ень равномерной частотной характеристики. К тому же пьезокристалл — элемент весьма нежный, он боится ударов, сырости, малейшая трещинка в кристалле навсегда выводит его из строя. И все же, несмотря на все эти недостатки, пьезоэлектрические звукосниматели находят самое широкое применение, главным образом благодаря их простоте, технологичности и сравнительно невысокой стоимости.
В проигрывающих устройствах высокого класса в последнее время все чаще используют электромагнитные звукосниматели, для которых характерна широкая полоса воспроизводимых частот.
Строгие требования предъявляются не только к самому преобразователю колебаний иглы в электрический сигнал, к самой головке звукоснимателя, но и к тонарму, к рычагу, на котором крепится головка и который ведет ее по звуковой канавке. Тонарм, в частности, должен быть достаточно податливым, чтобы игла не очень сильно давила на боковые стенки канавки. В то же время должно точно выдерживаться положение иглы, ее перекосы приводят к сильным искажениям сигнала. От конструкции тонарма, распределения его массы зависит вес звукоснимателя, приведенный к концу иглы, а значит, и давление иглы на пластинку. Оно должно быть достаточным для того, чтобы игла плотно прилегала к звуковой канавке, следовала за всеми ее извилинами. В то же время слишком сильное давление иглы не только быстро выводит пластинку из строя, но и создает дополнительные искажения. В некоторых тонармах имеются перемещаемые противовесы, которые позволяют точно отрегулировать давление иглы. Большинство современных моделей проигрывателей снабжено еще и микролифтами, которые плавно спускают иглу на пластинку, оберегают ее, а заодно и сам звукосниматель от случайных резких ударов.
Не остается без внимания и система вращения диска, к ней тоже предъявляется ряд требований, нарушение которых карается плохим качеством звучания. Прежде всего, конечно, должно быть обеспечено равномерное вращение пластинки с заданной скоростью. Потому что любое изменение скорости приводит к изменению частоты воспроизводимого звука: если пластинка, например, замедлит вращение, то извилины звуковой канавки будут медленнее отклонять иглу и частота звука уменьшится. При периодическом изменении скорости звук «дробится»: в нем слышатся неприятные трели или же он становится очень жестким, резким. Или начинает «плавать» — появляется детонация, то есть изменение тона. Для проигрывателей среднего класса допускаются колебания скорости вращения диска не более чем на 0,3 %, в проигрывателях высокого класса — не более чем на 0,2 % и даже 0,1 %.
Другой вид неприятностей — вибрации двигателя, которые передаются игле. Чтобы ослабить влияние механических вибраций, и сам двигатель, и всю плату ЭПУ подвешивают на резиновых втулках или на пружинах.
В электропроигрывателях высокого класса в последнее время стали применять синхронные электродвигатели с медленным вращением ротора. При этом диск, на который кладут пластинку, закрепляется непосредственно на оси двигателя, отпадает необходимость в разного рода роликах и пассиках, замедляющих вращение (ось типового асинхронного двигателя совершает около 1400 оборотов в минуту, а пластинка — примерно 33 или 45 оборотов). Скорость вращения в синхронном электродвигателе очень стабильна, она определяется только частотой питающего его переменного тока. Для питания синхронного двигателя в проигрывателях используется внутренний транзисторный генератор, чаще всего мультивибратор, и для перехода с одной скорости вращения на другую достаточно изменить частоту питающего напряжения, переключив некоторые элементы в схеме генератора.
Некоторые дополнительные требования предъявляются к электропроигрывателям, как и другим элементам звуковоспроизводящего тракта, когда от монофонического воспроизведения звука переходят к стереофоническому и тем более к квадрофоническому.
Т-230. Стереофонические и квадрофонические системы воспроизводят пространственное распределение источников звука. Для чего человеку два уха? На этот, казалось бы смешной, вопрос ответить не так-то просто. Можно, конечно, предположить, что природа просто снабдила нас резервом на случай болезни или иной неприятности. Но почему же она не позаботилась о резервировании сердца, печени, желудка?.. Вопрос о происхождении парных органов пока остается открытым. Но как бы в итоге ни решалась загадка двух ушей, как бы ни объяснилось их появление в процессе эволюции, мы можем точно сказать, что дает нам бинауральное слушание (в точном переводе — двухушное): оно позволяет определить место, где находится источник звуковых волн, следить за его движением и, следовательно, лучше ориентироваться в сложном мире звуков.
На низких частотах, примерно до 1000 Гц, наш слуховой аппарат фиксирует сдвиг фаз, то есть разность хода звуковых волн, попадающих в левое и правое ухо. Мозг мгновенно вычисляет, какому направлению может соответствовать такая разность хода, и таким образом определяет, откуда идет звук. На высших звуковых частотах уже сравнивается средняя сила звуков, пришедших к левому и правому уху, и по результатам сравнения определяется, с какой стороны идет звуковая волна (Р-66).
Точные регистрирующие приборы нашего слуха и слуховые центры мозга непрерывно сравнивают множество звуковых сигналов, поступающих с разных направлений, и рисуют в нашем сознании сложную картину пространственного распределения источников звука. Например, пространственное размещение музыкальных инструментов в большом оркестре. Или солистов в вокальном ансамбле. И если мы хотим, чтобы звуковоспроизводящая установка с высокой верностью воспроизводила бы точное звучание оркестра или ансамбля, то нужно не только воспроизвести всю полосу звуковых частот, не только предотвратить нелинейные искажения, не допустить появления посторонних призвуков, но нужно еще воссоздать пространственное распределение источников звука. Чтобы звук литавр, которые в оркестре находятся слева от слушателя, и в комнате, где мы слушаем пластинку, приходил слева. И чтобы мы слышали, как перемещается по сцене певец, чувствовали объем, пространство сцены.
Для точного воспроизведения пространственной звуковой картины нужно было бы установить на сцене большое число микрофонов и каждый связать со своим громкоговорителем. Это была бы довольно сложная система: каждой паре микрофон — громкоговоритель нужен свой отдельный канал связи или отдельная фонограмма. К счастью, оказалось, что вполне удовлетворительные результаты дают уже два звуковых канала (Р-135; 3), а двухканальную стереофонию не так-то сложно осуществить. В частности, оба звуковых канала, правый и левый, удается записать на одной пластинке и даже, более того, в одной звуковой канавке. На каждой из скошенных стенок канавки создается своя собственная глубинная запись, отдельная фонограмма. Скосы канавки расположены под углом 90° (под углом 45° к вертикальной оси; такая система называется 45/45), и каждый из двух взаимно перпендикулярных кристаллов звукоснимателя (или каждая из двух взаимноперпендикулярных катушек) преобразует в электрический сигнал колебания иглы только «своего» направления (Р-135;6). Так на выходе двухкристального (двухкатушечного) стереозвукоснимателя появляются два независимых сигнала — «левый» и «правый». Они поступают на два независимых усилителя и воспроизводятся двумя громкоговорителями, расположенными на значительном расстоянии (2–3 метра).
Очень важно, чтобы соотношение между уровнями громкости правого и левого канала всегда оставалось таким, как соотношение громкости звуков, которые «услышали» два микрофона во время записи. Только при этом условии пространственная звуковая картина будет правдоподобной. Если, например, увеличить громкость правого канала, а громкость левого оставить без изменений, то весь оркестр уйдет вправо, исчезнет объем сцены и богатое звуковое пространство превратится в убогую звуковую точку. Вот почему регуляторы громкости и даже регуляторы тембра обоих каналов спарены: подвижные контакты переменных сопротивлений закреплены на одной оси, поворачивает их одна общая ручка. А для того чтобы первоначально установить правильное соотношение между уровнями правого и левого канала, вводится дополнительный элемент регулировки — переменный резистор «Баланс» (К-13;4). С его помощью добиваются, чтобы оба громкоговорителя звучали с одинаковой громкостью, когда источник звука находится в центре сцены.
Одно из достоинств принятой системы стереофонической грамзаписи — ее совместимость. Это означает, что на стереопроигрывателе можно воспроизводить монофоническую, то есть одноканальную, запись (разумеется, звучание при этом тоже будет монофоническим, одноканальным), а стереопластинки можно проигрывать на обычном монофоническом проигрывателе (и, конечно, опять-таки без стереоэффекта). К этому достоинству нужно, правда, сделать дополнение: проигрывать стереофонические пластинки монофоническим звукоснимателем не очень-то желательно — если этот звукосниматель неточно отрегулирован, он будет портить пластинку.
В последнее время делаются попытки усилить эффекты объемного звучания, более точно передавать пространственную картину звука, используя уже не два, а четыре канала. Такие системы получили название квадрофонических, от слова «квадро» — «четыре». Придуман даже способ записывания всех четырех каналов в одной звуковой канавке, для этого используется идея частотного уплотнения каналов связи (Т-209). В систему записи вводятся два высокочастотных генератора, два «радиопередатчика», с несущими частотами в районе 40 кГц. Один из них модулируется сигналом третьего стереофонического канала, второй — сигналом четвертого. На каждой стенке звуковой канавки теперь записывают довольно широкий спектр частот, в него входят звуковые частоты первого или второго канала и ультразвуковые частоты, в которых модуляция зашифровала сигналы двух дополнительных каналов квадрофонии. В воспроизводящем устройстве эти модулированные сигналы третьего и четвертого каналов выделяются фильтрами, детектируются и воспроизводятся в чистом виде. Система эта довольно сложна, и пока часто осуществляют «псевдоквадро», то есть «как бы