昨天有位北部的年輕朋友來店裏聽音樂,順便將他幾年前購買的唱頭帶來請我幫他看一下,因為他總覺得這顆唱頭在唱片內圈容易出現失真,而他也順道帶幾張容易出現失真的唱片來我這邊試試看。
我先拿起20倍的簡易放大鏡約略看一下針尖,看起來這位年輕朋友對唱針的使用狀況應該蠻細心,照顧得不錯。簡單的目視後,把他帶來連同唱頭蓋的唱針安裝到我的系統上,毫無疑問的並未出現任何問題,即便是他帶來的帕華洛帝的唱片的最末軌,依舊安定播唱將這位演唱家嘹亮閃爍星芒的高音美妙再現。唱頭應該沒甚麼問題,但是為什麼在他那邊會有內圈失真的問題出現呢?
的確,內圈失真幾乎是每一個初接觸黑膠唱片的人最容易遇到的困擾。不幸地,在不同的案例中即便同樣是內圈失真,成因卻未必相同。我最先懷疑的是不是針壓過輕所惹的禍?一問之下,他所採用的是較重針壓(較推薦針壓值略重0.1克),於是我現場將唱針針壓調重0.1克,明顯的音樂的流動性變得沉重,帕華洛帝的清亮歌聲也略帶暗沉,但是內圈失真的問題並未出現。不過引起我興趣的是當我問起他調整的針壓是幾克時,他非常篤定地說出個小數點下兩位的數值,我料想他一定是使用針壓計做為調整的依據。
用科學的工具來做為調整的依據並無可厚非,然而當你的注意力(或者說是專注力)被科學的數據分散時,往往容易處在假性客觀的迷霧中,無法做出正確的判斷。如果要聽我的建議,我會奉勸他調整針壓時別忙著用針壓計來確認當下的針壓值,而是應該培養如何分辨你所使用的唱臂在細微的針壓調整中會出現怎樣的音色差異與細節變動?
這兩種的調整態度有何不同?以針壓計決定針壓者,容易將針壓的增減與特定的聲音變化做出連想;以唱臂附屬的針壓調整機制做針壓的細微增減,雖然容易擺盪在過與不及之間的猶豫,反而容易在反覆的不確定氛圍中逐步抓住聲音的各式變化,讓自己比較容易發現更多的音樂盲點。
 
要解決內圈失真的麻煩,就得先了解內圈失真的可能成因。
由於我們使用的黑膠唱片屬於圓盤結構,採用的是等角速度運動(每分鐘33又1/3轉),所以內、外圈的聲音情報量的差異自然無法避免。所謂聲音情報量的差異的具體顯現在於相同時間中唱針畫過的溝槽長度,我隨便拿一張唱片來做例子,它的外圈起始溝槽離圓心約14.5公分,最內圈的末尾音軌距離則為6.5公分。這意味著唱針在唱片的最外圈每秒掃過約50公分的圓周面,然後隨著唱針被溝槽往裡面帶,到內圈結尾處就僅剩下掃過22.67公分的圓周面。我們將唱針每秒的巡行圓周距離拉成直線,然後按照頻率響應做分割,舉例來說如果是可聽音頻的下限20Hz的話,一個完整的20Hz訊號在唱片的外圈會占掉2.5公分的長度,在內圈就變成只有1.13公分了。可是如果以可聽音頻上限的20kHz為標的的話,一個完整的20kHz的訊號會在唱片的外圈占掉0.0025公分的長度,在內圈則占掉0.0011公分的長度了。
由數字上看來,一個完整的20kHz訊號在兩萬分之一秒的時間內分別紀錄在0.0025公分與0.0011公分的極小距離內,要完整巡行音軌拉出裡面的音樂訊號,針尖的形狀自然有決定性的影響,只不過後類比的今日大家使用的唱針基本上至少是橢圓針起跳,鮮少有人還用著粗壯的圓針,所以在硬體規格上對內圈失真的影響就不在這次的討論範圍內。要注意的是一個20kHz的週期訊號,有可能是單純的一個起落的基準訊號的方波,也有可能是經常被用來做測試基本訊號具備波峰波谷兩個起落的正弦波,至於聲學上的音波富含大量諧波具備更多的小波峰與小波谷,這意味著唱針要在更小的距離內做巡行音軌的動作,因此對於唱針與唱片溝槽的接觸面的打磨面當然是越細越好,不過這也是我們沒辦法控制的變因,所以只要略為知道即可。事實上這類的失真也跟目前要探討的主要是以破裂聲為主的內圈失真還是有所區隔,只是為了讓大家對唱片的運行多分了解也讓後續的解說更方便說明而順帶一提。
既然唱針要在小尺度的空間範圍內做上下起伏的循行運動,任何造成阻礙循行的因素都會出現可聽聞的失真,最常見的就是針尖沾黏不潔物質。依不潔物質的種類的確會出現破裂聲的特殊情況,但是此類的失真還是以音色模糊、定位飄移的情形較為常見。出現破裂聲的情況依我的推論應該是針尖早已沾染不潔物質,偏偏又放置一段時間未播唱唱片,致使沾黏的東西變硬後重新播放唱片時音樂波形再生時出現切割失真才有破裂聲的出現。只不過這種案例極少,我也只遇過兩三遍而已,陳同學的例子在第一時間檢視其針尖狀況時,便已經排除這種可能性了。
(人,是非常感官取向的動物,往往只相信自己所看、所聽、所見。音樂卻具備相當的柔軟性,特別是黑膠唱片容許擁有者在重播過程中上下其手,於是聆聽者的主觀意願往往經由自己的手顯現在聲音品質上。
舉例來說,音樂要多輕巧,才能讓大象用腳尖跳舞?
我們可以降低針壓讓輕巧出現,在1.51克時輕巧讓我滿意,以後我一看到1.51克就會聯想到大象腳尖輕巧的舞步。
某日,關上燈光,突然驚覺輕巧舞步上隱隱然龐大身軀在音樂空間中沉沉作響,輕巧與沉重在聆聽空間中取得平衡。
於是,1.51克再也不是輕巧的代名詞了。不過,這段路有些人要走很久,也很遠。)
 
即便是最堅硬的鑽石,與黑膠唱片在小範圍高壓力的接觸點上劇烈摩擦,接觸面的磨損的確不容忽視。如果以上述約20分鐘音樂含量的唱片為例,再生一面黑膠唱片,唱針需要與溝槽親密接觸超過400公尺的長度。在高溫高壓的環境下長時間工作,鑽石針尖當然會有磨損的問題存在。以高倍率顯微鏡配上適當的燈光,我們很容易觀察到唱針兩側與唱片溝槽接觸的地方會被磨出程度不一的小平台。在不多的例子中的確會出現明顯的內圈失真(超重度且極度小心使用唱頭的音樂喜好者),我觀察過的絕大多數的例子顯示即便有程度不一的針尖磨耗情形,與明顯的內圈失真所具備的關聯性並不如想像中的大。常見的針尖磨損雖然不能有效的正確循軌,卻仍然能夠正常的安定循軌,其中的差異往往要在換了新唱頭之後才會察覺出來,這與內圈失真明確的聲音缺陷仍然有程度上的差異。
依我的看法,唱針壽命可以用比較樂觀的態度看待,在廠商的保證壽命週期上乘個幾倍應該不為過。一顆正常的唱頭,每天唱兩、三個小時,四、五年後才需要擔心針尖的磨損問題。不過上述樂觀估計是建立在使用全鑽石針的唱頭為限,一般的接合針唱頭(在金屬基座上黏合小小的鑽石針尖)則不適用,因為自從上世紀七十年代起,廠商已經曉得在全鑽石針打磨之前根據鑽石的結晶結構,留針體最堅硬的部分做為與溝槽的接觸面,而接合針就無法做這方面的篩選。這方面的問題以後如果有需要再做進一步的討論。
基於在A系統出現內圈失真,在B系統卻可以正確再生音樂,唱針磨損的可能性自然也可以排除在外。
 
看完唱針順著唱片溝槽方向的影響後,我們再來看看溝槽兩側對唱針運行的影響。
我們應當知道,旋轉中的唱片提供動能讓唱針在預先刻畫的溝槽中振動,振動中的唱針利用支點運動讓線圈或磁性體(以下的說明為求簡便,統一以MC構造的唱頭為解說例)在磁場中振動,藉以產生電氣訊號後經由擴大機推動喇叭,完成音樂的再生過程。既然唱針在溝槽中振動是黑膠唱片產生音響的最基本概念,我們有必要就此一現象做更深入的了解,才能把一些看似糾結不清的問題理出起碼的頭緒。
首先,唱針在溝槽中振動,這意味著唱片溝槽在針尖兩側快速地推擠著唱針,以唱針、針桿與線圈加成的拾音系統質量必須在不影響唱臂穩定運作的情況下快速且柔順的回應溝槽的劇烈振動。如果這個拾取振動的動作導致原本應該相對於拾音系統不動的唱臂產生音頻內的振動,這樣子就會出現可聽聞的失真。
如果了解上面的說明,我們再回頭看看唱片的內、外圈是在怎樣的情況下出現這種問題。
一如開頭所提及,唱片在內、外圈單位時間內掃過的溝槽長度有超過一倍的差異。這個差異在溝槽的平行面讓同一音頻所佔據的循行長度縮小,於是在高頻端唱針必須極度的打磨縮小接觸面的曲率方能有效深入溝槽。如果在播放唱片的當下,有碎屑或黏稠的不潔物沾染在針尖上,這會讓即便有足夠曲率的唱針因為沾黏物的影響而無法完整的循行唱片溝槽,當然也會產生失真。不過這類型的失真,在聽感上比較像是音樂的收尾不夠乾淨俐落,或者是整體的聲音放不開而帶點模糊感。
 
為什麼唱片內圈容易失真?真正的癥結在於溝槽行進方向的垂直面與拾音系統質量的互動關係。在外圈時,假設一個單頻率訊號的行距(溝槽行進方向)為d,恰好振幅(垂直於溝槽方向)也為d時,如果這個訊號是單頻率的方波時,我們可以得到一個從唱針起始點向45度放射的向量值,這個角度代表整個拾音系統質量向溝槽垂直方向衝撞的力度。不過這是為求簡易說明所用的簡化版本,如果以方波作為測試標的,會隨著頻率與振幅的不同而出現梯形波與三角波兩種不同的結果,這邊採用的是比較極端但單純的三角波模型做為例子。
當唱針移到內圈時,這個單頻率訊號的行距(溝槽行進方向)縮小為d/2,如果振幅(垂直於溝槽方向)保持為d而不做改變時,以唱針循行起點的最大放射角度就會增加為63.5度,這意味著拾音系統質量與唱片溝槽的碰撞變得更為激烈。在這麼激烈的碰撞下,只要唱臂的調整稍有疏失,自然容易在內圈被放大顯現出來。
從外圈到內圈,再生方波時唱針的最大放射角度由45度變成63.5度,如果是正弦波那麼就是由90度變成127度。這還只是以放射角度來說明的簡易版,實際的情況是在內圈時正弦波會在d/4行距走完2d的振幅,此刻的角度幾近垂直衝撞的82.9度。而相較於方波,我們慣常接觸的音波更接近於正弦波的模式。
 
如果大家手上有測試用黑膠唱片的話,不妨拿出來看一下,是不是有相同訊號或音樂片段用不同電平刻片的比較樂段?確定有的話就試著播播看,剛開始一定是安全過關,隨著刻片電平的升高,然後就慢慢感覺聲音似乎怪怪的,最後就會出現破裂逼青的雜音,你會發現這個破裂逼青的雜音似乎跟內圈失真出現的聲響相似。的確,原理上兩者是相通的。測試唱片的高電平處會出現失真是因為它在相同行距上擴大振福,而內圈失真則是在相同振幅內縮短行距,結果都導致拾音系統的質量與溝槽滑擊的角度加大,讓唱臂在劇烈的震動下引發失真。
那麼為什麼有些唱片容易引發內圈失真,有些則不會?原來刻片師在刻製一張唱片時便已經考慮過這個問題了,基本上他會有兩種選擇方案,一個是選一個合乎規範的電平,然後從外圈到內圈一體適用。另外一個是外圈採用比較高的電平,內圈再將電平降低避免無謂的困擾。所以你只要隨機挑個幾張唱片,外圈播完後馬上播放內圈,看看音量是否有明顯的差距,你就會知道刻片師採用的是哪個方法囉,而比較不容易出現內圈失真的唱片自然是在內圈降低錄音電平刻製的唱片。
基於音響人追求完美的天性,有這種測試唱片,自然就有人想要克服所有的難關,讓自己的唱盤系統完全過關。
但是有這個必要嗎?
我採取比較保守的想法,如果測試電平分為三或四種的話,只要前兩或三種過關即可,後一項就當成極端的例子,試過就好不用太認真,畢竟大動態的容許跟小細節的完善撿拾有著矛與盾的關係。至於45轉唱片為什麼動態可以拉得很大,那是因為行距加大振幅自然可以大幅擴充而不出現破裂聲響。
 
即便唱頭的拾音系統(針尖+針桿+線圈)的質量極小,然而唱針在滑擊音溝的過程中仍然會有反作用力將唱針自身的振動能量傳遞到唱臂,正常情形下這個微弱的振動會經由唱臂的軸承消耗掉不至於出現問題。但是由於唱針到唱臂末端的軸承這中間有許多環節採用螺絲連結,這些連結點如果沒有確實的鎖定會產生較大的間隙,萬一唱針的振動頻率遇到這個不牢固的間隙,容易會有共振現象產生然後回朔到唱針端,於是雜音就出現了。這也是為什麼許多初學者在剛開始調整唱盤時容易遇到這個問題,隨著時間累積經驗,突然發覺困擾多時的內圈失真卻不藥而癒,然而自己的調整手法從頭到尾並無多大改變,以至於百思不解。其實,初期遇到這個問題的人,大概都是唱頭與唱臂的連接處沒有好好鎖定以至於多餘的共振產生的緣故。
問題在於該以怎樣的強度如何鎖定?這的確很難做個明確界定。如果使用的唱頭是塑膠外殼,過分用力的鎖定動作會讓唱頭外殼破裂,所以建議只要略緊即可,也就是緊了之後再稍緊即可。若是金屬外殼,鎖螺絲的力道可以加大,只不過一般唱臂也是金屬結構居多,金屬間的結合在鎖定那一刻雖然可以極為緊密,但是在唱針持續的震動下,兩者間的結合強度容易鬆弛,可以套上墊片緩衝振動的能量,最好養成定期檢查結合螺絲的鬆緊度。此外,類似的結合地方還有唱頭蓋與唱臂的接點、唱臂本體底端調節VTA高度的螺絲與唱臂與唱盤的結合處,在產生內圈失真時最好一併檢查一遍。
前面說過,內圈的播放條件遠比外圈嚴苛,只不過大部分的唱片都會依照規範製作,在正常情況下不至於會有內圈失真的產生。但是先決條件就是依據生產廠商的建議進行唱臂的初始設定,確定是在正常的針壓範圍、合理的AB點位置(適度即可無須過度苛求)與適正的使用抗滑,尤其抗滑一項容易為大眾所忽略。正常情形下可以根據廠商所公布相對於針壓的推薦值使用即可,如果進一步要求的話,買張具備無音溝槽的測試片做為調整依據更好。
 
所以當你遇到內圈失真時,該怎麼處理?
首先要判斷你遇到的內圈失真屬於哪種型態?
如果只是聲音曖昧不清、缺乏演奏細節,應該先檢查針尖是否有異物附著(如照片)?

黑膠唱片的內圈失真探究

如果已經出現明顯的破裂音響,先根據廠商對唱臂調整的各步驟重新確認,並在確認過程中將各關節的結合螺絲確實鎖定。萬一以上兩個動作都無法免除逼青聲,然後再來考慮唱針針尖是否有磨損的問題?依我的經驗,即便每天聽三、四個鐘頭,兩、三年內應該還不用懷疑針尖的磨損會導致內圈失真產生,不過前提是唱臂的設定要遵守規範且在正常工作範圍內動作。
在前一篇文章貼出後,突然想起以前遇到的一個有趣的案例,同樣是針尖附著髒東西,不同的是附著物在播放唱片的過程中不斷被擠壓上移,然後凝固在針尖的上方。所以在播放唱片的當下,在大動態的樂段就會出現逼青聲(並不僅限於內圈),基於這個案例,還是要奉勸各位在播放唱片時絕對要養成隨時清潔唱針的好習慣。

黑膠唱片的內圈失真探究

另一個經常困擾黑膠愛好者的問題是唱盤系統的哼聲問題。
發生哼聲的絕大多數都是肇因於接地環路不良所引起,特別是在使用獨立的MC放大器或者是唱頭放大器時,因為個別機器的接地處理方式不同,所以與使用中的(前級)擴大機的接地線端子間的連結方式會直接影響哼聲的大小。此外,某些特殊情況甚至會出現在皮帶驅動盤上馬達扭力與皮帶咬合不良的工作狀態下出現疑似哼聲的雜訊。前者只要準備一條電線,於可清晰聽到哼聲的音量下(調整音響的最重要準則之一就是絕對不要在極大音量下做任何測試與處理),讓電線在各硬體的金屬外殼或螺絲上接觸,觀察哼聲音量的改變,便可以找到適合你系統的接地線的連結方式。至於後者,只要觀察這個(類似)哼聲是否只在唱針接觸到唱片時才會產生,便可知曉。所謂的哼聲,只跟接地迴路相關聯,不會因為唱針的接觸狀態而做出改變。出現這種問題時,更換皮帶或者是懷疑馬達老化(這個情形較不常見)才是該採取的步驟,或許你會嫌原廠皮帶過於昂貴,但是不可諱言地使用原廠皮帶常常可以避免掉許多無謂的麻煩與困擾。
前一陣子遇到兩個與哼聲有關蠻有趣的例子,稍後在此提出以供大家參考。
 
昨晚接到一位朋友的電郵哭訴悲劇發生,說他不小心將一顆還不錯的唱頭後面的接頭柱給弄斷了。對於這種任何膠友都可能遇到的問題,在這邊提供自己一點點的心得,讓今後大家自己更換唱頭時儘可能避免再發生這種要命的失誤。
首先,為什麼更換唱頭時會發生夾斷接頭的問題?結論當然是因為施力不當(過大)所致。
那麼又是因為什麼因素導致更換唱頭的人會施力不當?
其實最主要的原因在於每一顆唱頭後面的接線柱並未被統一規格化,所以如果前一顆唱頭的接線柱較粗壯時,唱頭接線的銅端子的間隙就會過大,導致唱頭線與接線端子無法咬合,這時候最普遍的做法就是拿個鉗子將唱頭接線的銅端子稍稍夾緊,就可以讓它與唱頭的接線端子順利咬合。這個過程看似平淡無奇容易施作,但是細節往往左右著一顆唱頭的生死。
最主要的關鍵在於「做夾緊的動作時絕對避免從唱頭接線銅端子的前端夾起」,如果自銅端子的前端夾起,銅端子前端的形狀會明顯的變形,導致原先的圓孔或者是上端收緊的ㄩ狀結構變成不規則橢圓與Δ字形。如此一來,當你要將唱頭線套到接線端子時,只要銅端子的開口小於接線柱,你就必須用更多的力量將銅端子往接線柱上套,因為銅端子具有一定的柔軟度,所以有很大的機會你可以順利套上。萬一,銅端子的開口變形過大或者是你的施力角度一有差池,恐怕就會損傷到唱頭。
基本上要做夾緊唱頭接線銅端子時,一定要避免從頂端著手,改由銅端子與線材接壤的尾端夾緊。如此一來銅端子可以毫無障礙的套入接線柱前端,當它頂到夾緊的部分時再稍加用力往前推便可以安全且牢靠地咬合了。一開始如果怕自己難以拿捏適當的力度,不妨拿把圓規或者是鑽子,讓尖端頂住銅端子後再稍微用力夾緊其尾端,可以確保銅端子前端不會有奇怪且變得過小的問題發生,這樣子就會大大減低自己在更換唱頭的過程中出現可以避免的失誤。
同樣的,當你發現銅端子前端無法順利地套入唱頭的接線柱,絕對不要再用力往前頂,應該先用圓規將銅端子前端頂大,然後再進行接線的動作。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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