Пожалуй, любой меломан, знакомый с винилом, замечал три классических значения: которые присутствуют практически на любом проигрывателе: 33⅓, 45 и 78 оборотов в минуту. Это не случайные цифры и не маркетинговая прихоть: за ними стоят особенности электродвигателей, свойства материалов, ограничения механики и вполне конкретные математические расчёты.
Давайте же разберёмся, откуда взялись эти скорости и почему именно они пережили целые десятилетия.
78 оборотов в минуту: наследие механической эпохи
Первые массовые граммофоны конца XIX — начала XX века вообще не имели четкого стандарта скорости. Они приводились в движение пружинным механизмом, а реальная скорость могла колебаться от 70 до 90 об/мин. Стандартизация началась, когда в индустрию пришли электродвигатели переменного тока. В США частота тока в сети составляет 60 Гц, и синхронный двигатель вращался со скоростью, напрямую связанной с частотой тока. При определённом числе полюсов и передаточном отношении редуктора получалась скорость около 78 оборотов в минуту (фактически 78,26 об/мин).
Именно такие параметры закрепились благодаря крупным производителям, в частности Victor Talking Machine Company, а затем и другим фирмам, включая Columbia Records.
Почему это было удобно? Во-первых, высокая скорость вращения диска означала и высокую линейную скорость канавки, а значит, и хорошую для того времени передачу частотного спектра.
Но был и минус: пластинки из шеллака имели довольно широкую канавку, и на одну сторону 10-дюймового диска помещалось всего 3–5 минут записи. Для эпохи коротких песен и арий этого было достаточно, но для более крупных музыкальных форм — уже нет.
Революция микроканавки и 33 оборота
После Второй мировой войны, с постепенным возвращением к мирной жизни перед инженерами возник вопрос: как увеличить длительность записи? Ответом стала технология микроканавки и новый стандарт, представленный в 1948 году компанией Columbia Records — формат LP (Long Play).
Почему 33⅓? Согласитесь, число выглядит довольно странно, однако, у него есть рациональная природа: 33⅓ это 100, поделенное на 3, удобное передаточное число для синхронных двигателей. Причем, эта cкорость уже применялась в профессиональных транскрипционных дисках. Это это специальные фонографические записи, преимущественно предназначенные для радиовещания. На таких дисках записывалась не только музыка, но и реклама, а также целые эфиры для последующих повторов.
Так вот, снижение скорости почти в 2 с половиной раза по сравнению с 78 оборотами резко увеличивало длительность записи. А в сочетании с узкой микроканавкой это позволило разместить 20–25 минут музыки на каждую сторону 12-дюймовой пластинки.
45 оборотов: ответ инженеров и маркетологов
В 1949 году компания RCA Victor предложила альтернативный стандарт — 7-дюймовую пластинку на 45 оборотов в минуту. Это было не просто техническое решение, а часть конкурентной борьбы за рынок. Почему же именно 45?
С инженерной точки зрения, 45 об/мин быстрее, чем 33⅓: выше линейная скорость канавки, лучше передача высоких частот, меньше искажений ближе к центру пластинки. Формат идеально подошёл для синглов: одна песня на сторону с максимальным качеством и при относительно компактных размерах.
В 1950-х годах в музыке даже произошла своеобразная «война скоростей» - разные производители винила продвигали разные стандарты: одни делали упор на качестве записи и компактном размере, другие – на длительности при сопоставимом качестве. В итоге индустрия пришла к компромиссу: 33⅓ оборота — для альбомов, 45 — для синглов.
Чуть-чуть физики: что вообще меняет скорость вращения?
Ключевой параметр — не столько число оборотов, сколько линейная скорость канавки под иглой. И именно поэтому внешний край пластинки в целом звучит лучше. Ведь при большем радиусе линейная скорость выше.
Для примера, посмотрим на обычную LP на 33⅓ об/мин:
Внешний край диска (≈14,5 см радиуса) — под иглой звукоснимателя проходит около 50 см канавки в секунду. А на внутреннем крае (≈6 см) — уже примерно 20 см/с. Это падение скорости более чем в два раза. Отсюда — ухудшение передачи высоких частот ближе к центру и так называемые «внутренние искажения».
Итак, чем выше скорость вращения — тем выше средняя линейная скорость, а значит: лучше передаются высокие частоты, ниже относительный уровень шума, меньше геометрических искажений. Но за это приходится платить уменьшением времени записи.
Редкие скорости
Ранее существовал и формат 16⅔ об/мин, то есть, половина от 33⅓. Он применялся для речевых записей, аудиокниг, образовательных материалов. Минимальная скорость давала максимальную длительность, но качество музыки при этом сильно страдало.
Почему сегодня остались 33⅓ и 45?
Потому что они оказались оптимальным компромиссом между физикой канавки, длительностью записи, экономикой производства и удобством использования. 78 об/мин исчезли вместе с шеллаком, а 16⅔ не выдержали конкуренции.
33⅓ и 45 стали своеобразным индустриальным равновесием — результатом технологической эволюции, рыночной борьбы, законов механики и акустики.