Newsletter Subscribe
Enter your email address below and subscribe to our newsletter
ByRedakcja
Gramofon jako źródło dźwięku – przewodnik
Share your love
Gramofon odczytuje dźwięk zapisany mechanicznie w spiralnym rowku płyty. Igła drga, wkładka zamienia te drgania na bardzo słaby sygnał elektryczny, a dalej trzeba go wzmocnić i skorygować, zanim trafi do głośników. Od tego, jak zbudowany jest gramofon i jak go podłączysz, zależy, czy będzie dobrym źródłem dźwięku w domowym systemie.
W tym artykule przeczytasz o:
Zasada działania gramofonu krok po kroku
Zasada odczytu pochodzi jeszcze z fonografu. W prototypie Thomasa Edisona z 1877 roku drgania igły bezpośrednio poruszały membraną. Emil Berliner zbudował pierwszy gramofon w 1887 roku i w miejsce walców zastosował płyty. We współczesnych urządzeniach przebieg jest taki:
- Talerz obraca płytę ze stałą prędkością: 33⅓ obr./min (płyty długogrające) lub 45 obr./min (single), a w starszych płytach szelakowych 78 obr./min.
- Igła prowadzona w rowku jest wprawiana w ruch przez jego nierówności. Ich kształt odpowiada zapisanemu sygnałowi akustycznemu.
- Wkładka gramofonowa zamienia drgania igły na sygnał elektryczny.
- Przedwzmacniacz gramofonowy podnosi ten sygnał do poziomu liniowego i wprowadza korekcję RIAA.
- Wzmacniacz napędza głośniki.
Dopuszczalna odchyłka prędkości obrotowej to ±0,2%, a w gramofonach hi-fi ±0,15%. Wiele modeli ma stroboskop, czyli paski na obwodzie talerza podświetlane lampką, który pozwala ocenić, czy obroty są prawidłowe.
Historia gramofonu w datach
Zasada odczytu dźwięku z rowka ma już blisko 150 lat. Sam gramofon przeszedł w tym czasie kilka wyraźnych przełomów. Po fonografie Edisona z 1877 roku i pierwszym gramofonie Berlinera z 1887 roku sprawy potoczyły się szybko. W 1892 roku Berliner rozpoczął już regularną produkcję płyt dyskowych i gramofonów. Trzy lata później, w 1895 roku, zastąpił twardą gumę mieszanką szelakową – tak powstały płyty szelakowe, odtwarzane z prędkością 78 obr./min, które przez pół wieku były rynkowym standardem.
Kolejny przełom nastąpił dopiero po drugiej wojnie światowej. 21 czerwca 1948 roku wytwórnia Columbia Records zaprezentowała płytę długogrającą (LP) na konferencji prasowej w nowojorskim hotelu Waldorf-Astoria, w formatach 10 i 12 cali. W 1957 roku na rynku pojawiły się pierwsze komercyjne nagrania stereo – jako pierwsza wydała je wytwórnia Audio Fidelity.
Rok 1972 przyniósł dwie konstrukcje, które do dziś wyznaczają standardy w gramofonach hi-fi. Jedna to brytyjski Linn Sondek LP12 z zawieszoną podstawą (sub-chassis), druga – Technics SL-1200 z napędem bezpośrednim (direct-drive), ograniczającym drgania i zniekształcenia prędkości. Znaczenie gramofonów jako głównego źródła muzyki domowej zaczęło słabnąć dopiero w 1982 roku, gdy na rynek trafiła płyta kompaktowa (CD).
Budowa gramofonu – elementy, które wpływają na brzmienie
Gramofon składa się z dwóch podstawowych części: mechanizmu napędowego z talerzem oraz ramienia z wkładką. To ramię z wkładką jest najważniejszym elementem toru dźwięku.
Wkładka i igła
Wkładka utrzymuje igłę i zamienia jej ruch na sygnał. Najstarsze igły były stalowe, później szafirowe, a te wyparły igły diamentowe. Poza szlifem okrągłym spotyka się m.in. szlif eliptyczny i Shibata. Rodzaj wkładki decyduje o tym, jakiego przedwzmacniacza potrzebujesz:
| Typ wkładki | Napięcie wyjściowe | Czego wymaga | Wymiana igły |
|---|---|---|---|
| MM (ruchomy magnes) | ok. 2-8 mV | przedwzmacniacz MM z korekcją RIAA | łatwa, samodzielna |
| MC (ruchoma cewka) | ok. 0,1-2 mV | przedwzmacniacz MC z korekcją RIAA | u producenta |
| Piezoelektryczna (ceramiczna) | – | montowana w tanich gramofonach, wymaga większego nacisku | – |
Ramię
Zadaniem ramienia jest takie prowadzenie igły, by w rowku nie powstawało nadmierne tarcie, które zużywa płytę i zakłóca sygnał. Ramiona bywają proste, w kształcie litery J lub S, a najrzadsze są tangencjalne, prowadzące igłę tak samo jak rylec nacinający płytę. W ramionach innych niż tangencjalne kąt między osią wkładki a styczną do rowka nie powinien nigdzie przekraczać 2°.
Napęd i talerz
Mechanizm napędowy ma obracać talerz bez wstrząsów i drgań. Najczęściej spotkasz dwa rozwiązania:
- napęd paskowy – silnik przenosi ruch na talerz przez elastyczny pasek, który z czasem się zużywa i wymaga wymiany,
- napęd bezpośredni – talerz jest napędzany bezpośrednio przez silnik sterowany elektronicznie.
Istnieją też napędy cierne (z przekładnią rolkową), liniowe i hybrydowe. Ciężki talerz ma dużą bezwładność, co dodatkowo stabilizuje obroty. Z tego samego powodu obudowy gramofonów wykonuje się z materiałów o dużej masie, a całość stawia na wibroizolatorach.
Gramofon manualny czy automatyczny
W gramofonie manualnym sam unosisz ramię i opuszczasz je nad płytą. Gramofon automatyczny wykonuje większość tych czynności za słuchacza: ramię samo ustawia się na początku płyty i wraca na podpórkę po jej zakończeniu. Przykładem jest Audio-Technica AT-LP60XBT, którą obsługuje się przyciskami na przednim panelu.
Wybór zależy od tego, czy wolisz wygodę, czy pełną kontrolę nad ramieniem. Przed zakupem sprawdź też:
- czy gramofon ma wbudowany przedwzmacniacz i czy da się go wyłączyć (przełącznik PHONO/LINE),
- jakie prędkości obsługuje (33⅓ i 45 obr./min to podstawa, niektóre modele odtwarzają też 78 obr./min),
- jaki typ wkładki jest zamontowany i czy igłę da się łatwo wymienić,
- czy ramię ma regulację nacisku igły i antyskatingu,
- jakie ma wyjścia: analogowe, USB, Bluetooth.
Podłączenie gramofonu do systemu audio
Sygnał z wkładki ma bardzo niskie napięcie, dlatego gramofonu nie podłączysz do zwykłego wejścia liniowego bez przedwzmacniacza. Przedwzmacniacz podnosi sygnał do poziomu liniowego i stosuje korekcję RIAA, która przywraca właściwe brzmienie nagrania.
Możliwe konfiguracje:
- wzmacniacz z wejściem PHONO – gramofon bez przedwzmacniacza (lub z przełącznikiem ustawionym na PHONO) podłączasz do tego wejścia; wejście musi pasować do typu wkładki (MM lub MC),
- wzmacniacz bez wejścia PHONO lub kolumny aktywne – potrzebny jest przedwzmacniacz zewnętrzny albo wbudowany w gramofon, przełączony na LINE,
- komputer – modele z wyjściem USB, np. AT-LP120XUSB, łączą się bezpośrednio z komputerem, co pozwala przegrać płyty do plików cyfrowych, choćby w darmowym programie Audacity,
- bezprzewodowo – gramofony z Bluetooth, np. AT-LP60XBT, przesyłają dźwięk do zgodnych głośników i słuchawek.
Przewody między wkładką a przedwzmacniaczem powinny być możliwie krótkie i dobrej jakości, bo przenoszą sygnał o bardzo niskim poziomie.
Ustawienie i konserwacja dla lepszego dźwięku
Po podłączeniu najwięcej zyskasz na prawidłowym ustawieniu ramienia i dbaniu o płyty.
- Nacisk igły – współczesne ramiona z wkładkami magnetycznymi pracują z naciskiem rzędu 1 grama. Zbyt duży nacisk przyspiesza zużycie płyt. Regulację nacisku ustawia się pod konkretną wkładkę.
- Antyskating – wygięcie ramienia i tarcie igły wytwarzają siłę ściągającą igłę do środka płyty. Powoduje ona zniekształcenia i może skończyć się poślizgiem ramienia. Mechanizm antyskatingu ją kompensuje; w AT-LP120XUSB reguluje się go w zakresie 0-4 g.
- Ustawienie wkładki – wkładkę przesuwa się w uchwycie przód-tył i obraca, by zminimalizować błąd kąta. Służą do tego wzorniki do regulacji wkładki.
- Czyszczenie – płytę warto przetrzeć antystatyczną szczoteczką przed każdym odsłuchem, igłę regularnie czyścić i wymieniać, gdy się zużyje, a pokrywę zamykać podczas odsłuchu lub po nim.
- Stabilne podłoże – gramofon jest wrażliwy na drgania z otoczenia, dlatego stawia się go na wibroizolatorach, a samą płytę się dociąża.
Najczęściej zadawane pytania
Czy gramofon działa bez głośników?
Współczesny gramofon elektryczny sam nie wydaje głośnego dźwięku. Wkładka wytwarza sygnał elektryczny, który trzeba wzmocnić i przekazać do głośników lub słuchawek, przewodowo albo przez Bluetooth, jeśli model to obsługuje. Bez wzmacniacza dźwięk wydawały jedynie dawne gramofony mechaniczne, w których drgania igły trafiały do membrany i tuby.
Co jest potrzebne do słuchania winyli?
Potrzebujesz gramofonu z wkładką, przedwzmacniacza gramofonowego (osobnego, wbudowanego w gramofon lub we wzmacniacz jako wejście PHONO), wzmacniacza i głośników. Kolumny aktywne mają wzmacniacz wbudowany, ale nadal wymagają sygnału o poziomie liniowym.
Jak działa płyta winylowa?
Płyta ma jeden spiralny rowek, którego nierówności są zapisem dźwięku. Winylowe płyty długogrające odtwarza się z prędkością 33⅓ obr./min, single z prędkością 45 obr./min.
Jak korzystać z gramofonu?
Połóż płytę na talerzu, wybierz prędkość (33⅓ lub 45 obr./min) zgodną z płytą, a następnie opuść ramię nad początkiem płyty albo, w modelu automatycznym, naciśnij przycisk startu.
Czy do gramofonu potrzebny jest wzmacniacz?
Tak. Sygnał z wkładki gramofonowej ma zbyt niski poziom, by bezpośrednio zasilić głośniki, dlatego zawsze potrzebny jest wzmacniacz (lub kolumny aktywne z wbudowanym wzmacniaczem). Po drodze musi też stanąć przedwzmacniacz z korekcją RIAA – osobny, wbudowany w gramofon albo we wzmacniacz jako wejście PHONO.
Źródła:
