黑胶科学 | 黑胶测速盘的设计原理和使用方法
作者:天藏
黑胶播放速度如果不稳、不准,声音就会失真。所以作为校准黑胶唱机转速的工具——黑胶测速盘一直是黑胶玩家的必备工具之一。
目前仍在使用的黑胶转速有:33 1/3RPM, 45RPM,78RPM , 其中78RPM的黑胶都是历史存货,新出版的黑胶唱片只限于33 1/3RPM和45RPM两种格式。RPM是转/每分钟的意思。
顾名思义,黑胶测速盘就是来校准黑胶转速用的,英文名称为:strobe Disc, 或者 stroboscope disc。从strobe这个词就会联想到频闪的概念,黑胶测速盘正是利用了物理学上的频闪效应来设计的。
频闪效应(Stroboscopic effect)
当我们用某个频率闪动的光源照射某周期运动的物体时,如果物体周期运动的频率与光源闪动频率相等或成整数倍时,则高速周期性运动的物体看上去就如没有转动一样,呈“静止”状态。这种在以一定频率闪烁的光照射下,观察到的物体运动显现出不同于其实际运动的现象,称为频闪效应。
黑胶测速盘诞生于50s年代,那个年代照明的电灯、台灯都是钨丝灯,灯光会随交流电频率闪动,AC-220V是50Hz,AC-110V是60Hz。以国内220V交流电为例:50Hz,是指每秒钟50个正玄波周期。
每个周期上下半波,每半波灯泡会闪动一下,所以在中国,白炽灯一秒钟是闪100次的。在美国110V-60Hz电源环境,白炽灯一秒钟闪120次。由于人眼对光源闪烁的感觉特性,当闪烁频率超过40次/每秒时,感觉就不灵敏; 50次/每秒以上的闪烁就完全没有感觉。所以我们虽然没看到灯在闪,但实际是在闪烁的。
黑胶测速盘正是按这两个交流频率来设计的,采用家家都有的电灯泡做照射光源,在当时来讲是非常贴心的考虑,但现如今家庭已经普及节能灯、LED灯,这些灯已经不是按交流频率整数倍闪烁,因此许多黑胶新玩家买来黑胶测速盘,用现代光源照射观察,并不会产生频闪效应,只能看到白花花一片。后面段落会教大家怎么正确使用黑胶测速盘。
测速盘上印有均匀分布的一圈圈长方条或圆点,或者直接印在转盘的侧面。一圈的闪频条的数量是这样计算的:
50Hz交流环境:
(100 / 33.3333) * 60 = 180 (条)
(100 / 45) * 60 = 133(实际计算后是133.3333,四舍五入后取133)
60Hz交流环境:
(120 / 33.3333) * 60 = 216 (条)
(120 / 45) * 60 = 160 (条)
上面算式里的60代表每分钟60秒。
按频闪效应原理,当这一圈圈条纹按标注转速转动时,在相应闪频光源照射下,我们肉眼看到这些条纹是“静止“不动的。
实际应用举例:
在使用这种黑胶测速盘之前,首先你必须准备一个按50Hz或60Hz倍数闪烁的光源,比较简单方式是用装上老式白炽灯泡的台灯(特别注意:由于技术进步,现代的节能灯、LED灯都已经不是按交流电频率闪烁了,所以你不要用现在常见的光源去照射测速盘,没有用,什么都看不清楚),然后把测速盘放在转盘上,如果你要校准33 1/3转的速度,先在测速盘上找出相应的那一圈条纹,用准备好的光源观察相应转速的条纹,同时旋转唱机上的相应转速调整旋钮,直到条纹看上去是静止状态,这时说明转速已经调整准确。
备注:大家可能注意到,前面在计算频闪条的数量时,在220V-50Hz电源环境下,(100/45)*60得的不是整数,四舍五入后才得到133条,这说明如果用50Hz交流灯照射来调整45RPM转速,会有误差,实际上你调得的转速是45.11RPM,而不是准确的45RPM。但在60Hz电源环境下就没这个问题。
50年代的测速盘:
其他形态的测速盘: