AVmania.e15.cz

Gramofon: vynález a historie přístroje, který změnil svět

Nahlédněte s námi do světa gramofonů. Jaká je historie záznamu zvuku a vývoj záznamových analogových zařízení?

Dnes bereme záznam, či přenos zvuku jako něco samozřejmého. MP3 soubory, CD disky, streamované audio po internetu, to vše je pro nás běžné. Není tomu tak dávno, kdy si hudbu člověk mohl poslechnout pouze živě - od muzikantů. Dnešní obrovský, miliardový hudební průmysl by neexistoval bez tohoto počátku.  

Jak to všechno začalo

Thomas Alva Edison si ve svém vynálezeckém snažení mimo jiné umínil, že zaznamená lidský hlas, resp. zvuk obecně jinou formou než písmem nebo notovým záznamem. Vyšel z výzkumů fyziků a fyziologů, kteří v té době zjistili vlnovou podstatu zvuku. Zvuk je vlastně mechanický jev související s pružností hmotného prostředí, a protože každý mechanický podnět v pružném prostředí se projeví jako kmitání, lze říci, že pokud se jakýmkoliv způsobem rozkmitá nějaká mechanická součástka, stane se zdrojem zvuku.

Edison tehdy vymyslel, jak převést kmitání okolního prostředí (vzduchu) pomocí membrány na kmitání mechanického elementu. Tím mechanickým elementem byla rycí jehla, jež vyrývala různě hlubokou drážku do voskem pokrytého válečku. Váleček byl poháněn pérovým strojkem a pomocí šroubového převodu se i jehla pravidelně posouvala podél válečku.

Ve finále tak na jeho povrchu vznikla drážka spirálovitě obtáčející téměř celý váleček. Drážka ve své proměnné hloubce nesla informaci o tom, jaký tlak v daný moment působil na membránu sběrného trychtýře. Jelikož má zvuková vlna minima a maxima tohoto tlaku (z jejich počtu za jednotku času vypočítáváme kmitočet neboli výšku tónu), výsledná drážka měla (a má) stejný počet „vlnek“ do hloubky jako původní zvuk měl tlakových změn.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek

Pokud se k takovému válečku přiložila snímací jehla a váleček se opět roztočil, kmitala jehla v rytmu určeném drážkou. V případě, že se její pohyb přenesl na pružnou membránu a dodržely se shodné otáčky při snímání i záznamu, došlo k reprodukci zvuku. Na světě byl fonograf.

Rokem 1878 tak začala éra snahy o co nejvěrnější reprodukci, protože od tohoto data už hudbu nemusela vytvářet jen živá kapela a ani zpěvák nebo mluvčí nemusel být fyzicky přítomen. Zvuk se stal „instantním“ nebo jinak řečeno, daly se vytvářet „zvukové konzervy“.

Z válečků na desky

Největším problémem byl materiál pro válečky – běžný vosk se snadno ryl, ale stejně tak se snadno poškodil i záznam na něm. Přešlo se na šelak (přírodní materiál na bázi rostlinné pryskyřice), který ale zase byl velmi křehký a válečky snadno praskaly. Mezi další problémy patřila krátká doba záznamu a vysoká cena záznamového média. Výroba spočívala v kusovém kopírování z jednoho „matičního“ válečku pomocí kopírovacích strojů.

Matiční záznam se tak velmi rychle opotřeboval a zničil. Muselo se tedy přikročit k něčemu, co připomínalo předlistopadové „samizdatové“ kopírování koncertů zakázaných hudebních těles z kazety na kazetu. Jedna nahrávka se okopírovala a tyto kopie pak sloužily jako vzory pro další kopie. U fonografických válečků se to dělalo také tak, jen to nebylo možné tolikrát zopakovat, neboť mechanický záznam má své meze.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek

Fonograf a jeho záznam se poměrně rychle rozšířily po celém světě. Nepřestalo se ale přemýšlet, jak záznam zjednodušit výrobně a jak usnadnit jeho skladování – válečky se nesměly vystavit tlaku, teplu ani nárazům, musely se ukládat v kartónových pouzdrech. Již po deseti letech, tedy v roce 1888 přišel Emil Berliner s nápadem umístit drážku se záznamem nikoli na povrch válce, ale na plochu kruhové desky. Samozřejmě také do spirály, jen rozložené do plochy od okraje směrem ke středu.

Pro svůj druh záznamu postavil i první přístroj.Materiálem pro výrobu desek byla nejdříve tvrzená guma, (tzv. ebonit) a později levnější a snáze lisovatelný šelak. Plochý tvar desky se snadněji reprodukoval lisováním (forma pro desku má dělicí spáru umístěnou mimo plochu pro záznam, což se u válce realizuje velmi nesnadno) a navíc bylo možné pro záznam využít obě strany desky. Desky se díky masovější produkci staly levnější a mohly být využívány i k takovému účelu, jakým byl zvukový doprovod (tehdy ještě němého) filmu.

Tyto desky byly standardizovány pro rychlost otáčení 78 otáček za minutu. Jejich zvuk byl mnohem kvalitnější než záznam z Edisonova fonografu, důvodem bylo i zavedení jiného způsobu záznamu. Berliner totiž nepoužil hloubkový záznam jako Edison (mění se hloubka vrypu do nosiče, jehla se pohybuje kolmo k povrchu), ale záznam stranový, kde se jehla při záznamu i reprodukci vychyluje do stran od pomyslné osy drážky.

Tlak na povrch desky tedy může být mnohem menší, a hrot tak lehčeji kopíruje drobnější výchylky drážky. To umožňuje záznam i snímání slabších signálů a vyšších kmitočtů. Drážka se také méně opotřebovává a celkově je schopná tato metoda vyšší kvality záznamu díky širšímu pásmu zaznamenatelných a samozřejmě i reprodukovatelných kmitočtů.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek

Všechno má svá negativa, a tak i tento způsob záznamu má své problémy. Materiál je křehký, takže aby deska něco vydržela, musí být relativně silná a tím i těžká. Stranový záznam s sebou nese i další problém, totiž pokud je potřeba zvětšit kapacitu desky neboli dostat na desku delší záznam, musí se drážky zhustit. Tím hrozí proříznutí drážek nesoucích záznam nízkých tónů s velkými výchylkami do sousedních drážek.

Bylo tedy nutné omezit velikost výchylky záznamového nože při záznamu basových tónů. Obdobně vysoké kmitočty mají malou výchylku, a aby se vůbec taková výchylka zaznamenala, musely se vysoké kmitočty pro záznam uměle zesílit. Tyto korekce, které se při snímání záznamu musejí opačnou korekcí odstranit, měla nejprve každá produkční firma své vlastní.

Byl to určitý monopol. Firmy prodávaly své desky a své gramofony, v nichž byly v mechanickém snímacím ústrojí realizovány korekce potřebné ke správné reprodukci. Desky od konkurence sice přehrát šly, ale zvuk nebyl tak dobrý,jako z originálních firemních desek.

Na cestě k dnešní podobě

Zlom učinil v roce 1952 vznik americké společnosti Record Industry American Association neboli Americké asociace producentů desek.Ta standardizovala u svých členů jednu korekční křivku dnes známou pod zkratkou RIAA.

Díky celosvětovému uznání se mohl pod stát gramofon po druhé světové válce doslova fenoménem. Nastala éra stereofonních záznamů, které si vynutilo přání „spotřebitele“ mít doma poslech jako na koncertě. Rozvoj materiálů umožnil výrobu desek z „vinylu“ neboli plastu, který má i díky obsahu sazí dobré kluzné vlastnosti (neopotřebovává tolik hrot přenosky jako původní tvrdý šelak) a zároveň je mnohem odolnější proti rozbití.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek

Potřeba prodloužit dobu reprodukce vedla k zužování drážek - na desku se jich vejde víc, a deska tak „hraje déle“, zároveň snížení počtu otáček na 33 a 1/3 nebo 45 a 2/3 otáčky za minutu vedlo ke stejnému cíli.

Výsledkem byly už v 60. letech desky nazvané „Long Play“ neboli LP, jež měly při průměru 30cm a otáčkách 33 1/3 za minutu dobu reprodukce kolem 20 minut stereofonního záznamu na každé straně, nebo SP (Single Play) dovolující při průměru 17cm a otáčkách 45 2/3 za minutu maximální kapacitu kolem 7 minut záznamu ( až 2 průměrné písničky) po každé straně. Díky masové produkci se desky staly i velmi levným spotřebním zbožím. Pamětníci si jistě vybaví, jak si kupovali populární muziku na „singlech“ za 8 Kčs/kus.

Používaná záznamová a reprodukční technika dovolovala díky rozšíření elektronizace po 2. světové válce obsáhnout i celé pásmo kmitočtů označovaných jako „slyšitelný zvuk“. Dobře vytvořený mechanický záznam pořízený prostředky z 50. - 60. let 20. století už tenkrát umožňoval realizovat desku se záznamem kmitočtů přes 20 kHz – laboratorní testy ukázaly, že je možné zaznamenat a reprodukovat i kmitočty až do oblasti 40 – 50 kHz bez přehnaného zvýšení náročnosti výroby desky nebo speciálních zařízení pro reprodukci. Protože ale tyto frekvence nikdo „vědomě“ neslyší, nebylo na takovém záznamu dále trváno.

Na této úrovni vývoje setrvaly gramofonové desky a gramofony prakticky nezměněny až do dneška. Ano, změnila se technika, elektronky byly nahrazeny polovodiči, gramofonové desky už se dají lisovat i z matric vytvořených metodami přímého řezu do kovu (Direct Metal Mastering, DMM) nebo dokonce i kusově vyřezávat z čistých kotoučů (Direct Cut, DC), ale pořád se jedná o kus plastu, do jehož povrchu je vytvořena spirálová drážka nesoucí záznam.

Stejně jako se znovu oživují digitronové hodiny a lidé problematiky znalí si stavějí lampové akustické zesilovače, stejně jako se na silnice znovu vracejí motorky ze 60. let a do vzduchu aeroplány z dob bratří Wrightů a páně Blériota, znalci i laici prolézají půdy a sklepy a vynášejí spolu se štosy desek zapomenuté gramofony po babičce. A znovu se shánějí informace, jak s těmito přístroji a nosiči zacházet, aby co nejlépe hrály a co nejdéle vydržely.

Další článek




Přidejte svůj názor k tomuto článku

Další podobné články

Res: nový levný DAC se sluchátkovým výstupem pro iPhone 7

Res: nový levný DAC se sluchátkovým výstupem pro iPhone 7

Sony: tři nové výkonné audiosystémy pro párty

Sony: tři nové výkonné audiosystémy pro párty

Arcam Solo Movie 2.1: High-End domácí kino "vše v jednom" [test]

Arcam Solo Movie 2.1: High-End domácí kino "vše v jednom" [test]

Chcete AV přijímač, Blu-ray přehrávač, síťový přehrávač s Bluetooth i WiFi v jedné krabici? Arcam to umí, dokonce ve třech variantách a ve výborné kvalitě.

Noble Audio Sage: vstupte do nejvyšší třídy [test sluchátek]

Noble Audio Sage: vstupte do nejvyšší třídy [test sluchátek]

Ceny špičkových in-earů neustále stoupají až do nesmyslných výšin a tak potěší každý nový povedený model, který se cenově drží přeci jen trochu při zemi. I když i za něj zaplatíte přes 15 000 Kč.

Lamax Beat Prime P-1: bezdrátové kovové stylovky [test]

Lamax Beat Prime P-1: bezdrátové kovové stylovky [test]

Kovové provedení bluetooth sluchátek zatím není až tak časté, i když značně přidává na trvanlivosti a odolnosti ve srovnání s běžně používaným plastem. Lamax P-1 mají navíc i zajímavý minimalistický design.

Onkyo představilo svůj první Hi-Res audio smartphone

Onkyo představilo svůj první Hi-Res audio smartphone

FiiO X5 3rd Gen: nový audiofilský přehrávač s Androidem jde do prodeje

FiiO X5 3rd Gen: nový audiofilský přehrávač s Androidem jde do prodeje

Shanling Up: nový miniaturní přenosný DAC se sluchátkovým zesilovačem

Shanling Up: nový miniaturní přenosný DAC se sluchátkovým zesilovačem