Alapzaj

Alapzajt okoz felvétel során a lemez alapanyag alap érdessége és a vágás során a vágófejnek a barázdában való súrlódása. A lemezről készített nyomóminta tartalmazni fogja ezt a zajt és fel fogja másolni minden egyes kópiára, ahol az összegződni fog a kópia alap érdességével, a zajszintet megemelve. Hamar rájöttek, hogy a cink és a sellak nem a legmegfelelőbb anyag vágáshoz alapérdesség és súrlódás szempontjából, ezért erre a célra viaszlemezt használtak. Ebben a vágófej nagyon kis súrlódással siklott és a másolaton nem volt hallható a barázdában való súrlódás zaja. Ma lemezvágáshoz alapanyagnak nitrolakkot használnak, amit alumínium hordozóra visznek fel. Az elektromosan fűtött vágófej a felhevített lakkban szintén nagyon kis súrlódással siklik.

Elektromos vágás során további zajt okoz az elektronikus erősítő.

Újabb zajforrás a lemezfelvétel készítésénél használt analóg stúdiómagnetofon. A stúdiómagnetofon magnetofonszalagjának a többi zajforráshoz képest eléggé nagy alapzaja van, amit a szalagon levő mágnesréteg nem egyenletes szemcsézettsége és nem egyenletes mágnesezettsége okoz. Azonban stúdiómagnetofon használata általában elkerülhetetlen, mivel lemezzel nem lehet keverési illetve összevágási műveleteket végezni. Forgalomba hoztak ún. közvetlen vágású lemezeket elsősorban mérési és kiértékelési célokra, ahol zenedarabokat vettek fel közvetlenül, magnetofon és összevágás nélkül. Ezek a lemezek valóban nagyon tisztán, zaj nélkül szólnak, azonban előállításuk nehézkes, sok esetben a zenei anyag nem vehető fel ilyen módszerrel, továbbá nagyon drágák. A stúdiómagnó problémáját az 1970-es években kifejlesztett digitális magnetofonok oldották meg, amelynél a digitális jelrögzítés miatt a magnetofonszalag alapzaja nem okozott problémát.

Alapzajt okoz a lemezvágás során használt segédeszközök zaja is, mint például a forgácselszívó szerkezet, vagy a vágófej gázhűtése.

Hanglemezek tárolása során a lemez alapanyagban (a sellakban és a műanyagban egyaránt) öregedési folyamatok indulnak meg. Ezek hatására a lemez felső rétege fellazul, fehéres porrá alakul. Előrehaladott öregedés esetén a lemezt így már le sem lehet játszani: jóformán semmit sem hallanánk a finom por okozta folyamatos sistergéstől és ekkor egyben valósággal legyalulnánk a lemez felületén levő hanginformációt. A folyamatot konzerváló eljárásokkal meg lehet szüntetni, azonban a lemez már nem lesz olyan mint volt, megnövekedik az alapzaj és a sercegés szintje.

Az alapzaj széles frekvenciaspektrummal rendelkező zaj. A lemezanyagtól, a gyártási technológiától, a lejátszáshoz használt eszköztől függően a zaj frekvenciaspektruma más és más, viszont egy felvétel esetén általában a teljes felvétel során változatlan. Jellegét tekintve a zaj sztochasztikus, stacionárius és ergodikus. Az alapzajt additív zajként lehet modellezni [8].
 
 

Sercegések

A hanglemezek egyik jellegzetes torzulási fajtája a sercegő hang. Régi hanglemezeket lejátszva a lejátszás során apró kattogás-szerű hangok sorozata hallható, gyakran olyan hangélményt keltve a hallgatóban, mintha rántott húst sütnének.

Ezt a hangot több tényező is okozhatja:

• gombák,
• porszemek,
• karcolások.

Sercegést okozhatnak a lemez felületére tapadt porszemek. A por mikroszkopikus méretű, javarészt textíliából származó szálacskákból és különféle formájú, szilárd részecskékből áll [1]. Ez utóbbiak között homokszemcsék, azaz apró kvarckristály darabok is vannak. Ezek a részecskék a lemezjátszótű útjába kerülve a tűt rövid időre kizökkentik a barázdafalból, amitől a hang ezen a helyen torzul.

Sercegést okozhatnak a helytelen tárolás, használat miatt a lemezen keletkezett apró karcolások. A lemez alapanyaga mechanikai behatásokkal szemben nem rendelkezik túl nagy felületi ellenállóképességgel. A lemezfelület olyannyira érzékeny, hogy attól is megsérülhet, ha valaki a lemez kivételekor körömmel hozzáért a barázdákhoz. Ugyancsak megsérülhet a lemez, ha valaki helytelenül próbálja azt megtisztítani a portól és a letörlés során a lemezfelület összekarcolódik. Tárolás során is létrejöhetnek karcolások, ha a lemezeket helytelenül, vízszintesen egymásra pakolva tárolták. Ekkor az alsó lemezeket akkora súly terheli, hogy a lemez felületén levő éles porszemek a barázdavállakba nyomódhatnak ezzel a lemezt károsítva (ma már a lemezszaküzleteket az MSZ 21381-71 szabvány kötelezi a függőleges tárolásra).

A sercegés rövid kiterjedésű jelsorozatokból álló, impulzus jellegű, additív zaj (4. ábra). Az előidéző okokból következően általában végig jelen van egy lemezfelvételben. A formája nem egyszerűen egyetlen impulzus, hanem egy bonyolult oszcilláció. Ez abból adódik, hogy amikor a lemezjátszótű ráfut a barázdában egy karcolásra vagy porszemre, ez számára rendkívül gyors változást jelent. Egy 20 kHz-es jel egy periódusa a legbelső hangbarázdában is (ahol a leglassabb a tű sebessége) 5 mikrométer hosszú. A nagy frekvenciájú jelek barázdaamplitúdója viszont már nagyon kicsi (kisebb mint 1 mikrométer). A porszemek hossza és átmérője azonban kb. 1-2 mikrométer. Ez olyan gyors és nagyméretű változás a tű és a felfüggesztése számára, amit az már nem képes hűen követni, pattan egyet, majd sajátrezgéseket végez. A lemezjátszó kimenetén létrejövő jelalak a porszem által okozott bemenő gerjesztés és a lemezjátszótű súlyfüggvényének a konvolúciója. A létrejövő jelalak hossza kisebb, mint 1 ms.
 
 

A porszemek szabálytalan formája miatt a keletkezett zavaró jelek nem hasonlítanak egymásra. Az egyetlen, minden sercenésnél megtalálható jelrészlet a legelső, nagy kezdőimpulzus. Ezt az állítást nagyszámú sercenés megfigyelésével lehetett alátámasztani. Az 5. ábrán 40 darab sercenés látható. Ezek a sercenések egy RTF 100 típusú lemezjátszóval lejátszott és 44.1 kHz-cel digitalizált nagyon karcos hanglemezről lettek összegyűjtve, ugyanarról a lemezoldalról az első 1-2 másodpercből. Segítségül az összehasonlításhoz, a sercenésekről el lett távolítva az alapvonal és az értékek normálva lettek: mindegyik sercenés mintái meg lettek szorozva annyival, hogy a 4. mintánál látható első kezdőimpulzus azonos nagyságú legyen. Látható, hogy még akkor is nagyon különböznek az egyes sercenések, ha ugyanaz a lemezjátszó produkálja őket egy hanglemeznek nagyjából ugyanarról a területéről.

Mivel a keletkező jelformák viszonylag kis jelszinttel rendelkeznek, ezért a lemezjátszó rendszer viselkedése még lineárisnak tekinthető és a sercegésre érvényes a szuperpozíció elve.

Kattogások

A kattogások ritkán előforduló nagy energiájú impulzus jellegű zavarok a hangfelvételben. Két válfajuk létezik:

• kontakthibák okozta kattogások,
• lemezjátszónál a lemez felületén levő hibák miatt létrejövő kattogások.

Hanglemezek esetén a második hiba fordul elő. A kattogás hangokat nagyméretű sérülések okozzák a lemezen. Ezek elsősorban mély karcolások. Egy másik ok, ha a lemez eltörött, de összeragasztották, viszont a ragasztási határnál előforduló illesztetlenségi hibák miatt lejátszáskor hatalmas csattanások hallhatóak a felvételben.

A kattanások, hasonlóan a sercegésekhez, rövid idejű, kb. 1 ms ideig tartó hangesemények. A jelszintjük magasabb mint a sercegéseké. A jelszint annyira magas, hogy a lemezjátszó rendszer kilép a lineáris tartományból és a jel nagymértékben torzul. A gerjesztések eltérő formái miatt a kattanások formája kevéssé hasonlít egymásra, kivéve ha a lemezjátszó rendszer tehetetlensége akkora, hogy a gerjesztő jelforma a válaszfüggvényhez képest Dirac-impulzusként kezelhető.