О резонансах тонарма и правильной настройке

[RX_man]

В последнее время в темах про головки бурно обсуждались методики подбора "тяжелых" и "легких" тонармов под определенные головки.

Попробую проиллюстрировать примеры неправильной и правильной настройки пары тонарм + головка.

Для этого воспользуемся оцифровкой и редактором.
Открываем в редакторе оцифровку и смотрим.
Первое, что мы видим - это ифранизкочастотные колебания, которые наблюдаются на всей звуковой дорожке, они складываются с полезным сигналом.
Мы можем измерить период колебания - это примерно 0,16сек, т.е. частота около 7Гц.
Далее - колебания фактически не затухающие, т.е. резонанс имеет высокую добротность. Амплитуда достигает -27дБ.
См. вторую оцифровку, убеждаемся в системности дефекта.

Что можно порекомендовать в таком случае?
1. Применить головку с меньшей гибкостью кантеливера, поднять частоту резонанса до положенных 11Гц. Увы, "облегчить" тонарм намного сложнее, чем "утяжелить".
2. Применить вязкостное демпфирование тонарма, чтобы уменьшить добротность.

Колебания должны полностью отсутствовать. См. иллюстрации.

Для примера использованы оцифровки Михаила К и моя оцифровка.

 

[vetsom]

Евгений, а кто "положил" именно 11? чем неправильны 7 Гц по Лихницкому?

 

[RX_man]

Евгений, а кто "положил" именно 11? чем неправильны 7 Гц по Лихницкому?

"По Лихницкому", как и по науке правильно 11.
Правильно потому, что ниже начинаются колебания от коробления пластинки, 10-11Гц это середина диапазона, в котором ничего нет.

 

[vetsom]

Странно. буквально недавно читал в одной из его статей подробно про. там было - сейчас вспомнил - 8. выше - лезет в звук.

 

[RX_man]

Странно. буквально недавно читал в одной из его статей подробно про. там было - сейчас вспомнил - 8. выше - лезет в звук.

Цитирую отсюда: http://shabad.ru/forumaml/showpost.php?p=38831&postcount=17

Эффективную массу тонарма полезно знать на стадии выбора тонарма под конкретную полюбившуюся вам головку звукоснимателя из расчета , что частота основного резонанса с учетом вертикальной гибкости подвижной системы головки должна располагаться на частоте не ниже 11 Гц.Эта частота теоретически обоснована в работе Ханта "Рациональное проектирование звукоснимателей"опубликованной в JAES в 1962 г.
Частота 11 Гц соответвует равенству максимальной апмплитуды полезной вертикальной модуляции канавки музыкальным стерео сигналом и вредной вертикальной помехи , вызванной короблением средне статистической стерео грампластинки( хотя реально все намного хуже).
Вредность вертикальной помехи даже не в том ,что она вызывает раскачивание дифузоров нч громкоговорителей .В конце концов можно поставить в корректор фильтр ограничивающий НЧ. Главная неприятность в том, что на покоробленой пластинке из за вертикальных колебаний тонарма относительно ее поверхности игла юзает вдоль канавки и таким образом вызывает дополнительную легко слышимую детонацию при воспроизведении грамзаписи.
Какие аудио наука предложила средства борьбы с этой детонацией?
Демпфирование основного резонанса :
а) вязкое (как у Грея)
б) динамическое (как у Дюал 701 )
в) вязкое динамическое ( как у моего Корвете 003)
Предельно возможное уменьшение динамической массы тонарма
( этот путь еще не пройден , но применение пружинки вместо противовеса позволяет это сделать).
Применение короткого тонарма для воспроизведения вертикальных колебаний и длинного для поперечных . В этом случае эффективная масса тонарма много меньше для вертикальных колебаний чем для поперечных. ( примеры Дайнавектор и естественно мой тонарм из велосипедного насоса)
Теорию этих вопросов Вы можете найти в моих статьях:
http://www.shabad.ru/aml/About rol... springs.htm
http://www.aml.nm.ru/dempfirovanie.htm
http://www.aml.nm.ru/tonearm.htm
http://www.aml.nm.ru/power2.htm читать " О НЧ-резонансе звукоснимателя"
В этом разделе пересказывается статья Ханта.

Хотя, должен заметить, что с вязким демпфированием я экспериментально пришел к настройке "по звуку" на частоту 9Гц.

 

[oksalan]

А зачем так сложно?:beer: Ведь при использовании соответствующих дорожек с тестовых пластинок резонанс системы: звукосниматель - тонарм, легко определяется на слух и глаз, даже без протирки оптической оси последнего!гы-гы Ну а дальше - дело шаловливых ручек и той части тела, к которая ими управляет.:ku)

 

[Михаил К.]

А зачем так сложно?:beer:

Причем эта сложность только уводит нас в сторону от существа вопроса.
С этой сложностью получается, что у меня (как у всех нормальных людей) тонарм имеет массу и гибкость подвижной системы и приведенная к игле масса звукоснимателя образуют колебательную систему.
Берем мой честный корректор по схеме УПТ с полосой от 0 до 100 кгц и видим резонанс на 7 или 8 Герцах. Делаем вывод - резонанс это очень плохо.
Теперь берем корректор Евгения на индуктивностях у которого в каждом каскаде сидит анодный транс-фильтр нч и который начинается с мс-транса и заканчивается выходным трансом. И у которого стопудово ниже 40 гц вообще ничего нет.
Поясню, транс -всегда выступает как фильтр подавляющий низкие частоты. Допустим мс-транс на том реальном мизерном сигнале имеет индуктивность первички 1 Гн. Тогда на частоте 7 Кгц его первичка для головки -нагрузка 44 кома, а на моих 7 герцах - уже 44 ома.
И далее по списку.
Потом все это записываем на рекордер Корг с нижней границей ачх -10 гц.
И рапортуем - у меня ниже 10 гц вообще никаких резонансов нету.
А у неправильного Михаила -есть. у него корректор плохой.
И вывод : " надо поднять частоту резонанса до положенных 11Гц, но при этом ...резонансные колебания должны полностью отсутствовать. См. иллюстрации."
Честно говоря, бред какой то...гы-гы

 

[владлен]

"лабораторная работа" по частоте основного резонанса:http://www.theanalogdept.com/images/spp6_pics/TT_Design/MechanicalResonances.pdf

есть еще главный вопрос в понимании резонанса, что произойдет если на дорожке записана именно она? (частота резонанса)
а) на резонансной частоте головка(и тонарм) будут двигаться вместе с иглой и на выходе сигнала не будет.
б) на резонансной частоте будет горб на АЧХ.

 

[RX_man]

"лабораторная работа" по частоте основного резонанса:http://www.theanalogdept.com/images/spp6_pics/TT_Design/MechanicalResonances.pdf

есть еще главный вопрос в понимании резонанса, что произойдет если на дорожке записана именно она? (частота резонанса)
а) на резонансной частоте головка(и тонарм) будут двигаться вместе с иглой и на выходе сигнала не будет.
б) на резонансной частоте будет горб на АЧХ.

в) Колебания достигнут такого уровня, что иглу выкинет из канавки.

Надо понимать простую вещь - выше частоты резонанса игла двигается относительно головки, которую можно считать неподвижной.
Ниже частоты резонанса гибкость становится недостаточной, тонарм повторяет колебания пластинки.
На частоте резонанса колеблется вся система - и игла относительно головки, и головка относительно пластинки. С одинаковой амплитудой.

Амплитуда зависит от добротности. Возникнет фазовый сдвиг, т.к. движение тонарма отстает и вычитается.
Ну в общем, ровно как в RLC контуре.

Статья хорошая, спасибо.
Разумно рекомендуют поднимать частоту резонанса чуть ли не под 20Гц.
Все верно. Единственный способ оптимизации и решения проблемы - вестигальный тонарм.
Или тангенциальный (он тоже по сути вестигальный).

 

[владлен]

качели раскачиваются пока рука их толкает, если они начнут "обгонять" руку, амплитуда будет уменьшаться.
в обычном маятнике сила прикладывается к телу "подвешенному" на пружине, но не к пружине.

раскачивать тонарм при неподвижной игле (стоящей на неподвижной пластинке) и раскачивать иглу, это разные вещи по-моему.

 

[ardi]

Если мне не изменяет память, то в пресловутом тонарме ДА1000 у Михаила вообще резонансная частота заявлена в 5 гц. И демпфирование там совершенно иное, все таки модель была выпущена значительно позже "теоретических выкладок" приведенных выше.

 

[RX_man]

раскачивать тонарм при неподвижной игле (стоящей на неподвижной пластинке) и раскачивать иглу, это разные вещи по-моему.

Сигнал снимается при движении кантеливера относительно головки.
выше частоты резонанса головку можно считать неподвижной относительно канавки, кантеливер двигается относительно корпуса, повторяя колебания канавки.
Ниже частоты резонанса кантеливер не двигается относительно головки, канавка двигает головку. Сигнал не снимается.
На частоте резонанса двигается и кантеливер относительно головки и головка относительно канавки, но, т.к. канавка двигает головку через пружинку (гибкость кантеливера), колебания головки сдвинуты по фазе.
Если в противофазе - амплитуда удваивается.

 

[Normann]

Полностью согласен с Евгением по вопросу важности соблюдения оптимума основного резонанса.
Михаилу К: при слишком низкой частоте основного резонанса, даже если корректор имеет явный завал снизу, имеем механическую модуляцию полезного сигнала ИНЧ колебаниями коробления. Это совсем не полезно и проявляется в виде потери разборчивости в основном диапазоне.
Кстати, многие головки имеют различную гибкость в вертикальной и горизонтальной плоскости, соответственно в идеале эффективная масса тонарма должна также различаться. Иногда регулируемое вязкостное демпфирование - единственное лекарство.

 

[Михаил К.]

Полностью согласен с Евгением по вопросу важности соблюдения оптимума основного резонанса.
Михаилу К: при слишком низкой частоте основного резонанса, даже если корректор имеет явный завал снизу, имеем механическую модуляцию полезного сигнала ИНЧ колебаниями коробления.

-По Евгению : я выкладывал оцифровки практически всегда с разных тонармов, корректоров и головок от Денон 1000А (прижим 0,8 гр, податливость 20, вес 6 гр) до СПУ Голд (прижим 4 гр, податливость 8, вес 32 гр) . иногда даже линейкой на одном и том же тонарме и шелле : Денон 103, 207, 304, 305 и т.д. но ув. Евгений обнаружил у меня везде, как он пишет, "системный дефект" - резонанс на 7 Гц.
Больше никаких других резонансов он у меня нигде не обнаружил...гы-гы
у самого себя он обнаружил полное (полнейшее) отсутствие любых резонансов в принципе . что вероятно обозначает что у него тонарм вообще не имеет никакой эффективной массы. Т.е. она у Евгения = 0.
-По тонарму ДА-1000 о котором пишет Аrdi, там ведь Сергей, не Михаил, а сама фирма производитель заявляет резонанс в 5 Гц как идеальный и единственно возможный. (тонарм был разработан специально для одной единственной головки ДЛ-1000А).
Вероятно они не знали о механической модуляции от коробления пластинок. Или по наивности предполагали, что на головке+тонарм с весьма немалой стоимостью не будут крутить коробленные пластинки с помойки.
-По важности соблюдения частоты резонанса, вопрос : фирма Koetsu делает единственный тонарм 1100 с единственным шеллом. Он рекомендован для их же одноименных головок :Koetsu Rosewood Red (вес 8,2 гр, податливость 5, прижим 1,9 гр) и для Koetsu Rosewood Black (вес 9,5 гр, податливость 14, прижим 1,9 гр) и для Koetsu Rhodonite Platinum (вес 13,5 гр, податливость 5, прижим 1,9 гр).
С тем же тонармом резонансы будут сильно отличаться. Почему так ?

 

[vetsom]

у самого себя он обнаружил полное (полнейшее) отсутствие любых резонансов в принципе . что вероятно обозначает что у него тонарм вообще не имеет никакой эффективной массы. Т.е. она у Евгения = 0.

Да бросьте. Вот резонансы в записи Евгения. Их два: 8 и 14 Гц. Правда, выражены они чуть слабее обычного. Но они есть:

http://dl.dropbox.com/u/2703292/temp/RX_man.png

Друзья, может уже довольно оценивать резонансы по амплитудной картине? Все же хорошо видно в спектроанализаторе.

Кстати на мой вопрос о двойных резонансах так никто и не ответил.

 

[владлен]

возможно Koetsu 1100 с дэмпфированием, в комплекте идет тюбик видимо со смазкой.

 

[vetsom]

в первый пост темы: берем какой-либо редактор (точнее остальных - iZotope RX), открываем файл оцифровки (20-30 секунд достаточно), выделяем всю запись селекцией, запускаем Spectrum Analyzer, настраиваем FFT на значение 131072, ждем, пока просчитается график, и видим резонансы. наведение мышкой на пики резонансов покажет точную частоту в окошке справа. всё.

P.S.
любые коррективы сразу четко видны в этом анализаторе. для примера: удалил ненужную контактную площадку между шеллом и тонармом (и масса тонарма изменилась) - резонанс тут же отполз на пол-герца вправо.

 

[vetsom]

Евгений: а в записи Михаила резонанс 5,9 Гц.

 

[RX_man]

в первый пост темы: берем какой-либо редактор (точнее остальных - iZotope RX), открываем файл оцифровки (20-30 секунд достаточно), выделяем всю запись селекцией, запускаем Spectrum Analyzer, настраиваем FFT на значение 131072, ждем, пока просчитается график, и видим резонансы. наведение мышкой на пики резонансов покажет точную частоту в окошке справа. всё.

P.S.
любые коррективы сразу четко видны в этом анализаторе. для примера: удалил ненужную контактную площадку между шеллом и тонармом (и масса тонарма изменилась) - резонанс тут же отполз на пол-герца вправо.

Там еще низкочасттные шумы стола - подшипник и т.д. Винил тоже имеет низкочастотный шум. Лежат в диапазоне около -60дБ.
А резонанс очень хорошо видно, когда бросаешь головка на пластинку.
И уровень его гораздо больше, до -20дБ легко. Но такое мы должны увидеть только один раз - при опускании иголки в канавку.
Для этого и разносят диапазоны.
См. Вложение.

Евгений: а в записи Михаила резонанс 5,9 Гц.

Не том беда. Беда в большой добротности - обратите внимания, вся фонограмма идет "змейкой" с этой частотой.
Это означает огромный уровень детонации.
В том числе поэтому и звучит ужасно, на скрипке сразу слышно - она не прощает детонации.

 

[vetsom]

да, верно. проверил - у меня первая секунда при опускании дает ту же частоту резонанса (с огромной амплитудой, да), что и видна после, сквозь всю запись.

а второй резонанс, когда он есть, видимо, и есть подшипник или что-то еще.

Не том беда. Беда в большой добротности - обратите внимания, вся фонограмма идет "змейкой" с этой частотой.
Это означает огромный уровень детонации.
В том числе поэтому и звучит ужасно, на скрипке сразу слышно - она не прощает детонации.

минуточку, это добротность или все-таки амплитуда?

вот ваши два резонанса:
http://dl.dropbox.com/u/2703292/temp/Mikhail_k.png
http://dl.dropbox.com/u/2703292/temp/RM_Man_.png

похоже, и то, и другое...