Gramofony nejsou mrtvé, počet prodaných vinylových desek rapidně roste. Z čeho se gramofon skládá a k čemu jednotlivé části slouží?
Kapitoly článku:
Technika, kterou obecně nazýváme gramofonem, je principiálně stará více jak 100 let. (Více v Gramofon: vynález a historie přístroje, který změnil svět .) Vždycky se jednalo a jedná o několik konstrukčních celků, na které můžeme gramofon demontovat a které se na výsledné kvalitě reprodukce podílejí každý svým nezastupitelným dílem. Nyní nebudu popisovat rozdíly mezi gramofony přenosnými, stolními a vestavnými – to jsou jen různá provedení lišící se pouze váhou, rozměry a účelem, k němuž slouží.
Všechny gramofony mají ale stejné základní konstrukční díly – jsou jimi šasi, pohon spolu s pohonným převodem, talíř gramofonu s ložiskem, rameno přenosky, samotná přenoska s chvějkou a hrotem a pomocné konstrukční prvky. Mezi ně patří různé zvedáčky přenoskového ramene, kompenzátory dostředivé síly (antiskating), koncové vypínače atp. Pojďme si je představit.
Na šasi to všechno stojí
Šasi (chassis, rám) je základní nosná část gramofonu nesoucí ostatní konstrukční části a umožňující jejich bezproblémovou funkci. Jelikož jsou na rámu zakotveny jak pohonné díly (zdroj hluku a vibrací), tak i raménko s přenoskou (citlivé na rušivé vibrace), je na něj krome konstrukční tuhosti kladena také funkce tlumení vibrací.
V minulosti byl rám vyráběn nejčastěji z ocelového lakovaného plechu u studiových provedení pak z lehkých slitin. Kvůli tlumení hluku a vibrací byly do upevňovacích bodů pohonu vkládány gumové silentbloky, protože samotný kov přenos vibrací spíše podporuje, než aby je potlačoval. K částečnému potlačení vibrací se používal nástřik plastem nebo epoxidem, někdy zároveň tvořící i povrchovou úpravu kovu.
Moderní konstrukce pak k tomuto účelu využívají sendvičové konstrukce z kovů, dřeva a plastů slepených moderními epoxidovými nebo polyuretanovými lepidly, které i při zachování vysoké tuhosti mají přenosový charakter podobný jako plát pěnové gumy – tlumí vibrace.
Extrémní high-endové konstrukce pak dokonce šasi dělí na několik částí se vzájemně nezávislým a odpruženým uložením na těžkém bloku.Z estetických důvodů bývá vyráběn z ušlechtilého kamene (žuly, mramoru atd.) nebo například designově velmi neotřelého polyakrylátu. Zde již mnohdy nad skutečnou funkčností převažuje požadavek na „stylovost“ konstrukce.
Bez pohonu se neobejdeme
Bez pohonných mechanismů by se každý gramofon choval jen jako trošku lepší flašinet, musel by se totiž neustále pohánět otáčením klikou. Ono to tak i v prazačátcích mechanického záznamu bylo, původní prototyp Edisonova fonografu roztáčel válečky kličkou, ale už velmi záhy se přešlo na pohon pružinovým mechanismem odvozeným od hodinového stroje.
Pohonná energie se „uskladnila“ natažením spirálového pera, které potom roztáčelo přes ozubené převody záznamové médium. Součástí takového pohonu byl i odstředivý regulátor ovládající třecí brzdu. Tyto dva posledně vzpomenuté prvky měly za úkol udržovat otáčky na konstantní hodnotě. V té době se převážně jednalo o hodnotu 78 otáček za minutu. Odstředivé regulátory byly nastavitelné, aby se daly doregulovat otáčky (tehdy ještě nedodržovány všemi výrobci desek).
Mnohé z těchto historických desek se zachovaly a pro jejich přehrávání je potřeba zajistit, aby i moderní gramofon (musí být osazen speciální přenoskou – viz další pokračování) měl tuto možnost regulace.Jedná se zhruba o rozmezí 72 až 80 otáček za minutu, přičemž nejčastěji se lze setkat s deskami používajícími 76 až 78 otáček.
Tuto hegemonii „gramofonů na kliku“ narušil až rozvoj elektromotorků, které svou miniaturní konstrukcí umožnily zástavbu do domácích komerčních přístrojů.Postupem let se v konstrukci gramofonů uplatnily jak motorky stejnosměrné tak střídavé. Nejběžnějšími se staly synchronní motorky řízené kmitočtem sítě.
A protože jedna část světa používá síťový kmitočet 50Hz a druhá 60Hz, byl tento konstrukční prvek komplikován potřebou různých převodů mezi nosným talířem gramofonu a motorkem. Konstrukčních řešení bylo mnoho, od náhonu přímým kontaktem hřídele s vnějším obvodem talíře přes vkládaná mezikola, řemenové náhony až po středové motorky, jež byly přímou součástí talíře gramofonu.
Požadavky na pohon gramofonu nepatří mezi ty jednoduché. Pohon musí pokud možno co nejrychleji dosáhnout požadovaných otáček, musí tyto otáčky zachovávat s co nejvyšší stabilitou tedy nejmenším kolísáním a přitom by do zbytku konstrukce gramofonu měl zanášet co nejméně nežádoucích hluků a vibrací.
Tři nejpoužívanější pohony
První používá přenos točivého momentu z hřídele motoru na nosný talíř pomocí vloženého mezikola. Toto mezikolo je nejčastěji spolu s motorkem uloženo pod talířem, který má tvar ploché misky obrácené dnem vzhůru. Po vnitřním obvodu se odvaluje ono mezikolo. V literatuře se lze setkat i s pojmem kladka, vložená kladka nebo přítlačná kladka. Kvůli různým požadovaným rychlostem otáčení byly tyto mechanismy až 4 rychlostní. Od těchto mechanismů bylo při výrobě postupně upouštěno, protože jsou velmi složité a výrobně drahé.
Druhý způsob spočívá v pohonu talíře řemínkem. Existují dvě varianty. V jedné je pod hlavním talířem uložen na společném hřídeli menší subtalíř sloužící zároveň jako jedna z řemenic celkového převodu. Motorek pak může být uložen také pod hlavním talířem, což poněkud zmenšuje nutný konstrukční prostor.
Druhá varianta používá místo řemenice hlavní talíř gramofonu a ten má přímo po svém obvodu relativně dlouhý pohonný řemínek. Motorek je u tohoto uspořádání mimo plochu vymezenou talířem a může být (u high-endových konstrukcí tomu tak skutečně je) teoreticky úplně oddělen od zbytku šasi. Výhodou tohoto uspořádání je minimální přenos rušivých vibrací z motorku po řemínku na subtalíř nebo hlavní talíř.
U obou variant se pro změnu rychlosti otáčení talíře používá stupňovitá řemenice na motorku. Přehození se realizuje většinou pohyblivou vidlicí, ovládanou páčkou nebo otočným voličem na panelu. High-endy s motorem uloženým mimo talíř mnohdy z důvodu co největší konstrukční jednoduchosti (v jednoduchosti je síla) spoléhají na ruční přesunutí řemínku z jedné drážky řemenice do druhé.
Třetím používaným způsobem pohonu je tzv. středový motor. Toto konstrukční uspořádání používá permanentních magnetů mechanicky spojených s talířem (tvoří zároveň rotor motoru) a plochých cívek rozložených v malé vzdálenosti pod magnety. Motor pracuje na principu vícefázového střídavého motoru, přičemž o bezkontaktní přepínání směru proudu v cívkách se stará polovodičová elektronika řízená většinou křemenným krystalovým oscilátorem. Otáčky talíře jsou snímány tzv. Hallovými sondami a řízení otáček je kontrolováno zpětnou vazbou, používající fázový závěs (PLL).
S touto technikou se dnešní člověk běžně setkává v pohonech CD mechanik, floppy a pevných disků. V gramofonech se používá jen u nejvyšší spotřební třídy a u gramofonů pro DJ-ing. Do oblasti high-endu se příliš neprosazuje, protože nutnost zaintegrovat do talíře konstrukční prvky motoru (magnety) vylučuje možnost používat díly vyráběné individuálně z neortodoxních materiálů.
Najdou se dokonce nadšenci, kteří tvrdí, že rytmus přepínání proudu v cívkách způsobuje vibrace talíře, a rušivě tak působí v reprodukci. Tito uživatelé proto upřednostňují druhou variantu pohonu – řemínkový náhon, samozřejmě s motorem mimo talíř a se samotným talířem ve funkci druhé řemenice.