二、激光唱片与密纹唱片

激光唱片上的纹迹与密纹唱片不同,它不是由唱片边缘部分向唱片中心部分螺旋形排列,而是由唱片中心部分向唱片边缘部分按顺时针方向(由放音时激光束照射的一面来看)螺旋形排列。而且唱片只有一面录有声音纹迹。唱片沿半径方向每 1mm 长度内大约记录有 625 圈纹迹。一张唱片上大约记录有 2 万圈纹迹,总长度约 5km。

激光唱片在放音时,是将有纹迹的一面朝下,印有商标、曲名的一面朝上倒扣在唱片托盘上的。从上面来看,它与密纹唱片相同,是按顺时针方向旋转的,但激光拾取器所发出的激光束是从下面照射到唱片纹迹上拾取信号的,所以从激光照射的方向来看,唱片就是按逆时针方向旋转的。由于唱片上的纹迹从激光照射的方向看是由唱片中心向唱片边缘顺时针螺旋排列的, 因而唱片逆时针方向旋转,可以使信号依次被拾取出来。

激光唱片只单面录有声音纹迹的原因是:

  1. 激光唱片一面的录音时间最长可达 74min42s,所以一张唱片的一面就可记录完一首长的乐曲。

  2. 激光唱片在制作时,需在压制后的唱片半成品纹迹上镀上一薄层铝反射膜,然后涂上保护层,如果要双面录音,只能将按上述方法制作出的两张唱片的保护层相互粘合形成一张双面唱片,但价格要比单面唱片高出一倍以上,并且对有选择地购买唱片的人也不方便。

  3. 重放激光唱片时,换一张另外的激光唱片和将一张双面录音的激光唱片翻面所需的时间不相上下。

激光唱片在放音时与密纹唱片不同。密纹唱片的转速是恒定不变的,例

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如33 3 r/s(转/秒),而激光唱片则按放音时激光束沿唱片半径的不同位

置,不断地改变转速,即从唱片中心部分约 500r/s 改变到唱片边缘部

分约 200r/s。

唱片旋转一定角度时,外圈所走的长度要大于内圈所走的长度。对于密纹唱片来说,最内圈与外圈的长度要相差 3 倍,也就是两者的线速度要相差

3 倍。当唱头上的唱针在内圈放音时,由于线速度比在外圈放音时慢,所以音质要差。为了避免唱片内外圈音质不同这一缺点,在唱片任何位置使线速度都一定的方式,称为恒线速度方式,即 CLV(Constantlinear Velocity) 方式。与此相对应,前一种称为恒角速度方式,即 CAV(Constant Angular Velocity)方式。

在 CLV 方式下,唱片的转速必须不断改变,需要非常复杂的控制转速的系统。在激光唱机中装有转速可以自由改变的伺服电动机,可以很好地控制转速的改变。

激光唱片放音时,为什么必须采用 CLV 方式?这是由于记录信号的小凸起的长度,必须不因在唱片上的位置的不同而改变,即应保持恒定,才能保证正确地拾取信号。因此,从唱片最内圈纹迹到最外圈的纹迹,必须保持恒

定的线速度。

另外,CLV 方式可以提高一张唱片的记录容量。激光唱片正是由于采用CLV 方式,才使得 12cm 直径的唱片可放音 74min42s。

激光唱片的线速度随唱片记录时间的长短不同可在 1.2~1.4m/s 之间选择,但一张唱片的线速度是一定的。记录时间长于 60min 的唱片,线速度可低到 1.2m/s;记录时间短于 60min 的唱片,线速度可高到 14m/s。

激光唱片与密纹唱片相比有如下特点:

  1. 密纹唱片上面记录的声音幅度随时间不断变化的波形纹迹,是可以用人眼看得见的弯弯曲曲的连续纹迹(也称为声槽)。也就是说,上面记录的是模拟所录声音波形的信号,即模拟信号;但激光唱片上面记录的是能代表声音变化的由 0 和 1 组成的数字信号。用高倍率放大镜可以看出,记录的纹迹是由 0.5μm 宽(μm 为微米,1μm=1/106m,即 1 微米等于 1 百万分之一米)、0.13μm 高、具有九种不同长度(0.9~3.2μm)的小凸起和间隔构成的(由放音时激光照射的一面来看)。

  2. 密纹唱片两圈纹迹之间的距离(即纹距)约为 0.1mm,而激光唱片上两圈纹迹之间的距离只有 1.6μm,相当于密纹唱片纹距的 1/60。是人头发直径的 1/30。

  3. 密纹唱片的纹迹是在唱片表面上,而激光唱片的纹迹是在唱片基底材料和保护层中间,与外界不接触,不易受到损伤,因而激光唱片寿命很长。

  4. 直径30cm 的密纹唱片的单面放音时间约 25min(分);而直径12cm的激光唱片单面放音时间可达 1n(小时)多(最长为 74min42s,即 74 分 42

秒),例如贝多芬的第 9 交响曲(合唱),可以从头到尾记录在一张唱片上。

  1. 密纹唱片正反两面都录有纹迹,而激光唱片在一面录有纹迹,在另一面印有商标、曲名等。虽然激光唱片的两个表面看起来似乎一样,但印有商标、曲名的一面是放不出声音的。

  2. 动态范围宽。我们知道,人耳能够承受的最大声压与能感受到的最小声压相差一百万倍(即 106 倍),也可用 120dB(分贝)来表示,称为动态范围。激光唱片所能记录和重放出的声音动态范围约在 90dB 以上,而密纹唱片所记录和重放出的声音动态范围则只有约 60dB,很难再提高。因此,激光唱片重放出的声音,听起来可以起伏逼真。

  3. 频率范围宽。人耳能听到的声音频率为 20~20000Hz(或写作 20Hz~ 20KHz)。密纹唱片的频率范围约为 30Hz~18KHz,±2dB,而激光唱片的频率范围约为 5Hz~20KHz,±0.5dB,与人耳能听到的声音频率范围一致。因此声音真实动听。

  4. 信噪比高。重放密纹唱片时,必须使唱针接触唱片,循着唱片声槽的纹迹拾取信号而发声,因而会产生摩擦噪声。另外,由于静电感应的咔啪声,转盘转动引起的旋转噪声、唱片上灰尘造成的喀呖声,使重放出的节目声与噪声之比(即信噪比,以 dB 表示)较小,约 60dB,并且随着唱片使用次数的增加,信噪比还要变坏,严重时,可达到无法听音的程度。激光唱片在放音时,是用激光照射纹迹,利用反射光来拾取信号,不会产生摩擦,因而信噪比可高达 90dB 以上。因此,听激光唱片时,在曲目间的空隙处,没有任何噪声出现,背景非常干净,而且信噪比可以长期不变。

  5. 失真小。密纹唱片放音时,由于唱针在唱片上循迹时会产生迹失真等多种失真,因而失真系数约为 2%。激光唱片的失真系数只有 0.03%~

0.0025%。因此,激光唱片重放的声音要更真实。

  1. 抖晃率非常之小。重放普通密纹唱片时,唱盘由电动机带动旋转, 电动机传动机构会使唱片转速有变化。转速快时,重放声音的音调会升高; 转速慢时,重放声音的音调会降低,如果忽快忽慢,则重放声音的音调就会忽高忽低的变化。我们将转速每秒内小于 10 次的变化称为晃动;大于 10 次的变化称为抖动。总称为抖晃。抖晃偏移的频率与原来频率之比称为抖晃。普通密纹唱片的抖晃率约为 0.03%。激光唱片重放时,利用能产生高频振动的石英晶体所产生的高稳定性振动频率来控制电动机转速。因此,用测量仪器几乎测不出抖晃的存在,即不存在声音变调问题。

  2. 立体声分离度高。立体声是由听音人前方左右两个扬声器发出不完全相同的声音,使听声人两耳听到后能产生声源方位感、立体感的声音重放系统。如果送往左右扬声器的信号彼此间有串音,就必然会影响立体声的听音效果,可以用立体声分离度来表示彼此串音的程度。密纹立体声唱片由于左右声道信号是被记录在一个 U 形声槽的左右槽壁上,彼此容易受到影响而产生串音。因此,它的立体声左右信号分离度较差,约为 25~30dB。激光唱片的立体声左右信号是分别进行记录的,因而它的立体声左右信号的分离度较高,约为 90dB,立体感强。

另外,密纹唱片放音时所用的拾音器类型、唱针的针尖形状、唱针对唱片的压力(针压)、循迹情况,以及唱针的磨损程度、唱片的新旧度都会影响放音质量,而且需要经常调整针压、循迹情况和更换唱针。而不同类型激光唱机所用放出的激光唱片音质可以认为差别不很大,并且音质长久不变, 不需调整。

三、激光唱片的保存与维护

激光唱片是由聚碳酸酯塑料制成的。应注意不要被硬物划伤,不要按上指纹,防止尘土沾污,不要用粗布擦拭,也不要用嘴吹激光唱片表面上的灰尘,以免沾上唾液。不要用力弯曲唱片。为了防止激光唱片变形,应将唱片存放在阴凉通风的地方。要远离热源,不要将唱片放在日光直射处或暖气片附近,尤其不能放在汽车中由日光曝晒。存放时,唱片应置于唱片盒内,将唱片盒直立放置,防止唱片翘曲。

另外,也不要在激光唱片印有商标、曲名的一面粘贴纸条或写字。

由唱片盒中取出激光唱片时,应该用大拇指和中指夹住唱片边缘,用食指按动唱片盒中央的弹性齿,将唱片取出。应该注意尽量避免用手接触唱片上有纹迹的部分,并且要轻拿轻放。唱片放回唱片盒中时也要用与取出时相同的方法。

激光唱片表面有污迹时,不能使用普通唱片清洗液或唱片静电消除液来消洗,更不能用酒精、苯等化学溶剂擦拭。可以用浸湿了水的软棉布或绒布, 由唱片中心沿半径方向向外擦拭,不能转圈擦拭,以免形成圆形划伤,影响激光拾取信号。

在重放激光唱片时,激光束以直径约 0.8mm 的小光点聚焦到唱片表面上,当激光束进入唱片内部后,受到折射、会聚,到达唱片上纹迹处时,直径只有 1.2μm 左右。因此,唱片表面上的小灰尘、小划伤和手指印等对激光拾取信号几乎没有影响。但是厚的灰尘、深度划伤和带油污的手指印,就会影响激光对信号的正常拾取,造成跳纹或在一小段纹迹之间反复放音。所以, 激光唱片用完后,应立即放回唱片盒中,切勿摔碰,并应注意保持唱片的清

洁。

激光唱片存储不当和使用不当都会使它翘曲变形,放音时,会影响激光束对信号的拾取,使音质变差。如果变形不严重,可将唱片放在两块清洁的玻璃板中间叠压一段时间,使唱片恢复平整。如果唱片变形严重,仍如上述将唱片放在两块玻璃板间,用夹子夹紧,然后一齐放入约 50℃的干净温水中浸泡约 20min 后,将两块玻璃对拉开,用软布擦去唱片和玻璃板上的水,用两张白纸分别置于唱片两面,仍用玻璃和夹子夹紧唱片,经过半个多小时后, 就可取出已经恢复平整的唱片。