立体声唱片是怎样播放的？

(吴大伟 梁宣虎)立体声唱片与单声道唱片的录制方法不同，它是采用“45－45”方式录音的，两路信号如图1所示分别记录在“V”型声槽两个相互垂直的侧壁上，声槽的内侧壁（即靠近唱片中心的一个侧壁）记录左声道的信号，声槽的外侧壁记录右声道信号，因此，要想从唱片上检拾出这种立体声信号，不能采用普通电唱盘用的单声道拾音器，而应采用立体声拾音器。

立体声电唱盘和单声道电唱盘的根本区别处，也可以说就是拾音器。因此，为了彻底弄清立体声唱片是怎样播放的，主要的应谈一谈立体声拾音器的工作情况。

从主要结构上讲，一个立体声拾音器可看成由一枚唱针和两只互成直角的换能元件组成。图2为立体声唱片播放过程示意图。唱盘转动时，唱针将按照声槽的变化规律寻迹。在寻迹过程中，声槽内侧壁作用给唱针的力为X—X′方向，此时，唱针沿X－X′方向振动，则只在左声道换能器件上有电压输出，也就是说，录制于内侧壁上的左声道信号，只能通过左声道换能器件转换成电压信号输出。右声道的换能器件由于和X—X′ 方向垂直，对X－X′方向上的振动没有反映，所以左声道的信号在右声道换能器件上没有输出；另一方面，声槽外侧壁作用给唱针的力为Y－Y′方向，在这个力作用下，唱针沿Y－Y′方向振动，这时只在右声道换能器件上有电压输出。也就是说，录制于唱片声槽外侧壁上的右声道的信号，只能通过右声道换能器件转换成电压输出。此时左声道换能器件由于和Y—Y′方向垂直，对Y—Y′ 方向的振动没有反映，所以右声道信号在左声道换能器件上没有输出。这样就使左、右两个声道的信号能分别独立取出，然后分别通过放大器去推动自己的扬声器，并且能保证两个声道的信号具有良好的隔离度。

读者可能对换能器件的结构及动作原理不太清楚。立体声拾音器有许多种类型，换能器件的原理也不完全相同，本文仅以动磁型拾音头为例，具体讲讲取出立体声信号的过程。

图3a为这种拾音器在放唱时的结构示意图。为了简单起见，我们只分析一下录制于声槽内侧壁上的左声道信号的检拾过程。由图中可见，在放唱时，一对右极板是和声槽内侧壁垂直的，而另一对左极板是和声槽内侧壁平行的。四块极板中央有一圆柱形永久磁铁，唱针通过一个针杆连接在永久磁铁一端。当唱针在声槽内侧壁上寻迹时，内侧壁给予唱针的作用力的方向和左极板垂直，而和右极板平行。这样，当唱针受力时，通过针杆带动永久磁铁作如图3b所示的运动。可以看出，由于永久磁铁的扭动方向是和左极板垂直的，磁铁上、下扭动时，两块在极板之间的磁力线发生变化，于是左极板线圈的输出端将有感应电压输出，这就是左声道的信号；此时，磁铁的扭动方向因为与右极板平行，磁铁扭动时右极板中磁力线没有变化，右极板线圈的输出端就没有左声道信号的输出，保持了良好的信号隔离度。右声道信号的检拾原理和左声道一样，本文就不再分析了。

最近几年，在上述“45－45”方式双声道立体声唱片的基础上，发展起来了一类新型的四声道立体声唱片，其典型唱片有CD－4兼容分离式四声道立体声唱片。重放四声道立体声唱片时，要用四套放大器分别放大四个声音通道的音频电流，然后分别馈送到分设于听音者的左前、右前、左后、右后四个位置的扬声器还音。在录制四声道立体声唱片时，先把四个话筒来的音频电流经过编码变成两组交变电流，然后象以“45—45”方式录制双声道立体声唱片那样，将两组交变电流分别刻录在“V”形声槽的两个侧壁上。放音时，可如图4所示，先用“45－45”双声道立体声拾音头拾取出两组变化的电流，然后通过解调器解码，还原成四个声音通道的音频电流，再分别经过四路放大，最后馈送到四组扬声器或四声道立体声耳机发声。

“45－45”方式立体声唱片与普通单声道密纹唱片是有兼容性的。也就是说，当采用普通单声道唱机播送立体声唱片时，因为声槽的横向振动代表了两路信号幅度之和，用单声道拾音头可以取出两路声道相加的信号，所以立体声唱片也可以作为单声道唱片来使用。不过，因为立体声唱片放音时，唱针除了左、右横方向振动外，还有上、下纵方向振动，因此要求所使用的单声道唱机的音臂不但应具有良好的横向顺性，而且还必须具有良好的纵向顺性，以免放唱时唱针划坏立体声唱片声槽上纵方向的振纹。立体声唱片比较珍贵，为了保护这种唱片，通常不要用单声道唱机放唱。另一方面，采用立体声唱机也可以放送普通单声道密纹唱片。这是因为，当用立体声唱机放送单声道唱片时，在拾音器两只换能器件的输出端能得到等幅、同相的信号，此时从两路声道的扬声器上能重放出同一单声，不具有立体感。如果只有一路放大器和扬声器，就需要将立体声拾音头的两路输出加以并联。一般说来，用立体声唱机播送单声道唱片，比用单声道唱机播送单声道唱片效果还要好。

播放立体声唱片时，一般选用圆形截面的唱针，针尖半径约为0.013～0.018毫米，唱针压力的最大值不可超过6克。在有些普及式立体声拾音头上，为了既能播放立体声唱片，又能播放普通密纹唱片，常常选用针尖半径为0.0025毫米的播放普通密纹唱片的唱针。国际电工委员会推荐的各种唱针的规格见表1。

国外在选择唱针截面形状方面往往是十分考究的。因为唱片录音所用刻纹刀的截面呈三角形，所以采用与其形状差别很大的圆形唱针来放送唱片，音质将会变坏。为了改善音质，国外已普遍采用椭圆唱针来播放立体声唱片。这种唱针形状与刻纹刀形状相近，放音失真较小，可改善高频响应。又由于椭圆唱针与声槽壁的接触面积较大，可减轻放唱时彼此间的磨损，延长唱片和唱针的使用寿命。最近，国外还出现了一种超椭圆形截面唱针，其形状与刻纹刀最为接近，用来播放立体声唱片时保真度最好。各种唱针截面的形状见图5。

由于唱针在唱片声槽里是高速度呈曲线摩擦前进的，所以唱针的材质必须坚硬并具有耐磨性，普及型唱机一般采用人造宝石作材料，高档品则采用钻石制造。人造宝石针的使用寿命约50小时左右，钻石针则可达数百至上千小时，但钻石针的价钱昂贵。使用时，唱针应保持清洁，避免碰撞。磨损严重或碰撞损伤的唱针应及时更换，否则将增加噪声，造成失真，并会严重地磨损唱片。