2015年4月26日 星期日

初探桃花源, 來談談盤帶錄音機 - Reel to reel tape recorder introduction

不朽的名盤Waltz for Debby的盤帶版, 可說是最接近母帶的存在!
        不太記得是為何一頭栽進盤帶機的領域....或許是前陣子一直google黑膠刻片的相關訊息, 而因此瞭解到, 開啓了黑膠唱片或是類比錄音的黃金時期(195x~197x; 請注意, 我並非在斷代, 也並非在說後來時期的黑膠不好; 而是這個時代是玩黑膠或是收藏黑膠一般認為的最好時期)的其中一個重要的原因, 正是因為盤帶錄音機的進步與成熟.
HMV最高規格的商業化盤帶(2 track, 7.5ips, real time copy from master)
        台灣有機會接觸到盤帶機的大概都是老一輩的玩家.  以我為例, 大學畢業約在1990年, 而那時, 其實已經是盤帶機時代的黃昏了.  大型專業盤帶機像是Studer, Ampex, Sony/MCI, Telefunken...等, 除非在專業大型錄音室, 否則是難得一見.  市面上比較容易看到的是所謂"家用"的盤帶機, 像是Revox, Otari, Akai, TEAC, Sony...等.  從音樂軟體的角度, 先不談專業錄音市場, 供應家用市場的商業盤式帶(pre-recorded reel to reel tape), 最早是約1954年由HMV發行兩軌/7.5 ips的7"盤式帶, 在1964年左右, 由於成本原因, 所有的商業盤式帶全部改為四軌的規格, 轉速上有3.75以及7.5 ips, 拷貝生產方式也由之前等速(1x)和四倍速(4x), 提高到16x倍速以降低生產成本.  但即使如此, 這些家用商業盤式帶的發行, 最終還是不敵當時的黑膠以及卡式帶, 陸續在70年代末期紛紛退出市場.  也難怪, 即使是我從初中就開始到上揚買黑膠, 也從來沒見過在賣這些家用盤式帶, 卡帶倒是不少.
Reel to reel tape
        一. 我們先來看一下承載資料量的盤帶(tape)部分:
        (1) 盤式帶速度規格; 所謂的ips(inch per second), 指得是盤帶資料軌每秒有多少長度經過磁頭.  就好比黑膠唱片有33囀以及45轉, 以及更早期的78轉.  愈高ips代表愈高規格, 也代表每秒經過磁頭的資料量愈大.  商業家用盤帶最高只有到7.5ips, 而專業錄音規格則至少是15ips的轉速起跳.  以公分來說, 7.5ips等於每秒19cm, 15ips相當於每秒38cm.  15ips也是母帶級的最低規格, 更發燒級的錄音會使用到30ips的轉速來記錄麥克風所收取的資料.
Reel tape width & track spec
        (2) 盤式帶的寬度規格; 盤帶的寬度愈寬, 代表可以記錄磁性資料的面積愈大.  最通用的兩軌或是四軌規格都是使用1/4"的寬度.  專業上則會有1/2", 1", 甚至2"(5cm)的規格.  像早期著名的Mercury錄音就是使用Ampex/Westrex開發的35mm/三軌的規格(每軌相當於1/2").
        (3) 盤式帶的軌數(track); 兩軌, 1/4"的規格就是表示, 每軌最多能夠使用的磁帶寬度是1/8".  四軌, 1/4"就是代表每軌使用的寬度只有1/16"!  專業上有使用到四軌, 八軌, 十六軌, 甚至到二十四軌, 也就是所謂的多軌錄音.
不同尺寸的盤帶(摘自Soundfan)
        (4) 盤式帶的尺寸; 這就好比黑膠有12"/7"一樣, 盤式帶的尺寸一般常見的有, 5"/7"/10.5", 分別對應了可錄音或是可播放的時間長短.  最大有14", 不過這是對應大型專業機的特殊規格.
        所以結合了轉速, 寬度, 以及軌數規格, 基本上就定義了所能使用磁帶的最大磁氣記錄量, 當然, 愈大的磁氣資料量就代表了更高的規格.  因此, 專業用的錄音規格至少都是2 track, 15ips, 1/4".  當然2 track通常代表了只有兩隻麥克風, 但許多小廠都使用這樣的"基本"規格錄下不少經典的錄音, 像是Proprius, Opus3...等.  而家用商業盤帶由於必須考慮成本, 播放時間的長度, 早期最高只有2 track, 7.5ips, 1/4", 後期就降為4 track, 7.5ips, 1/4", 甚至4 track, 3.75ips, 1/4".  除去拷貝的損失外, 它所承載原始母帶的資料量已經至少被"濃縮"到1/4~1/8了.
        更正(2017.5.5): 兩軌並不一定代表只有兩隻麥克風.  有可能現場使用多隻麥克風, 但在進入盤帶機之前已經使用mixer先mix成兩軌, 才錄進磁帶.
1970年開始生產, 可說是當時最高規格的Studer A80 R
        二. 有了磁帶的規格與概念後, 我們來看一下對應進行錄音以及讀取的盤帶機硬體部分:
盤帶機示意圖(Revox B77; 摘自Soundfan)
        (1) 轉速的選擇; 一般家用盤帶機只有支援到7.5ips, 這是因為市售的商業盤帶(pre-recorded reel tape)最高規格也只有到7.5ips.  家用機大部份會提供3.75/7.5ips的選擇, 而專業機種則至少會提供7.5/15ips的選擇.  頂級的專業機則是可以支援到30ips.
2", 24 track head
1/2", 4 track head
1/4", 2 track stereo head (Butterfly head)
        (2) 磁頭的規格; 對應不同的磁帶的寬度規格(1/4", 1/2", 1", 2")以及軌數(2/4/8/16/24軌), 磁頭的選擇自然會有不同.  盤帶機比較麻煩的一個部分就是, 兩軌的盤帶只能在兩軌的盤帶機上播放, 四軌盤帶只能用對應的四軌磁頭來讀取.  所以一般高級的日本家用機(家用機以及一般專業機最通用的規格都是1/4"), 通常會配備兩組磁頭, 也就是一組四軌磁頭, 以及另一組獨立的兩軌磁頭來對應早期家用的兩軌盤帶以及標準規格的四軌盤帶.  但歐系的Revox則不然, 它只能選擇其中一種規格, 所以要找Revox的二手盤帶機要特別注意它磁頭的規格.


        (3) 等化曲線規格; 如同黑膠唱片必須有對應RIAA等化曲線的唱頭放大一樣, 盤帶錄音機也有對應的等化曲線, 而且有兩種, IEC (或稱為CCIR; 歐洲地區), 以及NAB (美國地區).  一般來說, 7.5ips家用盤帶大部份都走NAB EQ, 除了早期歐洲生產的兩軌/7.5ips的商業盤帶之外(HMV/Columbia使用IEC).  而高轉速(15ips或以上)會以IEC EQ為主流.  例如, 目前還有在生產, 限量的兩軌/15ips類母帶的商業帶(如美國的The Tape Project, IPI ;歐洲的Opus3, Simpaty, Hemiolia; 澳洲的MTSL都是IEC規格).
Opus3 對拷自原始母帶的商業盤帶版(2 track, 15ips, IEC)
        (4) 磁頭; 磁帶的原理是磁化磁帶上的鐵氧化合物來記錄資料.  讀取磁帶則是反過來利用感應的原理來讀取磁帶上的磁通量變化.  一般盤帶機至少都會配備有三種磁頭: Erase head, Record head, Playback head (repro head).  之前提到的能夠支援兩軌或是四軌規格的日本高級盤帶機, 就會俱備六個磁頭.
        更正(2017.5.5): 2T/4T有可能共用相同的消磁頭.  另外通常只會多一顆Playback head來支援另外一種規格磁帶的播放.  例如, 4T為主的機器, 為了要可以播放2T磁帶, 只會多一顆2T playback head.  此時可以在機器上選擇要使用的playback head.


        (5) 磁帶機的調整; 類似於調整黑膠唱頭針尖對於唱片溝槽讀取的角度, 針壓等.  磁頭錄音與讀取時, 對應於磁帶的角度以及均勻度等一樣會影響磁性轉換的正確與效率.  所以要完全發揮一台磁帶機的能力, 就必須考慮機構上(tape path)的校正, 以及電路的校準是否正確, 以及磁頭的損耗程度是否在規格的範圍內.  不過, 這些部分比較複雜, 暫時不談.
        更正(2017.5.5): 磁帶的張力設定也會影響播放的聲音.

磁頭校正的四種參數
Magnetophon M20; 盤帶所經過的路徑即為tape path (這是德國規格的B-wing, 不同於國際標準的
A-wing; A-wing的磁頭的方向是朝下, B-wing則相反, 是朝上)
        (待續)

2015年4月22日 星期三

類比偏執者請注意 - Exclusive for extremely analogue fan....

Master reel from Opus3!!!!
或許.  這是追求類比以及原音重現, 音之無上幻覺的必經途徑!
"ONE" Vol. IV
Direct copy from Opus3 master
Another "atomic" weapon from The Tape Project!

2015年4月15日 星期三

黑膠的黑暗面(六) - 重刻片; The dark side of vinyl (VI) - Vinyl reissue

Japan's re-issue is always promising
        (十一) 重刻片要小心!  近幾年來, 黑膠似乎進入了"文藝復興"時期, 不只是硬體, 黑膠唱片的"重發"也如雨後春筍般不斷地冒出新的廠牌.  這是好事, 只是提醒大家購買要小心, 這樣的重刻片的來源以及後製是否值得您花上不少代價來買它?
        其實, 美國著名的音響評論員MF已經有寫這樣一篇文章提醒並且點名大家要避免的廠家, 請看這裡.  連大名鼎鼎的MFSL也在其中被討論(像是MFSL重發的Beatles就被爆料是使用Capitol的母帶, 而非源頭的EMI母帶).  以我的有限的幾張早期MFSL的制作來說, 我個人的評價是不錯的, 即使它們未必是來自於真正的類比母帶.  當然, 我所提醒的"小心重刻片"並非只有討論他們是否真正源自類比母帶這樣簡單.  而是希望這些製作發行重刻片的廠商能夠清楚載明他們是使用怎樣的來源以及後製過程與設備, 甚至是團隊.  不一定每位消費者都看得懂這些, 但這至少代表了廠商負責務實的心態!
最近接待客人朋友點放機會很高的Karajan
Another great DG digital recording and performance
        我也並非說重刻片一定要"純類比"才對; 事實上, 我們已經討論了許多數位時代發行的黑膠唱片是非常優秀的, 他們可是只有數位母帶或是數位資料檔案.  這個部分牽涉到母帶的種類和generation, 以及各樣的mastering/cutting流程, 這個部分我再另文討論介紹; 即使排除掉硬體的部分, 由誰來進行mastering也是影響音質平衡的重大因素!  為了黑膠而黑膠的重刻, 或許反而會加速黑膠文藝復興的消失!  真要聽黑膠買黑膠, 其實二手市場上已經有數不完的寶藏等著你去發掘.  不一定要把目光完全放在重刻片市場上.
Analog solar system
        (十二) 黑膠的環保性.  什麼!  黑膠還會有環保問題?  其實說真的, 黑膠誕生到現在, 甚至到了CD快要死的時候, 已經至少有六十年!  在第一代CD唱片已經開始出現問題的此時, 這些六十歲的黑膠阿伯卻是絲毫不顯老態, 除了你要幫他洗個澡之外, 半點也看不出老之將至.  PVC的壽命可是至少有你我生命的兩三倍以上!  這是第一個環保問題.  第二個就是大家比較不知道的, 化學添加劑以及助劑.  任何化合物成型與穩定就必須加入化學助劑, 我也在之前提到清洗黑膠的篇幅中有提到, 其實會讓你唱針挖出一堆"泥垢"的就是pressing oil的裂解, 再加上原本存在於PVC之中的助劑慢慢析出.  好了, 就點到這裡, 因為早期工業上還沒有針對環保與毒性部分進行規範(這也是十年前歐盟為何開始想辦法禁止PVC的使用, 有被RoHS整過的都知道)....  所以現代的重刻片理論上, 會比較環保些, 因為必須符合目前對助劑和添加物的規範.  但可能壽命也會比較短一些.  我也再三強調要玩黑膠請務必準備洗唱片機, 尤其針對老唱片先好好洗一洗!  第三個問題就是回收....好了, 再說就太黑了.

2015年4月14日 星期二

等待的時間變化 - Time for waiting....

Stern/Bernstein/NYP Beethoven Violin Concerto
        有時就是會有臨機的感悟或是沈思...很奇妙的, 今早一起來放了貝多芬的小提琴協奏曲; 通常都會覺得貝多芬在一開頭的鋪呈, 直到小提琴主奏出現這一段有點"長", 不像是Mendelssohn或是Tchaikovsky那樣小提琴從頭到尾沒有"冷場".  今天倒是覺得怎麼Stern這麼快就精神抖擻登登上場.  心念一閃在想這是怎麼一回事?
        貝多芬小提琴名版何其多, 怎麼會來談Isaac Stern?  一是順手之便, 二是因為Isaac Stern堂堂當年一代美國巨匠, 總是要緬懷一下他當年的神采.  忘了在哪裡看到, Stern曾經有點酸溜溜的說到他那個時代的Heifetz現象; 大家都要聽Heifetz, 他老兄Stern心中難免有些"不平".  所以他告訴大家, 你們起碼也要拉到我這樣程度, 才真的知道Heifetz厲害在哪裡.  這話說實在也沒錯, 以專業的角度來看, 這種超級明星崇拜的行為, 媒體的推波助燃的放大當然功不可磨.  不過, Stern也可能低估我們這些"業餘"人士的"業餘"耳力能夠感受到細微差異的能力....
        話說回來, 這一篇真不是要談Stern.  倒是Bernstein/NYP的協奏好到讓我吃驚, 好到讓我覺得一開頭的前奏鋪呈怎麼這麼快就結束!  當然, 還有就是心情以及歲月的累積, 不知覺讓自己可以更進一層體會到鋪呈以及等待的重要和力量!  對我來說, 年紀大了, 時光的流動反而似乎變慢了些, 肌理看得更清楚.  也比較可以體會醞釀的重要; 年輕時快的時光節奏, 無法體會到快慢之間的變化與互相激盪所能夠呈現的更大更強更廣的張力.  於是, 敘述的力道與張力便隨著鋪呈與醞釀的互相理解而更加強了.

2015年4月10日 星期五

光學式黑膠播放系統(一) - The optical turntable (I)

Optical fiber pick up system from Poliak.ch
        Poliak.ch實現了以光纖拾取, 取代了傳統唱針循軌的方式.  雖然還是需要接觸到唱片, 但"針壓"只需要50毫克, 只有傳統唱針系統(~2g針壓)的1/40!  而且可以適用於任何唱片的格式!
Optical "cartridge"; 亮起的部分就是光纖讀取頭

        這樣的方式當然是正切循軌, 而且是主動式的正切循軌方式!  完全克服了被動式正切唱臂的問題, 以及偏心唱片的困擾.  一般人似乎會誤會這樣的光學讀取方式, 例如日本的ELP鐳射唱盤系統, 會是數位的方式.  其實並非如此.  我也非常好奇這樣的系統可以唱出什麼樣的聲音.  以及是否可以達到比傳統震動電磁轉換更高的精確度以及更低的失真. 下一回我們就來看看日本人的細緻與堅持, 更早, 也一直"低調"存在的ELP laser turntable.

2015年4月2日 星期四

黑膠的黑暗面(五) - 唱片溝槽與針尖; Dark side of Vinyl (V) - About vinyl groove and needle

Inside the vinyl groove
        玩黑膠比起CD是很麻煩的!  也絕對不是一台唱盤唱臂唱頭接起來, 放上唱片就可以享受這樣簡單.  當然, 也會有聲音, 或許也不難聽, 但如果想這樣就可以從此"陶醉"在黑膠的世界裡...?  在我看來, 可能是一個"噩夢"的開端而已!
        如上一篇所提到的, 黑膠播放的源頭在於震動的轉換.  在現實情況下, 其實黑膠播放受到各樣共振干擾或是污染的情況, 可能比大家想像的還來得大!  所以以整體罐頭音樂的"無染重現"來說, 黑膠也不是如此輕易就可以全面擊敗CD系統!  再加上黑膠播放是直接接觸拾取震動(除了日本的鐳射唱盤ELP turntable外), 就會有實際磨損, 接觸面積, 壓力(針壓), 以及循軌能力等的情況必須面對.  實際上來說, 就是黑膠要清潔, 針尖必需常常清除沾粘的污垢, 有些二手黑膠的表面噪音或是炒豆聲特別大...等等.  我們這一次來簡單看看LP唱片上記錄資料的音軌溝槽以及不同的唱針設計.
實際黑膠音軌的照片
        (九) 唱片的溝槽.  首先, 溝槽的寬度與深度, 取決於刻片頭的條件, 我相信這有一定的專業規範; 也不一定就是愈深愈好, 愈寬愈好.  因為刻入的資料最終還是必須由唱頭的針尖來拾取.  對於溝槽資料的部分, 大部人比較會忽略的有兩個:
Cutter head
        第一, 早期刻片所產生, 也無可避免的溝槽變形失真.  這是因為鑽石刻片針在塑膠母片刻下紋路後, 膠片冷卻後無可避免的會有一些熱脹冷縮的變形現象!  所以其實您所聽到的絕大部份類比LP唱片, 其實在成型上已經有一次無可挽回的失真發生.  這個問題一直要到80年代, Teldec開發出DMM (Direct Metal Mastering)的技術後才可以解決這個問題! 有趣的是, 這已經進入到數位錄音的時代! 而諷刺的是, 在早先的黑膠二手市場, 數位版的黑膠, 或是DMM刻片的黑膠, 反而是大部份發燒友所"刻意忽略"的一個領域.  但事實上, 在今日更精進的黑膠播放系統以及know-how下, 已經有一部分人開始發現, 也驚訝這些DMM刻片的黑膠版本所能呈現, 更"自然無染"以及"逼真動態"的效果.  所以, 你現在看到唱片內標上印著"DMM"的字眼時, 請開始考慮是不是應該買下它....雖然它或許不是ED1....或是您覺得DMM不好聽時, 是不是應該先考慮一下是否有環節出了問題...?
不同針尖形狀所接觸音軌溝槽的位置以及截面積是不同
        第二是許多人可能沒有瞭解到, 其實唱片溝槽不論深淺, 所帶有的"資料"都是一樣的.  也就是說, 您的唱針接觸到不管是溝槽側面的哪一"個"位置, 以訊號資料來說都是一樣的!
ELP laser turntable的工作原理示意圖(摘自ELP website)
        這也是日本ELP鐳射黑膠唱盤, 為何選擇讀取溝槽偏上方的位置, 因為這個區域是相對上, 實體唱針所比較不會接觸(磨損)的區域, 所以相對上, 資料量"保存"的會比較完整!
各樣針尖不同的形狀, 請注意, 大小並非是一樣的
        (十) 唱針的種類.  大多數的燒友都會"同意"不同針尖設計會有不同的聲音; 例如早期的圓針, 中音特別好聽; 或是vdH針尖高頻細節以及延伸是它的強項...等等.  但這真的只是因為針尖形狀大小設計不同, 所帶有的"固定特色"?  或是單獨以針尖接觸位置這個變數來看, 不同的針尖其實只是搔到不同的"癢處"?  純就以針尖的功能來說, 各家不同設計的針尖形狀, 其實主要就是想盡辦法要更適當的"接觸"唱片溝槽內的資料面, 如此才能將被刻入的資料更完整的以震動的方式拾取出來, 再由唱頭的發電系統轉換出電氣訊號.  當然, 這裡有一些先天的限制, 例如, 拾取的針尖不能如刻片針一樣“重刻"破壞了原本被記錄的溝槽;  接觸面積(針尖接觸溝槽的面積)愈大, 或許對振動拾取有幫助, 但相對的, 所造成的磨損可能也更大;  另外針尖形狀精確打磨的技術也隨時代在進步.  早期的針尖都是形狀單純的圓針或是橢圓針, 直到"後期"才有可能實現各式各樣的針尖形狀, 像是Shibata, Gyger, super fineline, vdH, paratrace...等等!  當然除了形狀外, 針尖也被盡量小型化.  為何?  當然是為了能夠更"深入"溝槽, 並且取得"適當"的接觸面積!  請看下面的各式針尖形狀大小的示意圖, 還有一個重要的數值(E), 就是接觸面積大小.
各樣針尖大小, 形狀, 接觸音軌面積的差異圖
        有幾個觀察, 第一是現代針尖由於接觸面積的變大, 所需要的針壓也就下降許多.  各位如果有玩早期唱頭的應該都知道, 例如我的Decca Mk. IV, 原始針壓(elliptical tip)的規格都是3g以上, 可是換了新一代的paratrace針(類似vdH), 針壓就必須降為1.8g.  第二是新一代的針尖設計大部份都更小, 形狀更"尖銳"化, 這也是以前有人戲稱vdH針用不好會傷唱片(其實是不會, 我Decca vdH用了多年, 一些片子常常重複播放, 也不覺得會有損傷的情況).  第三是, 雖然新一代針尖都變小了, 但由於更優化的形狀設計, 接觸溝槽的截面積反而都變大了!
早期接觸面積較小, 所以必須施以較大針壓
        當然, 針尖還是要有適當的體積去卡在溝槽之中, 否則循軌上也會有問題.  例如下圖中的type 2 & 3是無法成立的, 也容易刻傷唱片.
Type 5是比較理想的針尖形式
        而現代針尖可以接觸到更深的溝槽位置, 其中一個用意不外是可以避開舊唱片中上層常被播放的位置, 以及降低表面刮傷對拾取的影響.  所以有用過超小型針尖的用家, 第一個可能會感受到的就是播放的聲音更乾淨了, 也比較不會受到表面輕微刮傷的影響.  另外一個可能會有的缺點就是, 針尖比較容易髒!  不過, 這只要清洗唱片得宜就可以解決這個問題.  得以接觸到更深, 沒有被磨損過的溝槽位置, 以及更大的接觸面積, 所能得到的好處是更進一步釋放唱片內所保存下來的資料, 以及更大的資料量!  所以回到前文提到的, 圓針或是vdH針的"特色聲音", 其實並非如此.  決定聲音特色主要還是在於唱頭(transducer)的設計, 針尖大部份只是扮演接觸溝槽拾取資料的角色.
實際針尖與音軌的狀況
        所以黑膠真的比較"正確"?  您到底挖掘出多少, 或是什麼樣的, 被記錄在溝槽中的訊息?  或許下一次您在朋友系統下, 同一張唱片卻有截然不同的聲音表現時, 您可以有更多的角度來看這樣的差異的原因在哪裡, 以及如何更能夠釋放黑膠唱片的完整魅力.