Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Productieproces

LP-record

Achtergrond

Geluid heeft menselijke luisteraars altijd gefascineerd, maar tot laat in de 19e eeuw ontging het opname. Dit feit lijkt ons vandaag de dag eigenaardig omdat we met compact discs, cassettebandjes, zeer draagbare spelers, auto's met weelderige geluidssystemen, honderden radiostations op de wijzerplaat, televisiestations gewijd aan muziek en een groot aantal andere uitzendgeluiden, omgeven door geluid.

Van de solide vormen die muziek en andere opnamen in hun korte geschiedenis hebben aangenomen, is de langspeelplaat misschien wel de meest romantische en een van de meest gekoesterde. Fonograafplaten worden niet meer gemaakt behalve door particulieren met de apparatuur en de interesse, en de meeste geluidsinstallaties zijn niet uitgerust met draaitafels. Lang spelende platen, ook wel lp's genoemd, zijn echter gewild bij verzamelaars, en er is een grote secundaire markt in gebruikte platen onder liefhebbers van bepaalde soorten muziek zoals jazz of opera of artiesten als Frank Sinatra of de Beatles.

Geschiedenis

De langspeelplaat was een directe afstammeling van de eerste plaat die op 20 november 1877 werd gemaakt en gespeeld door Thomas Edison. Edisons overvloed aan uitvindingen kwam voort uit een grondig begrip van de wetenschap. Edison wist dat geluid bestaat uit een trillende golf van luchtmoleculen die onze oren binnenkomt, het trommelvlies raakt en trillingen veroorzaakt in de kleine botten van het binnenoor, en langs zenuwuiteinden naar de hersenen gaat. De hersenen decoderen deze trillingen als geluiden. Het aantal trillingen per seconde is de frequentie van het geluid, en die trillende golven hebben een amplitude of grootte die we interpreteren als luidheid of zachtheid. Alle geluiden hebben deze eigenschappen, dus voor het opnemen van een vogelzang, de symfonie van trillingen geproduceerd door de instrumenten in een orkest, of de stem van de zanger in een rockband, worden dezelfde technieken gebruikt.

De victrola van Edison nam het geluid op en speelde het af. Hij gebruikte een metalen cilinder met open uiteinden die was omwikkeld met een vel aluminiumfolie. Door te spreken in een "klinkende schijf" die trilde en was bevestigd aan een stylus of naald, werden de trillingen die Edison creëerde door te spreken door de stylus op het aluminiumfolie geëtst. De ets zag eruit als kleine heuvels en valleien die als een spiraal om de cilinder draaiden. Om zijn opname af te spelen, bewoog Edison de naald terug naar het begin van de opname van de trillingen en liet hij de cilinder ronddraaien met dezelfde snelheid als tijdens de opname. De trillingen kwamen terug uit de klinkende schijf en werden versterkt door de beker, of primitieve microfoon, waarin Edison had gesproken.

Na aanzienlijke verbeteringen aan zijn fonograaf, werden de eerste platen gemaakt van wascilinders. Jules Levy, een coronet-speler, wordt gecrediteerd als de eerste artiest. Hij speelde "Yankee Doodle" op zijn kroon, en de wascilinder van zijn vertolking kon thuis worden afgespeeld op de Edison Parlor Speaking Phonograph (de eerste fonograaf voor thuisgebruik), die in 1878 voor $ 10 werd verkocht.

Omstreeks 1887 gebruikte Valdemar Poulsen, een Deense wetenschapper, dezelfde principes om geluid op een magnetische band op te nemen. Aan het begin van de eeuw maakte de baby-opname-industrie cilinders van verschillende materialen met permanente opnames erop, maar de Tweede Wereldoorlog zorgde ervoor dat de magneetband breed werd geaccepteerd als het medium voor het opnemen van geluid en het vervolgens over te brengen op platen. Toonaangevende platenmaatschappijen zoals RCA Victor ontdekten dat magnetische tape een meer natuurgetrouwe of getrouwe reproductie van geluid produceerde dan andere methoden. Band kan ook gemakkelijk worden geknipt en bewerkt om uitvoeringsfouten van opnamen in te korten, te verlengen of te verwijderen.

Tot net na de Tweede Wereldoorlog waren platen beschikbaar in slechts één afspeelsnelheid en draaiden ze op hun draaitafels met een snelheid van 78 omwentelingen per minuut (rpm). In 1948 vond Peter Carl Goldmark (1906-1977), een Amerikaanse natuurkundige die in Hongarije was geboren, een record uit dat met minder dan de helft van die snelheid ronddraaide, met 33,33 keer per minuut. Door verbeteringen in de productie kon het spoor (de groef voor de naald) ook worden versmald, en door deze twee ontwikkelingen kon zes keer zoveel muziek op één plaat worden opgenomen. Grootschalige platenproductie was klaar voor het tijdperk van Elvis en rock-'n-roll, en hele symfonieën konden worden gereproduceerd op een enkel langspeelalbum in plaats van een set van 78's.

Thomas Alva Edison

De Amerikaanse uitvinder Thomas Alva Edison wordt gecrediteerd met het uitvinden van de fonograaf, die naar verluidt zijn favoriete creatie was. Hoewel een Fransman genaamd Charles Cros (1842-1888) eerder plannen had opgeschreven voor een soortgelijk apparaat, was het de 30-jarige Edison die experimenten uitvoerde om het te ontwikkelen en op 17 februari 1878 kreeg hij een patent voor de fonograaf. Eind 1877 had Edison in zijn Menlo Park, New Jersey, onderzoekslaboratorium gewerkt aan verbeteringen aan de telefoon (die onlangs was uitgevonden door Alexander Graham Bell). Edison probeerde de sterkte van de trillingen van de telefoonhoorn te meten door er een scherpe punt aan te bevestigen. Hij was verbaasd toen hij ontdekte dat de trilling sterk genoeg was om in zijn vinger te prikken. Hij vermoedde dat een soortgelijk punt zou kunnen worden gebruikt om de indruk van een geluid op een bewegend vel aluminiumfolie te laten inspringen, en hij vermoedde dat het geluid vervolgens kon worden gereproduceerd door het pad van het oorspronkelijke punt opnieuw te volgen met een ander aan een diafragma.

Edison schetste een plan voor zo'n machine, dat hij aan John Kruesi, de in Zwitserland geboren voorman van Edison's machinewerkplaats, gaf met een gekrabbelde opdracht om 'dit te maken'. Het apparaat dat Kruesi bouwde, bestond uit een koperen cilinder gegraveerd met spiraalvormige groeven en omwikkeld met een vel aluminiumfolie; wanneer hij met een handslinger werd gedraaid, draaide en bewoog de cilinder gelijktijdig. Aan elke kant bevond zich een diafragma uitgerust met een stylus (naald). Een ontvanger zou geluidskleppen naar één naald dragen, die op de aluminiumfolie zou worden aangebracht als de kruk werd gedraaid en de groeven van de cilinder zou volgen. Theo de cyminder zou naar het begin worden teruggezet en het andere punt - bevestigd aan de versterker van het apparaat - zou de trillingen die in het aluminiumfolie waren geëtst, in geluid veranderen. Op 6 december 0877 testte Edison zijn apparaat door het kinderliedje 'Mary Had a Little Lamb' te reciteren. Er werd inderdaad een vervormde maar herkenbare opname van de stem van de uitvinder geproduceerd, tot grote vreugde van Edison en Kruesi.

Het nieuws over de ingenieuze praatmachine verspreidde zich snel en was niet alleen interessant voor de National Academy of Sciences en het Smithsonian Institution, maar ook voor president Rutherford B. Hayes, van wie wordt gezegd dat hij tot 3 uur 's nachts heeft gezeten. luisteren naar het apparaat.

Grondstoffen

De grondstoffen voor de productie van platen werden onderverdeeld in de materialen die nodig waren om de masterschijf te maken, die voor het daadwerkelijke persen van de platen en de papierwaren die nodig waren voor labels, hoezen en hoezen. De master-schijf was gemaakt van zwarte lak, zodat deze met groeven kon worden geëtst om het geluid te dragen. Zilver werd gebruikt om de voltooide schijf te coaten en verchroomde nikkelschijven werden gebruikt om de "vinyl" platen te drukken.

Platen werden meestal gemaakt van zwart plastic, hoewel sommige in andere kleuren werden geproduceerd. Platenmaatschappijen ontwikkelden de ontwerpen voor hun eigen labels, hoezen en albumhoezen; de vervaardiging hiervan werd echter meestal uitbesteed aan papierleveranciers en printers.

Ontwerp

Platen evolueerden naar drie formaten en drie vormen van geluidsweergave. Oorspronkelijk werden platen afgespeeld met een snelheid van 78 omwentelingen per minuut (rpm) en werden ze 78s genoemd. De 78's werden grotendeels vervangen door langspeelplaten, ook wel LP's en 33's genoemd omdat ze ronddraaien als ze worden afgespeeld met 33,33 omwentelingen per minuut. Records met een enkel nummer aan elke kant stonden bekend als singles en werden ook wel 45s genoemd omdat hun afspeelsnelheid 45 omwentelingen per minuut was.

In hun beginjaren waren deze platen mono met geluid dat meestal maar uit één naald of luidspreker kwam en maar één dimensie of bronrichting leek te hebben. Naarmate de technologie verbeterde, werd geluid opgenomen in stereo of quadrofonisch geluid dat ook typisch werd geprojecteerd door twee of vier luidsprekers en realistischer was omdat het geluid vastlegde zoals we het met twee oren horen.

Gestandaardiseerde platenspelers verhinderden veel variatie in de fysieke vormgeving van de plaat. Creativiteit kwam daarentegen van de opnamestudio, maar ook van de artiesten, schrijvers en onderzoekers die het artwork en de tekst op de albumhoezen ontwikkelden. De verzamelaars van vandaag zijn vaak net zo geïnteresseerd in de zeldzame foto's en tekeningen en historische verhalen op de platenhoezen als in de muziek binnenin.

Het fabricageproces

Het geluid opnemen

  • 1 In de opnamestudio bevinden zich microfoons op verschillende plaatsen, afhankelijk van de akoestiek (weerkaatsende eigenschappen) van de ruimte en de muziek die wordt opgenomen. Er zijn verschillende soorten microfoons:een gespecialiseerde microfoon voor een vocale solist en verschillende andere voor bijvoorbeeld instrumentale back-up. De microfoons horen de geluiden en vertalen deze in uitbarstingen van elektrische stroom die naar de opnamekop van een magneetbandrecorder worden gevoerd. De kop is gemaakt van metaallagen die een elektromagneet vormden, en de magneet bracht de stroom als een patroon van geluidsgolven naar de magnetisch gevoelige tape. De stroom van de stroom of het magnetisme varieert met de intensiteit van de energie die door de microfoon wordt opgepikt als geluid.
  • 2 De magneetband bestaat uit een lang lint van 5 cm breed plastic dat aan één kant is bedekt met ijzeroxide. Terwijl de band zich een weg baant door de machine en over het oppervlak van de elektromagneet, reageert het ijzeroxide op de veranderingen in stroom of magnetische stroom, zodat een permanent beeld van het geluid op de band werd gevormd door de herschikte deeltjes. Het patroon is te zien met een microscoop, maar niet met het blote oog. Het is echter permanent en zeer nauwkeurig.
  • 3 Tijdens een opnamesessie houden geluidstechnici het lopende werk in de gaten om ervoor te zorgen dat elke noot op band wordt vastgelegd. De 2 in (5 cm) brede tape is verdeeld in 16 afzonderlijke sporen, die elk specifieke instrumenten, stemmen, orkestsecties of geluid van verschillende microfoons opnemen. Tijdens het opnemen manipuleert de geluidstechnicus ook het hoofdbesturingsbord om speciale effecten toe te voegen of het geluid dat hij hoort van een instrument of sectie te wijzigen. Het hoofdbesturingsbord toont ook de opnameniveaus op elk spoor, zodat deze zachter of luider kunnen worden gemaakt. De geluidstechnici "doen vervolgens de mix" wanneer de opname klaar is om de balans van de verschillende instrumenten of zangers aan te passen. Ze kunnen bijvoorbeeld tijdens het ene nummer een bepaald instrument benadrukken en het tijdens een ander nummer minimaliseren.
  • 4 Soms is het geluid van een bepaald instrument of bepaalde stem niet geschikt voor de voltooide opname en wordt de artiest teruggeroepen naar de studio om opnieuw op te nemen. Dit proces wordt overdubben genoemd en voegt een ander deel toe aan een afzonderlijke track op de band of aan een master met meerdere sporen. Als de band is overdubd, moet deze mogelijk ook opnieuw worden gemixt. Soms kan de verzameling artiesten die de muziek opnemen niet tegelijkertijd in de opnamestudio bijeenkomen; in dat geval nemen de geluidstechnici eerst de ritmetracks op, dan de zangers en de strijkers. Dit meervoudige proces wordt zoeten genoemd. Het record Opnames worden gemaakt in een geluidsstudio, waar een engineer het geluid monitort en bewerkt met behulp van zeer technische geluidsopnameapparatuur. Zodra het geluid op magneetband is opgenomen, wordt een masterschijf gemaakt van aluminium bedekt met zachte zwarte lak en een lak genoemd. De master wordt gebruikt om massakwantificeringen van LP's te maken. producer en de geluids- en mixengineers werken samen aan de uiteindelijke mix. De band wordt vervolgens bewerkt om de verzameling geluiden te produceren die op de uiteindelijke opname te horen zijn. De voltooide tape, de mastertape genoemd, wordt gebruikt om een ​​masterschijf te maken.

De masterschijf maken

  • 5 De masterschijf is gemaakt van aluminium gecoat met zachte zwarte lak en wordt een lak genoemd. De verantwoordelijkheid voor het maken ervan ligt bij de mastering engineer. De mastering engineer past al het geluid voor één kant van de plaat in de opgegeven breedte van de speelruimte. Zo mag het geluid voor een 45-toerenplaat een ruimte van 1,1875 inch (3 cm) breed innemen voor groeven op de plaat, ongeacht of het nummer drie tot vijf minuten lang was. De mastering engineer experimenteert met de afstand tussen de groeven. Het werk van de mastering engineer is van cruciaal belang omdat de masterschijf die hij produceert wordt gebruikt als model voor het persen van duizenden platen. Luide muziek vereist grote, vette grooves, terwijl zachtere muziek smalle grooves nodig heeft.
  • 6 De mastering engineer regelt de ruimte die de platengroeven innemen het gemakkelijkst door het volume te manipuleren; als er echter meer dan één nummer op één kant van het album staat, is het ook belangrijk om het volume relatief constant te houden. Voor de beste geluidskwaliteit proberen mastering engineers het luidst mogelijke volume te gebruiken. Ze gebruiken ook microscopen om de groeven te inspecteren, en ze zijn zeer bedreven in het herkennen van geluiden aan hun groeven.
  • 7 Mastering-ingenieurs gebruiken een speciale groefmachine, een Variable Pitch Cutting Lathe genaamd, die is uitgerust met een elektronische snijnaald om de groeven in een harde plastic schijf te etsen. De masterschijf lijkt veel op een plaat, maar is groter. Een plaat met een diameter van 7 inch (17,8 cm) en 45 toeren per minuut wordt gesneden op een blanco met een diameter van 10 inch (25,4 cm). Een 33,33 LP met een diameter van 12 inch (30,5 cm) wordt gesneden op een blanco met een diameter van 14 inch (35,6 cm). De groeven zijn net als de patronen van ijzeroxidedeeltjes op de magneetband in die zin dat ze de geluidstrillingen in plastic opsluiten. Terwijl de lak wordt gesneden, wordt de stylus verwarmd om hem soepeler te laten snijden. De snijdraaibank heeft ook een kleine vacuümproducerende buis naast de stylus. Het zuigt de doorlopende draad van zwarte lak op terwijl de groeven worden gesneden. Deze spiraal van afvallak wordt de chip genoemd.
  • 8 De mastering engineer schrijft (markeert) de geslepen schijf aan de buitenrand met identificatie-informatie, waaronder de naam van het nummer of album, het masternummer dat ook op de mastertape staat en het type geluidsopname, dat mono, stereo of quadrafonisch geluid. Op dit punt in de productie kunnen de platenproducent en de artiesten luisteren naar een "referentieacetaat" of de masterschijf voordat deze in een laatste reeks stappen wordt voltooid. Nadat de masterschijf is gesneden en goedgekeurd voor productie, wordt de schijf bedekt met een zeer dunne laag zilver. Het wordt dan de metal master genoemd en vormt de basis voor alle geproduceerde platen.

    Nadat de masterschijf grondig is geïnspecteerd, wordt een metalen mal gevormd uit de metalen master en wordt vloeibaar nikkel gegoten in de mal om een ​​nikkelstempelplaat van elke kant van de metalen master te produceren. Deze stempels zijn ook gegalvaniseerd met chroom om krassen te voorkomen. De stempels worden gebruikt om lp's te maken van vinylvierkanten die koekjes worden genoemd.

  • 9 In de galvaniseerfabriek wordt een metalen mal gevormd uit de metalen master, en vloeibaar nikkel wordt in de mal gegoten om een ​​nikkel-stempelplaat te produceren van elke kant van de metalen master. Deze stempels zijn ook gegalvaniseerd met chroom dat minder dan een honderdduizendste inch (2,5-5 cm) dik is. De chroomlaag beschermt de stempels tegen krassen.

LP's produceren

  • 10 LP's worden geproduceerd in fabrieken die persfabrieken worden genoemd en die zich meestal op enige afstand van de opnamestudio, de geboorteplaats van de masterschijf en de plaatfabriek waar de stempels worden gemaakt, bevinden. Een perserij kan tot 185.000 platen per dag produceren. Het plastic of vinyl voor de platen wordt geproduceerd door plastic poeder te smelten in een verwarmde mixer. Het plastic wordt gesmolten en gemengd totdat het de consistentie van gelei heeft. Vervolgens wordt het door een rollenpers gevoerd die lange, dunne platen produceert binnen strikte toleranties voor de dikte en brosheid van het plastic. Wanneer de vellen zijn afgekoeld, worden ze in vierkanten gesneden die koekjes worden genoemd. Een automatische pers is uitgerust met de nikkelstempels - één voor elk van de twee zijden van de plaat. De koekjes worden opnieuw verwarmd om ze iets zachter te maken, en ze worden in de pers gevoerd. De operator zorgt ervoor dat het koekje goed zit en activeert de pers. De groeven en het klankpatroon zijn in het zachte plastic geperst. Ditzelfde proces wordt gebruikt voor zowel langspeelplaten als singles.
  • 11 Nog steeds vierkant gevormd, worden de gestempelde koekjes naar een andere machine getransporteerd waar de labels worden geplakt, en de vierkante hoeken worden afgerond. De rand van de schijf wordt gladgemaakt en het middelste gat wordt door de labels en de voltooide schijf geboord.
  • 12 In een alternatieve versie van hetzelfde proces is de automatische pers uitgerust met de stempels (de twee zijden van het album), de ronde platenlabels en een spoel van zwart vinylplastic. De pers wordt verwarmd tot 300 ° F (149 ° C), waardoor de plastic spoel smelt en zich tussen de stempels en in de groeven verspreidt in een proces dat vergelijkbaar is met spuitgieten. Deze zelfde machine vormt het gat door het midden van de plaat. Een flitser wordt gebruikt om de rand van de LP af te snijden en af ​​te werken.
  • 13 In de afwerkingsafdeling wordt elke plaat zorgvuldig gecontroleerd voordat deze wordt verpakt. De nieuw geperste plaat gaat naar een verpakkingsstation waar hij in een papieren of cellofaan envelop of hoes wordt gestoken, in de bedrukte platenhoes of albumhoes wordt geschoven en vervolgens in krimpfolie wordt verpakt met plastic. Verpakkingsdozen gevuld met de verpakte platen worden naar distributeurs verzonden.

Kwaliteitscontrole

Historisch gezien hebben geluidstechnici in de studio alle aspecten van het opnemen nauwlettend in de gaten gehouden om er zeker van te zijn dat de meest wenselijke geluidskwaliteit werd opgenomen. De taak van de mastering engineer was om die kwaliteit over te brengen op een reproduceerbare masterschijf binnen de technische beperkingen van de grootte van de plaat en zijn groeven. Nadat een proefpersing was gemaakt, kreeg de platenproducent (en soms de artiesten) de gelegenheid voor een belangrijke kwaliteitscontrole bij het beoordelen en goedkeuren van de proefpersing.

In de platenfabriek controleerden operators de koekjes en de bewegingen van de pers en zorgden ze voor monitoring van het persen van platen. De afwerkingsafdeling inspecteerde het eindproduct ook op krassen, stoten en andere onregelmatigheden en maakte elke LP schoon voordat deze werd verpakt. Nadat de platen in hun hoes waren verzegeld en in bulk waren verpakt, koos een onafhankelijke groep testers willekeurig verpakte platen uit en haalde ze uit hun verpakking. Deze testers controleerden de verpakking zelf, speelden de platen af ​​en inspecteerden ze op eventuele gebreken.

Bijproducten/afval

Defecte platen werden gesmolten en opnieuw geperst, evenals de vierkante hoeken die van de koekjes werden verwijderd om er ronde LP's van te maken. De chip van afvallak van het maken van de masterschijf werd gerecycled en alle nikkel of chroom van de metaalbewerkingsgedeelten van de masterschijfproductie werd zorgvuldig gecontroleerd en gerecycled.

De Toekomst

Het vervaardigen van langspeelplaten behoort tot het verleden. Compact discs traden in de jaren tachtig op de voorgrond van opnamen omdat ze niet worden gedragen door te spelen, ze zijn handiger van formaat en hun geluidskwaliteit is beter. Alle formaten vinyl hebben echter veel fans onder verzamelaars. Sommige opnamen zijn gewoon niet opnieuw gemaakt in compact disc-vorm en zijn alleen beschikbaar op lp's. Vaker waarderen verzamelaars het verzamelkarakter van deze platen vanwege hun geluiden, de soorten muziek die ze bewaren en de illustraties en informatie op platenhoezen.


Productieproces

  1. Records - VHDL-voorbeeld
  2. Grafeen in luidsprekers en oortelefoons
  3. Robotverkopen registreren
  4. Buiten de smartphone:data omzetten in geluid
  5. Lidar-technologie - MEMS-chip geeft recordresolutie
  6. Smartphone-app hoort oorinfecties bij kinderen
  7. Kleine lichtdetectoren registreren de inkomende lichthoek
  8. 5 Ws van de SoundWatch
  9. Springende robot springt naar recordhoogten
  10. 4 manieren om geluidsdemping te verbeteren
  11. Keep It Down – Luchtcompressor geluidsreductie