Винил в 21 веке - жизнь после смерти.
Памяти всех любителей тёплого лампового звука посвящается.
Концепция продаж музыки массам родилась относительно недавно – всего около 100 лет назад. Во многих отношениях, это было сравни изобретению печатного станка – как инструменту, позволяющему быстро и точно воспроизводить идеи в напечатанном виде, что значительно ускорило обмен знаниями.
Возможность воспроизводить аудиозаписи произвело схожий эффект, так как звук является одним из векторов культурного обмена. Звукозаписывающие технологии послужили фундаментом для создания современных коммуникационных технологий. В наши дни большая часть музыки, которую мы слушаем, поступает к нам в оцифрованном виде. Интернет изменил не только способ потребления музыкального контента, но в значительной мере повлиял, как и на количество производимой музыки, так и на саму музыку (но об этом чуть позже).
На фоне всего этого, как это ни странно, в последние годы наблюдается стойкий рост продаж записей на виниловых дисках.
Тот факт, что люди, купившие альбом на виниле, часто оцифровывают его, среди меломанов часто бытует точка зрения, что аналоговые форматы хранения звука, такие как винил, на самом деле, гораздо лучше, чем современные цифровые. Так что же, современный ренессанс виниловых записей – всего лишь потребительский взгляд на устаревшие технологии через розовые очки, желание более близкого контакта с любимой музыкой или действительно, музыка на виниле звучит лучше?
Для понимания разницы между двумя форматами, для начала необходимо понять то, что у них есть общего. Вне зависимости от формата хранения, изначально звук должен быть записан посредством микрофона, преобразующего колебания воздуха в электрический сигнал. Уже этот сигнал необходимо как-то записать, а потом воспроизвести.
Впервые этот процесс был осуществлён в 1877 году Томасом Эдисоном. В процессе работы над прототипом телефона, Эдисон решил, что стоит исследовать так же и возможность записи звука для того ,чтобы воспроизвести его позднее. Так он приспособил вращающийся цилиндр, обёрнутый фольгой. В движение он приводился вращением ручки. К мембране микрофона была прикреплена игла, которая оставляла борозду разной глубины на фольге, повторяя колебания мембраны микрофона. Эдисон одновременно наговаривал текст и проворачивал ручку на постоянной скорости, и, как он и ожидал, игла оставила пропорциональную борозду на фольге. Возвратив иглу в исходное состояние и вращая ручку, он смог прослушать свой же голос в аналоговом формате. Так был изобретён фонограф.
Виниловая звукозапись работает точно по такому же принципу. Режущая головка (их делают обычно из сапфира) нарезает на носителе (он называется «мастер») дорожку, повторяющую колебания звуковых волн. На заре грамзаписи дорожки нарезались на воске, впоследствии — на фонографической фольге, покрытой нитроцеллюлозой, в дальнейшем фонографическая фольга была заменена медной фольгой. В конце 1970-х годов фирмой Teldec была разработана технология DMM (англ. Direct Metal Mastering), согласно которой дорожки формируются на тончайшем слое аморфной меди, покрывающем идеально ровную стальную подложку.
Далее с «мастера» делается «негатив», который впоследствии используется уже при серийном производстве – в пресс-цехе под пресс подаётся разогретая порция винила с уже приклеенными сверху и снизу этикетками, которая под давлением до 200 атмосфер растекается между двумя половинками пресс-формы. Затем, после остывания края обрезают, и получается готовая пластинка.
При воспроизведении записи, высота звука будет зависеть от частоты бороздки на пластинке, а громкость – от её амплитуды. Существует три способа «кодирования»: горизонтальная модуляция, вертикальная и смешанная под 45 градусов:
Горизонтальная модуляция всегда предпочтительнее, так как при вертикальной модуляции более сильны звуковые искажения, и есть ограничения по амплитуде (громкости), так как игла не сможет следовать за всеми изгибами дорожки и будет перескакивать с гребня на гребень. Однако, используя только горизонтальную модуляцию, мы сможем записать только один канал звука (монофония). Для стереофонии мы должны использовать комбинированную модуляцию (под 45 градусов) для разделения левого и правого звукового канала. Игла, закреплённая на рычаге, следует изгибам дорожки, повторяя её колебания. В массовых моделях прошлого века для преобразования сигнала использовались пьезоэлементы, однако в последнее время распространение получили магнитные головки, работающие на принципе электромагнитной индукции. Существуют звукосниматели как с подвижным магнитом, вокруг которого расположены неподвижные катушки индуктивности, так и с подвижной катушкой индуктивности и неподвижными магнитами.
Строго говоря, магнитные головки появились хронологически раньше (ещё в конце 1910-х годов), однако, их конструкция была громоздкой и ненадёжной и лишь в последнее время благодаря новым материалам с большей гибкостью и меньшей массой удалось создать хорошие звукоснимающие магнитные головки.
Сигнал, полученный с головки, теперь может быть пропущен через усилитель и воспроизведён на динамиках.
Многие энтузиасты винила спорят, что плавная и непрерывная передача сигнала аналоговым способом более правдиво передаёт оригинальную запись, чем передача цифровым способом.
Данный аргумент в большей части обосновывается на том факте, что если внимательно посмотреть на воспроизводимую цифровую звуковую волну, то можно заметить, что она на самом деле не непрерывная, а ступенчатая. Очень большое количество музыки оцифровано со стандартной для формата CD частотой оцифровки 44,1 КГц (частота оцифровки – это количество замеров частоты и амплитуды входящей звуковой волны в секунду. В формате CD замеры или «сэмплирование» производятся 44100 раз в секунду). Самое странное в этой истории, то, что этой «магической» частоте мы должны быть благодарны… видеомагнитофонам. Если вы модулируете цифровой аудио поток таким образом, чтобы иметь три сэмпла на каждую видимую строку видеозаписи, вы можете записывать аудио в реальном времени на видеомагнитофоне с частотой 44,1 КГц.
Digital Interface Handbook (Francis Rumsey and John Watkinson, Third Edition, p. 53):
In 60 Hz video, there are 35 blanked lines, leaving 490 lines per frame, or 245 lines per field for samples. If three samples are stored per line, the sampling rate becomes 60 × 245 × 3 = 44.1 kHz.…
Для экономии объёма записанного файла, мы при оцифровке звука мы должны ограничивать количество замеров на единицу времени, и с первого взгляда может показаться, что действительно при оцифровке теряется часть звуковой информации. Вопрос лишь в том, является ли частота 44,1 КГц достаточной, чтобы человеческое ухо не различало разницы.
Ответ на данный вопрос был впервые дан ещё в 1928 году инженером из Швеции Гарри Найквистом, а в 1949 Клод Шеннон доказал теорему, которую впоследствии назовут теоремой Найквиста-Шеннона (в русскоязычной литературе и в Википедии на неё ссылаются как на Теорему Котельникова – стоит отметить, что сам вопрос приоритета данного открытия – тема для отдельной статьи).
Если не вдаваться глубоко, было доказано, что для аналогового сигнала с конечным спектром всегда имеется достаточная частота дискретизации (замеров) для получения полной информации из непрерывного сигнала, или проще – нам нужно замерить каждую волну как минимум два раза, чтобы не потерять информации. Человеческое ухо различает диапазон частот в 20 000 Гц, и цифровая запись с частотой оцифровки 44 КГц может «с запасом» покрыть любую различимую человеком частоту звучания, следовательно, воспроизводимый динамиком цифровой звук функционально ничем не отличается от аналогового.
Таким образом, данный аргумент в пользу аналогового звука можно считать научно необоснованным, но это ещё не всё.
Стандартная 12-дюймовая (30 см) пластинка в силу своего размера может содержать ограниченное количество информации. Один оборот пластинки – это примерно 1,8 секунд записи. При этом, для громких звуков, особенно басов, требуется более широкая бороздка, поэтому такие звуки съедают ценную площадь на диске. Много громкой современной музыки, обилующей басами, на стандартный виниловый диск попросту не влезет. Больше того при низких частотах и высокой амплитуде игла будет просто срываться на гребнях:
При подготовке виниловой записи звукорежиссёрам приходится особо следить, чтобы этого не происходило, иначе это приведёт к появлению характерного высокочастотного «шипения».
Кроме того, слишком высокие частоты могут приводить к тому, что кончик считывающей иглы может оказаться больше, чем кривизна бороздки, из-за чего игла начнёт перегреваться и «вспахивать» дорожку, помимо всего прочего, приводя пластинку в негодность.
Для того, чтобы избежать подобных эффектов Американская ассоциация звукозаписывающих компаний RIAA (Recording Industry Association of America) в 40-50 е годы выработала амплитудно-частотную характеристику (Кривая RIAA) – компромисс, сложившийся из необходимости получить наилучшее качество воспроизведения из технически несовершенных устройств механической грамзаписи.
И так, винил недолговечен, имеет ограничение на длительность записи, имеет ряд физических недостатков, связанных с ограничением амплитудно-частотных характеристик, которые он в состоянии воспроизвести, и, кроме того, органы слуха человека не в состоянии заметить разницу между звучанием цифровой и аналоговой записи. По крайней мере, этих аргументов достаточно для грамотного и здравомыслящего человека, чтобы разрушить миф о том, что цифровая запись имеет худшее качество, чем аналоговая.
Однако остаётся вопрос, что же привлекает к винилу людей, осознающих всё, что было сказано выше? По большей части, это можно объяснить ностальгией по положительным личным моментам их молодости. Память об этих моментах вызывают у них эмоциональное состояние комфорта, и, хотя теоретически, разницы в качестве звука по сравнению с цифровой копией, нет, винил часто звучит по-другому именно в силу несовершенства самой технологии и особенностей микширования записи.
Фундаментальные ограничение винила было снято в эпоху цифры, что оказало весьма сильное воздействие на то, как в настоящий момент микшируется музыка в студиях, да и на самих композиторах и музыкантах. Современная музыка стала динамичнее, плотнее и громче во многом благодаря той свободе, которую предоставила возможность цифровой записи. Но именно этот фактор и вызывает столько критики со стороны искушённых слушателей. «Уплотнение» привело к своеобразной войне громкости, которую ведут современные коммерческие звукозаписывающие студии: тихие звуки на общем фоне кажутся более громкими относительно всей записи, а громкие – более тихими.
В погоне за общим уровнем громкости звукорежиссёры либо полностью игнорируют, либо теряют при сведении те музыкальные нюансы, которые так полюбились в своё время любителям винила.
Если же сводить музыку без учёта коммерческому стремлению к громкости, цифровая запись наоборот – позволит тренированному уху раскрыть большую глубину и богатство звучания, чем виниловая запись. По большей части, критика цифры со стороны поклонников винила – это не критика технологии, как таковой, а критика современных звукорежиссёров, музыкантов и композиторов.
Напоследок, нельзя не упомянуть, что та же технология записи виниловых пластинок была использована для создания позолоченного диска, отправившемуся в своё путешествие среди звёзд на борту космического аппарата «Вояджер 1» 1 сентября 1977 года. Сейчас, уже за пределами Солнечной системы, в пустоте межзвёздного пространства плывёт запись, где в сжатом виде представлены 200 тысяч лет истории человечества. Если «Вояджер 1» не столкнётся с чем-либо тяжёлым, эта запись – возможно, будет единственным, что останется во вселенной после нас.
