Редкий. Дорогой. Сложный в управлении. Все это описания токарного станка, который используют инженеры по мастерингу винила для создания лаковых мастер-дисков — важной части процесса производства винила. Тем не менее, такие устройства пользуются высоким спросом из-за возрождения винила и отсутствия новых токарных станков этого типа на производстве.
Если вы Puremixer, вы можете увидеть такой токарный станок в действии в Start To Finish - Ill Factor Episode 20: Cutting to vinyl with Dave Kutch and Mark Santangelo Part 1. В видео Дэйв объясняет, как работает токарный станок, и рассказывает о решениях, которые должен принимать инженер, чтобы добиться наилучшего результата.
Долгий путь
Дэйв объясняет, что ему потребовалось пять лет, чтобы найти токарный станок — индивидуальная модель Georg Neumann VMS 70 1980-х годов — для его заведения, The Mastering Palace. “Мне повезло знать всех ключевых людей в этой части инженерного мира, которые знали, где находятся несколько существующих токарных станков и где они находятся,” говорит Дэйв, “и они смогли выполнить ремонтные работы для меня. Но тем не менее, это заняло пять лет. Это было только начало. Как только он оказался здесь, потребовался год с половиной на полную реконструкцию и переделку; разборка каждого блока, каждого транзистора и замена каждого конденсатора.”

Пользовательский токарный станок Georg Neumann VMS 70 в The Mastering Palace.
Дэйв сказал, что это стоило всего времени, денег и энергии. “Это был мучительный год и полтора,” говорит он, “но, к счастью, в конце концов у нас есть идеально функционирующий токарный станок, который на самом деле звучит лучше, чем в день своего создания.”
Токарные станки не только редкие, но также сложно найти опытных инженеров для их управления. Как и многие аспекты звуковой инженерии, создание мастер-дисков для винила — это частично наука, частично искусство. К счастью, у Дэйва был Марк Сантанжело, эксперт по нарезке, который уже работал на него.
Гравировка аудио
Одна из функций токарного станка при мастеринге винила заключается в том, что он является преобразователем (устройством, которое преобразует одну форму энергии в другую), потому что он принимает аудиосигнал (звуковые волны), подаваемый в него, и преобразует его в вибрации. Эти вибрации вызывают извивающиеся движения в режущей головке, которая вырезает соответствующие канавки в лаковом диске.
В конечном итоге этот лаковый мастер используется для создания мастер-диска, на котором канавки являются выпуклыми, а не вогнутыми, что используется для прессования альбомов из расплавленного винила. Когда слушатель воспроизводит виниловую пластинку на проигрывателе, его игла и картридж выполняют обратное действие, “считывая” канавки и преобразуя вибрации обратно в электрический аудиосигнал, который затем отправляется к усилителю и колонкам.
Инженер по нарезке может настраивать элементы управления на токарном станке, чтобы регулировать ширину и глубину канавок и расстояние между ними. “Комбинация расстояния и глубины влияет на ваше звучание,” говорит Дэйв в видео, “как в объеме, так и в качестве звука.”
Стандартный виниловый LP размером 12 дюймов предлагает примерно на 20 дБ меньший динамический диапазон, чем запись качества CD. У него также более низкое отношение сигнал/шум, в первую очередь из-за механического шума от проигрывателя и шипения самой пластинки.
Длина программы на 12-дюймовом LP ограничена. Общее мнение таково, что для поддержания нормальной четкости альбом не должен превышать 23 минуты на каждую сторону. Инженер по нарезке мог бы уместить больше, уменьшая пространство между канавками, но это ухудшит качество звука и общий уровень.

По мере приближения к центру LP четкость слегка уменьшается.
При выборе порядка песен для альбома, который будет напечатан на виниле, артист должен учитывать эти ограничения по длине, также принимая во внимание, что басовые частоты создают более крупные канавки, а стерео-бас еще больше. Чрезмерно яркий материал может вызвать искажение и свист. Фазовые проблемы на мастер-записи могут привести к тому, что токарный станок будет вырезать канавки, которые глубже и круче, чем обычно, что может привести к тому, что игла слушателя будет прыгать на проигрывателе.
Также интересно: ранние песни на стороне имеют лучшую четкость, чем более поздние. Это связано с тем, что по мере приближения к концу стороны диаметр диска становится меньше. Это приводит к снижению доступного количества винила в секунду. Канавки ближе к концу стороны могут получить так называемое искажение внутренней канавки, что слегка снижает качество.
Жизненно важные части
Современный мастеринг винила начинается в цифровой области, где находятся миксы для альбома (или сингла) до нарезки. Дэйв делает свой мастеринг с помощью программного обеспечения Magix Sequoia. Все эквализация, компрессия и другая обработка сигнала завершаются до нарезки мастера.

Сессия Дэйва в Magix Sequoia показывает дублированный мастер-файл с задержкой, примененной к дорожке, подаваемой в режущую головку.
У токарного станка есть несколько основных частей. Режущая головка имеет V-образную форму и оснащена крошечной рубиновой иглой, которая выполняет фактическую нарезку. Она подвешена над плитой, которая похожа на более тяжелую версию плеера для винила. Она удерживает и вращает лаковый диск. Плата содержит серию мелких отверстий, через которые создается всасывание, чтобы удерживать лаковый диск на месте во время нарезки.

Внутри сборки режущей головки находится крошечная рубиновая игла, которая нарезает лаковый диск.
Всасывание создается с помощью вакуума, встроенного в устройство, часть которого спускается в центр плиты. Часть всасывания также направляется на поверхность лака, где она убирает излишки материала, создавшегося, когда головка нарезает лак. Всасывание удаляет его с поверхности лака, откуда материал отправляется в мусорный контейнер.

Зеленым отмечена область, показывающая отверстия в плате, через которые осуществляется всасывание лакового диска.
Компьютер настройки высоты тона — еще одна важная часть токарного станка Neumann. В этом контексте слово “высота” имеет другое значение, чем в музыке. Здесь оно относится к количеству канавок, нарезанных на дюйм, а не к частоте ноты. Компьютер высоты тона получает дубликат аудио, отправляемого в режущую головку. Последняя испытывает небольшую задержку, чтобы компьютер высоты тона получал его немного раньше (своего рода аналоговая версия функции “предварительного просмотра”).
Компьютер высоты тона вычисляет, насколько широкой должна быть канавка в любой момент времени на основе входящего аудио. Это делает процесс нарезки более эффективным и, таким образом, позволяет увеличить программное время и улучшить качество звука.

Компьютер высоты тона (показан здесь с пультом дистанционного управления) помогает сделать нарезку более эффективной.