Sinus

В настоящее время в интернете можно скачать шаблон настройки практически для любого проигрывателя. Между тем, когда я пытался провести сравнение заводских настроек многих проигрывателей с известными методиками расчетов, то оказалось, что практически ни один из проигрывателей не подпадал ни под одну методику. Видимо, производители проигрывателей старались оптимизировать положение головки звукоснимателя исходя из каких-то своих представлений. С другой стороны, исходя из реального использования проигрывателей, заводские настройки не совсем оптимальны.

Первым расчеты для оптимизации положения головки звукоснимателя сделал Löfgren. Причем он сделал сразу два расчета. Один, получивший название Löfgren «А», направлен на снижение максимума искажений по всей пластинке. Второй, Löfgren «В», обеспечивает минимум среднеквадратических искажений. То есть, в отдельных точках пластинки расчет Löfgren «В» дает более высокие искажения чем Löfgren «А», но вот сумма (точнее площадь) всех искажений, у Löfgren «В» меньше чем у Löfgren «А».

Чтоб было понятней, посмотрим на конкретных примерах, слева Löfgren «А», справа Löfgren «В».




По горизонтальной оси показано расстояние от центра пластинки до иглы. То есть во время проигрывания игла устанавливается на крайнюю точку справа и затем движется влево к центру пластинки. Синяя линия показывает угловое отклонение головки звукоснимателя от касательной к записи. На краю пластинки имеется некоторая угловая ошибка. По мере продвижения к центру эта погрешность начинает уменьшаться, достигает нуля, меняет знак и увеличивается до максимума, затем опять снижается до нуля и вновь меняет знак.

Красной линией показаны искажения вызванные изменением азимута иглы. Искажения всегда искажения, поэтому они всегда имеют положительный знак. На левом графике (Löfgren «А») видно, что максимум искажений у внешнего края, в центральной части и у внутреннего края записи примерно одинаковы. На правом графике (Löfgren «В») искажения на внешнем и внутреннем краях записи больше чем на левом графике (Löfgren «А»), а в середине пластинки и в общем по сумме меньше. То есть, хотим уменьшить максимумы искажения - делаем Löfgren «А», хотим минимума суммарных искажений - делаем Löfgren «В».

Независимо от Löfgren аналогичный расчет по минимизации максимумов искажений сделал Baerwald. Поэтому часто расчет типа Löfgren «А» называют также расчетом по Baerwald. Остается добавить, что этот расчет любители винила используют для настройки своих проигрывателей чаще всего.

Существует еще и третий вариант расчета от Stevenson. Этот расчет дает минимальные искажения у внутреннего радиуса записи, но искажения в центральной части и у внешнего края там выше чем у Löfgren «А», а среднеквадратические искажения выше чем у двух других типов расчета.

Также хочу обратить внимание, что чем выше линейная скорость движения записи, тем меньше искажения от угловой ошибки установки головки звукоснимателя. По графикам видно, что с правой стороны (на внешнем крае записи) угловая ошибка (синяя линия) значительно больше чем слева (внутренний край записи), а искажения при этом одинаковые. Это как раз связано с тем, что линейная скорость движения записи у внешнего края пластинки выше чем у центра. Поэтому при настройке азимута головки важно более точно настроить его у внутреннего края записи.




Продолжение следует.

Sinus

Основные термины используемые в расчетах шаблонов и характеристиках проигрывателей.



Effective Length – эффективная длина тонарма. Горизонтальное расстояние от центра вертикальной оси тонарма до кончика иглы. Чем больше это расстояние, тем меньше угловая погрешность головки звукоснимателя при движении по пластинке и возникающие от неё искажения. С другой стороны, увеличение размеров тонарма увеличивает его массу и создает ряд конструктивных проблем. Некоторым условным компромиссом можно считать тонармы с эффективной длиной 230-240 мм.

Pivot to Spindle – установочная база тонарма. Расстояние от центра вертикальной оси тонарма до центра оси диска. Связан с эффективной длиной тонарма. Компромиссный оптимум примерно 215 мм.

Overhang – навес/свес/заход иглы. Параметр характеризует насколько эффективная длина тонарма больше установочной базы тонарма. Название связано с тем, что если тонарм повернуть к центру пластинке (физически далеко не каждый проигрыватель это позволяет), то игла зайдет (свесится) за центр диска (если смотреть со стороны поворотного узла тонарма).

Angular Offset (offset angle) – азимут установки головки звукоснимателя, угол между осью звукоснимателя и линией от кончика иглы к центру вертикальной оси. Именно установка звукоснимателя под углом (а не прямо по оси) позволила значительно снизить угловую погрешность при движении иглы по пластинке.

Outermost Groove Radius (inner groove radius) – внешний радиус записи. Расстояние от центра диска до первой дорожки начала записи. Именно до первой модулированной канавки, а не до нулевой дорожки. Для пластинок диаметром 12 дюймов (300 мм) запись у отечественных пластинок начинается на расстоянии от центра в 144 мм. На западе наиболее распространены пластинки с радиусом начала записи 146.05 мм, иногда встречаются 146.6 мм. Для расчета шаблона обычно берут 146.05 мм.

Innermost Groove Radius (inner groove radius) – внутренний радиус записи. Расстояние от центра диска до последней дорожки записи. Для пластинок диаметром 12 дюймов (300 мм) запись у отечественных пластинок заканчивается на расстоянии от центра в 60 мм, у западных 60.325 мм. Для пластинок типа миньон (170 мм в диаметре) у отечественных составляет 53 мм, у западных 57.5 мм.

Outer Null Radius (outer null point) – внешний нулевой радиус. Первый по ходу движения иглы радиус, на котором отсутствует угловая погрешность между осью головки звукоснимателя и касательной к записи. Используется как первая точка при настройке положения головки звукоснимателя.

Inner Null Radius (Inner null point) – внутренний нулевой радиус. Второй по ходу движения иглы радиус, на котором отсутствует угловая погрешность между осью головки звукоснимателя и касательной к записи. Используется как вторая точка при настройке положения головки звукоснимателя.

Sinus

При создании проигрывателей расчет тонарма обычно начинают с выбора его эффективной длины. Еще два параметра которые нужны для расчета, это внешний и внутренний радиусы записи. В итоге проведения расчетов получают данные о внешнем и внутреннем нулевом радиусах, установочной базе тонарма и азимуте головки звукоснимателя. Для желающих побаловаться выкладываю расчет тонарма выполненный в программе эксель BaerwaldLofgren.rar. Здесь можно сделать расчеты по методу Löfgren «А» и Löfgren «В». Программа дает подробный отчет по искажениям и угловой ошибке слежения, включая вывод графиков. Вторая программа была разработана мной Расчет геометрии тонарма.rar. В ней присутствует расчет тонарма по Löfgren «А»/Baerwald, расчет тонарма по формулам приведенной в книге Аполлоновой и Шумовой. Хоть формулы в расчетах разные, но результаты получаются очень близкие, на уровне вычислительной погрешности. Также присутствует расчет погрешностей для проигрывателей по их заданным параметрам.


Но в практическом применении более интересен расчет шаблона настройки по установочной базы тонарма. Если головку звукоснимателя обычно можно немного подвигать по шеллу, то тонарм обычно привязан к столу проигрывателя жестко и сдвинуть его без переделки конструкции невозможно. Прикладываю одну из программ которая делает расчет тонарма и рисует шаблон для настройки исходя из установочной базы тонарма Расчет шаблона.rar.





Вначале вводим значение установочной базы, если не знаем, то берем линейку и измеряем.

Далее водим значение внутреннего радиуса записи. Если в наличии есть отечественные пластинки диаметром 170 мм и они нам ценны, то вводим 53 мм. Если же интересует чтоб более качественно проигрывались отечественные и импортные пластинки диаметром 250 и 300 мм, то вводим 60 мм.

Следующим идет внешний радиус записи. Если импортных пластинок нет, то вводим 144 мм. Если же хотим и импорт слушать, то 146.05 мм.

Следующие два поля предназначены для корректировки принтера.



Также можно ввести название проигрывателя для которого делается шаблон.

В конце выбираем по какой методике считать шаблон и нажимаем Print Arc Template. Появится окно с рассчитанными и введенными данными.





Жмем ОК и получаем распечатанный шаблон. Обращаю внимание, что азимут установки звукоснимателя указан градусами в десятичной системе, тогда как в справочниках на проигрыватели доли градуса обычно приводятся в минутах.





Сверху и слева есть шкалы для проверки точности печати. Прикладываем линейку, если не совпадают, вводим корректировку печати и распечатываем заново.

К головке звукоснимателя скотчем приклеиваем стержень от карандаша или иглу.






Так производить настройку значительно удобнее.


У готового шаблона вырезаем отверстие центра диска, кладем шаблон вместо пластинки на проигрыватель, направляем линию Pivot на вертикальную ось тонарма и настраиваем положение головки звукоснимателя по внешнему нулевому радиусу. Затем перемещаем к центральному нулевому радиусу и проверяем правильность настройки. Если на внутреннем нулевом радиусе угол не совпадает, значит ошиблись с вылетом иглы, нужно сдвинуть звукосниматель по шеллу вперед или назад. Подробнее с настройкой предлагаю ознакомиться по следующей инструкции Шаблон настройки тонарма.pdf. Печатать шаблон из инструкции не советую, он там с геометрическими искажениями.

Sinus

Как видно из вышесказанного, настройка положения головки звукоснимателя производится по двум точкам (на внешнем и внутреннем нулевых радиусах). Нулевые радиусы в свою очередь зависят только от внешнего и внутреннего радиусов записи. То есть, если определиться какие именно пластинки будем слушать, то для настройки любых проигрывателей достаточно одного шаблона






Ну и для примера сравним какие максимальные искажения мы получим на проигрывателе Радиотехника-101 при проигрывании отечественных и импортных пластинок 300 мм в диаметре при использовании заводских настроек и рассчитанных программой конкретно под эти пластинки (146.05 и 60 мм по радиусам записи).





Только за счет оптимизации положения звукоснимателя удалось снизить максимальные искажения в центральной части пластинки на 0.3%. Правда у Р-101 дурацкое крепление головки через пластиковую вставку и на ней проблематично изменить вылет иглы. Но на других типах проигрывателей вполне реально поднять качество воспроизведения только за счет небольшого изменения положения звукоснимателя на более оптимальный чем в заводском исполнении.