PART 01
前言
Syitren

作为一个数字技术原住民,我的教学内容中对于模拟技术的涉及其实已经是很少的比例了,直到我再去任教的时候,我的学生问我:”科岚老师,黑胶和 CD 到底有什么不一样啊,为什么有人喜欢黑胶,为什么 CD 还一直存在。”被问到这样的问题时,我知道我要写一篇文章科普一下其中有趣而又浪漫的一切了。
PART 02
先小谈一下历史
Syitren

黑胶和 CD 其实说到本质,他们都是存储的介质,都是在人类想要记录下声音的愿望下发明的产物。不过他们之间的不同可以说是天差地别,要了解这一切,我们得从历史方面去看他们诞生的故事。
我们都知道 1877 年爱迪生发明了留声机,当时他用锡箔包裹金属圆筒,通过手动扭转曲柄,带动滚筒转动,成功地在留声机上记录及播放了清晰的声音。
录下的是爱迪生朗读的《玛丽有只小羊》的歌词:“玛丽抱着羊羔,羊羔的毛像雪一样白。”总计8秒钟的声音。

这个装置通过喇叭形话筒末端的“振膜”感应到声音传导时的震动,带动振膜末端的刻针,将这种震动记录到了滚动的铝箔上面,再通过调整配重并归位,再次转动时,铝箔上的纹路带动小针震动,小针带动喇叭上的“振膜”震动出声,这便是爱迪生留声机的基础原理。
我们可以看出这和现代录音与回放的基础结构几乎一模一样,通过将声音产生的空气振动转换为小针的机械振动,从而记录在介质上。
但这和现在的黑胶唱机碟式唱片是完全不一样的,即便是 1888 年爱迪生推出的第二代留声机也和现在的形态大相径庭。

其实如今大家印象里利用圆盘状的唱片播放声音的唱片留声机(Gramophone)其实是由埃米尔·贝林纳(Emil Berliner)于1887年发明的。

这位帅哥也是个疯狂的天才,他通过更复杂的机械结构,让原本记录在滚筒上的纹路信息得意记录在旋转的蜡制的圆盘上上。


随着 19 世纪末,各种电动机发电机快速发展,大喇叭被麦克风取代,机械唱头被电唱头取代,于是留声机进化成了电唱机。
为了给大家展示现代电唱机的技术特点,我联系到了国内知名的黑胶唱机与 CD 机厂商 Syitren 赛塔林。非常感谢 Syitren 提供的演示设备,接下来我将会以 Syitren PARON 2代 黑胶唱机为例延伸。


参考文献:Berliner, Emile. Scrap Book. to 1894?, 1885. Image. Retrieved from the Library of Congress
PART 03
电唱机技术与黑胶母带
Syitren









本视频音频使用 Syitren PARON MK2 播放 《
one last kiss》海外版蓝胶唱片 无外接音箱
使用 Syitren PARON MK2 自带音箱播放
Sony D10 ORTF 录制,等效距离 15cm,高动态范围模式
无后期(降噪、EQ、压缩等)原始素材贴放


黑胶唱片的制作

图片中有纹路沟槽的银色底盘模具就是黑胶生产中的压模盘,也叫“公盘”。
它的纹路信息则是来自于刻盘机制作的“母盘”
现代的母盘刻录,需要将录在数字或者模拟媒介上的音乐,导入一台计算机控制的切削机床。这个机床我们一般称之为刻盘机。

机床将依据声音信号,在漆面铝盘上刻下一道连续凹槽。刻纹刀工作前需加热到一定温度,而后才根据驱动电流产生振动,在胶盘中雕削出声槽坑纹。这便是所谓的母盘,此时碟片上的密纹是凹陷下去的。

如果母盘为胶盘,会先为母盘镀一层银,使它变成导电体。随后把母盘放到电解槽中镀镍。几个小时之后,母盘上面镀了一层厚厚的金属。把母盘从电解液中取出后,进行清洗。然后将新镀金属盘从母盘上剥离下来,这是一个高难度技术活,要保持绝对的平整。该金属盘子就是用于压制唱片的模版了。



此时的公盘是母盘子的“反面”,即母盘凹下去的纹路的地方,在新盘子上是“凸”的,一个铜的DMM母盘(凹盘),一般可以电镀十次,剥离出十多张这样的公盘(凸盘)。而一个胶盘只能电镀一个公模,所以这个公模就非常珍贵,不能用来直接上机压碟,需用“公模”再通过电镀复制出“母模”再到“子模”,只能用“子模”上机压碟片。
由于母盘一般都是单面的,而每张唱片要有两张母盘,分别对应唱片的两个面,所以需要重复上面步骤,电镀另一个公盘。
最后回到上文的压制流程,再经过切割整理和包装,就得到了我们的黑胶唱片。


所以黑胶唱片的大致制作流程是:
音源录制——母盘制作——公盘制作——压制——裁切包装


DTDR、DMM、AAA
上文基本上讲述了公盘制作和压制流程,接下来要说的就是黑胶制作里面最难懂的一个部分,母盘制作。
大多数人都认为黑胶的声音是纯模拟的,但是实际不然,一般为了方便剪辑和混音,母盘制作时制作公司会使用数字录音或者多轨开盘录音机对声音进行录制。再进入到 DAW 中进行剪辑、混音、母带制作。
在上世纪 60 年代,使用多轨开盘录音机录制母带,再通过混音母带制作之后再刻录黑胶,这一直行业内的标准做法。

在当年的好处就是方便编辑剪接。音乐的素材都先保存到磁带录音机里面。在录制完毕之后,直接进入到后期制作,比如:母带处理(混音、压缩,EQ等),最终做成母带,再交给刻片机刻出黑胶母盘。
在这过程里面,音乐需要经历几次的复制。每一次的复制都会不可避免引入噪音,引入失真,音质一步一步劣化,有一部分的音频工程师认为开盘机就是万恶之源,所以他们一定要干掉开盘录音机,以德国工程师为首创建的制作流程
Direct To Disc Recording 就这么水灵灵得诞生了
简单来说Direct To Disc Recording就是麦克风收录声音后直接送到调音台混音,混成两轨后直接送到刻片机刻成一张黑胶母盘,直接绕开开盘机,避免了后期制作时引入的失真和噪音,这就是Direct To Disc Recording,一次成型。
Direct To Disc Recording在音质上的优点很鲜明,但缺点也很鲜明,由于录音过程需要一次过,中途要是出了问题就报废,必须整个过程毫无瑕疵,这就给予了乐手、音频工程师巨大的压力,需要在录音前期多次排练和磨合才能得到一个完美的录音。Direct To Disc Recording不仅难度高,在刻盘过程也可能会因为设备问题导致失败。有的唱片公司在采取Direct To Disc Recording录音的同时,还会采用开盘机同时录音作为安全备份。当需要再次发行唱片时也能使用开盘母带制作唱片。
而我们在大多数黑胶唱片包装上经常看到的DMM标志则是对传统黑胶制作工艺的改良版本Direct Metal Mastering


这个方式是将音频信息刻到铜制母盘上,由于铜的刚性比传统母盘材料更高,刻片后坑槽不会发生反弹效应,目的是改善瞬态响应、更线性的相位响应,消除预回声,还具备更高的信噪比。至于音乐源可以是数字音源(需经过D/A转换),也可以是模拟音源。上文也提到了一个 DMM 铜质母盘是可以做出比传统材料更多的公盘的。
而AAA 则是更加小众和极致的制作方式,AAA 简而言之就是:
Analog——Analog——Analog,全模拟无数字复刻唱片
在现在的情况下要实现全程模拟地制作一张黑胶,并不容易,甚至可说很难。模拟时代的那些设备,特别是模拟调音台,刻盘机,大多老了,坏了,残了,要再拿出来用,还需要有经验的技师操作。这些主客观条件都蛮难的。模拟时代在八十年代就结束了,四十年过去了,当时有经验的技师都退休甚至挂墙了。现在这一代工程师,熟练操作数字设备,还有几个能熟练操作模拟调音台,进行模拟混音和母盘制作呢?
最后一个难点,当然就是要能拿到模拟母带。很多大公司的模拟母带在数字化之后“束之高阁”了,轻易不再拿出来。很多复刻LP就是拿到Digital Copy后进行制作的。要重新翻出原始的模拟母带(开盘带),很有难度。
复刻的时候,要把四个声道的母带缩混到两个声道去。这个过程牵涉到一台定制的无源混音器。具体的缩混过程是靠工程师“人耳”监听和操作的。当然,整个过程是全模拟的,不经过AD转换。整个流程就是:
母带播放设备(特制的开盘机)——无源混音器——模拟调音台——刻盘机。
刻盘是非常关键的一个步骤,直接刻出黑胶唱片的MASTER母盘。
参考文献:影音 CN《作为黑胶发烧友,你必须知道的Direct To Disc:直刻唱片的前世与今生》
参考文献:耳机俱乐部小白版主《真正的AAA全模拟复刻黑胶——The Original Source》
PART 04
数字 C D
Syitren

在数字是CD出现之前,人们记录声音的方式是黑胶唱片或者磁带,但就像上文所说,不论是黑胶唱片还是磁带,他都需要物理读取,这种物理读取的方式对介质本身就是一种损耗。同时,由于胶片制作或者磁带复刻无法满足大范围大规模传播的需求。所以藉由数字信号记录声音的数字CD应运而生。

图片为盒式磁带发明人:劳德维克·奥登司,于2021.3.6去世,享年94 岁。他也曾参与飞利浦的CD 光盘标准的设计与研发
要了解数字CD的诞生,我们要把时间倒回到20世纪60年代,也就是1970到1980之间,当时的东京通信工业会社,也就是改名之前的索尼Sony。由于当时的东京通信工业会社主营业务是收音机,所以他们与无线广播合作关系密切,当时的广播除了播报新闻和天气之外,就是放放音乐,结构简单的收音机是战后日本民众为数不多的娱乐消遣方式。由此还诞生了 Sony FX-300 这样的集收音机、磁带播放器、无线电视三合一邪典机型。

而就在上世纪七十年代,大贺典雄加入 Sony,从部门经理一直干到了 CEO 的位置,由此一个在他心中酝酿已久的革命开始慢慢付诸实践。一个模拟到数字的革命

上世纪六七十年代是美苏冷战的高潮,由此带来的全球娱乐业繁荣也造成了新的行业需求,当时的音乐娱乐行业,急需一种能够大范围拷贝传播的新技术,如果继续使用唱片制作工艺或者是磁带介质,一张专辑母带拷贝几十次甚至十几次就被薅秃了,并且唱片和磁带由于物理拷贝的方式,所以他的制作时长也是有极限的。所以使用数字信号进行拷贝的CD技术是大势所趋。


时间来到七十年代末,索尼和飞利浦两家公司位于全球的一东一西在没有进行任何通气的情况下几乎同时开始了数字光盘的研发,这不可谓是一个历史的巧合。就在一场展会下两方的工作人员都看到了对方的产品时,都大吃一惊“这不是我们在做的东西吗?”
于是由索尼和飞利浦两家公司携手研发的CD技术快速的被投入到了商用,这里还有一个坊间传闻:

据说在商讨一张标准CD应该放多少时长的音乐是索尼和飞利浦两方产生了巨大的分歧,飞利浦公司方面的意见是60分钟整。
而索尼方表示60分钟不足以装下大部分的交响乐,前文提到的大贺典雄(时任 Sony CEO)则表示,当时最长的贝多芬第九交响曲(就是有欢乐颂那个)最长版本总时长是74分钟,他希望一张CD的时长能够到74分钟。

于是两家经过商议之后,一张标准CD的存放时长就被定为了74分钟。精确值是74分24秒(由于要留出一节,便于机器读取轨道信息等等,最终能够放置音频的时长为74分钟整)。


在研发CD读取技术的时候,机械物理读取和静电读取两种方式,最终落选。最后选定为激光反射读取,这边是现在的CD技术诞生的故事
CD激光头使用780纳米左右波长的红色激光进行读取,而CD光盘的表面分布着许多凹凸,激光头通过扫描这些凹凸来将凸的地方转换为0凹的地方转换为 1的数字型号。而后续出现的 DVD、蓝光,都基本上是在这个基础上进行的改进。

1980年索尼和飞利浦共同推出了CD技术的行业标准红皮书,将CD音频光碟正式命名为CD-DA(Compact Disc Digital Audio)大家有兴趣可以在索尼官网查询到这个文档。
在CD-DA技术红皮书里面规定了CD的音频制式为:码率 1411kbps,一倍速 176.4KB/S,后来 1411 kbps 也被很多发烧友用来界定真无损和有损之间的分界线。


这里我有必要向我的一位学生中画一下重点:以后不要再说比MP3的320 kbps高就是无损了。

CD-DA 在经过 1bit、14 bit和 16bit之争之后,最终是确定了使用 PCM 编码 16bit,这里就要引入一个数字音频领域的基础理论了:


数字采样
数字采样的原理说白了就是画柱状图,芯片的二进制算法每一次运算的处理,结果都只有两种——0和 1,PCM 16bit制式下每次运算可以处理16个0和1,也就是会有2的16次方种结果(65536 种),每秒钟生成 44100 条,这 65536 种结果就是一共有 65536 种高度的柱状图,每个柱就是一个采样,将这些柱状图的顶点相连,就形成了我们的波形。这也是CD音频的标准,规格16bit、44.1K采样率和1411Kbps 码率。


CD技术已经推出就被广大的发烧友大肆的追捧,由于采用无接触的光学激光读取这项技术,被誉为当时的黑科技。读取过程,全程无物理接触,所以不会有磁带或者是黑胶唱片的那种独特的底噪,虽然这种底照在后世被用作成了黑胶唱片的标志性声音特点。
同时在声音的时长上面黑胶与磁带也完败CD,一张全密纹黑胶唱片总声音时长不超过50分钟(两面),一张卡是磁带,也不会高于60分钟。而一张CD只有单面却能达到74分钟的总时长。
CD的光学读取技术,容错率非常高,所以对播放设备的要求也低,他的听感下限也比前两项技术更低,也就是差也差不到哪去。当时的 Sony 就发现CD更受普通人的喜爱,而不是发烧友,即便 CD 的创作初衷是面对发烧友的。
所以索尼内部突然有一天决定我们要出便携式CD机了,所以世界上第一款移动便携式CD播放器单身了,他就是Sony D-50

从用途上来讲,他的亲兄弟应该是 Walkman,这款风靡到现在的磁带播放机,即使在二级市场依旧是火热不断,也许是为了蹭Walkman的热度,所以这款D-50也被叫做discman买或者叫CD随身听。

Sony D-50 的价格在当时并不是所有人都能买得起,好在随着技术和制造业的发展,我们现在可以用更低的价格,买到移动式的CD播放器。比如由 Syitren 提供的这款 R400 CD 播放机

在移动CD播放机诞生之初呢,它的功能非常单一,但一到它的工作原理就是激光头将信号读取之后直接送上DAC,再直接输出模拟音频给耳机或者音箱。没有中间商赚差价,所以老的机器会给人动态更好,声音更好的感觉,但是这样的机器有一个非常巨大的缺陷,是抗干扰能力极差,没有任何的防震措施,几乎不可能车载。
而现代的便携式CD播放机都拥有稳固的防震措施,不论是物理防震还是 ESP 电子防震,都可以帮助我们在移动或者车载的情况下使用 CD 播放机。R400的抗震能力还不错,带出门随身听的方式使用或者车载使用问题都不是很大
当然也可以使用挂墙作为一个固定播放器和时尚摆件,也可以使用立式支架放在桌上。

我们可以看到在极其中央有一个固定碟片的轴承,这个轴承也是带动 CD 旋转的结构,CD-DA 红皮书里规定 CD 遵循恒定角速度原则运动,说人话就是激光束扫描内圈外圈的要一样,所以碟片的旋转是越来越慢的一个过程。
相比较当年的产品,现代便携式 CD 播放器也有更好看的外观和选择空间

这个拨杆是用来切换播放模式的,由于是数字信号,碟片本身记录的其实是数据所以可以在列表循环、单曲循环、随机播放里面任意选择,这是 LP 或者 磁带这种物理读取手段的介质无法做到的。小时候挺磁带最头疼的就是倒带了。

现代蓝牙技术的加入也让 R400 的适用范围不仅是有线耳机,蓝牙耳机和音箱也是适用的,我们可以随时随地的聆听我们的 CD 和喜爱乐手的专辑。就比如 R400 和我手上的SENNHEISER Accentum Plus 就很般配


套装版的 R400 还带一个蓝牙音箱,同时也可以通过3.5TRRS 接口进行连接,与 R400 一致的设计语言是它的最佳拍档。


PART 05
黑胶 or CD or 流媒体
Syitren

不论黑胶还是CD或是现在的网络流媒体,人们享受音乐获取律动的初衷都一直未变,那就是把记忆、情绪、情感、思考依附在一个个音符之中,我本人并不是发烧友,但我很喜欢黑胶唱片,一直旋转发出音乐的那种感觉和氛围。所以如果一张我很喜欢的专辑他有CD和黑胶的情况下,我会优先考虑购买他的黑胶产品,其实并不是为了时常拿出来听,而是一种保留一种记录。在这张专辑里有两首歌,我非常的喜欢唱片时,哪一个可以正常播放的可能性更高呢?
就比如这张《EVANGELION FINALLY》,她收录的是1997 年《EVA 新世纪福音战士剧场版:Air / 真心为你》老剧场版的所有原声配乐

在这张专辑里有两首歌,我非常的喜欢。一首是《THANATOS-IF I CAN’T BE YOURS-》,一首是《Komm, susser Tod (M-10 Director’s Edit Version)》当年听到这两首歌的时候给我幼小的心灵造成了极大的冲击,以至于后面的许多年歌都是我常听的曲目。这张专辑在市面上有CD版和黑胶版两种,我就毫不犹豫地选择了黑胶版

当然,由于上文的技术原因,同一张专辑黑胶版和CD版之间的差价非常巨大,比如发布于1997 年陶喆的同名专辑《陶喆》,1998年,陶喆凭借该专辑获得第9届台湾金曲奖“最佳新人”奖和“最佳唱片制作人”奖 ,还获得了美国公告牌“年度亚洲杰出创作歌手”奖。这张专辑的知名度几乎是黑胶爱好者人尽皆知的程度吧。专辑发行为 12 寸 +7寸两张的形式,都是蓝胶。

这张专辑的CD版由于本身复刻的成本与黑胶无法同日而语,所以在市面上的价格也就是百元以下。但是他的黑胶版本在二级市场一度炒到了2000块钱以上,原因是这张黑胶专辑已经很久没有再版复刻了,坊间传闻会是绝版。在我所在的城市的唱片店,现货也要1300块钱左右,并且只此一套。好在今年一月,这张专辑要再版了,相信价格会有所下降,到时我也准备入手一套。
我喜欢他的理由可能更像是一种画面,这张专辑的特点之一是第三首和第二首歌,并不是乐曲,而是飞机起飞《Airport Take off》和飞机降落《Airport Arrival》两段声景,而歌曲《飞机场的 10:30》就夹在他们中间,使用专辑播放我们先可以听到飞机降落随后一声叹息歌曲絮絮到来,最后飞机降落,一气呵成,使用现实声景可以更快的建立画面和氛围。就像歌里的“她”落地之后,又飞走了,或是她根本没有上飞机,一切都只是空等一场。就像歌中那一句“我想你已经做了最后的决定”。我第一次听张专辑的时候正好在海边,《沙滩》这首歌让我和那种舒适惬意的氛围永远的定格在了一起。《爱,很简单》和《流沙》更是 90 后传唱度极高的歌。
CD和黑胶对我来说都同理,都是我对喜爱事物的一种拥有。但是要说聆听音乐的便捷性流媒体和数字文件是前两项无法比拟的。
我们现在市面上有非常多的音乐App,像苹果官方的Apple Music,网易的网易云音乐,腾讯的QQ音乐,字节跳动的汽水音乐,还有比他们更古老的千千静听,酷狗音乐酷我音乐等等等等。
他们都是通过数字流媒体的方式将音乐传入我们的耳中,前文我也说到我并不是专业的发烧友,所以对于听歌这点事情来说,我并没有那么追求极致的音质或者参数,因为在我上学的第一天,我的老师就告诉我声音是极度主观的,没有那么绝对的好与坏,只有适合与不适合,舒服不舒服。所以是黑胶还是CD又或是有媒体形式我觉得都没有高低之分,主要还是看个人喜欢与否。
当然作为一个学习和从事录音这个职业的工作者而言,黑胶和CD有它自己的历史魅力和技术魅力,我也希望有更多人可以去试着了解黑胶和CD。那么这期的文章就到这里了,喜欢的朋友还请点个关注。