黑胶唱片是一种开放的音乐格式吗?

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Vinyl LP

Rikki Endsley。CC BY-SA 4.0

这是我为 Opensource.com 上一个新的专栏撰写的第一篇文章,这个专栏从开放的角度探讨音乐。有些事情我不会做:我不会只专注于以开放许可发布的音乐。我不会(过多地)撰写关于创作自己的音乐的文章。我不会(过多地)撰写关于音乐理论或专业事务的文章,或者可能真的很少撰写对专业音乐家感兴趣的任何内容。

我会撰写关于我遇到的、因某种原因引起我兴趣的音乐。我会告诉您如何在开放的环境中欣赏音乐,例如在基于 Linux 的笔记本电脑、台式机或服务器上。我会分享我购买或试用过的、在开放环境中运行良好的硬件,以及一些运行不佳的硬件。我保证会撰写关于购买对 Linux 友好的音乐的好去处(也就是说,那些不需要安装只能在其他操作系统上运行的下载器的网站)。我还会指出一些其他网站,以及偶尔出现的印刷媒体,这些都增加了我对音乐的享受。

除此之外,谁知道呢?我可以想到两部伟大的科幻小说,其中音乐扮演着重要的角色。也许我会写这方面的文章。也许我会深入研究一些开放的音乐播放软件。也许我会分享一些食谱(我听说食谱本身就是开源的),这些食谱在厨房里播放音乐时烹饪或食用特别有趣。谁知道呢?当事物是开放的时候,天空才是极限!

而且由于这个专栏的目的是关于音乐,我一定会做的一件事是推荐音乐。

黑胶唱片作为开放音乐

我将这第一篇文章献给我最喜欢的开放音乐格式:黑胶唱片。对于那些可能不知道的人来说,“LP”代表 Long Playing(长时间播放)。根据我强烈建议您阅读的 维基百科 页面,Vinyl(乙烯基)指的是化学化合物 聚氯乙烯,它是黑胶唱片的主要成分。

我如此喜欢黑胶唱片的原因之一是,它是为数不多的真正可行的蒸汽朋克技术示例之一。如果我突然出现在一个从未发明黑胶唱片的平行地球上,并且我向物理学家或工程师解释它,我想我可以肯定地说,他们会怀疑这种东西是否真的能工作,并且他们会嘲笑这种材料能够以高保真方式再现音乐的想法。

为什么?让我们看看再现链中的各个组成部分来寻找答案。但首先,黑胶唱片是如何成为一种开放的音乐格式的呢?

黑胶唱片并非一直都是一种开放的音乐格式。V 形槽机制由在 EMI 集团工作的 Alan Blumlein 于 1931 年发明并获得专利。今天,该专利早已过期。同样,唱头的原始设计在 20 世纪早期就获得了专利。尽管如此,忙碌的发明家们一直在继续为基本设计申请各种改进专利。在 Blumlein 的工作之前,还有其他专利问题在法庭上接受检验。但现在看来,立体声黑胶唱片似乎没有专利限制。太好了!

LP 的机械原理

大多数音乐都是以“立体声”形式发行的,因为它们旨在通过两个扬声器再现,这两个扬声器要么靠近(耳塞或耳机),要么远离我们的耳朵。立体声音乐再现创造了一种从左到右和从前到后的空间声学幻觉,它可以用来在我们面前安排一个虚拟管弦乐队,或者传递我这个年龄段的人第一次听到 Pink Floyd 的《月之暗面》时觉得非常酷的那种空间效果(这篇维基百科文章收录了专辑的节选,供地球上少数尚未听过这张唱片的人欣赏)。这种类型的声音是通过为听众提供两个独立但相关的音乐流来实现的,这两个音乐流彼此同步。然后,我们的大脑将它们重新组合成一种声音体验。

黑胶唱片必须播放两个同步的独立音乐通道——一个用于左扬声器,一个用于右扬声器。这是通过一种巧妙的方式实现的,即在唱片表面切割一个 V 形螺旋槽,并用左声道的信号调制该槽的内壁,用右声道的信号调制外壁。调制然后由立体声拾音器读取,立体声拾音器最常见的是一种磁电发电机,但也有压电和激光版本。磁电发电机有三种常见的版本,都涉及一个线圈来检测左声道调制,另一个线圈来检测右声道调制

  1. 动磁版本是指磁铁在固定线圈之间移动;
  2. 动圈版本是指线圈围绕固定磁铁移动;
  3. 动铁版本是指线圈和磁铁都是固定的,而一小块铁在它们之间移动。

移动部件尤其有趣。运动是由悬挂的悬臂梁产生的,悬臂梁的一端位于螺旋槽中,另一端固定在移动部件上。整个装置——“拾音器”或“唱头”——悬挂在一个盒子中,这个盒子通常宽约 1.5 厘米、长 2.5 厘米、高 1.5 厘米,重量为 5 到 10 克。这个唱头连接到拾音臂(或“唱臂”)的一端,唱臂通常是一根约 25 厘米长的杆,另一端有一个平衡重,可以调节平衡重以迫使唱头迫使悬臂梁保持在螺旋槽中。唱臂又连接到唱盘的底座,唱盘的底座也支撑着电机和唱盘,唱片就放在唱盘上。

一家著名的美国唱头制造商 The Sound Smith 的一篇文章 解释了关于悬臂梁和唱片之间界面的许多有趣的细节,这个界面最常见的是一小块称为唱针的钻石。在这里,平行地球上的那些物理学家和工程师真的会开始捧腹大笑。那块非常小的钻石和唱片之间的接触点大约为 5 微米 x 70 微米——对于现代高品质唱针而言——唱头对唱片的静态压力通常约为 2 克。也就是说,0.002 千克 / (2 * 0.000005 米 * 0.00007 米) = 2,857 吨/平方米。这听起来压力很大,但让我们想想一些更熟悉的东西,比如家用汽车。据我所知,汽车轮胎压力通常规定为大约 30 磅/平方英寸,这足以使轮胎看起来相当圆。出色的 Linux 实用程序 units 告诉我,这相当于 21 吨/平方米。

好吧,所以我们刚刚算出,我们的唱针施加在我们唱片上的压力是我们汽车施加在路面上的压力的 136 倍?这太疯狂了!!!为什么唱针没有完全毁坏唱片?那些平行地球的物理学家和工程师现在正在地上打滚,捂着肚子,喘不过气来……但这是最后一根稻草。尽管整个组件组合看起来荒谬甚至不可能,但用体面的唱盘、唱臂和唱头播放的录制精良的黑胶唱片听起来非常棒。

这又让我想到了 Linux。

在 Linux 上将您的唱片转换为数字格式

唱片与 Linux 有什么关系?好吧,我们可以借助 Linux,用我们美妙动听且通常很稀有的唱片做一件事,那就是将它们转换为数字格式。我们可以这样做,因为我们想在不使用唱片播放器时听它们,或者因为这样更方便,或者仅仅是为了备份。即使是配备普通音频组件的基本台式电脑也可以用来制作相当不错的唱针录音。以下是您需要的

  1. 一台运行 Linux 的计算机,其中包含提供线路输入的声卡

  2. 一张唱片和一个唱片播放器

  3. 一台带有 唱机输入磁带输出 的音频放大器,或者其他一些设备,可以将来自唱头的低电平信号转换为与您的声卡线路输入兼容的更高电平信号(磁电唱机唱头信号还需要 RIAA 均衡,这在唱机前置放大器中提供)

  4. 连接唱片播放器、放大器和电脑的线缆

  5. Audacity,开源音频程序(它将在您的软件仓库中)

  6. 这个 Audacity 工作流程

试一试!拿起一张您最喜欢的唱片,清洁它,然后翻录它(如果可以,翻录为 96/24 FLAC)。然后,祝贺您为您的开放格式音乐收藏增添了新内容。

等等,我差点忘了...

音乐推荐

所有这些都对 Linux 友好,因此无需为其他操作系统安装愚蠢的下载膨胀软件。

我最近一直在关注的一个超级酷的唱片公司是 Erased Tapes。我是 Nils Frahm 的忠实粉丝(感谢我出色的女儿们,她们向我介绍了他的音乐),但现在我被 Kiasmos 迷住了。去 听听这些曲目,如果您购买了它们,请获取 24 位 WAV 文件并 使用 FLAC(免费无损音频编解码器)将它们转换为 FLAC 文件。

完全在另一个方向上,我继续惊叹于 塔利斯学者合唱团Arvo Pärt 致敬专辑《Tintinabuli》。我非常感谢塔利斯学者合唱团访问温哥华,我希望能有一天现场听到他们演奏 Pärt 的一些音乐。

最后,谁不会为大卫·鲍伊最近的去世而感到悲伤呢?鲍伊在我的许多形成期时刻都陪伴着我,以至于我现在太尴尬(或者至少太老了)而无法提及。足以说,我很感激那个男人降临地球。所以我刚刚去了 7digital 的加拿大网站(我住在那里)并购买了 96/24 FLAC(是的,为不使用其他操作系统的加拿大人提供高分辨率音乐),并将其下载为 .zip 文件。感谢 7digital,再次感谢您,大卫·鲍伊。愿您安息。

免责声明:在某些情况下,复制 LP 是违法的。

Chris Hermansen portrait Temuco Chile
自从 1978 年从不列颠哥伦比亚大学毕业以来,我几乎一直离不开某种类型的计算机。自 2005 年以来,我一直是全职 Linux 用户,从 1986 年到 2005 年是全职 Solaris 和 SunOS 用户,在此之前是 UNIX System V 用户。

16 条评论

robb_nl,感谢您发布这个有趣的想法。我看了视频,然后在网上搜索了一些资料。似乎很多人都尝试过这种方法,我没有找到任何类似“我这样做毁了我的所有唱片”的帖子。

但它仍然让我觉得有点冒险——不真正知道胶水里有什么以及它在长期内可能与乙烯基发生什么反应;不真正知道是否会留下残留物或微小的胶水颗粒;不真正知道胶水本身中是否含有可能残留的杂质。

所以,感谢您的建议,但我认为我会放弃它,坚持使用我的 http://www.spincleanrecordwasher.com/,它价格便宜,而且似乎效果很好。

我至少看到了两款为唱片制作的可爱且非常昂贵的超声波清洁器,这让我很想购买一款通用的超声波清洁器,并用塑料或木材制作一个唱片支架上层结构。就像这个 http://www.tnt-audio.com/clinica/diy_ultrasonic_cleaner_e.html 一样。

回复 作者:robb_nl (未验证)

我一直想为我的 LP 收藏做一些类型的“备份”。这将帮助我入门。感谢您的撰写,克里斯!

BJ Maynard,和往常一样,感谢您的评论!

就音频方面而言,我的设备对于此目的来说已经足够好了。我还没有为我的电脑投资购买更高质量的声卡。

对于家庭音响系统中没有唱机电路的人来说,有很多价格合理的唱机前置放大器,它们内置模数转换器和 USB,例如 NAD PP-4 或 Proj-Ject PhonoBox。

对于像我这样需要升级台式电脑声卡的人来说,也有一些声卡似乎更注重高品质音乐,并且从发烧友媒体那里获得了不错的评价;例如 Juli@ 或 ASUS Xonar 型号。其中一些需要额外的电源才能工作(即超过总线提供的电源),因此在购买之前,请确保您的电脑机箱和电源能够支持这一点。当然还有 Linux 驱动程序的问题……查看 ALSA 列表永远不会有坏处 http://www.alsa-project.org/main/index.php/Mailing-lists

回复 作者:bmaynard

我希望我仍然拥有所有旧的黑胶唱片。唉,它们已经不见了。很棒的阅读材料,发人深省。

它们没有在我们的搬家过程中幸存下来。我希望我没有被说服这样做。很多伟大的黑胶唱片都被不必要地牺牲了。:(

回复 作者:clhermansen

我将与您分享一个肮脏的小秘密……在我过去的某个时候,我说服自己放弃了一些我的 LP(“那些我永远不会听的 LP”)。好吧。更糟糕的事情也发生过。

回复 作者:Don Watkins

虽然 LP 格式属于公有领域,但其中录制的内容可能不属于,您可能会触犯法律。例如,在英国,私人复制受版权保护的材料是非法的。

我可能有点奇怪,但我一直在我的高保真音响上听我的 LP——一直如此,将来也会如此。我不会相信任何我的唱片可以用木胶或 Spin Clean 清洁。我已经购买唱片超过 50 年了,很多唱片(可能)是不可替代的。一块柔软的无绒布对我来说就足够了。

MartyMonroe,感谢您的评论!

我对英国“私人复制受版权保护的材料”的问题进行了一些调查。一篇关于该主题的有趣文章是 http://www.twobirds.com/en/news/articles/2015/uk/copyright-private-copy…,它完全支持您的评论。多么可悲!!

因此,让我们在这里非常明确地说明:我和 www.opensource.com 的任何人都不是在建议任何人违法。请请请大家了解您所在国家的法律以及它们可能如何适用于此事。没有人希望看到您因为您的手机上有从您的 LP 上翻录的音乐而入狱。如果您的政府行政部门和司法部门已确定复制您的 CD 或 LP 或盒式磁带或任何东西上的材料对艺术家是不公平的,那么您应该遵守该决定。

非常感谢您提醒我们注意这个非常重要的问题!

关于您的下一个话题——我完全同意您的观点;听唱片的最佳场所是在家用高保真音响上。

至于清洁唱片……我不会给任何人任何建议。

回复 作者:MartyMonroe

期待在未来阅读更多来自本专栏的文章。

我很好奇您/任何人如何建议数字化大量的 LP 收藏。我特别想问的是,如何自动化/加速识别一首曲目的结尾和下一首曲目的开始。我曾考虑使用 MusicBrainz 或类似的数据库,但它没有这个大型收藏中的很多音乐。这个数字化过程可能需要数年时间,但我们希望尽可能加快速度。

本,非常感谢您的友好评论!

数字化大量的 LP 收藏——我深有体会。我想我拥有超过 1,000 张 LP,但肯定少于 5,000 张。我无法想象数字化其中的大量唱片……也许如果我还 20 岁,但那样的话我可能不会有那么多 LP!!!

无论如何,想想我的 LP,我敢打赌每面的平均曲目数约为 4-5 首,我认为值得考虑 http://manual.audacityteam.org/o/man/sample_workflow_for_lp_digitizatio… 中的手动工作流程来挑选曲目,输入名称,并可能使间隙静音。

您说“我们”,所以我认为您可以分工合作——让一个人进行编辑,而另一个人则管理翻录的物理方面。请记住,LP 的每一面都是实时翻录的,因此您有 10 到 20 分钟的时间来设置一切……

在我看来,如果您在 MusicBrainz 中找不到标题,那么能够自动化分割的可能性可能非常低。

回复 作者:shpurk

拿起一张您最喜欢的唱片,清洁它,然后翻录它(如果可以,翻录为 96/24 FLAC)

这有点矫枉过正了。人耳和 LP 甚至都达不到 20 kHz,因此当涉及到采样率时,48 kHz 就足够了。至于动态范围,LP 根本达不到 16 位录音的 96+ dB。绝对没有理由以高于 48 kHz/16 位的任何频率翻录黑胶唱片。事实上,即使从完美音源来看,这也是无用的(请参阅 http://people.xiph.org/~xiphmont/demo/neil-young.html

Jean-Marc,感谢您的评论。至于人类听到的声音,您似乎是不正确的。请看一下这篇文章 http://www.stereophile.com/content/simple-everything-appears-simple#2IF…,其中提到了英国玛丽女王大学 Joshua Rice 教授进行的一项荟萃分析,该分析很快将在 AES 期刊上发表,该分析发现,训练有素的听众可以区分更高分辨率的音乐。

至于 LP 上的内容,整个录音和播放链(好吧,无论如何,一个体面的播放链)都可以轻松再现远高于 20Khz 的频率;许多乐器产生远高于 20Khz 的谐波。

无论如何;如果您喜欢以较低的频率和比特率翻录您的 LP,请随意这样做!

回复 作者:Jean-Marc Valin (未验证)

有趣的概念,乙烯基是一种“开放”格式。我在乙烯基时代以及 8 音轨和盒式磁带的早期长大。那是一个美好的时代,专辑艺术和专辑封套是音乐的额外内容。即使在今天,当听那个时代的歌曲时,当唱片上出现“爆裂”声或“模糊”声,甚至由于唱片上的一些划痕或其他东西而跳针时,我*仍然*会听到,即使是在数字录音中(不是转换后的录音,而是甚至是来自翻录 CD 的录音)。有趣的是,耳朵和大脑是如何保留这些元素的。当我买一张新唱片时,我要做的第一件事就是把它“复制”到磁带上,这样我就可以在我的便携式播放器上听,然后在我的车里听。那些日子真是美好。黑胶唱片是少数几种每次播放都会对介质产生不利影响的播放介质之一。它们会磨损。数字技术具有明显的优势,一旦数字化,就没有什么可以改变声音了(我指的是无损数字,而不是像 mp3 这样的压缩格式——尽管对于我的手机(现在是我的便携式播放器),我使用 320kb/s 的 mp3)。诚然,播放介质中的 D/A 转换器的质量会产生影响,放大器和扬声器/耳塞的质量也会产生影响,但这对于任何事物都是如此。一旦信号是模拟的,它就会受到好坏的影响。唱机总是会因为其工作方式的性质而产生“偏差”。这就像电子管放大器和晶体管放大器之间的区别(我希望我没有引发一场战争 :-) )。这就是为什么我非常喜欢尼尔·杨的 Pono 播放器以及他为数字音乐带来更高质量音源的努力。我不能说我总是能听到差异(我 55 岁的耳朵花了太多时间来听齐柏林飞艇、深紫乐队、黑色安息日等),但我喜欢最终的数字音乐作品终于可用了,并且如果我们愿意,我们可以访问最高质量的数字音源——并且质量不会改变,只要它是数字的。现在,如果您花所有钱购买高端音源并使用无损格式,然后使用廉价扬声器或耳塞,那么……但唱片在我看来不再是真正的“高保真”播放了。别误会我的意思,我不时会走到我的工作台旁,那里仍然连接着我的 B&O 唱盘和 Pacific Stereo 放大器,并会拿出那个时代的专辑,享受唱头触地时发出的轻微“爆裂”声。然后坐下来卷起一根……好吧,你明白了。

Deandownsouth,感谢您的评论和回忆。也许我应该写一篇关于“8 音轨磁带作为开放格式”的文章。呵呵。不过我没有留下任何这些东西,但我仍然有我的卡式录音机(“存放”在地下室)。

至于唱片是否是高保真音响,我想这取决于一个人在对高保真音响的定义中愿意接受的妥协。但在任何情况下,状况良好的旧唱片仍然可能比最近的重新发行更接近当时母带上的内容……而且有些东西只是永远丢失了。所以请保留这些唱片!

回复 作者:deandownsouth (未验证)

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