|
|||||||||
Головка звукоснимателя преобразует механические колебания иглы, сообщаемые ей модулированной канавкой виниловой пластинки, в соответствующий электрический сигнал. Существует несколько типов звукоснимателей, в зависимости от принципа электромеханического преобразования, в том числе пьезоэлектрические, емкостные, полупроводниковые, фотоэлектрические. Но здесь мы рассмотрим только магнитные звукосниматели, поскольку именно они, в силу своих достоинств, используются в Hi-Fi и Hi-End аппаратуре. Независимо от типа головки основными ее частями являются игла (stylus), иглодержатель (cantilever), преобразователь (генератор) (transducer , generator system), корпус (body). |
|||||||||
Устройство головки с подвижным магнитом. Корпус и шасси не показаны. |
|||||||||
|
|||||||||
Радиус закругления острия игл первых звукоснимателей для долгоиграющих пластинок был 15-20 мкм. По мере совершенствования записи и расширения ее частотного диапазона до 20 кГц и выше, возникла необходимость уменьшения радиуса рабочей части, т.к. сферические иглы с большим радиусом просто не могли реализовать все возможности записи. Однако уменьшение радиуса приводит к уменьшению площади контакта игла - канавка, и, следовательно, к повышенному давлению в месте контакта и к необратимым деформациям материала пластинки. К примеру, при прижимной силе звукоснимателя 0,03 Н (3 гр.) давление на стенку канавки может достигать более 100 кг/мм2.
|
|||||||||
К счастью материал современных пластинок до определенной степени хорошо противостоит кратковременным деформациям, возникающим при проигрывании. Форма канавки восстанавливается немедленно или через небольшое время после снятия нагрузки (т.е. по прекращении контакта между иглой и канавкой). Пластмасса, из которой изготавливаются диски, состоит из синтетических смол с добавками, растворяющимися или плавящимися в них. Наиболее широкое применение получила винилитовая смола - сополимер винилхлорида с винилацетатом. Она составляет порядка 97% среди компонентов пластиночной массы, в которую в незначительных пропорциях добавляются различные стабилизаторы, смазки, красители и прочие присадки, в зависимости от рецептуры производителя. |
|||||||||
Ограничение возможности уменьшения радиуса иглы с тем, чтобы избежать превышения допустимого давления на стенки канавки рождает другую проблему. На пиках модуляции игла физически не может пройти по нужной траектории, отслеживая рельеф обеих стенок канавки. В сужениях, особенно при недостаточной прижимной силе она выдавливается вверх (pinch effect), полностью теряя контакт с канавкой. Что происходит со звуком, я думаю, вы легко догадаетесь сами. |
|||||||||
Сферическая игла плохо отслеживает модуляцию канавки в местах с высоким уровнем записи. |
|||||||||
|
|||||||||
|
|||||||||
|
|||||||||
Минимальная масса иглы Shibata составляет 0,02 мг. Благодаря такой сложной форме площадь контакта иглы Shibata с канавкой в направлении ее глубины увеличивается примерно в 4 раза, пятно контакта приобретает форму линии. Конструкция Shibata оказалась настолько удачной, что стала широко использоваться во многих высококачественных стерео звукоснимателях. И на ее основе были разработаны другие иглы, в том числе Van Den Hul. В английском языке иглы подобной конструкции могут также называться line-contact, fine-line, hyperelliptical. |
|||||||||
Следует упомянуть еще об одном виде игл, обозначаемых английским термином microridge. Дословно это можно перевести как "микробороздка" и название это происходит из особенностей заточки. По сути, это очередная вариация эллиптической иглы, но в определенных местах на поверхности действительно нанесены расширяющиеся от острия к основанию бороздки. Благодаря этому по мере износа иглы в контакт с канавкой вступают новые участки ее поверхности, имеющие форму и радиусы, близкие к показателям новой иглы. Проще говоря, по мере износа форма иглы практически не меняется. |
|||||||||
Искажения |
|||||||||
|
|||||||||
|
|||||||||
|
|||||||||
Срок службы |
|||||||||
Обычно срок службы иглы указывают общим числом часов проигрывания, но такая оценка может рассматриваться только как ориентировочная: износ зависит не только от длительности, но и от условий эксплуатации, в том числе прижимной силы, количества и состояния проигрываемых дисков, их уровня записи, материала, а также качества обработки рабочей части иглы. |
|||||||||
Поверхность алмазных игл современных высококачественных звукоснимателей полируется не ниже 13 класса чистоты, и служат они около 1000 часов. При определенном опыте определить износ иглы можно на слух по увеличению искажений, снижению отдачи на высоких частотах и "замутнению" звуковой картины. Однако единственным надежным способом проверки состояния иглы, позволяющим вовремя обнаружить критический износ, является осмотр сошлифованных участков с помощью микроскопа. Первый осмотр желательно проводить через 500 часов эксплуатации, повторный через 800 часов. Крайне важно своевременно менять иглу, так как изношенная игла портит не только звук, но и сам носитель. |
|||||||||
|
|||||||||
Иглодержатель |
|||||||||
Эта часть является звеном, передающим колебания иглы подвижному элементу электромеханического преобразователя головки звукоснимателя. Иглодержатель должен быть жестким, легким и не иметь собственных резонансов. Как отмечалось раньше, минимизация массы, а, следовательно, инерционности подвижной системы головки повышает надежность следования иглы в канавке (trackability), улучшает воспроизведение высоких частот и разделение каналов. Для достижения указанных свойств, при изготовлении иглодержателей используются самые разные, иногда экзотические материалы, в том числе бор, бериллий, титан, алмаз, керамика, рубин и сапфир. Для уменьшения массы некоторые иглодержатели выполняются полыми внутри, а полость может заполняться демпфирующим материалом. Иглодержатель вставлен в эластичную муфту (compliance pivot) из полимерного материала, закрепленную в корпусе или шасси головки. Такой подвес обеспечивает определенную свободу движения иглодержателя и одновременно позиционирует его в пространстве. Эластичная муфта выполняет также роль демпфера, хотя иногда рядом с ней устанавливаются обособленные демпфирующие элементы. На конце иглодержателя, расположенном внутри головки, закрепляется магнит, либо катушка. Гибкость подвижной системы головки звукоснимателя практически полностью определяется механическими свойствами эластичного подвеса, т.е. его жесткостью и упругостью. |
|||||||||
ММ и МС головки |
|||||||||
Магнитные звукосниматели подразделяются на два вида: с подвижным магнитом (moving magnet) и с подвижной катушкой (moving coil). |
|||||||||
Основополагающий принцип действия одинаков для обоих типов - индукция тока в проводнике при его взаимодействии с магнитным полем. Однако в первом случае э.д.с. в проводнике возникает в силу изменения магнитного поля, а во втором в результате перемещения самого проводника в постоянном магнитном поле. |
|||||||||
|
|||||||||
Кроме этого ММ головки очень критичны к характеристикам нагрузки. Стандартное сопротивление нагрузки должно быть не менее 47кОм, а суммарная емкость входа предусилителя - корректора, соединительных кабелей и проводов в тонарме в пределах 200-400пФ. Производители обычно указывают рекомендуемые характеристики нагрузки для каждой конкретной головки. Отклонение величины емкости от рекомендованной может привести к значительной неравномерности АЧХ головки в области высоких и средних частот. |
|||||||||
|
|||||||||
|
|||||||||
Снижение массы подвижной системы достигается уменьшением количества витков катушек, что и обуславливает низкое выходное напряжение (низкую чувствительность). Малое число витков, в свою очередь, вызывает необходимость применять мощные и массивные постоянные магниты. К примеру, фирма Audio Note использует магниты из сплава ALNICO. Более того, в топовой модели AN-IO Ltd. для увеличения силы магнитного поля применено подмагничивание постоянным током. Питание катушки подмагничивания обеспечивается калиброванным ламповым блоком питания. |
|||||||||
|
|||||||||
Еще одним достоинством МС головок является то, что они практически некритичны к величине емкости нагрузки. |
|||||||||
Корпуса дорогих головок нередко изготавливаются из ценных пород дерева. Скажем, корпуса головок Benz Micro изготавливаются из корня брияра, Audio Note использует черное дерево. Это обусловлено не столько эстетическими факторами или данью моде, сколько тем, что корпус, окружающий всю конструкцию головки обладает своими резонансами и неминуемо оказывает влияние на характер и окраску звука. Поскольку дерево по сей день расценивается как самый "музыкальный" материал, многие производители считают его виброакустические характеристики наиболее приемлемыми и благоприятными для корпусов головок. Исходя из конкретной конструкции, подбирают разные породы, "звучащие" наиболее гармонично в сочетании с остальными элементами звукоснимателя. |
|||||||||
Некоторые аудиофилы удаляют корпус звукоснимателя, считая, что это улучшает звучание. Возможно, в конкретных системах это дает определенный результат, тем более что такая процедура снижает общую эффективную массу тонарма с головкой. Однако это очень тонкая операция, и я бы не рекомендовал пробовать сделать это самостоятельно, т.к. шанс, безнадежно повредить дорогостоящую головку, крайне высок. Кроме этого в некоторых головках корпус и шасси являются единым целым, и "облегчить" такую головку просто невозможно. Тем, кто хочет поэкспериментировать с головкой без корпуса, можно порекомендовать оригинальную модель GLIDER швейцарской фирмы Benz Micro (см. рисунок выше). Стоит отметить, что эта головка действительно обладает очень "воздушным" звучанием и выраженной трехмерностью звуковых образов. |
|||||||||
ЗАЛОГ УСПЕХА - В ПРАВИЛЬНОЙ НАСТРОЙКЕ |
|||||||||
Правильное воспроизведение записи с грампластинки представляет собой тонкое искусство. Для этого надо обладать терпением, навыками, тонким слухом, ювелирными руками, пониманием физической сути всех процессов и конечно качественным проигрывателем. Аудиофильная истина: проще всего на свете неправильно проиграть винил. Даже самая дорогая система для воспроизведения, будучи неграмотно настроенной, будет звучать из рук вон плохо. Естественно приведенные ниже рекомендации не являются панацеей от всех бед. Настройка и доводка системы - процесс кропотливый и длительный. Возможно, в определенных ситуациях придется находить неординарные решения, подчас расходящиеся с общими правилам. Тем не менее, следуя нижеприведенным советам, Вы сможете вплотную приблизиться к наиболее полной реализации возможностей Вашего проигрывателя. |
|||||||||
Установка стола |
|||||||||
Основные принципы, которым подчинена вся процедура - надежная развязка от вибраций пола и строго горизонтальное положение опоры и всех элементов стола. Самым удачным решением является установка проигрывателя на специальной полке, закрепленной на капитальной стене. Такую полку можно изготовить самостоятельно, здесь у Вас есть большой простор для конструкторской фантазии. Главное, чтобы она выдерживала как минимум двоекратный вес проигрывателя и была достаточно жесткой. Можно воспользоваться и готовыми изделиями, например английской фирмы TARGET. Преимущество состоит не только в том, что Вы получаете законченный продукт, с хорошим внешним видом, эти полки имеют довольно удачную конструкцию: на стену крепится пространственная металлическая рама, а собственно деревянная полка, на которую устанавливается стол, опирается на регулируемые шипы, вкрученные в раму. Таким образом, обеспечивается дополнительная развязка и возможность тонкой подстройки горизонтальности полки. Если есть желание, можно поэкспериментировать с материалом полки, это определенно оказывает влияние на характер звука, по некоторым сведениям хорошие результаты получаются при использовании т.н. дельта-древесины, используемой в авиации. |
|||||||||
Если же установка проигрывателя на полке по каким-либо причинам невозможна или нежелательна, можно расположить его на стойке или каком-нибудь элементе мебели, типа комода с плоской крышкой. Однако надо помнить, что положительного результата в таком случае можно добиться, только если пол под этим предметом прочный, не шатается и не скрипит, а сама стойка или мебель достаточно тяжелы. Идеальным для такой "нижней установки" является массивный каменный постамент, но такое решение можно выполнить, пожалуй, что только в собственном доме, на первом этаже. |
|||||||||
Кроме этого существуют специальные подставки, например VibraPlane. Плита, на которой устанавливается проигрыватель, опирается на пневматическую опорную систему и полностью изолирована от внешних вибраций. Давление воздуха можно регулировать, в зависимости от веса проигрывателя. Такая регулировка изменяет демпфирующие свойства конструкции, позволяя приспособить ее к музыкальному характеру Вашей системы. К сожалению, такие опорные системы достаточно дороги. |
|||||||||
Когда будете закреплять полку на стене или устанавливать стойку на полу, не забудьте проверить горизонтальность плоскости, на которой будет стоять стол проигрывателя. Советую уделить этому достаточно внимания, ибо в дальнейшем любой наклон опоры осложнит настройку проигрывателя и не позволит Вам добиться наилучшего результата. Даже если стол имеет регулирующиеся ножки, позволяющие выставить стол горизонтально относительно наклонной поверхности полки, это не решит проблемы. Ножки будут выкручены на разную высоту, будет нарушено заложенное в конструкцию распределение нагрузки на основание стола, что вызовет дополнительные внутренние напряжения и как следствие окажет отрицательное влияние на звук. Для проверки горизонтальности прекрасно подойдет небольшой строительный уровень, но если у Вас есть возможность воспользоваться профессиональным цифровым или лазерным уровнем, это только плюс. |
|||||||||
Сборку проигрывателя производите, следуя указаниям инструкции, но при этом соблюдайте одно правило: не прилагайте усилий при закручивании любых резьбовых соединений, даже если это крепление массивных деталей, например узел подшипника диска. Вкручивайте винт, болт или деталь до касания с сопрягаемой частью, а потом лишь доверните на 45о - 60о. Это обеспечивает достаточное усилие фиксации, но при этом не возникают внутренние напряжения и деформации деталей. Это очень важно, если Вы хотите получить открытый, "дышащий" звук. |
|||||||||
После того как на подготовленное и выверенное по уровню место, установлен стол со смонтированными субшасси, диском, тонармом, головкой, проводами и т.д. можно приступать к его регулировке. |
|||||||||
Сначала выставляют положение основания стола, для чего регулируют ножки проигрывателя. Их надо ввернуть до упора, а затем отвернуть примерно на один оборот. Далее, уровнем проверяют горизонтальность основания стола в продольном и поперечном направлении и при необходимости корректируют положение вращением ножек, при этом ни одна ножка не должна быть ввернута до упора. |
|||||||||
Следующий этап - регулировка положения субшасси и диска. В данном случае Вам понадобится легкий уровень из пластмассы или алюминия, длина которого не больше диаметра диска. Идеально, чтобы в его середине было отверстие, в которое войдет шпиндель диска. Если отверстия нет, расположите уровень так, чтобы он касался шпинделя, т.е. находился как можно ближе к центру диска. При помощи регулировочных винтов элементов подвески отрегулируйте горизонтальное положение диска. Регулировочные винты не должны быть в крайних положениях. |
|||||||||
Если двигатель выполнен как отдельный блок, его также необходимо выставить по уровню. Естественно он не должен касаться самого шасси. Желательно, чтобы двигатель устанавливался на своей индивидуальной подставке, механически не связанной с полкой для стола. Если на диске стола есть канавка для пассика, отрегулируйте высоту посадки шкива на двигателе для устранения перекоса пассика. |
|||||||||
Настройка тонарма и звукоснимателя |
|||||||||
При установке тонарма и головки звукоснимателя внимательно изучите инструкцию производителя. Напомню, что при сборке нельзя применять излишних усилий, а все винты надо закручивать, как это было описано выше. Перед началом настройки проверьте расположение кабеля идущего от тонарма. Он должен образовывать свободную петлю или просто свисать вниз (в зависимости от конкретной конструкции) и не касаться деталей проигрывателя кроме как в месте его крепления к основанию стола, если это предусмотрено. Кабель не должен быть натянут или наоборот "подпирать" тонарм и субшасси. В ином случае будет нарушена нормальная работа подвески субшасси, и все Ваши усилия по настройке могут оказаться тщетными. |
|||||||||
|
|||||||||
Горизонтальный угол и заход |
|||||||||
|
|||||||||
Вертикальный угол воспроизведения (VTA) |
|||||||||
|
|||||||||
|
|||||||||
|
|||||||||
Азимут |
|||||||||
|
|||||||||
Регулировка осуществляется поворотом площадки тонарма (headshell). Если площадка для крепления головки выполнена как единое целое с трубкой тонарма, регулировка производится подкладыванием с одной стороны тонких шайб между корпусом головки и крепежной площадкой (шеллом). |
|||||||||
Наиболее точный результат можно получить, воспользовавшись двухканальным осциллографом и тестовой пластинкой. Каждый канал головки надо подключить к соответствующему входу осциллографа и проигрывая запись синусоидального сигнала добиться одинакового уровня сигнала обоих каналов, регулируя азимут головки. |
|||||||||
Антискейтинг |
|||||||||
Как правило, компенсаторы скатывающей силы проградуированы в единицах, соответствующих прижимной силе, поэтому для первичной регулировки антискейтинга достаточно выполнить операции, описанные в инструкции производителя. При этом не забудьте отрегулировать начальное положение тонарма (когда он зафиксирован в держателе) относительно центра диска. Для этого в комплекте с тонармом может прилагаться шаблон, либо в инструкции указано расстояние от шпинделя до головки. |
|||||||||
Если градуировки нет, а инструкция отсутствует, можно настроить антискейтинг при помощи грампластинки, на которой одна сторона гладкая, без канавок, как, например, у полноразмерного сингла на 45 об/мин. Опустив иглу на гладкую поверхность вращающейся пластинки, устанавливают усилие компенсатора таким, чтобы тонарм очень медленно двигался к внешнему краю пластинки. Такая регулировка конечно очень приблизительна, поскольку сила трения между иглой и канавкой, от которой зависит величина скатывающей силы, отличается от силы трения при скольжении острия иглы по гладкой поверхности. Можно определить правильность установки антискейтинга на слух: при недостаточной компенсации скатывающей силы искажения в громких местах фонограммы появляются в правом канале, а при избыточной компенсации - в левом. |
|||||||||
Кроме этого можно опять воспользоваться двухканальным осциллографом. Если антискейтинг отрегулирован правильно, при проигрывании тестового сигнала, записанного с большим уровнем, искажения формы сигнала наступают одновременно в обоих каналах. Если осциллограф позволяет складывать сигналы двух каналов и инвертировать (менять полярность) один из каналов, то удобно наблюдать результирующую кривую, получаемую вычитанием сигналов обоих каналов. При правильной настройке противофазные сигналы полностью подавляют себя, и на экране осциллографа будет практически прямая линия. |
|||||||||
Финальная настройка |
|||||||||
Для окончательной настройки вертикального угла воспроизведения (VTA) отметьте положение задней части тонарма по высоте, сдвиньте его вверх на несколько миллиметров и прослушайте фрагмент записи. Потом опустите тонарм на такое же расстояние вниз от ранее отмеченного положения и опять прослушайте тот же фрагмент. Повторяя эту операцию несколько раз, определите положение, в котором звучание будет наилучшим. Так же, в несколько приемов, проведите тонкую корректировку прижимной силы. Здесь очень полезными окажутся специальные электронные весы, например японской фирмы WINDS. |
|||||||||
Проверьте все настройки с начала. Многие параметры взаимосвязаны, и для окончательной настройки необходимо произвести все операции еще один - два раза. После этого Ваша система для воспроизведения виниловых дисков готова для первого периода эксплуатации - приигрывания, длительность которого составляет от 50 до 100 часов. В течение этого времени происходит приработка механических частей проигрывателя, полировка иглы, размягчение эластичного подвеса подвижной системы головки, снимаются внутренние напряжения в деталях, уменьшаются упругие деформации, стабилизируется структура и физико-химические свойства проводов. После приигрывания нужно вновь проверить все регулировки и настройку, т.к. почти наверняка некоторые параметры потребуют корректировки. |
|||||||||
Почувствовав вкус винилового звука, Вы можете поэкспериментировать с небольшими изменениями конструкции системы. Не покупая новый проигрыватель, можно значительно улучшить качество звучания путем серии апгрэйдов. Например, добавить вязкостное демпфирование тонарма, заменить стандартные провода в тонарме на специальные серебряные Audio Note AN-AI, заменить кабель, идущий от тонарма к фонокорректору, упразднить все контактные соединения на пути сигнала от головки, применив пайку высококачественным припоем, подобрать опорные ножки из других материалов и т.п. |
|||||||||
Когда все эти хлопоты будут позади, выберите тихий вечер, сядьте в свое любимое кресло и забудьте все, что Вы читали, и что Вам говорили об аудио системах. Просто послушайте винил. Вы все поймете сами. |
|||||||||
Москва, 1999 г. |
|||||||||
|