Płyta winylowa działa mechanicznie: dźwięk jest wycięty w spiralnym rowku jako fala – im głośniejszy dźwięk, tym większe wychylenie ścianek rowka, im wyższy, tym gęstsze. Igła gramofonu jedzie tym rowkiem, drga dokładnie tak, jak wycięta fala, a wkładka zamienia te drgania na prąd, który wzmacniacz podaje na głośniki. Żadnych zer i jedynek, żadnego odczytu laserem: to fizyczny odcisk dźwięku w plastiku, czytany diamentową końcówką. Poniżej krok po kroku, co dzieje się od rowka do głośnika, skąd na jednej płycie stereo, dlaczego album trwa 20 minut na stronę i jak to wszystko się zaczęło.
Co jest w rowku płyty winylowej?
Jeden ciągły rowek w kształcie spirali, od krawędzi do środka, o długości kilkuset metrów na stronę. Jego ścianki nie są gładkie: wiją się na boki i w górę i w dół zgodnie z przebiegiem fali dźwiękowej nagrania. Pod mikroskopem widać, że cichy fragment to prawie prosty rowek, a głośny – szerokie zakosy; wysokie dźwięki to drobne, gęste ząbki, niskie – długie, łagodne fale. Odległość między zwojami spirali też się zmienia: przy cichszych fragmentach zwoje leżą bliżej siebie, przy głośnych dalej, żeby sąsiednie rowki się nie stykały. Dlatego na płycie widać gołym okiem ciemniejsze i jaśniejsze pasy – to zmiany głośności utworów.
Jak igła i wkładka zamieniają rowek na dźwięk?
Igła to diamentowa końcówka na sprężystym wsporniku, która opiera się o obie ścianki rowka i drga razem z nimi, gdy płyta się obraca. Wspornik jest połączony z wkładką: w najczęstszej wkładce MM (Moving Magnet) porusza malutkim magnesem między cewkami, w wkładce MC (Moving Coil) porusza cewkami w polu magnesu. W obu przypadkach ruch magnesu względem cewek wytwarza słaby prąd o kształcie identycznym z drganiami igły, czyli z zapisaną falą dźwiękową. Ten sygnał jest tysiące razy słabszy niż z odtwarzacza CD i ma celowo zniekształconą charakterystykę (przy nacinaniu płyty basy się ścisza, a wysokie tony podbija, żeby rowek był węższy i cichszy), dlatego trafia najpierw do przedwzmacniacza phono, który go wzmacnia i przywraca właściwy balans według krzywej RIAA. Dopiero potem idzie do wzmacniacza i głośników. O tym, jak dobrać gramofon, wkładkę i przedwzmacniacz, piszemy w tekście jaki odtwarzacz płyt winylowych wybrać.
Skąd na jednej płycie dźwięk stereo?
Z dwóch ścianek jednego rowka. Rowek ma przekrój litery V, a jego ścianki są nachylone pod kątem 45 stopni: lewa niesie lewy kanał, prawa prawy. Igła drga w dwóch kierunkach naraz, a wkładka ma dwa niezależne układy cewek ustawione tak, że każdy odczytuje ruch tylko w jednej płaszczyźnie. Dźwięk wspólny dla obu kanałów porusza igłą na boki, różnice między kanałami – w pionie. Ten system, wprowadzony pod koniec lat 50., jest zgodny z płytami mono: stary gramofon monofoniczny odczyta z płyty stereo sumę obu kanałów.
Dlaczego 33, 45 i 78 obrotów, i dlaczego 20 minut na stronę?
Prędkość obrotowa to kompromis między jakością a czasem. Im szybciej płyta się obraca, tym więcej centymetrów rowka przypada na sekundę muzyki i tym wierniej da się zapisać wysokie tony – ale tym krócej trwa strona. Płyty szelakowe z pierwszej połowy XX wieku kręciły się 78 razy na minutę i mieściły po 3–4 minuty na stronę. Longplay z 1948 roku zwolnił do 33⅓ obrotów i dzięki węższemu, gęstszemu rowkowi (mikrorowek) zmieścił ponad 20 minut; singiel 7-calowy z 1949 roku dostał 45 obrotów i jeden utwór na stronę. Dlatego album trwa około 18–22 minut na stronę: dłuższy zapis wymaga węższych rowków i cichszego nacięcia, na czym traci dynamika i bas, a rowki przy środku płyty i tak przesuwają się wolniej pod igłą niż przy krawędzi. Stąd też wydania 2LP długich albumów i 12-calowe single na 45 obrotów: mniej muzyki na stronie oznacza głośniejszy, szerszy rowek.
Z czego jest zrobiona płyta i jak powstaje?
Z polichlorku winylu (PVC) z dodatkami, głównie czarnego barwnika i stabilizatorów; stąd nazwa. Droga od nagrania do płyty: mastering dopasowuje dźwięk do możliwości winylu, nóż tokarki nacina rowek w lakierowym dysku, z lakieru robi się metalowe negatywy i matryce (stampery), a prasa wtłacza rozgrzany granulat winylu między dwie matryce, odciskając obie strony naraz. Z jednej pary matryc powstaje kilka tysięcy płyt, zanim się zużyją; dlatego pierwsze egzemplarze z nowej matrycy są najczystsze, a różne kraje tłoczące ten sam album z własnych matryc dają nieco inne płyty – o tym więcej w tekście o tłoczeniach EU, US i Japonii. Masa płyty (120, 140, 180 g) mówi o sztywności i odporności na wypaczenie, nie o jakości dźwięku, która zależy od nacięcia i matrycy.
Zobacz, jak to brzmi w praktyce
W dziale winyli mamy w tej chwili ponad 3 100 płyt: nowe reedycje i używane egzemplarze, każdy z krajem tłoczenia w nazwie i oceną stanu.
Krótka historia: od Edisona do longplaya
Zapis dźwięku w rowku wymyślił Thomas Edison w 1877 roku – jego fonograf zapisywał drgania na obracającym się walcu owiniętym folią, a potem woskiem. Płaską płytę, którą da się łatwo kopiować, opatentował dziesięć lat później Emile Berliner; jego gramofon i szelakowe płyty na 78 obrotów zdominowały pierwszą połowę XX wieku. Przełom przyszedł w 1948 roku, gdy Columbia Records wprowadziła 12-calowy longplay z winylu na 33⅓ obrotu, a rok później RCA Victor odpowiedziała 7-calowym singlem na 45 obrotów. Płyta stereo weszła do sprzedaży w 1958 roku. Od tamtej pory zmieniły się wkładki, prasy i mastering, ale sama zasada – fala wycięta w rowku, czytana igłą – jest ta sama, co u Edisona. Dlaczego ludzie wciąż jej chcą, choć mają streaming, piszemy w tekście dlaczego płyty winylowe.
Najczęstsze pytania o działanie płyty winylowej
Czy płyta winylowa jest analogowa?
Tak. Dźwięk jest zapisany jako fizyczny kształt rowka, bez próbkowania i bez cyfr. Ale nagranie na płycie mogło powstać cyfrowo – wtedy analogowy jest tylko nośnik, nie źródło.
Dlaczego strona płyty trwa tylko 20 minut?
Bo dłuższy zapis wymaga węższych i cichszych rowków, na czym traci dynamika i bas. Dlatego długie albumy wydaje się na dwóch płytach.
Czy igła zużywa płytę?
Minimalnie przy prawidłowym nacisku i sprawnej igle. Zużyta lub źle ustawiona igła niszczy rowki przy każdym odtworzeniu – dlatego igłę wymienia się co kilkaset godzin.
Co to jest krzywa RIAA?
Umowna korekcja: przy nacinaniu płyty basy się ścisza, a wysokie tony podbija, żeby rowek był węższy i cichszy. Przedwzmacniacz phono odwraca tę korekcję przy odtwarzaniu.
Czy płyta 180 g brzmi lepiej?
Nie z powodu masy. Cięższa płyta jest sztywniejsza i mniej podatna na wypaczenie, ale dźwięk zależy od nacięcia, matrycy i jakości tłoczenia.
Podsumowanie
- Dźwięk jest wycięty w spiralnym rowku jako fala; igła drga wraz z rowkiem, a wkładka zamienia drgania na prąd.
- Stereo siedzi w dwóch ściankach jednego rowka nachylonych pod 45 stopni.
- 33⅓ i 45 obrotów to kompromis między czasem a jakością; stąd 20 minut na stronę i wydania 2LP.
- Płyta to PVC wtłoczony między metalowe matryce; masa mówi o sztywności, nie o dźwięku.
- Zasada z 1877 roku nie zmieniła się – zmieniły się wkładki, prasy i mastering.
Płyty winylowe, nowe i używane
W music-space każda używana płyta jest umyta w myjce ultradźwiękowej, odsłuchana i opisana w skali NM–G, a w nazwie ma kraj tłoczenia i format.
