Как работают гравировальные станки для винила

Редкие. Дорогие. Сложные в обслуживании. Так можно описать гравировальный станок, которым инженеры по мастерингу винила пользуются для изготовления лакових мастер-дисков—ключевой частью процесса производства винила. Тем не менее такие устройства пользуются большим спросом из-за возрождения интереса к винилу и отсутствия выпуска новых подобных станков.

Если вы Puremixer, вы можете увидеть такой 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 станок—и рассказывает о решениях, которые должен принимать инженер, чтобы добиться наилучших результатов.

Долгий путь

Поиск и восстановление гравировального станка

Дэйв объясняет, что на то, чтобы найти станок, у него ушло пять лет—настраиваемая модель Georg Neumann VMS 70 из 1980-х—для его мастерской The Mastering Palace. “Мне очень повезло, что я знал всех ключевых людей в этой части инженерного мира, которые знали, где находятся оставшиеся несколько станков и могли выполнить ремонт,” объясняет Дэйв, “но всё равно это заняло пять лет. И это было только начало. Как только он оказался у нас, потребовался год с половиной полной перестройки и восстановления: разборка каждого блока, каждого транзистора и замена всех конденсаторов.”

Настраиваемый гравировальный станок Georg Neumann VMS 70 в The Mastering Palace.

Почему усилия того стоили

Дэйв сказал, что все потраченное время, деньги и силы того стоили. “Это был мучительный год с половиной,” говорит он, “но, к счастью, в конце концов у нас получился идеально работающий станок, который на самом деле звучит лучше, чем в день его изготовления.”

Опытные операторы не менее редки

Редкость станков сочетается с трудностью найти опытных инженеров для их эксплуатации. Как и во многих аспектах аудиоинженерии, резка мастер-дисков для винила наполовину наука, наполовину искусство. К счастью, у Дэйва уже работал Марк Сантанжело, опытный резчик.

Гравировка аудио

Преобразование звука в дорожки

Одна из функций станка в процессе мастеринга винила заключается в том, что он выступает в роли преобразователя (устройства, которое преобразует одну форму энергии в другую), поскольку принимает подаваемый на него аудиосигнал (звуковые волны) и преобразует его в вибрации. Эти вибрации вызывают извилистые движения резательной головки, которая вырезает соответствующие дорожки в лаковом диске.

От лакового мастер-диска до виниловой пластинки

Впоследствии этот лаковый мастер используется для создания материнского диска, на котором дорожки выпуклые, а не вогнутые; именно он служит для прессования пластинок из расплавленного винила. Когда слушатель проигрывает виниловую пластинку на проигрывателе, её стилус и картридж выполняют обратную операцию: “считывают” дорожки и преобразуют вибрации обратно в электрический аудиосигнал, который затем отправляется на усилитель и колонки.

Глубина дорожки, расстояние между дорожками и качество звука

Инженер по резке может настраивать управления на станке, чтобы регулировать ширину и глубину дорожек, а также расстояние между ними. “Комбинация расстояния между дорожками и глубины влияет на ваш звук,” говорит Дэйв в видео, “как по уровню громкости, так и по качеству звучания.”

Динамические и технические ограничения винила

Стандартный 12” LP обеспечивает примерно на 20 дБ меньший динамический диапазон, чем запись качества CD. У него также ниже отношение сигнал/шум, в первую очередь из-за механического шума проигрывателя и шипения самой пластинки.

Ограничения по длительности

Продолжительность программы на 12” LP ограничена. Общепринятое мнение таково: чтобы сохранить приличное качество, на одной стороне альбома должно быть не более 23 минут. Инженер по резке мог бы уместить больше, уменьшая расстояние между дорожками, но это понизило бы качество звучания и общий уровень громкости.

Чем ближе к центру LP, тем немного ухудшается достоверность звучания.

Учет последовательности треков для винила

При выборе порядка песен на альбоме, который будет прессоваться на виниле, артисту нужно учитывать эти ограничения по длине, а также то, что низкие частоты создают более широкие дорожки, а стерео-бас ещё больше. Слишком яркий материал может вызвать искажения и свистящие согласные (сибилянты). Проблемы с фазой в мастер-записи могут привести к тому, что станок вырежет дорожки глубже и круче обычного, что может заставить иглу прыгать на проигрывателе.

Искажения в внутренних дорожках

Ещё один интересный момент: ранние треки на стороне имеют лучшее качество, чем более поздние. Это связано с тем, что по мере приближения к концу стороны диаметр диска уменьшается. В результате доступно меньше винила в секунду. Дорожки ближе к концу стороны могут испытывать так называемое Inner-Groove Distortion, что слегка снижает качество.

Основные элементы

Начало в цифровой среде

Современный мастеринг для винила начинается в цифровой среде, где перед резкой хранятся миксы альбома (или сингла). Дэйв делает мастеринг в Magix Sequoia. Вся эквализация, компрессия и прочая обработка сигнала выполняются до того, как мастер будет вырезан.

Сессия Дэйва в Magix Sequoia показывает дублированный мастер-файл с задержкой, применённой к дорожке, подающейся на резательную головку.

Режущая головка и планшайба

У станка есть несколько основных частей. Режущая головка имеет V-образную форму и оснащена крошечной рубиновой иглой, которая выполняет само резание. Она подвешена над планшайбой, которая похожа на утяжелённую версию винилового планшера. Она удерживает и вращает лаковый диск. В планшайбе есть ряд небольших отверстий, через которые при резке подаётся всасывание для фиксации лаковго диска на месте.

Внутри сборки резательной головки находится крошечная рубиновая игла, которая вырезает дорожки в лаковом диске.

Вакуум и удаление отходов

Всасывание создаётся встроенным вакуумом, соединение которого опускается в центр планшайбы. Часть всасывания также направляется на поверхность лака, где оно втягивает излишний материал, образующийся при резке. Отходы удаляются с поверхности лака и отправляются в мусорный приёмник.

Выделенная область показывает отверстия в планшайбе, через которые применяется всасывание к лаковому диску.

Роль компьютера шага

Компьютер шага (pitch computer) — ещё одна важная часть станка Neumann. В данном контексте слово “pitch” имеет другое значение, чем в музыке: здесь оно относится к числу дорожек на дюйм, а не к частоте ноты. Компьютер шага получает дубликат аудиосигнала, подаваемого на режущую головку. Последняя получает сигнал с небольшой задержкой, чтобы компьютер шага получал его немного раньше (что-то вроде аналоговой версии “look-ahead” функции).

Компьютер шага рассчитывает, насколько широкой должна быть дорожка в каждый момент времени на основе входящего аудио. Это делает процесс резки более эффективным и позволяет получить больше времени на стороне и лучшее качество звука.

Pitch Computer (показанный здесь со своим пультом дистанционного управления) помогает сделать процесс резки более эффективным.