Gramofon
Obsah boxu
Gramofon je mechanické, později elektromechanické zařízení určené k přehrávání zvuku zaznamenaného na gramofonové desce. Vynalezl jej v roce 1887 německo-americký vynálezce Emile Berliner jako vylepšení Edisonova fonografu. Hlavní inovací bylo použití ploché desky s bočním záznamem namísto válce s hloubkovým záznamem, což umožnilo snadnou a levnou masovou výrobu lisováním. Gramofon se stal na více než půl století dominantním médiem pro domácí poslech hudby a zásadně proměnil hudební průmysl.
V moderní terminologii se pro elektrické gramofony, zejména ty z druhé poloviny 20. století a novější, často používá termín gramofonové šasi nebo anglický výraz turntable.
📜 Historie
🏛️ Předchůdci: Fonograf
Přímým předchůdcem gramofonu byl fonograf, který si nechal v roce 1877 patentovat Thomas Alva Edison. Fonograf zaznamenával i přehrával zvuk pomocí válce potaženého staniolovou fólií (později voskem). Záznam probíhal vertikálně (hloubkově), kdy jehla kmitající v rytmu zvuku vyrývala do povrchu válce drážku s proměnlivou hloubkou. Ačkoliv se jednalo o revoluční vynález, měl fonograf zásadní nevýhodu: každý válec byl originál a jeho kopírování bylo velmi složité a neefektivní, což bránilo masovému rozšíření.
💡 Vynález a patent
Emile Berliner, německý emigrant žijící v USA, začal s Edisonovým vynálezem experimentovat a hledat způsob, jak zjednodušit výrobu zvukových nosičů. Jeho klíčovým nápadem bylo nahradit válec plochou deskou a vertikální záznam nahradit záznamem bočním (laterálním). Jehla se v drážce nevychylovala nahoru a dolů, ale do stran. Tento princip si nechal patentovat 8. listopadu 1887.
Hlavní výhoda tohoto řešení spočívala v možnosti výroby kopií. Z původní nahrávky do voskové desky se galvanoplastickou cestou vytvořila kovová matrice (negativ), která sloužila jako lisovací forma. Z této matrice bylo možné rychle a levně vylisovat stovky až tisíce identických kopií do materiálu, jako byl šelak. Tím Berliner položil základ moderního hudebního vydavatelství. Svůj vynález nazval gramofon (z řeckých slov gramma – písmeno a phōnē – zvuk).
🎶 Zlatá éra (1900–1950)
Na počátku 20. století se gramofon rychle rozšířil do domácností po celém světě. První gramofony byly čistě mechanické. Zvuk byl snímán jehlou, jejíž vibrace se přenášely na membránu ve zvukové dóze (zvukovce). Zvuk byl následně zesílen velkou troubou (ozvučnicí). Tyto přístroje nepotřebovaly elektřinu a byly poháněny natahovacím pérovým strojkem. Standardní rychlostí se stalo 78 otáček za minutu.
Ve 20. letech 20. století došlo k zásadnímu technologickému zlomu: zavedení elektrického nahrávání a přehrávání. Mikrofony nahradily nahrávací trouby a elektronkové zesilovače umožnily mnohem kvalitnější a hlasitější reprodukci. Místo mechanické zvukovky a trouby se začala používat elektromagnetická přenoska, jejíž slabý elektrický signál byl zesílen a přiveden do reproduktoru. Tím se kvalita zvuku dramaticky zlepšila. Gramofony se staly součástí luxusních hudebních skříní, často v kombinaci s rádiovým přijímačem.
🔄 Technologické změny a úpadek
Po druhé světové válce přišla další revoluce v podobě nových materiálů a formátů. Šelak byl nahrazen polyvinylchloridem (PVC), známým jako vinyl. Tento materiál byl odolnější a umožňoval mnohem hustší drážku (tzv. mikrorýhu). To vedlo ke vzniku dvou nových standardů:
- Dlouhohrající deska (LP): Představena firmou Columbia Records v roce 1948, otáčela se rychlostí 33⅓ otáček za minutu a na jednu stranu se vešlo přes 20 minut hudby.
- Singl (SP): Představen firmou RCA Victor v roce 1949, otáčel se rychlostí 45 otáček za minutu a obsahoval obvykle jednu skladbu na každé straně.
Tyto nové formáty si vyžádaly nové gramofony s přepínáním rychlostí a lehčími přenoskami. Od 60. let se také masově rozšířilo stereofonní nahrávání.
Popularita gramofonů začala klesat v 70. a 80. letech s nástupem kompaktních kazet a především v 90. letech s příchodem kompaktního disku (CD), který nabízel čistší zvuk bez praskání a delší životnost. Na přelomu tisíciletí se zdálo, že gramofon jako médium pro masový poslech zanikne.
🚀 Resurgence v 21. století
Přibližně od roku 2007 zažívá gramofon a vinylové desky nečekanou renesanci. Tento "vinylový revival" je poháněn několika faktory:
- **Kvalita zvuku:** Mnoho audiofilů preferuje teplý, analogový zvuk vinylu před digitálně komprimovanou hudbou.
- **Fyzický zážitek:** Poslech desky je vnímán jako rituál – vyjmutí desky z obalu, položení na talíř, sledování velkého bookletu.
- **Sběratelství:** Limitované edice, barevné vinyly a speciální vydání lákají sběratele.
- **Podpora umělců:** Nákup fyzického nosiče je vnímán jako větší podpora umělce než streaming.
Díky tomu se moderní gramofony (turntables) staly opět běžnou součástí nabídky obchodů s elektronikou, od levných modelů pro začátečníky až po špičkové high-end přístroje pro náročné posluchače.
⚙️ Princip a konstrukce
Princip gramofonu spočívá v přeměně mechanické energie (vibrací jehly v drážce) na zvukovou energii. Konstrukce se skládá z několika klíčových částí.
Gramofonová deska
Gramofonová deska je nosičem zvukové informace. Jedná se o plochý kotouč s vylisovanou spirálovou drážkou, která vede od okraje ke středu. Stěny drážky jsou modulovány (zvlněny) v souladu se zvukovým signálem. U monofonního záznamu je modulace pouze boční, u stereofonního je každá stěna drážky modulována samostatně pro levý a pravý kanál pod úhlem 45°.
Přenoska a jehla
Srdcem gramofonu je přenoska (někdy též vložka), která je upevněna na konci raménka. Její součástí je jehla (hrot), obvykle vyrobená z tvrdého materiálu jako diamant nebo safír, která fyzicky sleduje drážku desky. Chvění jehly se přenáší na systém v přenosce, který jej převádí na elektrický signál. Existují dva hlavní typy přenosek:
- Krystalová (piezoelektrická) přenoska: Využívá piezoelektrický jev. Chvění jehly deformuje krystal, který generuje relativně silné elektrické napětí. Tyto přenosky byly běžné u levnějších gramofonů, ale mají nižší kvalitu zvuku a více opotřebovávají desky.
- Magnetická přenoska (MM/MC): Využívá elektromagnetickou indukci. Pohyb jehly způsobuje změnu v magnetickém poli, což indukuje slabý elektrický proud v cívkách. Tyto přenosky poskytují výrazně vyšší kvalitu zvuku. Dělí se na typ Moving Magnet (MM), kde se pohybuje magnet, a Moving Coil (MC), kde se pohybují cívky. MC přenosky jsou obecně považovány za kvalitnější, ale jsou dražší a vyžadují speciální předzesilovač.
Raménko
Raménko (tonearm) drží přenosku a zajišťuje, aby jehla sledovala drážku pod správným úhlem a s optimálním přítlakem. Kvalitní raménko musí být lehké, ale zároveň pevné a musí umožňovat přesné nastavení svislé síly na hrot (přítlaku) a antiskatingu (kompenzace dostředivé síly, která táhne raménko ke středu desky).
Talíř a pohon
Talíř je otočná plocha, na kterou se pokládá deska. Musí být dokonale vyvážený a těžký, aby jeho setrvačnost pomáhala udržovat konstantní rychlost otáčení. Talíř je roztáčen motorem pomocí jednoho ze dvou hlavních typů pohonu:
- Řemínkový pohon (Belt Drive): Motor je oddělen od talíře a točivý moment je přenášen pomocí gumového řemínku. Toto řešení dobře tlumí vibrace motoru, a proto je oblíbené u audiofilských gramofonů.
- Přímý náhon (Direct Drive): Talíř je umístěn přímo na ose motoru. Toto řešení umožňuje rychlý start a přesnou regulaci otáček, proto je preferováno u DJských gramofonů.
Zesilovač a reproduktor
U elektrických gramofonů je slabý signál z přenosky veden do předzesilovače (specificky RIAA předzesilovače, který koriguje frekvenční křivku použitou při nahrávání desek) a následně do výkonového zesilovače, který signál zesílí natolik, aby dokázal rozkmitat membránu reproduktoru a vytvořit tak slyšitelný zvuk.
🎛️ Typy gramofonů
- Akustické gramofony: Nejstarší typ, fungující čistě na mechanickém principu s velkou troubou pro zesílení zvuku.
- Elektrické gramofony: Využívají elektronické zesílení signálu z přenosky. Mohou být integrované v jednom kuse (s vestavěným zesilovačem a reproduktory) nebo jako samostatná komponenta (šasi/turntable) pro připojení k Hi-Fi systému.
- Automatické gramofony: Dokáží po stisknutí tlačítka samy nasadit raménko na začátek desky a po dohrání jej vrátit zpět. Některé modely (měniče) uměly přehrát i více desek naskládaných na středovém trnu za sebou.
- DJské gramofony: Robustní přístroje s přímým náhonem, umožňující rychlou změnu rychlosti (pitch control) a scratching.
- Moderní USB gramofony: Jsou vybaveny USB výstupem a A/D převodníkem, což umožňuje snadnou digitalizaci vinylových desek do počítače.
🧑🏫 Pro laiky: Jak funguje gramofon zjednodušeně
Představte si gramofonovou desku jako velmi dlouhou a klikatou cestu s nerovným povrchem, která je stočená do spirály. Jehla gramofonu je jako prst, který po této cestě přejíždí. Jak se deska otáčí, jehla se pohybuje v drážce a kopíruje všechny její nerovnosti a zatáčky.
Toto chvění jehly se přenáší do malé krabičky zvané přenoska. Uvnitř přenosky je mechanismus (například malý magnet a cívky), který toto mechanické chvění přemění na velmi slabý elektrický signál. Tento signál je v podstatě elektrickou kopií původního zvuku.
Tento slabý signál je pak poslán do zesilovače, který ho mnohonásobně zesílí – jako když mluvíte do megafonu. Silný signál ze zesilovače nakonec putuje do reproduktorů. Reproduktory tento elektrický signál přemění zpět na zvukové vlny, které slyšíme jako hudbu.
U starých gramofonů s velkou troubou to bylo ještě jednodušší: chvění jehly rozechvělo malou membránu a trouba tento slabý zvuk mechanicky zesílila, podobně jako když si dáte ruce k ústům, abyste byli lépe slyšet.
🌍 Kulturní dopad a význam
Gramofon zcela změnil vztah lidí k hudbě. Před jeho vynálezem byla hudba převážně pomíjivým zážitkem, vázaným na živé provedení. Gramofon umožnil:
- Domácí poslech: Lidé si mohli poprvé v historii poslechnout hudbu kdykoliv a kdekoliv chtěli.
- Vznik hudebního průmyslu: Prodej nahrávek se stal obrovským byznysem, který vytvořil hvězdy jako Enrico Caruso, jehož nahrávky se jako první prodaly v milionech kusů.
- Šíření hudebních stylů: Styly jako jazz, blues nebo rock and roll se díky gramofonovým deskám mohly rychle šířit po celém světě.
- Archivace zvuku: Gramofon umožnil zachytit a uchovat pro budoucí generace nejen hudbu, ale i hlasy významných osobností.
Gramofon se stal symbolem 20. století a jeho ikonický design, zejména model s troubou, je dodnes kulturní ikonou. Cena Grammy, nejprestižnější hudební ocenění, má podobu stylizovaného gramofonu.