuje v rozmedzí od 0,04 – 0,08mm v závislosti od úrovne signálu. Dĺžka celého záznamu na jednej platni, keby ho bolo možné vyrovnať a natiahnuť by mohla dosahovať až neuveriteľných 500 metrov.

Zväčšený hrot prenosoky pri snímaní drážok platne

Obe strany drážky platne (ľavá aj pravá) sú na seba umiestnené kolmo s vrcholom uhla na spodnej strane. Jedna strana drážky reprezentuje záznam z pravého kanála a druhá strana z ľavého. Veľkosť záznamu pre daný kanál sa môže pohybovať v rozmedzí niekoľkých mikrónov (tisícin milimetra) preto sú gramofóny také náchylné na akékoľvek externé vibrácie a rušenia, keďže na zosnímanie týchto veľmi malých nerovností je potrebné obrovská presnosť.

Snímanie drážok z platne pomocou prenosky

Záznam vyrytý do povrchu platne sa pri prehrávaní na gramofóne sníma pomocou prenosky. Na prenoske sa nachádza hrot, ktorý sa vďaka svojím malým rozmerom zmestí do drážky a môže ňou prechádzať. Vďaka nerovnostiam v drážke platne začne hrot pri prechode drážkou vibrovať a tieto vibrácie sa pomocou chvejivky prenášajú do telíčka prenosky, v ktorom nastáva premena mechanickej energie na elektrickú. V závislosti od typu prenosky môže premena mechanickej energie na elektrickú prebiehať tromi rôznymi spôsobmi:

  • Prenosky typu  MM sú zložené z dvojice magnetov, ktoré sa pohybom hrotu v drážke rozkmitajú a zmenou ich magnetického poľa sa v cievkach prenosky vytvára veľmi malé elektrické napätie.
Kmitanie prenosky typu MM
  • Prenosky typu MI fungujú na veľmi podobnom princípe ako MM prenosky s tým rozdielom, že miesto trvalého magnetu sa v prenoskách tohto typu využíva dočasný magnet, ktorý môže byť ľahší ako ten trvalý.
Kmitanie prenosky typu MI
  • Posledným typom sú MC prenosky, ktoré sú opakom MM prenosiek. Tu sa využívajú cievky, ktorých hmotnosť je omnoho menšia ako hmotnosť trvalých magnetov, vďaka čomu sú tieto prenosky schopné snímať aj tie najmenšie zmeny drážky s najväčšou presnosťou čo vo výsledku prináša omnoho viacej detailov vo výslednom zvuku.
Kmitanie prenosky typu MC

Kompletný prehľad rozdielov medzi jednotlivými typmi prenosiek a aj prehľadnú porovnávaciu tabuľku všetkých modelov prenosiek značky Goldring si môžete pozrieť v našom e-shope.

Prečo je pri gramofónoch nutné použiť phono-predzosilňovač?

Kvôli fyzickým limitom LP platní je nutné samotný signál pre záznamom na platňu dodatočne upraviť tak, že úroveň nízkych frekvencií sa zníži a pri tých vyšších sa naopak zvyšuje. Krivka, ktorou sa táto ekvalizácia signálu riadi bola určená asociáciou RIAA pred mnohými rokmi. Ak ste už niekedy pripojili výstup z gramofónu priamo do zosilňovača bez použitia phono-predzosilňovača, určite ste si všimli, že výsledný zvuk bol veľmi tichý a veľmi tenký, bez akýchkoľvek basov.

Každý phono-predzosilňovač disponuje zabudovanou spätnou odozvou, ktorá zvyšuje úroveň  basových frekvencií a vyrovnáva vyššie frekvencie na určitú úroveň, aby bolo možné dosiahnuť vyrovnanú reprezentáciu jednotlivých frekvencií. Vo phono-predzosilňovači sa taktiež signál zosilňuje, keďže pôvodný signál z gramofónu môže v niektorých prípadoch byť len na úrovni tisícin voltu. Z tohto dôvodu je nutné signál výrazne zosilniť, aby ho potom mohol od predzosilňovača ešte prebrať samotný zosilňovač.

Sami teda vidíte, že prenos signálu z platne nie je vôbec žiadna mágia. Spomeňte si však, keď znova budete na gramofón ukladať ďalšiu platňu, aký geniálny proces sa za tým všetkým ukrýva a s radosťou si užite svoju obľúbenú hudbu.

Ako si vybrať gramofón

Či už vás kúzlo analógového zvuku z vinylových platní očarilo len nedávno, alebo ste skúsený zberateľ, ktorý sa pozerá po vylepšení svojej zostavy, v tomto článku sa vám pokúsime priblížiť čo všetko by ste mali vedieť pred tým, než sa vyberiete do štúdia s cieľom kúpy nového gramofónu.

Pre absolútnych začiatočníkov, gramofón robí dve veľmi dôležité veci. Na jednej strane je to zariadenie, ktoré otáča vinylovou platňou konštantnou rýchlosťou – väčšinou 33 alebo 45 otáčok za minútu. U niektorých gramofónov ste sa mohli stretnúť aj s rýchlosťou 78, táto sa však používa pre prehrávanie šelakových platní, ktorých výskyt je už v dnešnej dobe vzácny. Prehrávanie takýchto platní dokonca vyžaduje aj špeciálny druh prenosky. Na druhej strane, gramofón umožňuje osadenej prenoske čítať „akustickú informáciu“ z drážok platne. Výsledný efekt celého tohto procesu veľmi závisí od použitých materiálov a konštrukcie gramofónu ako celku.

Čo môžete získať tým, že do kúpy gramofónu investujete väčšiu sumu

Ak sa zbieraniu LP platní chcete venovať naozaj seriózne, určite by ste sa nemali pozerať po lacných modeloch gramofónov typu „all-in-one,“ ktoré v dnešnej dobe môžete nájsť aj v ponuke väčších obchodných reťazcov. Kúpou takéhoto gramofónu síce ušetríte, ale tieto zariadenia sa skôr správajú ako hobľovačky platní. V zozname nižšie uvádzame krátky zoznam vlastností, ktoré odlišujú drahšie gramofóny od tých lacnejších.

Nižšie triedy gramofónov, väčšinou do 500 – 600€

  • Hliníkový tanier a ramienko
  • Niektoré časti šasi môžu byť plastové
  • Automatický gramofón
  • Osadená základná prenoska
  • Zabudovaný predzosilňovač (ktorý je možné obísť a použiť externý)

Výber gramofónov Thorens z našej ponuky v tejto kategórii

Stredné triedy gramofónov, väčšinou od 600€ – 2000€

  • Ramienko hliníkové, alebo z uhlíkových vlákien
  • Oceľový sklenený, alebo akrylový tanier
  • Manuálny a automatický gramofón
  • Osadená prenoska nižšej strednej / strednej triedy
  • Mohutnejšia základňa pre lepšiu stabilitu a kvalitnejšie odpruženie šasi

Výber gramofónov Thorens z našej ponuky v tejto kategórii

Vyššie triedy gramofónov, väčšinou od 2000€ a viac

  • Kvalitné, patentované materiály použité pre tanier, ložiská…
  • Väčšinou bez prenosky
  • Pokročilý návrh konštrukcie celého šasi
  • Nutnosť použiť externý predzosilňovač

Výber gramofónov Thorens z našej ponuky v tejto kategórii

Kľúčové časti gramofónu

  1. Tanier – poskytuje základňu, na ktorú sa ukladaná vinylová platňa (na tanier sa ešte dáva podložka, ideálna je napr. kombinácia gumy a korku)
  2. Oska a ložisko – stará sa o plynulé otáčanie taniera
  3. Motor a kladka – táto súčasť sa nachádza len v gramofónoch, ktoré majú remeňový pohon, poskytuje krútiaci moment a otáča tanierom
  4. Rameno –  väčšinou vyrobené z pevných, ale zároveň ľahkých materiálov, napr. hliník alebo uhlíkové vlákna. S vysokou presnosťou sníma drážky platne za pomoci prenosky
  5. Prenoska – vďaka hrotu, magnetom a cievke vo vnútri premieňa kinetickú energiu z drážky platne na elektrický signál
  6. Šasi – poskytuje stabilný základ pre všetky súčasti gramofónu, zabraňuje vzniku nežiaducich rezonancií
  7. Nožičky – absorbujú vibrácie, aby sa na gramofóny neprenášali vibrácie z okolia

Dôležité vlastnosti

Navonok môžu vyzerať takmer všetky gramofóny veľmi podobne. Avšak, pri pohľade „pod kapotu“ sa nájde pár rozdielov, ktoré sú dosť podstatné a mali by ste ich pri výbere zvážiť.

Remeňový pohon verzus priamy pohon

Záleží na tom, či je motor priamo spojený s tanierom? Áno, záleží. Gramofóny pre DJ-ov sú vybavené skôr priamym pohonom, keďže sa platňa po zapnutí rýchlo roztočí na požadovanú rýchlosť a je možné s ňou voľne hýbať, keď je motor vypnutý.

Ak nie ste profesionálny DJ, vyberte si radšej gramofón, ktorý má remeňový pohon. Elastický gumený remeň pohonu spája motor s tanierom, čím sa eliminuje prenos ruchu motora a umožňuje to z nahrávky prenoske zosnímať viacej nuáns.

Prenoska

Niektoré gramofóny sú dodávané s predinštalovanou prenoskou, k iným si treba prenosku dokúpiť osobitne. Prenoska je vybavená hrotom (ihlou), ktorý číta záznam v drážkach platne. Predinštalovaná prenoska je pre začiatočníkov väčšinou postačujúca; avšak, kúpa kvalitnejšej prenosky vás môže prekvapiť tým, že vo vašich nahrávkach budete počuť aj veci, ktoré predinštalovaná prenoska nebola schopná zosnímať.

Predzosilňovač

Signál, ktorý po prečítaní informácií z drážok platne vytvorí prenoska je veľmi slabý. Z tohto dôvodu je nutné pripojiť gramofón k predzosilňovaču, ktorý zabezpečí zosilnenie signálu na takú úroveň, že ho vaše reproduktory budú schopné premeniť na zvuk. Gramofónový predzosilňovač môže byť zabudovaný priamo v gramofóne (pri gramofónoch nižších tried), môže byť súčasťou integrovaného zosilňovača alebo mikrosystému, ale taktiež si ho môžete zaobstarať aj ako samostatný externý komponent. Predzosilňovače je možné prepínať medzi režimami podľa toho aký typ prenosky používate – MM, MI alebo MC. Podľa použitého typu prenosky musí byť aj váš predzosilňovač prepnutý do správneho režimu.

Manuálny alebo automaticky gramofón

Táto vlastnosť určuje do akej miery sa budete môcť gramofónu „pliesť do práce“ pri prehrávaní platne.

Manuálne gramofóny

S pomocou manuálnej páčky pre zdvih ramienka uchopíte a zdvihnete ramienko z aretačnej pozície a umiestnite hrot prenosky na úvodnú drážku platne. Keďže pri chode mechanizmu v automatickom gramofóne môže vzniknúť isté minimálne rušenie, väčšina puristov, ktorý naozaj dbajú aj na drobné detaily siaha po manuálnych gramofónoch.

Polo-automatické gramofóny

Na začiatku taktiež pomocou páčky zdvihnete ramienko a umiestnite ho nad drážky platne. Kľúčový rozdiel spočíva v tom, že potom ako platňa dohrá, gramofón je sám schopný ramienko zdvihnúť  a umiestniť ho späť do aretačnej pozície, aby ste sa nemuseli obávať, že nekonečným otáčaním sa vám zbytočne znehodnotí hrot prenosky, keď náhodou gramofón nevypnete hneď.

Automatické gramofóny

Pri plne automatickom gramofóne je celý proces len otázkou stlačenia jedného gombíka, ktorý zabezpečí, aby sa ramienko zdvihlo z aretačnej pozície, umiestnilo sa nad začiatočnú drážku na platni a po dohraní celej strany zase prišlo späť na svoje miesto.

USB výstup na gramofóne

Väčšina ľudí si kupuje gramofón práve kvôli tomu, že milujú analógový zvuk. Avšak, niektorých zákazníkov určite poteší možnosť „stiahnutia“ si svojich obľúbených albumov na LP aj do iného formátu, ktorý je možné si potom dať napr. do mobilu. Ak by ste mali záujem o takýto gramofón, môžete sa pozrieť na modely TD 201TD 202 v našej ponuke.

Dôležité technické parametre

Výzor gramofónu je jedna vec. Určite si nebudete kupovať zariadenia, ktoré sa vám na prvý pohľad nepáči. Možnosť porovnania, ktorá je vám dostupná z pohodlia domova sú väčšinou len uvádzané technické parametre, ktorých názvy môžu pre začiatočníka znieť dosť ezotericky. V krátkosti si teda vysvetlíme čo znamenajú aspoň tie najdôležitejšie z nich.

Odstup signál / šum (SNR)

Uvádza koľko šumu v pozadí je možné počuť. Väčšie číslo je vždy lepšie, keďže čím väčší odstup signálu, tým lepšie. Ideálne hodnoty sú 65dB a viac.

Rýchlosť otáčok

Drvivá väčšina platní je určená pre rýchlosť 33,33 otáčok za minútu. Niektoré vydavateľstvá publikujú aj platne určené na prehrávanie rýchlosťou 45 otáčok za minútu, ktoré sú kvalitnejšie. Sem-tam sa môžete stretnúť aj s rýchlosťou 78 otáčok za minútu, ktorá je určená pre prehrávanie šelakových platní, ktoré však vyžadujú aj špeciálny typ prenosky.

Wow a flutter

Tento parameter uvádza s akou presnosťou (odchýlka) dokáže motor gramofónu otáčať tanierom. Veľká odchýlka spôsobí, že zvuk z platne sa vám bude zdať akoby zrýchlený alebo spomalený v závislosti od toho, či sa motor otáča o trochu rýchlejšie alebo pomalšie ako by mal. Ideálna hodnota je max. odchýlka 0,25%.

Na túto tému by sme sa vedeli zapísať aj celú knihu, preto ak by vás zaujímalo viacej informácií, napríklad ako sa správne starať o svoj gramofón a svoju zbierku platní, alebo ako si vybrať prenosku zastavte sa v našom štúdiu na pokec. Radi vám poradíme prípadne pustíme niečo pekné z platne.