如何科学的折腾黑胶

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如何科学的折腾黑胶

2023-11-28 15:43| 来源: 网络整理| 查看: 265

序言

通常来说,一套数码音源的声音是可以想象的。这种想象可能基于媒体或论坛玩家的描述,再加上一点个人试听体验和幻想衍生而成。这并不意外,对于知名的高级数码音源,他们的描述往往是相近的——从容大气、均衡细腻、鲜活灵动,诸如此类的评价反复出现。可以说这是优秀数码音源的普遍共性,至于每个品牌如何在共性基础上展现厂商自我风格,就是另外一回事了。

数码音源+模拟音源,二者并不矛盾,都买即可

对于黑胶音源来说,这种想象难免落入刻板印象的陷阱,这里有两个原因——1.黑胶音源硬件搭配的灵活性非常高,2.高级与低级黑胶硬件水准表现差异巨大。前者意味着黑胶设备的搭配千变万化,在没有足够使用经验的前提下,一套陌生黑胶系统的声音可能与你猜想的完全不同,后者则意味着大众认知中的“黑胶味”不能代表优秀黑胶音源的实际体验感受。

当然,你我也可以完全不在意这些,真正给我们带来快乐的是音乐内容,重放系统只不过是实现这一目的的硬件手段。完全可以把追求高品质黑胶重放看做是音响爱好者的“无病呻吟”,我写这篇文章也并不是鼓吹高级硬件的优越性,实际上这些产品很多时候都是供不应求的。

真正值得注意的问题在于——即使排除硬件水平差异等因素,如何正确、合理、有效的使用黑胶设备在当今也变成了一个问题,毕竟,显而易见的,很多黑胶音源设备不是那种插上电源、信号线即可工作的傻瓜式产品。何况总有人不满足于低质量的黑胶重放,而在愿意折腾的人群中,以下情况屡见不鲜。

永远有人拿着以讹传讹的N手信息瞎折腾,还自认为掌握了宇宙真理。

永远有人用着N年前生产未经良好保养和维护的古董货,宣传这才是真正的高水准纯模拟(崇古的风气真是源远流长)。

永远有人无法理解材料应用和加工制造水平的进步。

永远有人不相信理论、工具、仪器在音响系统中的作用。

永远都有既不懂物理也不懂电声的人对其他玩家指手画脚。

永远有人告诉你理论技术和科学指导不能解释音响系统的一切。

永远有人用眼睛来欣赏本来是听觉享受的产品。

当然,这很正常。

现实情况是——在这个世界上,由于身体状况、经济能力、阅历眼界、学识修养等诸多原因,不是所有人都能理解、体验、拥有并享受高级音响器材。那么,我们只能允许某些人的自我安慰和自我催眠,用不可知论的观点以及纯主观的体验来解释和判断HIFI。我也承认目前的科学技术确实无法解释音响系统中的所有问题,但这不等于科学技术没有用,不等于高级优秀产品制造商都是骗钱的,更不等于理论、工具、仪器没有用,可能只是不懂和买不起而已。

但是,从另一个角度来说,我们也不应当过分夸大一些东西,比如测试结果对于音响器材的解释能力,以至于有时候甚至到了不需要聆听,依靠技术指标即可判断电声产品优劣高下的地步,这当然是另一种极端,然而音响器材并不是“非黑即白”的,我们需要理论的指导、工具的辅助,但同时也需要根据自己的感受进行调整和判断,这也正是HIFI音响有意思的地方,尽管HIFI的本意是——高保真,但现实中的HIFI音响系统却没有标准答案,包括所谓的“听现场”,也不是标准答案。

归根结底,黑胶系统只是一套纯机械、纯模拟的重放音源,本身没有任何神秘的地方,问题的本质只在于——是否正确的调试和使用,而这就要求必须将理论与实践相结合,依托于理论指导、辅助工具、以及一小部分操作经验,我这篇文章就是要说明这件事,并提供一些基于个人实践与理论知识基础上的解释和操作指导。

 

一、黑胶唱片的介绍和若干问题

在讨论黑胶音源硬件之前,我们首先需要明确黑胶唱片到底是什么,这个问题虽然看似非常简单,但其实大有文章。

比较学术的答案是这样的:“现在通常所说的黑胶唱片是一种采用乙烯基塑料为原料,通过热压成型制造的圆形音轨的密纹(micro groove)唱片,表面有刻录音频信号的细小刻纹凹槽(即groove),由哥伦比亚公司于1948年首先推出33.33 rpm版本,其后RCA推出45 rpm版本。1958年后随着Varigroove技术出现而推出立体声版本。因为大多是黑色的,所以国内通常称为黑胶唱片,英文名则是Vinyl(乙烯基的意思)”

当然,这种回答对于大多数人是没有意义的,不过很遗憾,相对准确的描述大多如此乏味,简单地说,黑胶就是塑料制成的模拟唱片(CD和SACD则是数字唱片),使用黑胶唱机播放。但这就完了吗?显然没有。

 

EVA终章 喷溅彩胶,制作唱片时加入多种颜色的PVC颗粒

比如对于黑胶唱片来说,一定是黑色的吗?不一定,黑胶唱片中也有两种另类——彩胶和画胶,前者指的是使用彩色塑料制成的唱片,后者指的是有喷绘或印制图案的唱片,但这两种唱片的寿命会稍微短一点。因为黑胶选择做成黑色是有道理的,碳黑着色在一定程度上也可以让唱片更耐磨一些,当然,大多数黑胶都不是因为反复聆听导致使用寿命终了的,更多的是保存、拿取、使用不当造成的损伤。

黑胶唱片一定是圆形的吗?也不一定,黑胶中还有一种异形碟片。不过,虽然外形可以是任意形状,但记录声音信号的刻纹凹槽却必须是圆的,所以这种异形黑胶记录声音的位置比较有限,播放时间普遍较短。(一般一面也就一两首歌)

 

上述两点只是比较直观、肉眼可见的外形颜色上的区别,而黑胶碟片需要注意和讨论的东西远不止这些,比如下面的几个问题:

1. 尺寸区别

有3种典型尺寸——7英寸、10英寸、12英寸(这里的尺寸指的是唱片直径,1英寸=25.4mm)。唱片尺寸越小,播放时间越短,刻纹也更靠近内侧,众所周知,黑胶内圈循迹失真是比较高的(除了正切唱臂,但这种设计显然不是主流)。

2. 声道区别

分为单声道(MONO)和立体声(STEREO)两种,单声道唱片刻录在刻纹凹槽底部,立体声唱片刻录在刻纹凹槽左右两侧,最好使用单声道唱头播放单声道唱片(以MC唱头为例,两种唱头线圈绕制方式有明显区别)。

3. 转速区别

可分为三种不同转速的型号,分别是

33.33 RPM—LP唱片,最常见的黑胶唱片。LP即long play,播放时间比其他两种唱片更长,12寸LP唱片单面播放时间可达二十多分钟。

45 RPM—EP唱片,目前公认的说法是其音质优于LP,播放时间相对较短,多用于单曲唱片或高规格复刻唱片,中心固定孔有两个规格,大孔EP唱片需要使用辅助固定组件。

78 RPM—SP唱片,早期的粗纹唱片,现在一般称之为“留声机唱片”,需要使用专门设计的SP唱头(唱头针尖大多较粗,65μm规格),非专用款唱头播放有可能产生大量噪音。

4. 厚度区别

黑胶唱片以重量换算厚度,早期黑胶大多比较薄(120g等多种规格),新近制造的黑胶则有180g或200g的品种,较厚的唱片相对来说更不容易变形。过去有种说法,唱片不同的厚度会导致在未针对性调整的情况下唱头VTA和针压发生变化,但以实际使用来说,二者的变化其实是可以忽略不计的(使用单点唱臂会稍微敏感一些),除非用极端情况进行对比。

5. 刻录宽度区别

国际标准IEC和德国标准DIN两种规格,这两种规格唱片外圈起始位置相同(146.3mm),但内圈结束位置不同(内圈理论最小值56mm),而唱片内圈重放失真问题较大。处理并解决这个问题的方式是——调整唱臂循迹几何关系(即唱头校准零点位置),关于这点在介绍唱臂的时候会详细讨论。一个比较简单又管用的处理方式是舍弃内圈只在外圈刻录音轨,常见于现在生产的某些高品质复刻唱片。

6. 均衡曲线区别

早期黑胶唱片不同厂牌有不同的均衡曲线(虽然都是衰减低频提升高频,但滤波时间常数不一样),1954年美国首先发布了RIAA均衡曲线(3个滤波时间常数,T3 3180μS,T4 318μS,T5 75μS)并进行统一化,1964年RIAA均衡曲线正式成为国际标准(这也是为什么有人说1965年后唱片均衡标准变得统一了),1976年IEC修订增加了重放时的第4个滤波时间常数T2 7950μS,则称为RIAA/IEC或eRIAA均衡曲线(最新版本是IEC 60098:2020),但修订后的规格并没有被普遍采用,因此重放均衡曲线仍然以RIAA 1954为主流。部分未统一的老版唱片,如果想获得较好的重放效果,则需要唱头放大器支持对应的均衡曲线。

 

唱头放大器需要具有负载调节、增益调节、MC/MM唱头放大这三项基本功能

目前,我们所说的黑胶唱片(或者说大家比较常见的),指的是黑色、12英寸直径、33.33 RPM转速、IEC刻录宽度、RIAA标准均衡调制、立体声的LP唱片,单面播放时长大概十几到二十多分钟之间。这些信息在唱片盘芯标签和唱片封套上都有描述。

还有未谈及的比如深沟槽的区别、刻录密度的区别(70年代后刻纹变的更加密集)等等,这些问题一方面比较学术,另一方面以大多数人的实际硬件水平来说,区别可能不会很明显,感兴趣的话可以看黑胶白皮书,也就是上面提到的IEC 60098:2020技术文件。IEC的技术文件有时候很好玩,比如对于HIFI的界定,但在黑胶唱片规格上,还是很严谨的。

 

金色彩胶,ALLNIC Amber唱头,SAEC WE-407/23唱臂

除了技术上的区别,玩家最关心的可能是版次区别,但这个话题就比较大了,而且与硬件规格和技术性能无关,我的唱片储备谈这个问题似乎还有些为时过早,同时我一直有一个观点——品相成色重要性远高于版次,如果你能买到好成色的首版或经典版唱片当然好,买不到或买不起的时候则建议优先考虑成色,即使再好的名碟,如果品相低于NM-,那么听起来也是有一些糟心的。

 

黑胶唱片的制作方式、工作原理、重放过程等诸多因素决定了它是一个很脆弱的东西,CD碟片的保存很简单——干燥、避光、避免划伤即可,但黑胶不行,黑胶唱片除了以上要求之外还有两个重要要求——干净和平整,但这两点是基本不可能完全实现的。

任何一张黑胶唱片,无论新旧,总不可避免的存在各种瑕疵问题,比如翘曲、细微的不平整、偏心、表面划伤等等,哪怕它是刚出厂,刚才从产品线上下来也一样。干净也只能是相对的,哪怕你用最先进的洗碟机,或者选择全新拆封的唱片,也难免会有灰尘和杂物沾染到黑胶唱片上,这些都是黑胶唱片的先天不足。

在保存和使用黑胶的时候有几点需要注意

1. 在阴凉通风避光处保存,避免阳光直射,避免温湿度变化过大,更换污损的内外封套,竖立固定存放。拿取时,避免手指触摸刻纹部分,应当接触盘芯和边缘。

2. 播放前最好对唱片进行清洁,清洁时需要使用纯净水和专用的清洗剂并晾干。唱片放在唱机上后,使用导电纤维制成的软毛刷进行再次清洁和去静电,播放时避免在唱片表面喷洒各种液体(所谓的“湿播”)。

3. 播放时将唱臂移动到唱片最外侧引导轨或想听的音轨位置上,使用唱臂升降器降下唱臂,最好不要反复连续重放同一条音轨。

上述问题和操作要求网上有很多视频讲解,不明白的话,看看视频教程会更加直观。

唱头通常很脆弱,操作唱臂时应养成使用唱臂升降器的习惯

 

好了,说完了黑胶唱片是什么和怎么收纳使用,接下来就是黑胶唱片最常见的一些争议问题。比如模拟味、声音密度高、频宽更大以及它的磨损和使用寿命。

1. 模拟味

黑胶模拟味的来源,有一种说法很典型——“模拟音源是连续的,数字音源是间断的,因为它是连续的,所以它有模拟味”。

这种说法无异于将模拟信号与模拟味联系在一起。从技术上说,黑胶唱片是模拟音频存储介质,播放过程是纯模拟和纯机械的,虽然也有日本ELP唱机这种采用光读取技术的产品,但并不是主流选择(DS Audio光电唱头本质还是机械读取)。黑胶碟片读取出来的信号确实是一个连续的模拟信号,但数字音源的输出信号同样也是,在这一点上,二者没有区别。

之所以有这种说法,显然是不知道或不理解“奈奎斯特采样定律”。这里我说明一下,根据奈奎斯特采样定律我们可以得出以下结论

“如果采样频率至少为被采样信号中最高频率的2倍,那么一个带宽受限的连续信号就可以用一个离散的采样点序列替代,这种替代不会丢失任何信息”。

上述操作就是模拟信号转化成数字信号的过程,也就是A/D采样记录的过程,数字化音频的开始。音频信号恰好是一个带宽受限的信号,这里限制的地方有很多,除了人为限制之外,还有话筒的频响、音频硬件设备的频响等因素。所以,只要采样频率(比如192K Hz)和精度(比如24bit)足够高,就可以认为在A/D采样和D/A重放中不会丢失任何信息,再加上信号输出经过模拟电路(低通滤波器,LPF)平滑处理,尽管数字音频文件确实是一个离散的采样点序列,但数码音源的输出信号却是一个连续的模拟信号。

这套理论是有完整证明的,我不指望所有人都能看懂它,只需要知道结论就可以了,遗憾的是很多人对电声技术的了解非常粗陋匮乏。

常见的小型双声道ADDA——Lynx Hilo,支持24bits 192KHz规格

除此之外,关于模拟味,还有一种很典型的说法——“数字音源无法完美重放微小声音信号,而黑胶唱片和黑胶音源可以”

这又是对于数字音频技术不了解导致的认知错误,目前主流的母带级数字音频通常为24 bit/192K Hz规格,24 bit采样精度即将信号分割成2的24次方,16777216份。假设采样(A/D)或输出(D/A)音频信号电平为1V,此时可记录或重放的最低电平信号为0.0596μV。

这个值是什么概念很多人并不了解,简单的说吧——目前所有的市售成品音频放大器本底噪音均高于此值、常见的手机或便携音频播放器的输出本底噪音不会低于1μV、通常室内环境噪音大概是30dB、黑胶唱头播放空白音轨的输出电平大概在mV级别。

看明白了吗,上述四种情况,任何一项均明显高于数字音频可记录的极限微小信号。何况黑胶音源的信噪比、动态范围都明显低于数字音源,以黑胶唱片中非常出名的“直刻黑胶”为例,动态范围大概在70dB左右(也有文章说是80dB),而现有高水平DAC的动态范围可以轻松达到120dB。即使不谈这些数据,黑胶重放时的底噪难道没有体会过吗?被底噪淹没的音频信号真的能听到吗?

可以说,这种论调不光违反电声理论,同时也是反直觉的,但它却会被广泛传播并得到认可。

2. 声音密度高/细节好

如果你说的声音密度或细节包含失真信号、噪音信号在内,那么你是对的。你听到的东西确实比原始音频文件中的更多,黑胶音源系统在重放过程中制造出了这些“多余”的东西,比如失真和噪音。

只看黑胶唱头性能,失真确实是可控的,而且也可以做的相对较低,虽然这需要比较大的代价。但在黑胶重放的过程中、在唱头循迹读取的过程中,这件事就变得微观上不可控了,循迹失真超过1%并不是什么稀奇的事情(常见的铁三角AT-3600L和高度风2M RED失真均高于此值),2%-5%也不会觉得意外。而降低失真的代价则颇为巨大且困难,比如使用精密打磨的线接触针尖动圈唱头,使用高性能唱臂并正确精准的调试,使用抖晃率低的重型唱盘,使用有效的隔离振动方案,使用高性能唱头放大器,有时还需要电容量超低的信号线和电源净化装置。

即使预算不是问题,调试手段也非常高超,有一些问题仍然无法解决——唱头循迹过程中的谐振,唱头循迹性能的极限,静电、电磁干扰、唱片表面瑕疵等等,数字音频一统天下绝对不只是因为他更方便、更便宜(早期专业数字音频设备的价格,感兴趣可以查查看)。

当你知道的这些,你还觉得那是细节多密度高嘛?如果真的是这样,那么无疑和HIFI的本意是背离的,虽然HIFI圈存在不同看法,但不会有什么人公开宣称高失真+噪音听起来更有密度/细节。

3. 黑胶频宽更好

这也是一个美好的“假象”,作为批量复制品的黑胶唱片频响取决于刻录母盘的情况,而刻录母盘的频响又取决于刻录刀头。

我们先看音频带内的表现,音频带宽通常指的是20-20K Hz,经典的Neumann SX74刻录刀头频响为20-20K Hz +/-2dB,而CD能实现5-20K Hz 0.2dB,显然是数码音源更胜一筹。虽然唱头可以提供更高的频宽参数(比如vdH DDT-II Special动圈唱头,频响5-50K Hz),但黑胶音源无论在低频还是高频都有限制。

低频方面,黑胶唱头唱臂组合后存在一个固有谐振频率,调试搭配得当的情况下一般会落在8-12Hz区间内,那么黑胶的低频响应显然不会低于此值,而且为了避免次声波输出,很多唱放会进行低切处理(或提供一个subsonic开关自己选择是否开启)。

高频方面,前文已经说过,录音、混缩、刻录过程中都存在不同程度上的频宽限制,超声波输出并不是一件好事,会导致刻盘刀头放大器和唱头放大器高频过载(有些讨论文章会提到一个名词,“Neumann极点”,说的就是这件事)。而且重放时,RIAA均衡的过程就包含衰减高频。唯一能指责的是数码音源“一刀切”式的高频处理(高频超过某个频段后迅速大量衰减),但这些频段黑胶音源到底能播放出什么?也是一个说不清的事。

这个争论的根源其实特别简单——部分唱头夸张的频宽数据,高频响应标称高达100K Hz的唱头并不是个例,但查阅技术资料就会发现,黑胶音源系统是需要避免次声波和超声波输出的,唱头在音频带内表现如何才是关键。

4. 磨损和使用寿命的争论

黑胶唱头以机械拾取的方式进行播放,针尖划过细密的音轨刻纹,磨损必然是客观存在的,这是常识,无需解释,重点在于唱头和唱片磨损的原因,以及磨损后的结果(即使用寿命)。

唱头的磨损对于干净的黑胶唱片来说,主要原因可能不是磨损,钻石针尖接触刻纹部分温度可达到100摄氏度以上(有资料说能达到130-150摄氏度),但黑胶唱片和钻石针尖都不是热的良导体,针尖上存在较大的内外温差,正是这个温差会导致钻石针尖表面的细微剥落,从而产生磨损老化。但这个理论是针对干净的唱片,如果是污损的唱片,那么无异于将唱头针尖置于砂纸之上(想象一下犁地的过程)。

唱片的磨损是由于唱头针尖给予唱片刻纹极大地压力,而摩擦会产生热量,这些热量会使刻纹沟槽发生很轻微的软化和磨损,所以很多人会告诉你黑胶唱片播放完之后不能重复播放,这是错误的,唱头不会长时间停留在一个位置上,只要不反复重放同一音轨即可。同时,由于唱片表面不可避免的存在灰尘和污渍,也会加速刻纹的磨损,尤其是那些微小的刻纹。

黑胶唱片的磨损,由唱头针压、针尖形状、针尖与黑胶刻槽接触面积、唱头磨损情况、黑胶清洁情况、播放次数等等共同决定。在唱机设置正确(正确的针压、抗侧滑力、方位角等等)的情况下,这种磨损是可以接受的,而且很多人不会反复听某一张唱片,相较之下更应该关注唱头针尖的磨损,廉价唱头大多寿命有限,而且磨损容易出现左右不平均的情况(抗侧滑力调节不当,或者干脆没这个功能),这会导致偏音,而且是无法修复的(除非换针尖)。

唱片磨损后会产生什么样的结果,这个问题是有争议的。网络上有一个很出名的实验,很多人据此反驳,认为唱片磨损影响微小甚至没有。

实验是这样做的——反复重放一张唱片,然后比较初始录音和最后一次录音文件的差异,最后得出结论:“磨损十分微小”。

针对这个实验,有两个概念需要介绍一下——1.唱片刻纹的调制速度,2.唱头针尖类型对于唱片磨损的影响很大。

唱片刻纹调制速度是一个比较冷门的概念,简单地说,原始音频信号越强,刻纹的调制速度就越高,唱头读取调制速度高的刻纹也会相应的产生较高的输出信号。一只标称5mV输出的唱头,瞬间输出电压可达到100mV以上。同时在刻录母盘的过程中,高频是被预加重的,所以如果一首歌曲有大量的高频强信号,那么对应的黑胶碟片上就会有一系列调制速度较高、连续陡峭的刻纹。如果要良好的拾取这些刻纹所包含的音频信息,那么唱头必须满足几个条件,其中之一是——唱头必须具有足够窄的侧边,比如2-6μm的侧边半径,标记为r,较宽的侧边则标记为R,高级唱头针尖基本都是一种扁宽的形状。但是,这种连续陡峭刻纹很容易被磨损,而侧边过于尖锐的唱头针尖也更容易划伤唱片刻纹,所以唱头厂商需要在循迹能力(这是一项唱头参数)和对唱片造成损伤二者之间选取一个平衡点。

Namiki展示的各类针尖放大图,右侧是圆锥针和椭圆针

但是这些问题都是针对采用高级线接触针尖的唱头来说的。所以,明白了吗?如果选用高级唱头而不是一颗入门级圆锥/椭圆针尖唱头,选择高频信号较多的黑胶唱片,选用优秀的唱放和ADC采样,这个实验的结果会有区别的。廉价唱头不能良好的拾取高频刻纹,自然也谈不上如何磨损了。

当然,我还是很佩服他们的实践精神,只是单以这个实验不能说黑胶唱片的磨损就是可以忽略的。实际情况是大多数能称得上玩家的黑胶用户,各种碟轮换着听的概率很大,因此统计某一张碟的聆听次数,可能也没有多少,自然不必太在意唱片磨损问题。

 

黑胶的保存和使用都是比较麻烦的,不过乐趣其实也就在这,慢慢的收集、清理,很多人都是在享受这个过程,但也不等于人人都能接受如此复杂和昂贵的投入(同样的内容,相较于数字文件和CD,黑胶明显要更贵一些),所以在购买黑胶硬件设备和黑胶碟片之前,这些问题是必须了解并想清楚的。

虽然有“老烧”或“商家”会告诉你,黑胶音质优秀,需要细细品味反复把玩才能体会到数码音源无法达到的水准和境界,才能明白不玩黑胶的那些人无法感受的微妙表现,才能知道什么是模拟味的HIFI系统。但是,这些说法是经不起推敲的。同时,我想问一句,他们所说的数码音源是什么?从几百块到几十万的数码音源都有,对不对?能一样吗?对比的到底是哪一款得出这样的结论呢?用来论证优越性的黑胶系统又是一个什么配置?

我自己曾经使用的一台解码器,dCS Vivaldi DAC V2.0

注意,我并不是说黑胶唱片、黑胶音源不好,它很好,但不是天下第一、不是唯一选择、更不是最佳选择。

实际上没有任何一种音源敢说天下第一,哪怕是被吹得神乎其神的开盘机和公认未来潮流的流媒体也不行。CD取代LP的一个重要原因就是——方便,当然,它也因为同样的原因逐渐被流媒体取代。尽管如此,依然有人选择CD机、选择黑胶唱机来欣赏音乐,毕竟,从玩的乐趣来说,黑胶是一个非常有意思的产品。

这一段看起来可能比较劝退,但事实就是如此。首先想清楚你到底要什么,如果只是听歌,不一定选择黑胶,如果想折腾器材也不一定选择黑胶,如果是收集(很多人都谈不上收藏黑胶唱片,也就是个收集,包括我自己)或者喜欢这种相对“文艺”一些的听音乐方式,那么黑胶确实是一个不错的选择,但追求高品质的黑胶重放以及大量收集黑胶唱片背后都需要金钱的支持,而且不是一点半点。最后玩了一圈你可能会发现,同样的投入用于听音乐,CD或其他数码音源带给你的快乐并不会比黑胶少。

有些时候,黑胶的乐趣并不在于听起来如何

未完待续


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