विनाइल रिकॉर्ड आवाज़ को कैसे सँजोता है

मॉडल क्या दिखाता है

किसी रिकॉर्ड को रोशनी की तरफ़ उठाइए, तो संगीत हल्का-हल्का दिख जाता है। तेज़ हिस्से धीमे हिस्सों से ज़्यादा खुरदरे और चौड़े दिखते हैं, और गानों के बीच की जगह चिकने, चमकीले छल्लों जैसी नज़र आती है। जो नंगी आँख से नहीं दिखता, वह यह है कि प्लास्टिक पर एक खरोंच पूरे ऑर्केस्ट्रा को, वह भी स्टीरियो में, कैसे ढो लेती है।

यह मॉडल आवाज़ को खाँचे से तार तक पीछा करता है। इसमें 12 इंच के LP वाला टर्नटेबल, धुरी पर घूमने वाला टोनआर्म और मूविंग-मैग्नेट कार्ट्रिज है, और साथ में एक दूसरा सेट भी, जो सुई के नीचे के खाँचे को लगभग 2,000 गुना तक बड़ा करके दिखाता है। आप 33⅓, 45 और 78 rpm के बीच बदल सकते हैं, सुई को पहले खाँचे से आख़िरी तक ले जा सकते हैं, समय को 1,000 गुना तक धीमा कर सकते हैं और एक छोटी धुन सुन सकते हैं जिसे पेज Web Audio API से बनाता है। जब तक आप चालू न करें, आवाज़ बंद रहती है।

खाँचे की एक लहर ही आवाज़ है

हवा में आवाज़ दबाव की लहर है। माइक्रोफ़ोन इसे ऐसे बिजली के सिग्नल में बदलता है जो उसी ढंग से चढ़ता-उतरता है, और कटिंग लेथ उस सिग्नल को फिर से गति में बदलता है: एक तेज़ कटर दाएँ-बाएँ झूलता है जबकि नीचे लैकर की डिस्क घूमती रहती है। कटर एक सर्पिल खाँचा छोड़ जाता है जो ठीक वैसे ही लहराता है जैसे सिग्नल लहराया था। बजाते समय यह सिलसिला उल्टा चलता है। सुई खाँचे में चलती है, लहरें उसे आगे-पीछे धकेलती हैं, और कार्ट्रिज उस गति को फिर से वोल्टेज में बदल देता है।

तो खाँचा आवाज़ का एक ग्राफ़ है, जिसमें समय सर्पिल के साथ आगे बढ़ता है। एक पूरी लहर तरंग का एक चक्र है। इस पेज की धुन बाएँ चैनल पर मध्य C के ऊपर वाले E से शुरू होती है, जो 659 Hz पर गाया जाता है, इसलिए उस सुर का खाँचा सुई के नीचे से गुज़रने के हर सेकंड में 659 बार लहराता है।

ऐसी एक लहर कितनी लंबी होती है? यह इस पर निर्भर है कि खाँचा कितनी तेज़ी से चल रहा है। साइड की शुरुआत में सुई केंद्र से 146 mm दूर होती है, और 33⅓ rpm पर खाँचा 2π × 0.146 m × 33.33 / 60 = 0.510 m/s से गुज़रता है। इसे 659 Hz से भाग दें, तो हर लहर 0.774 mm लंबी है। वही सुर लेबल के पास, 60.3 mm त्रिज्या पर, 0.210 m/s से चलता है और 0.319 mm में सिकुड़ जाता है। खाँचे के दृश्य में धीमी गति चालू करें, तो आप इन लहरों को सुई के पास से बहते देख सकते हैं।

माइक्रोस्कोप के नीचे खाँचा

आज का स्टीरियो खाँचा विनाइल में कटा V है, जिसकी दोनों दीवारें आपस में 90° पर हैं, यानी हर दीवार ऊर्ध्वाधर से 45° झुकी है। इस मॉडल में खाँचा ऊपर 60 µm चौड़ा और 30 µm गहरा है। रिकॉर्ड की एक तरफ़ 22 मिनट बजती है, जो 33⅓ rpm पर 22 × 33.33 = 733 सर्पिल फेरे हैं। इन्हें 146 mm और 60.3 mm त्रिज्याओं के बीच समाना है, इसलिए एक फेरे से अगले तक औसत दूरी (146 − 60.3) / 733 = 0.117 mm है। यानी हर मिलीमीटर में 8.6 खाँचे, इंच में लगभग 217। असली रिकॉर्ड में दूरी बदलती रहती है: तेज़ बेस के लिए कटिंग लेथ उसे खोल देता है और धीमे हिस्सों के लिए सिकोड़ देता है, इसीलिए गानों के बीच की चमकीली पट्टियाँ आसानी से पहचान में आती हैं।

सुई गोल नोक तक घिसा गया हीरा है। यह मॉडल इंच के 0.7 हज़ारवें हिस्से, यानी 17.8 µm, की नोक-त्रिज्या लेता है। इतनी बड़ी गेंद 90° खाँचे के तल तक नहीं पहुँच सकती। उसका केंद्र तल से 17.8 × √2 = 25.2 µm ऊपर रहता है, और वह हर दीवार को सतह से लगभग 17 µm नीचे एक बिंदु पर छूती है। यह जान-बूझकर है। सुई दोनों दीवारों पर टिकी रहती है, इसलिए दोनों दीवारें उसे राह दिखाती हैं, और खाँचे के तल में बैठी धूल अछूती रहती है।

लहरें बग़ल में कितनी बड़ी होती हैं? कार्ट्रिज की रेटिंग 5 cm/s की खाँचा-गति पर दी जाती है, जो एक आम संदर्भ स्तर है। 1,000 Hz पर इस गति के लिए 0.05 / (2π × 1,000) = 8.0 µm का शिखर विस्थापन चाहिए। मॉडल की धुन बाएँ चैनल पर 10 µm और दाएँ पर 12 µm लेती है, यानी झूल खाँचे की चौड़ाई का छठा हिस्सा है। 3D दृश्य में लहरें असली आकार से दोगुनी बनाई गई हैं, वरना वे दिखतीं ही नहीं।

45 डिग्री की दो दीवारें दो चैनल ढोती हैं

मोनो खाँचे को बस बग़ल में हिलना होता है। स्टीरियो को एक ही खाँचे में दो स्वतंत्र सिग्नल चाहिए, जिन्हें एक ही सुई पढ़े। रिकॉर्ड बनाने वालों ने जो हल अपनाया, उसे 45/45 प्रणाली कहते हैं। कटर को आपस में समकोण वाली दो दिशाओं में चलाया जाता है, हर दिशा ऊर्ध्वाधर से 45° झुकी, और हर दिशा एक चैनल की है। मानक रिकॉर्डों पर बायाँ चैनल सुई को भीतरी दीवार (लेबल के पास वाली) के समकोण पर हिलाता है, और दायाँ चैनल बाहरी दीवार के समकोण पर। माइक्रोस्कोप दृश्य में भीतरी दीवारें नीली और बाहरी नारंगी रंगी हैं।

मज़ेदार बात यह है कि जब दोनों चैनलों में एक ही आवाज़ हो तो क्या होता है। 45° पर ऊपर-और-बाएँ एक धक्के में उतना ही 45° पर नीचे-और-बाएँ का धक्का जोड़ें, तो ऊर्ध्वाधर हिस्से कट जाते हैं और सिर्फ़ बग़ल की गति बचती है। मोनो रिकॉर्ड का खाँचा ठीक ऐसा ही होता है, इसलिए मोनो प्लेयर स्टीरियो रिकॉर्ड बजा सकता है और स्टीरियो प्लेयर मोनो। जब दोनों चैनल उल्टे हों, तो बग़ल वाले हिस्से कट जाते हैं और सुई सिर्फ़ ऊपर-नीचे चलती है। तीनों हालात का नतीजा यह है: सिर्फ़ बायाँ (0.707, 0.707) देता है, बायाँ दाएँ के बराबर (1.414, 0) देता है और बायाँ दाएँ का उल्टा (0, 1.414) देता है।

इसे सुनने और देखने के लिए चैनल नियंत्रण इस्तेमाल करें। सिर्फ़ बायाँ चैनल चालू हो, तो सुई बाहरी दीवार के साथ फिसलती है और सिर्फ़ भीतरी दीवार का आकार बदलता है। 1958 के एक पत्रिका लेख ने यही बात कही थी: चैनलों को नोक की गति ढोती है, और यह कहना कि हर दीवार पर एक रिकॉर्डिंग है, पूरी कहानी नहीं बल्कि एक सुविधाजनक छोटा रास्ता है।

कार्ट्रिज गति को वोल्टेज में कैसे बदलता है

सुई एक कैंटिलीवर के सिरे पर बैठी है, जो लगभग 5.5 mm लंबी पतली एल्यूमिनियम नली है। दूसरे सिरे के पास कैंटिलीवर एक रबर डैम्पर से गुज़रता है जो धुरी का काम करता है, और धुरी के पीछे वह एक छोटा चुंबक ढोता है। जब खाँचा सुई को एक ओर धकेलता है, तो चुंबक चार स्थिर कुंडलियों के बीच दूसरी ओर झूलता है। हर चैनल की दो कुंडलियाँ हैं, जो खाँचे की दीवारों से मेल खाते हुए 45° पर लगी हैं।

हिलता चुंबक कुंडली से गुज़रने वाले चुंबकीय फ़्लक्स को बदलता है, और फ़ैराडे का नियम कहता है कि कुंडली का वोल्टेज इस पर निर्भर है कि फ़्लक्स कितनी तेज़ी से बदलता है। इसलिए चुंबकीय कार्ट्रिज स्थिति नहीं, वेग मापता है। एक आम मूविंग-मैग्नेट कार्ट्रिज 5 cm/s संदर्भ पर 3 से 6 mV देता है। मॉडल 5 mV लेता है। बाएँ चैनल का 659 Hz वाला E, 10 µm की झूल के साथ, शिखर पर 2π × 659 × 10 µm = 4.1 cm/s से चलता है, जिससे लगभग 4.1 mV मिलता है। स्टेज के नीचे की कुंडली आउटपुट स्क्रीन दोनों चैनलों को पिछले 6 ms के वोल्टेज के रूप में दिखाती है।

इसमें एक पेच है। अगर खाँचा हर आवृत्ति पर बराबर वोल्टेज देने के लिए काटा जाए, तो बेस सुरों को बहुत बड़ी बग़ली झूल चाहिए, इतनी कि वे अगले खाँचे में घुस जाएँ, और ट्रेबल को इतनी छोटी झूल कि वह सरसराहट में खो जाए। इसलिए रिकॉर्ड बेस घटाकर और ट्रेबल बढ़ाकर काटे जाते हैं, RIAA वक्र के मुताबिक़, जिसके समय स्थिरांक 3,180, 318 और 75 µs हैं। फ़ोनो प्रीएम्प्लिफ़ायर इसका ठीक उल्टा वक्र लगाता है। इस मॉडल की धुन 196 और 880 Hz के बीच है, जहाँ वक्र बहुत कम बदलता है, इसलिए मॉडल इसे छोड़ देता है।

33⅓, 45 और 78 rpm पर सुई के नीचे की गति

घूमते रिकॉर्ड का हर बिंदु हर फेरे में एक चक्कर लगाता है, पर बाहरी बिंदुओं को ज़्यादा दूरी तय करनी होती है। सुई के नीचे खाँचे की गति v = 2πr × rpm / 60 है।

बाहर और भीतर का अनुपात हर गति पर 146 / 60.3 = 2.42 है। LP की साइड की शुरुआत में खाँचा सुई के पास से 1.8 km/h से गुज़रता है, धीमी चहलक़दमी जितना। लेबल के पास यह लगभग 0.8 km/h रह जाता है।

भीतरी खाँचे बजाना कठिन क्यों है

धीमा खाँचा यानी छोटी लहरें। LP के बाहरी किनारे पर 20 kHz की ध्वनि का तरंगदैर्ध्य 0.510 / 20,000 = 25.5 µm है। लेबल के पास यह 10.5 µm है। इस मॉडल में सुई की नोक 35.6 µm चौड़ी है, उस भीतरी लहर से तीन गुना से भी ज़्यादा। गोल नोक अपने से बहुत तीखे मोड़ का पीछा नहीं कर सकती, इसलिए साइड के अंत की ओर ऊँचे सुर बारीकियाँ खोते हैं और विकृति पकड़ते हैं। इसीलिए मास्टरिंग इंजीनियर अक्सर शांत या कम माँग वाले गाने आख़िर में रखते हैं, और कुछ ऑडियोफ़ाइल रीइश्यू 45 rpm पर दो डिस्कों में काटे जाते हैं: 45 rpm पर हर तरंगदैर्ध्य 1.35 गुना लंबा होता है।

धुरी वाली आर्म एक छोटा असर और जोड़ती है। कटिंग लेथ अपने कटर को त्रिज्या के साथ सीधी रेखा में चलाता है, पर सुई एक चाप पर झूलती है। मॉडल में हेडशेल 20.7° मुड़ा है ताकि कार्ट्रिज 100 mm त्रिज्या पर खाँचे की सीध में रहे। बाक़ी जगह थोड़ा हटकर रहता है, और आर्म पहले खाँचे से आख़िरी तक 22.6° घूमती है।

गति बदलने से सुर बदलता है

खाँचे में कोई घड़ी नहीं होती। उसमें बस क़तार में लहरें होती हैं, और वे कितनी तेज़ी से पहुँचें, यह टर्नटेबल तय करता है। मॉडल का रिकॉर्ड 33⅓ rpm के लिए काटा गया था। इसे 45 rpm पर बजाइए, तो हर लहर 45 / 33.33 = 1.35 गुना ज़्यादा बार आती है, इसलिए हर आवृत्ति 1.35 से गुणा हो जाती है। संगीत में यह 12 × log₂(1.35) = 5.2 सेमीटोन ऊँचा है, एक फ़ोर्थ से थोड़ा ज़्यादा, और धुन भी 1.35 गुना तेज़ चलती है। 78 rpm पर गुणक 2.34 है, यानी 14.7 सेमीटोन, एक सप्तक से ज़्यादा। 440 Hz का A 45 rpm पर 594 Hz और 78 rpm पर 1,030 Hz निकलता है।

आवाज़ चालू करके स्टेज के नीचे के गति बटन दबाइए, तो आप ठीक यही सुनते हैं। पेज वही रिकॉर्ड किया हुआ बफ़र बजाता है और सिर्फ़ उसकी प्लेबैक दर बदलता है, जैसे प्लैटर सिर्फ़ यह बदलता है कि वह कितनी तेज़ घूमे।

एक तरफ़ का खाँचा कितना लंबा है?

सर्पिल का हर फेरा पिछले से ज़रा छोटी त्रिज्या वाला वृत्त है। पूरी साइड का औसत लें, तो त्रिज्या (146 + 60.3) / 2 = 103.15 mm है, इसलिए औसत फेरा 2π × 103.15 mm = 0.648 m लंबा है। 733 फेरों से गुणा करें, तो एक तरफ़ 475 m खाँचा है, लगभग आधा किलोमीटर। दोनों तरफ़ मिलाकर लगभग 0.95 km। सटीक सर्पिल के साथ संख्यात्मक जोड़ 475.28 m देता है, इसलिए औसत वृत्त वाला छोटा रास्ता हर फेरे में एक मिलीमीटर से काफ़ी कम की चूक करता है।

एक बढ़िया जाँच: 22 मिनट में 475 m यानी 0.360 m/s, जो ठीक 103.15 mm की औसत त्रिज्या पर खाँचे की गति है। एक तरफ़ में सुई लगभग साढ़े चार फ़ुटबॉल मैदानों जितनी लंबाई तय करती है, जबकि केंद्र की ओर सिर्फ़ 85.7 mm खिसकती है।

सिलिंडर, 78, LP और 45 आमने-सामने

स्टेज के नीचे की सूची 23 ध्वनि माध्यमों की तुलना करती है, एडिसन की टिन की पन्नी से RCA की खाँचे वाली वीडियो डिस्क तक। वहाँ कोई डिस्क चुनें, तो मॉडल उसी आकार की डिस्क उसकी गति पर लगा देता है। ज़्यादातर अंतर दो संख्याएँ समझा देती हैं: खाँचा कितनी तेज़ चलता है, और कितना लंबा है।

सिलिंडर का एक बड़ा फ़ायदा सूची साफ़ दिखा देती है। सिलिंडर के खाँचे का हर फेरा बराबर लंबा होता है, इसलिए सतह की गति कभी नहीं बदलती। मानक मोम सिलिंडर 2¼ इंच चौड़ा होता है, और शुरुआती रिकॉर्डिंग में इस्तेमाल होने वाले 120 rpm पर उसकी सतह पहले सुर से आख़िरी तक π × 0.0572 m × 120 / 60 = 0.36 m/s से चलती है। लाइब्रेरी ऑफ़ कांग्रेस बताती है कि सिलिंडर की स्थिर गति उसकी अच्छी आवाज़ की एक वजह थी। डिस्क ने इसे छोड़ दिया, बदले में चपटी होने, सस्ते में दबाए जाने और आसानी से रखे जाने के लिए।

किनारे की गति π × व्यास × rpm / 60 है, यानी वह गति जो खाँचे की ठीक किनारी पर होती। संगीत उससे थोड़ा अंदर से शुरू होता है। 78 अपने खाँचे को LP से दोगुनी तेज़ी से चलाता है, इसी से मोटे खाँचों वाली शेलैक डिस्कें भी ट्रेबल रिकॉर्ड कर पाती थीं। LP ने गति घटाई और इसकी भरपाई कहीं बारीक माइक्रोग्रूव से की, इसलिए वही 12 इंच लगभग साढ़े चार मिनट की जगह 22 मिनट रखते हैं। 45 सिंगल आकार में उल्टी दिशा में गया: 45 rpm पर 7 इंच की डिस्क अपना बाहरी खाँचा लगभग 10 इंच के LP की गति से चलाती है। कोरिया में 78 को अक्सर SP रिकॉर्ड कहा जाता है, और बड़े बीच वाले छेद वाले 45 को डोनट रिकॉर्ड।

CED वीडियोडिस्क में 12 इंच की डिस्क की हर तरफ़ 60 मिनट का वीडियो होता था। सुई उसके खाँचे में दर्ज संकेतों को पढ़ती थी।

खाँचे की गति और लंबाई: हाथ से जाँच

ऊपर के हिस्सों की संख्याएँ हर एक के लिए अंकगणित की एक पंक्ति से जाँची जा सकती हैं, और हाथ से हिसाब लगाना उन पर भरोसा करने का सबसे अच्छा तरीका है। 33⅓ rpm पर किसी तरफ़ की शुरुआत लीजिए। एक चक्कर में 60 / 33.33 = 1.8 s लगते हैं। वहाँ खाँचा 146 mm त्रिज्या का वृत्त है, इसलिए एक फेरा 2π × 0.146 = 0.917 m लंबा है, और 1.8 s में 0.917 m यानी 0.510 m/s, लगभग 51 cm/s। लेबल के पास त्रिज्या 60.3 mm है, फेरा 0.379 m का है, और 0.379 / 1.8 = 0.210 m/s, लगभग 21 cm/s। यानी सबसे बाहरी खाँचा सुई के नीचे से लगभग 50 cm/s पर गुज़रता है और सबसे भीतरी लगभग 20 cm/s पर, जैसा सुई की जगह वाला स्लाइडर खींचने पर गति का रीडआउट दिखाता है।

यही दो राशियाँ बिना किसी औसत की चाल के एक तरफ़ के खाँचे की लंबाई भी देती हैं। सुई को तरफ़ के अंत तक सरकाइए और अब तक का खाँचा पढ़िए: 22 मिनट बाद काउंटर लगभग 475 m पर पहुँचता है। इसे समय से भाग दीजिए, 475 m / 1320 s, तो 0.360 m/s मिलता है। यह मध्य त्रिज्या की गति है, जो अपेक्षित ही है, क्योंकि सुई हर फेरे पर बराबर समय बिताती है पर हर फेरा थोड़ा छोटा होता जाता है।

आयाम और आवृत्ति: RIAA वक्र क्यों है

एक खाँचा एक साथ दो चीज़ें सँजोता है। सुई बगल में कितनी दूर झूलती है, वह आयाम है, और एक सेकंड में कितने झूले समाते हैं, वह आवृत्ति है। चुंबकीय कार्ट्रिज झूले पर नहीं बल्कि उसकी गति पर प्रतिक्रिया देता है, और स्थिर सुर के लिए शिखर गति 2π × आवृत्ति × झूला होती है। अगर रिकॉर्ड इस तरह काटा जाए कि हर सुर का झूला बराबर हो, तो कार्ट्रिज का वोल्टेज आवृत्ति के अनुपात में बढ़ेगा, और बेस 1000 गुना ऊँची आवृत्ति वाले सुर से 1000 गुना धीमा होगा। अगर इस तरह काटा जाए कि हर सुर की गति बराबर हो, तो 20 Hz के सुर को 1000 Hz के सुर से 50 गुना बड़ा झूला चाहिए, और खाँचा पड़ोसी खाँचे में टूट जाएगा।

उद्योग एक समझौते पर पहुँचा, RIAA वक्र, जो तीन समय-स्थिरांकों से तय होता है: 3180 µs, 318 µs और 75 µs। ये कोणीय आवृत्तियों 1 / (2π × 3.18 ms) = 50 Hz, 1 / (2π × 0.318 ms) = 500 Hz और 1 / (2π × 75 µs) = 2122 Hz के अनुरूप हैं। इन स्थिरांकों से गणना करें तो रिकॉर्ड इस तरह कटता है कि 1000 Hz की तुलना में बेस 20 Hz पर लगभग 19 dB और 100 Hz पर 13 dB घटा होता है, और ट्रेबल 10 kHz पर लगभग 14 dB और 20 kHz पर 20 dB बढ़ा होता है। फ़ोनो प्रीएम्प्लिफ़ायर ठीक उलटा लगाता है। Texas Instruments अपने फ़ोनो प्रीएम्प्लिफ़ायर वाले एप्लिकेशन नोट में यही तीन स्थिरांक, 3180 µs, 318 µs और 75 µs, बताता है। इससे बेस का झूला उस आकार में रहता है जिसे खाँचा सँभाल सके, और ट्रेबल विनाइल की सरसराहट से काफ़ी ऊपर रहता है। एक सह-प्रभाव यह है कि खरोंचें और चटचट, जो ज़्यादातर उच्च आवृत्ति की होती हैं, ट्रेबल के बढ़ाव के साथ प्रीएम्प्लिफ़ायर में दब जाती हैं।

संख्याओं में 45/45 खाँचा

45/45 प्रणाली में खाँचे की हर दीवार एक चैनल ढोती है। गति की दोनों दिशाएँ आपस में समकोण पर हैं, इसलिए एक-दूसरे में दख़ल नहीं देतीं: सुई को बाएँ चैनल की दिशा में धकेलने से वह दाएँ चैनल की दिशा में बिल्कुल नहीं हिलती। जब दोनों चैनल एक ही सिग्नल ढोते हैं, तो दोनों गतियाँ मिलकर शुद्ध बग़ली झूला बन जाती हैं, ठीक वही जो मोनो खाँचा करता है। इसीलिए मोनो रिकॉर्ड स्टीरियो कार्ट्रिज से बज सकता था, और इसीलिए बराबर सिग्नल पर खाँचा दृश्य में सादा बग़ली लहर जैसा दिखता है। जब दोनों चैनल उलटे सिग्नल ढोते हैं, तो सुई इसकी जगह सीधी ऊपर-नीचे चलती है, यानी एडिसन के सिलिंडरों की ऊपर-नीचे वाली गति।

इसे देखने के लिए मंच के नीचे का चैनल चयन इस्तेमाल कीजिए। सिर्फ़ बायाँ पर सुई भीतरी दीवार की ओर 45° पर हिलती है, सिर्फ़ दायाँ पर बाहरी दीवार की ओर, और बायाँ + दायाँ पर गति दोनों का योग होती है। मॉडल में बायाँ चैनल 10 µm झूलता है और दायाँ 12 µm, इसलिए तिरछी गतियाँ मिलकर ऐसा पथ बनाती हैं जो न शुद्ध बग़ली है न शुद्ध ऊर्ध्वाधर।

घिसाव और ट्रैकिंग बल

सुई को इतनी ज़ोर से दबना होता है कि जब लहरें उसे बाहर फेंकना चाहें तब भी वह खाँचे में बनी रहे, इसलिए आर्म नीचे की ओर थोड़ा बल लगाती है। इस मॉडल में सुई हर दीवार को सिर्फ़ कुछ माइक्रोमीटर चौड़े बिंदु पर छूती है। मानी हुई संख्याओं के साथ एक उदाहरण: 1.5 g का बल, यानी 0.0147 N, 10 µm × 10 µm के दो संपर्क-क्षेत्रों में बँटकर 0.0147 / (2 × 1 × 10⁻¹⁰ m²) = 7.4 × 10⁷ Pa का दाब देता है, लगभग 740 वायुमंडल। ये मापे हुए मान नहीं हैं और सुई के घिसकर बैठने पर असली संपर्क-क्षेत्र बदलता है, पर ये दिखाते हैं कि रिकॉर्ड क्यों घिस सकता है और नोक हीरे की क्यों होती है। खाँचे की धूल उसी दाब से दीवारों में दब जाती है, इसीलिए बजाने से पहले रिकॉर्ड साफ़ करना मायने रखता है। मॉडल ट्रैकिंग बल को शामिल नहीं करता, और सुई कभी संपर्क नहीं खोती।

रिकॉर्ड की दूसरी ज़िंदगी: बिक्री

कॉम्पैक्ट डिस्क और स्ट्रीमिंग आने पर विनाइल यूँ ही ग़ायब नहीं हो गया। Recording Industry Association of America अपनी 2024 की वर्ष-अंत राजस्व रिपोर्ट में कहती है कि विनाइल की लगभग 20 साल की उछाल जारी रही, जबकि अमेरिका का कुल संगीत राजस्व अनुमानित खुदरा मूल्य पर 3% बढ़कर 17.7 अरब डॉलर हो गया। RIAA अपने सालाना बिक्री आँकड़े एक ऑनलाइन डेटाबेस में भी छापती है, जहाँ हर फ़ॉर्मैट की समय के साथ तुलना की जा सकती है। रिकॉर्ड एक भौतिक वस्तु है जिसे हाथ में थामा जा सकता है, और उसका बड़ा कवर, तय सुनने का समय और 22 मिनट बाद उसे पलटना पड़ना ठीक वही बातें हैं जो उसकी ओर लौटने वाले लोग पसंद करने की बात कहते हैं।

आम ग़लतफ़हमियाँ

• सुई रिकॉर्ड से आवाज़ को जला देती है। सुई कुछ पिघलाती या जलाती नहीं। वह यांत्रिक रूप से खाँचे की दीवारों पर चलती है, और आवाज़ कार्ट्रिज बनाता है।
• खाँचे में आवाज़ को देखा जा सकता है। लहरें सिर्फ़ 8 से 12 µm चौड़ी हैं, आँख की पहचान से कहीं छोटी। जो पट्टियों जैसा दिखता है, वह खाँचों के बीच की दूरी में बदलाव है।
• विनाइल इसलिए बेहतर बजता है कि उसमें ज़्यादा ब्योरा होता है। विनाइल रिकॉर्ड का सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात सीमित होता है और लेबल की ओर ट्रेबल घटता है। उसका स्वभाव इसी से और कटाई व बजाने की श्रृंखला से आता है, किसी अतिरिक्त ब्योरे से नहीं।
• रिकॉर्ड हर जगह एक ही खाँचा-गति पर बजता है। लेबल पर गति किनारे की गति की सिर्फ़ 41% है, जैसा ऊपर की तालिका दिखाती है।
• स्टीरियो कार्ट्रिज मोनो रिकॉर्ड को ख़राब कर देते हैं। मोनो खाँचा सिर्फ़ बगल में हिलता है, और स्टीरियो कार्ट्रिज दोनों दीवारों को एक ही सिग्नल के साथ पढ़ता है।

स्क्रीन पर आज़माइए

1. आवाज़ चालू दबाइए, फिर गति को 33⅓, 45 और 78 rpm के बीच बदलिए और सुर को चढ़ते सुनिए। सुर का मान पढ़िए: 45 rpm पर यह 5.2 सेमीटोन दिखाता है।
2. सुई की जगह को पहले खाँचे से आख़िरी खाँचे तक खींचिए। खाँचे की गति का रीडआउट 0.510 m/s से घटकर 0.210 m/s हो जाता है और तरंगदैर्ध्य का रीडआउट उसके साथ सिकुड़ता है।
3. सिर्फ़ बायाँ चुनिए, फिर सिर्फ़ दायाँ, फिर बायाँ + दायाँ, और कुंडली आउटपुट स्क्रीन देखिए। हर चैनल अपनी कुंडलियों की जोड़ी चलाता है।
4. ज़ूम को सुई की नोक पर ले जाइए और देखिए कि नोक दीवारों से कहाँ मिलती है। वह खाँचे के तल तक नहीं पहुँचती।
5. माध्यमों की सूची खोलिए और 12 इंच LP चुनिए, फिर 7 इंच 45 सिंगल और CED वीडियोडिस्क। किनारे की गति 0.53 m/s से 0.42 m/s और फिर 7.07 m/s हो जाती है।

यह मॉडल क्या सरल करता है

• खाँचे का तल नुकीला है और दीवारें सीधी। असली कटर तल पर हल्की गोलाई छोड़ते हैं।
• खाँचों के बीच की दूरी स्थिर है। असली लेथ उसे संगीत के साथ बदलते हैं।
• धुन बिना RIAA वक्र के सपाट सिग्नल के रूप में काटी गई है, इसलिए कुंडली के वोल्टेज सीधे खाँचे से मेल खाते हैं।
• कार्ट्रिज की गति असल से 45 गुना बड़ी और 3D खाँचे की लहरें असली आकार से दोगुनी बनाई गई हैं। स्टेज के नीचे की स्क्रीनें असली इकाइयाँ इस्तेमाल करती हैं।
• ट्रैकिंग बल, एंटी-स्केटिंग और कैंटिलीवर की लचक छोड़ दी गई है। सुई खाँचे का बिल्कुल सही पीछा करती है।

टिन की पन्नी से लॉन्ग प्लेइंग रिकॉर्ड तक

लाइब्रेरी ऑफ़ कांग्रेस के अनुसार थॉमस एडिसन ने जुलाई 1877 में एक ऐसी मशीन का ख़ाका बनाया जो आवाज़ को टिन की पन्नी में दबाकर रिकॉर्ड करती। पहला टिनफ़ॉइल फ़ोनोग्राफ़ उनके मैकेनिक जॉन क्रूसी ने उसी साल बाद में बनाया। लाइब्रेरी बताती है कि मशहूर 12 अगस्त की तारीख़ संदिग्ध है, क्योंकि एडिसन ने 24 दिसंबर 1877 तक पेटेंट दायर नहीं किया था और उनके सहायक चार्ल्स बैचलर की डायरी से लगता है कि मशीन दिसंबर की शुरुआत में बनी। एडिसन की मशीन और उसके बाद के मोम सिलिंडर अपने खाँचे ऊपर-नीचे काटते थे, जिसे हिल एंड डेल कहते हैं।

एमिल बर्लिनर ने बग़ल की राह पकड़ी। 8 नवंबर 1887 को उन्हें ग्रामोफ़ोन का पेटेंट मिला, जो एक-सी गहराई वाले बग़ली खाँचे से रिकॉर्ड करता था, और जल्द ही वे रिकॉर्डिंग को चपटी डिस्क पर ले आए। डिस्कें एक मास्टर से बड़ी संख्या में दबाई जा सकती थीं, और 1910 के दशक तक उन्होंने सिलिंडरों को किनारे कर दिया। आधी सदी तक ज़्यादातर डिस्कें शेलैक की थीं और लगभग 78 rpm पर घूमती थीं।

लाइब्रेरी ऑफ़ कांग्रेस अगले क़दम को जून 1948 में रखती है, जब कोलंबिया ने "लॉन्ग प्लेइंग" रिकॉर्ड पेश किया, 33⅓ rpm की 12 इंच डिस्क, कहीं बारीक माइक्रोग्रूव के साथ। RCA विक्टर ने 1949 में 7 इंच की 45 rpm डिस्क और रिकॉर्ड चेंजर से जवाब दिया, और द हेनरी फ़ोर्ड संग्रहालय में उन शुरुआती RCA 45 प्लेयरों में से एक रखा है। एक खाँचे की दो दीवारों पर दो चैनल काटने का पेटेंट W. Bartlett Jones को 1932 में ही मिल गया था, और पहले व्यावसायिक स्टीरियो LP नवंबर 1957 में ऑडियो फ़िडेलिटी लेबल पर आए।