Как настроить скатывающую силу тонарма

Как настроить проигрыватель винила. Силы от иглы на пластинке. Как прижимная и сила противоскольжения влияют на звук

Пластинка – игла на виниловом проигрывателе представляют собой связанную механическую систему. Впрочем, как и весь проигрыватель в целом. Однако именно система игла-пластинка является «первым рубежом» влияющим на звук, на его прохождение, на воспроизведение, на качество, на частоты. Влияние это порой настолько значительно, что используя очень дорогой проигрыватель, высококлассную головку, можно остаться ни с чем, если это все не настроено должным образом. А что такое «должным образом»? Какие силы участвуют в процессе звуковоспроизведения, каковы они должны быть, в частности их направления и значения? Об этом в моей статье.

Для того чтобы понять насколько все не просто, то есть то о чем мы говорим, это не только теория, но и практика, стоит взглянуть на любопытнейшую картинку.

Вот так при значительном увеличении выглядит пластинка и иголка, которая скользит по ней. Теперь вы видите, какие горы, перевалы и крутые объезды приходится преодолевать игле на пластинке. А отсюда и возникают силы, бросающие иглу то вверх, то вниз, то в стороны. Начну с описания прижимной силы иглы. Эта сила наиболее важная, так как ее влияние наиболее заметно.

Установка проигрывателя

Первоначально перед настройкой всех сил для иглы выставляем проигрыватель так, чтобы стол проигрывателя находился параллельно плоскости земли. Выставить стол можно при помощи маленького уровня и регулировкой ножек проигрывателя.

Прижимная сила иглы на проигрывателе винила (tracking force)

Прижимная сила, это сила возникающая на конце трубке тонарма, а еще точнее, в точке соприкосновения иглы с пластинкой и действующая по вектору перпендикулярному поверхности пластинки. Значение этой силы можно настроить путем перемещения грузика на «хвосте» тонарма ближе или дальше, относительно точки опоры. Если груз притягиваем ближе к точке опоры, то тем самым увеличиваем силу, если дальше, то уменьшаем. Такая регулировка похожа на случай с детскими качелями во дворе, когда на них качаются дети. Чуть один из детей сдвинется к центру или от него, или вовсе спрыгнет, то тут же это почувствует и другой…

Рекомендуемое номинальное значение силы обычно прописано в инструкции к головке. Измеряется сила с точностью до десятых граммов и контролируется с помощью чувствительных и точных весов, обычно специализированных. Вроде того.

Если вы потеряли инструкцию от вашей головки, и не знаете какую необходимо выставить прижимную силу, то можно посмотреть характеристики для головки в интернете, в крайнем случае, выставляем силу порядка 1,6-2,0 грамма. Обычно именно в этом диапазоне выставляется прижимная сила для большинства головок виниловых проигрывателей.

Что будет если не настроить силу, то есть если она выбьется из этого диапазона? Здесь все просто и логично. При силе меньшей минимальной, иголка будет стараться чуть подлететь, вырваться из канавки, само собой такое низкое качество контакта скажется и на звуке. В этом случае очень заметно упадут низкие частоты, то есть будут почти отсутствовать. Возможно даже кратковременное пропадание звука или перескакивание иголки из одной дорожки пластинки в другую. Причем это перескакивание не будет связано с чистотой пластинки, то есть с наличием на ней какого-либо мусора или дефектов провоцирующих этот самый перескок с одной дорожки на другую.
А вот при превышении tracking force (прижимной силы) будет заметное снижение высоких частот, кроме того износ пластинки и иголки увеличится в разы. Не буду говорить насколько, но это произойдет наверняка. Так что в превышении этой силы тоже ничего хорошего нет.

Если резюмировать по поводу значения прижимной силы, то она наиболее важная. От нее зависит 95 процентов качества звука, можно условно сказать и так. Поэтому выставлять и контролировать прижимную силу на проигрывателе необходимо регулярно.

Сила противоскольжения (anti skating force) для иглы на проигрывателе винила

Это сила возникающая в точке соприкосновения иглы с пластинкой и действующая по вектору направленному от центра пластинки (оси шпинделя) и проходящему через точку соприкосновения иглы с пластинкой. По сути появление этой силы на игле провоцирует эвольвента звуковоспроизводящих канавок, которая меняет свой радиус от края пластинки к центру. При вращении пластинки, канавка пытается сместить иглу, а вместе с ней весь тонарм. В итоге, если не было бы компенсации этой силы (anti skating force), то игла все время находилась бы в неопределенном состоянии. Ее бы то подталкивало на один бортик канавки, то бы она возвращалась на другой.

В этом случае сила противоскольжения пытается найти баланс для положения иглы в канавке, если смотреть на поперечный разрез от центра пластинки к ее краю. Значение этой силы выставляют точно такое же как и для прижимной силы. То есть если поставили 1,5 грамма, то тоже ставим 1,5, если же 2, то ставим 2.
На самом деле значение этой силы не столь явственно влияет на звук, как значение прижимной силы, про которую я рассказывал ранее. Самое страшное, что может быть, так это смещение уровня воспроизведения по каналам. Если это заметно, то соответственно регулируем баланс уменьшением либо увеличением этой силы.

Собственно регулировка силы противоскольжения осложняется еще и тем, что она сама по себе меняется во время проигрывания на пластинке, ведь радиус эвольвенты меняется, а вместе с ним меняется и скорость в точке соприкосновения иглы и сила «утягивания» иглы с тонармом в сторону. Поэтому даже если и выставить все очень точно и верно, по среднему положению на пластинке, то в конце пластинки или начале мы получим все равно некорректные значения для этой силы.

Настройка сил (прижимная и сила противоскольжения) на проигрывателе винила

Настойка сил производится на тонарме, путем перемещения груза по «хвосту» тонарма для прижимной силы и подстройкой с помощью колесика, либо подбора груза (для тонарма на картинке с ниткой) для силы противоскольжения.

Подводя итог…

Конечно, нашу статью нельзя по настоящему назвать статьей о настройке проигрывателя винила. Ведь в ней не было ни о том как выставить проигрыватель, как установить головку на шел… Если быть объективными, то статья более о действующих и рабочих силах, возникающих при проигрывании пластинок и в конструкции тонарма. При этом, такая информации тоже ценная и обязательная к принятию ее во внимание. Так скажем, что написать одну большую статью обо всем и сразу будет не то что сложно, а даже не нужно и невозможно! Ведь в этом случае все свалится на ваши головы скопом и разом, что быть может ни к чему и лишь внесет некую сумятицу. Лучше все же всё постигать постепенно и шагами, а понимание что откуда и зачем, придет само, с опытом и с изучение других статей из нашей рубрики про винил. А здесь все-таки было много полезной и основной информации для начинающего держателя проигрывателя винила.

Источник

Тема: Скатывающая сила в тонармах. Ревизия.

Опции темы

Скатывающая сила в тонармах. Ревизия.

Мой тангенциальный тонарм использует при своём движении силу трения иглы о канавку.
В целях его дальнейшего усовершенствования, я придумал устройство для измерения этой силы трения.
Измерения показали, что эта тема может заинтересовать не только меня.
Поэтому привожу подробное видео своих рассуждений.
https://www.youtube.com/watch?v=j0Zu. ature=youtu.be
Буду благодарен за критику.

Re: Скатывающая сила в тонармах. Ревизия.

Видео интересное, про непостоянство трения заметил очень давно — на картриджах со сменной иглой это приводит к паразитной частотной модуляции.

Устройство содержит баг, меняется положение иглы в зависимости от силы. Надо измерять силу с минимальной деформацией силоизмерителя, попробуйте использовать электронные весы с верхним пределом измерения порядка 50грамм, там тензодатчик (одна балка single point) гуляет меньше пары мм. Не лишне будет проверить компенсацию скручивания тензодатчика — для этого на весовую платформу ставится груз половиной от номинального веса и перемещается по периметру. Измеренный вес должен находится в пределах погрешности весов во всех положения груза на периметре платформы.

Re: Скатывающая сила в тонармах. Ревизия.

Видео интересное, про непостоянство трения заметил очень давно — на картриджах со сменной иглой это приводит к паразитной частотной модуляции.

Устройство содержит баг, меняется положение иглы в зависимости от силы. Надо измерять силу с минимальной деформацией силоизмерителя, попробуйте использовать электронные весы с верхним пределом измерения порядка 50грамм, там тензодатчик (одна балка single point) гуляет меньше пары мм. Не лишне будет проверить компенсацию скручивания тензодатчика — для этого на весовую платформу ставится груз половиной от номинального веса и перемещается по периметру. Измеренный вес должен находится в пределах погрешности весов во всех положения груза на периметре платформы.

Вначале я применил блок с грузиком. Шкив диаметром 40 мм на оси 1мм.
Так он вообще не реагировал на изменения силы трения. Слишком большое трение на оси.

Re: Скатывающая сила в тонармах. Ревизия.

Правильно, а у тензодатчика считайте трения нет вообще. Даже с родной китайской электроникой с тензодатчиком от весов можно получить разрешение 10мг, а реальную точность около 20-30мг.
Но главное — он практический не движется, у него с номинальной нагрузкой сдвиг около 1мм, у вас на 50мм болтается. Я предложил вариант с такими весами — как наиболее доступный в любительских условиях, да и любого продвинутого виниловода такие весы давно есть для измерения прижимной силы.

Re: Скатывающая сила в тонармах. Ревизия.

1. Одним тензодатчиком не обойдётесь.
Всё равно понадобится главное — тонарм на поплавке. Попробуйте придумать, как
это можно сделать иначе. Без осей.
2. Мне надо было сделать наглядное видео, понятное ежу.
А тензодатчик был бы воспринят, как обычное рыночное надувательство.

Re: Скатывающая сила в тонармах. Ревизия.

Я ничего против тонарма на поплавке не имею, он применению тензодатчика никак не мешает.

Да, но и в данном варианте только еж не видит значимых погрешностей измерения. Столь значимых, что не еж воспринимает, как рыночное надувательство.

Re: Скатывающая сила в тонармах. Ревизия.

Да, но и в данном варианте только еж не видит значимых погрешностей измерения.

Ничего измерять не требуется. Всё уже давно измерено и есть в старой
технической литературе. Приводятся даже графики зависимостей скатывающей силы
от колебательной скорости для разных условий. Например, для сферической и
эллиптической иглы.
Моя задача — лишь привлечь внимание к этому вопросу.
Уж слишком заврались рекламщики проигрывателей с радиальными тонармами.
У кого есть глаза, тот увидит на видео, как изменчива сила трения и, следовательно,
скатывающая сила. Скомпенсировать её в радиальных тонармах невозможно.
Предложенный мною метод прост и может быть использован любителями
для следующих целей.
1. Сравнение игл по степени полировки.
Например, Корвет на немой канавке отклоняет гирьку на 5 см,
а Goldring 1042 лишь на 3,8 см при одинаковой прижимной силе.
2. Определение исправности или изношенности игл по силе трения.
3. Сравнение работы различных заточек игл и влияния их на силу трения.

И многое другое. Была бы методика, а применение найдут, у кого голова работает.
Желаете с тензометром — вперёд! Хоть и дороже. Не пропадать же прибору.

———- Сообщение добавлено 09.52 ———- Предыдущее сообщение было 09.48 ———-

Теперь о том, чего не найти даже в старой литературе.
Туманный вопрос — какие именно искажения возникнут в сигнале из-за
быстрых изменений скатывающей силы.
Подобраться к ответу непросто.
Я придумал следующий ход рассуждений.
1. Представьте себе пластинку, имеющую только немую канавку.
Но эта канавка выполнена из таких разных материалов, что сила трения иглы
по этим материалам различна. Воспроизведём такую канавку радиальным тонармом.
Тогда в момент перехода иглы на материал с увеличенной силой трения увеличится
и скатывающая сила. Она отклонит иглу к центру пластинки и мы прекрасно
услышим щелчок.
Так же мы услышим щелчок и в момент снижения скатывающей силы при возврате
на прежний материал.
Если изготовить пластинку, на которой материал канавки меняется с какой-либо
частотой, то мы прекрасно услышим звук щелчков с этой частотой на немой канавке.
Таким образом, все быстрые колебания скатывающей силы являются хорошо
слышимыми. Даже на немой канавке.
Кто это понял и согласился, может переходить к следующему этапу рассуждений.
2. Как изменяется скатывающая сила при воспроизведении синусоидального сигнала?
Траектория движения иглы будет не прямая, как на немой канавке, а извилистая.
Игла движется под углом, достигает апогея и опять идёт под углом обратно.
При движении под углом, по аналогии с наклонной плоскостью, сила сопротивления
движению максимальна, а в апогее — минимальна и равна силе трения на немой канавке.
Можно нарисовать график изменения силы трения для синусоидального сигнала.
См. рис внизу.
Легко убедиться, что частота изменения силы трения для синуса получается двойная.
Таким образом, наличие скатывающей силы приводит к появлению в сигнале
второй гармоники. Её уровень можно оценить, посмотрев ещё раз видео.
Это несколько процентов.
Итак, устраняя угловую погрешность радиальных тонармов путём введения
угла коррекции, мы получаем скатывающую силу, создающую значительные
нелинейные искажения. Тришкин кафтан.
Кто это понял и согласился, может переходить к следующему этапу рассуждений.
3. Хорошо бы, кабы это было всё, но это не так.
На видео прекрасно видно движение тонарма при изменении силы трения.
Если поставить пластинку с музыкой, то тонарм тоже будет двигаться —
по закону амплитудной огибающей музыкального сигнала.
Приблизительно так же, как двигаются стрелки или столбики измерителей
уровня сигнала.
На радиальном тонарме эти сравнительно медленные изменения приведут
к медленным, но значительным отклонениям иглы в головке.
Чем больше мы стараемся расширить вниз частотный диапазон, тем
заметнее будут эти колебания постоянной составляющей сигнала при воспроизведении.
А ведь даже при нижней воспроизводимой частоте в 10 Гц получаются заметные
фазовые искажения на частоте 20 Гц. Головки такие имеются в продаже.
Надо утяжелять тонарм.
Но это приводит к плохой управляемости тонарма. Опять тришкин кафтан.
4. Даже простейшие измерения показывают, что чем больше игла отличается
от сферической, т.е. чем дороже её заточка, тем больше отличается сила трения
на сигнале от силы трения на немой канавке.
Соответственно, снижая искажения, возникающие из-за различий формы резца и иглы,
мы получаем увеличение искажений из-за быстрых изменений скатывающей силы.
Какие искажения больше — они одного порядка. И снова тришкин кафтан.

Есть только один достойный выбор — тангенциальный тонарм без скатывающей силы.

Источник