тонарм что это такое
Тонарм
Различают два типа тонармов:
Различают также подвиды рычажных тонармов:
Конструктивные препятствия
Так как радиальный тонарм представляет собой штангу укреплённую одним концом неподвижно, а на другом располагается следящая за дорожкой головка, то продольная ось головки расположена параллельно дорожке только в малом секторе. Для снижения этого паразитного эффекта, головку ставят так, чтобы оптимальный сектор находился немного за серединой пластинки, так как ближе к центру пластинки, дорожка имеет наибольшее закругление, а следовательно, эффект скручивания продольной оси головки вносит большие искажения. Так же снижению этого эффекта способствует S образный тонарм. Устройства, компенсирующие продольный угол скручивания головки не используют, ввиду их инерционности и паразитных сил, влияющих на поперечный и вертикальный прижим головки. Хотя и существуют штанговые тонармы, называемые тангенциальными, таковыми они могут называться лишь приближённо, к ним относятся S образные тонармы.
Скатывающее усилие
Для штанговых тонармов, характерно скатывающее усилие направленное от центра пластинки, стремящиеся выбросить тонарм наружу. Сила эта составляет примерно 1/10 от прижимного усилия. Для её компенсации тонарм оснащается специальными устройствами, компенсирующие этот эффект.
Что это значит? Разъясняем самые распространенные термины из мира винила
Когда речь заходит об узкоспециализированных областях, к которым как раз и относится грамзапись, знакомые слова порой приобретают новое значение. А некоторые приходится слышать впервые. Заглядывайте в этот глоссарий, когда встретите что-то непонятное в статьях о виниловых дисках и проигрывателях для них. Или лучше добавьте страницу в закладки.
Сохранить и прочитать потом —
180 GR. Данная пометка указывает на увеличенную по сравнению со стандартной массу грампластинки. Диски таких изданий эффективно противостоят паразитным резонансам в виниловом тракте и более долговечны.
7” (45-ка, сингл). Формат маленькой пластинки, каждая сторона которой содержит одну песню. Скорость воспроизведения таких синглов, как правило, составляет 45 об/мин.
Belt drive (пассиковый привод). Способ передачи вращения от электродвигателя на опорный диск с помощью гибкого замкнутого ремня. Его материалом может быть резина, синтетическая или металлическая нить.
Color vinyl (цветной винил). Специальные издания грампластинок для коллекционеров, в виниловую массу которых вместо сажи добавляются красители – красный, зеленый, синий и т.п.
Direct drive (прямой привод). Способ непосредственной передачи вращения оси электродвигателя на опорный диск.
LP (лонг-плей, англ. long play). Буквально: «долгоиграющая пластинка» диаметром 30 см для воспроизведения на скорости 33,3 об/мин. В настоящее время является стандартом для издания музыкального альбома на виниле.
MC (moving coil). Картридж/звукосниматель, в основе работы которого лежит подвижная катушка. Считается, что из-за уменьшенной массы магнитной системы он более чуткий и «певучий», чем ММ-вариант, но уровень выходного сигнала у такой конструкции намного ниже, и он нуждается в качественном усилении.
ММ (moving magnet). Картридж/звукосниматель, в основе работы которого лежит подвижный магнит. Самый распространенный вариант головки звукоснимателя для виниловых пластинок.
Picture disc. Специальные издания грампластинок для коллекционеров с нанесенными на их рабочие поверхности изображениями обложек либо других картинок.
RIAA (кривая RIAA). На грампластинке невозможно зафиксировать низкочастотный сигнал с большой амплитудой колебаний. Чтобы обойти это ограничение, используется предварительная эквализация басов на рекордере мастер-диска. Во время воспроизведения пластинки с помощью фонокорректора выполняется эквализация «в обратную сторону» для восстановления исходного спектра сигнала. Форма кривой амплитудно-частотной коррекции и описывается стандартом RIAA, который охватывает все виниловые издания, начиная с 1950-х годов.
VTA (Vertical Tracking Angle, вертикальный угол слежения). Представляет собой угол между кантеливером (иглодержателем) и плоскостью пластинки. От корректности этого показателя зависит величина интермодуляционных искажений. Поскольку толщина виниловой массы и высота картриджа могут различаться, у ряда тонармов предусмотрена регулировка VTA.
Адаптер 45 RPM. Многие синглы прошлых лет выпускались с большими посадочными отверстиями для проигрывания в музыкальных автоматах. Чтобы надежно закрепить такую пластинку на домашней вертушке, необходим переходник в виде шайбы с традиционным отверстием под шпиндель опорного диска.
Азимут. Угол между иглой звукоснимателя и поверхностью винила, который в идеале должен прямым, то есть составлять 90 градусов. Это необходимо для параллельности граней иглы и канавок на пластинке. Неправильный азимут ведет к уменьшению площади поверхности соприкосновения иглы и звуковой дорожки (то есть к ухудшению звучания) и неравномерному износу грампластинки.
Антискейтинг. При движении иглы звукоснимателя из-за центростремительной силы давление на внутреннюю и внешнюю стенку канавки грампластинки становится неравномерным, что ведет к дисбалансу каналов и росту искажений в одном из них. Для борьбы с этим явлением в тонармах применяются компенсаторы скатывающей силы. Они создают обратное усилие, поворачивающее тонарм от центра пластинки. Для этого используются дополнительные грузы, закрепленные на нити, спиральные пружины и однополюсные пары магнитов.
Весы. Инструмент, который показывает подлинную величину прижимной силы тонарма с иглой.
Выходное напряжение (чувствительность) картриджа. Уровень сигнала в милливольтах (мВ), генерируемого магнитной системой фонокартриджа при считывании записи с грампластинки. Для ММ-головок этот показатель составляет 4–6 мВ. У МС-картриджей чувствительность гораздо ниже – начинаясь с 0,1 мВ, она достигает лишь 2,5 мB у моделей с самыми большими катушками.
Емкость нагрузки. Паспортная величина в спецификациях картриджа, которая определяет минимальное значение емкости на входе фонокорректора.
Заход (overhang, свес). Выступание иглы за центр шпинделя в крайнем положении тонарма. Чтобы тонарм имел минимальную угловую ошибку в различных точках пластинки, значение свеса иглы должно соответствовать паспортному.
Кантилевер (иглодержатель). Представляет собой маленький рычаг из низкорезонансного материала (соединения на основе бора, титана, углерода и др.), к которому крепится игла. Через кантилевер в магнитную систему передаются колебания иглы, вызванные движением по канавке грампластинки.
Импеданс (сопротивление) нагрузки. Паспортный параметр в спецификациях картриджа, который определяет минимальное значение сопротивления на входе фонокорректора. Для ММ-головок обычно составляет 47 кОм. Для МС-моделей эта величина может быть разной, например 100 Ом, и требует возможности подстройки на входе фонокорректора.
Клэмп (прижим для виниловых пластинок). Груз, устанавливаемый на шпиндель поверх пластинки для ее более плотной сцепки с опорным диском и наращивания общей инерционной массы. Единых правил применения клэмпа не существует – все зависит от конструкции стола и, скорее, подбирается опытным путем на слух. Слишком тяжелый клэмп представляет собой вредную нагрузку на подшипник двигателя и может деформировать пластинку по центру. Клэмпы также бывают цангового типа с точной регулировкой давления.
Мат. Специальная прокладка между опорным диском и грампластинкой, предназначенная для ее изоляции от механической системы проигрывателя. Изготавливаются маты из резины, пробкового дерева, кожи, войлока и т.п.
Прижимное усилие. Значение веса в граммах-силы, с которым игла картриджа давит на поверхность пластинки.
Противовес тонарма. Проградуированная шайба с резьбой, закрепленная на конце тонарма и позволяющая изменять прижимное усилие на иглу.
Слипмат. Часто мат и слипмат путают между собой, хотя это противоположные по назначению аксессуары. Если традиционный мат препятствует проскальзыванию пластинки, то слипмат диджеи используют во время манипуляций с дисками, чтобы быстро и легко проворачивать их вперед-назад.
Стол, шасси. Общее название конструкции привода и станины проигрывателя винила за вычетом тонарма.
Субдиск. Диск малого диаметра, который связан пассиком с двигателем. На него устанавливается опорный диск с грампластинкой.
Тонарм. Механический рычаг, который обеспечивает движение иглы по звуковым канавкам. Тонармы бывают прямые, S-образные и тангенциальные; они изготавливаются из различных материалов – стали, алюминия, углерода и т.д.
Трекинг. Паспортная величина максимальной амплитуды в микрометрах, с которой игла в канавке может перемещаться до достижения порогового значения искажений.
Уровень (level). Измерительный инструмент в виде прозрачной колбы с жидкостью и пузырьком в ней. Применяется для оценки параллельности плоскости, на которой установлен проигрыватель винила, и его стола, а также при настройке параллельности шелла и грампластинки.
Шаблон. Семейство инструментов для настройки оптимального положения иглы в канавке. К нему относятся схемы с нулевыми точками, призмы с градуировкой и т.п.
Шелл (держатель звукоснимателя). Узел на тонарме для крепления картриджа. Шеллы бывают съемные и несъемные, с различными способами крепления картриджа. Вес шелла с крепежом следует учитывать при расчете резонансной частоты системы игла-тонарм.
Эффективная длина тонарма. Расстояние от вертикальной оси вращения тонарма до иглы. Стандартные величины этого параметра начинаются от восьми и достигают 12 дюймов. Чем больше эффективная длина, тем меньше угловая ошибка считывания у иглы в различных частях пластинки.
Эффективная масса тонарма. Инерционная масса тонарма, паспортная величина, которая приводится производителем и используется при расчете сочетаемости с картриджем определенной динамической податливости.
Выбираем звукосниматель для проигрывателя винила
Задачей картриджа проигрывателя винила является преобразование механических колебаний этой иглы в электрический сигнал. В дальнейшем, пройдя несколько стадий усиления и преобразования, именно он превратится в звук из колонок. Поэтому к выбору звукоснимателя нужно подойти очень внимательно.
Сохранить и прочитать потом —
Тип звукоснимателя
По принципу действия звукосниматели подразделяются на MM (с движущимся магнитом) и MC (с движущейся катушкой). Первые обеспечивают сигнал более высокого уровня, имеют сравнительно скромную стоимость и блок иглы в них, как правило, можно менять. Зато вторые в силу конструктивных особенностях лучше звучат, за что и ценятся аудиофилами. При выборе картриджа нужно учитывать, что MM и MC-модели требуют различных фонокорректоров по коэффициенту усиления и нагрузочным характеристикам. Поэтому нужно определить подходящий для вашей системы тип, в зависимости от имевшегося в системе фонокорректора. Можем сразу подсказать, что для проигрывателей винила начального и среднего уровня предпочтительными будут MM-звукосниматели. Так, одной из самых удачных моделей головок данного типа с очень выгодным соотношением качества и цены является Ortofon 2M-Red.
Отдельно стоит упомянуть звукосниматели MC-типа, которые в силу специальных конструктивных решений развивают выходной сигнал, близкий по уровню к ММ-головкам. Хорошим примером такой модели является картридж Sumiko Blue Point Special EVO III H. Однако надо учесть, что при формальной поддержке стандартного для ММ входного импеданса фонокорректора 47 кОм, электрические характеристики (внутренний импеданс и выходное напряжение) подобных моделей немного отличаются от MM-головок. Поэтому такие картриджи желательно использовать с фонокорректорами, позволяющими экспериментировать с настройками входного импеданса.
На игле
Следующей важной характеристикой, влияющей на выбор картриджа, является тип заточки иглы. Чем меньше ее радиус (и меньше соответствующее пятно контакта), тем точнее игла будет считывать звуковую дорожку виниловой пластинки. Однако и механическая нагрузка слишком «острой» иглы на канавку пластинки будет высокий, так что здесь необходимо соблюдать определенный компромисс. Самыми популярными на сегодня являются сферическая и эллиптическая заточки. Эллиптическая имеет меньшее пятно контакта со звуковой дорожкой при разумном давлении, поэтому считывает ее модуляции точнее, чем сферическая. Особенно это проявляется на высоких частотах, диапазон которых у звукоснимателей с эллиптическими иглами шире. Эллиптическую заточку, например, имеет игла в звукоснимателе Audio-Technica AT-F7.
Существуют и более экзотические типы заточки игл, встречающиеся в дорогих моделях звукоснимателей. Однако для большинства меломанов оптимальным выбором могут стать картриджи именно с эллиптическими иглами.
Удержать и направить
Алмазную иглу удерживает специальный миниатюрный рычажок, называемый кантилевером. Его задача – как можно точнее передать механические колебания с той стороны, где расположена игла, на противоположную, где находятся магниты (в MM-головках), или катушки (в MC). Отсюда следует, что кантилевер должен быть как можно более легким и в то же время жестким, чтобы работать точно, и в то же время не создавать паразитных вибраций. На это влияет материал, размер и форма данного элемента картриджа. Обычно в качественных головках кантилевер представляет собой алюминиевую трубочку, однако в моделях высокого класса он может быть изготовленным из бора, карбона или каких-нибудь металлических сплавов.
С иглой связана еще одна хитрость. Иногда в названии модели картриджа рядом с обозначением типа заточки может стоять еще одно слово – Nude. Оно означает, что игла полностью выполнена из цельного алмаза и закреплена на кончике кантилевера (на рисунке вариант a). Альтернативным решением является использование металлического стержня с алмазным наконечником (вариант b), что позволяет сэкономить на размерах последнего и сделать картридж дешевле. Однако с точки зрения качества звука иглы Nude предпочтительнее, так как менее склонны к возникновению паразитных резонансов. Игла такого типа установлена, например, в MC-звукоснимателе Ortofon Cadenza Red, который ценится среди меломанов за точный и сбалансированный звук.
Тонармы бывают разные
По способу монтажа к тонарму звукосниматели можно разделить на два основных типа. Самым популярным является крепление картриджа к держателю (шеллу) тонарма с помощью двух винтов. Расстояние между отверстиями на шелле и корпусе звукоснимателя стандартизовано, и составляет полдюйма. Есть также картриджи, которые стыкуются к торцевой части тонарма, если последний поддерживает именно этот тип подключения. Эти картриджи могут быть или уже установлены на шелл (P-Mount), или иметь конструкцию, аналогичную моделям Ortofon серии SPU.
Законы механики
Важным механическим параметром звукоснимателя, на который нужно обращать внимание – трекинг. Он показывает, с какой максимальной амплитудой может перемещаться игла в дорожке пластинки до того, как в звуке появятся искажения. Эта величина измеряется в микрометрах (мкм), и чем она больше, тем лучше.
Для определения совместимости картриджа и тонарма необходимо обратить внимание на два параметра. Первый называется податливость и измеряется как соотношение микрометр на микроньютон (мкм/мН) либо см/дин х 10-6. Оптимальная податливость картриджа для проигрывателя зависит от эффективной массы установленного на нем тонарма (см. таблицу).
Иными словами более жесткие (с малой податливостью) картриджи нуждаются в тяжелых тонармах и наоборот. При невыполнении этого требования в звуке появятся искажения, вызванные резонансами. Самые любознательные могут вычислить резонансную частоту своей системы:
F = 159/√((Mэф + Mг + Mк ) * С), где:
Mэф — эффективная масса тонарма в граммах (см. спецификацию производителя);
Mг — масса головки в граммах (см. спецификацию производителя);
Mк — масса крепежа, примерно 0,5 г, но можно взвесить самостоятельно;
С — податливость кантилевера в см/дин х 10-6 (см. спецификацию производителя).
Желательно, чтобы резонансная частота оказалась в области инфразвука, но не слишком низко, около 10 — 14 Гц, иначе у коробленых пластинок будет страдать устойчивость иглы в канавке. В то же время следует избегать резонанса системы на более высоких частотах, поскольку на 20 Гц официально начинается рабочая область фонограммы.
Вторым параметром, влияющим на совместимость картриджа с тонармом, является вес. Он должен попадать в диапазон регулировки противовеса, иначе тонарм не удастся сбалансировать. И, разумеется, при настройке проигрывателя необходимо убедиться в том, что установленная прижимная сила для головки совпадает с рекомендованной изготовителем.
Тонарм что это такое
Тонарм – это один из важнейших элементов проигрывателя, наравне с головкой звукоснимателя и шасси (столом). Переоценить влияние тонарма на звучание винилового тракта невозможно, ведь именно но держит головку звукоснимателя над поверхностью пластинки и обеспечивает ей правильные «условия работы».
К тонармам предъявляется ряд требований: они должны быть жёсткими, не иметь собственных резонансов, не допускать до звукоснимателя резонансы и вибрации извне. Они должны быть достаточно чувствительными к неровностям пластинок, совершать вертикальные движения, огибая неровности пластинок, вызванные их короблением, а также отслеживать звуковую дорожку и эксцентриситет пластинки, при этом не мешая звукоснимателю делать своё дело.
Несмотря на внешнюю простоту выполняемой функции, тонарм представляет собой весьма сложный и точный механизм. На данный момент существует множество конструкций тонармов от самых простых до очень экзотических, но даже такое большое разнообразие тонармов без проблем позволяет разделить на две основные группы: рычажные и тангенциальные.
В первую группу входят тонармы, подвижная часть которых (трубка с закреплённой на шелле головкой) перемещается относительно неподвижной оси (база тонарма, закреплённая на шасси проигрывателя). Таким образом, головка звукоснимателя свободно перемешается вдоль поверхности пластинки по радиусу. Именно движение по радиусу является основным недостатком рычажных тонармов, что и привело, в конечном счёте, к появлению тангенциальных моделей.
Дело в том, что в идеале, для наиболее правильного и точного воспроизведения фонограммы, записанной на виниловой пластинке, игла звукоснимателя при считывании звуковой информации должна находиться в точно таком же положении относительно звуковой дорожки, в котором находился резец рекордера, производящий запись на студийный лаковый мастер диск. Тут и кроется основное противоречие: резец рекордера движется строго вдоль радиуса, а его поверхность всегда перпендикулярна поверхности звуковой дорожки. Рычажные тонармы же перемещают головки звукоснимателя не вдоль радиуса, а по дуге, радиус которой равен расстоянию от оси вращения тонарма до иглы звукоснимателя. Таким образом, при перемещении иглы по поверхности пластинки от внешнего края к внутреннему, плоскость контакта иглы с дорожкой меняет своё положение, отклоняясь от перпендикуляра – это называется погрешностью (ошибкой) слежения. Одним из способов борьбы с погрешностью слежения является увеличение длины тонарма, а вместе с этим и увеличение радиуса, по которому перемещается звукосниматель вдоль поверхности пластинки. Чем больше радиус – тем меньше погрешность слежения. В настоящий момент самыми большими из распространённых являются тонармы с длинной трубки 12 дюймов (встречаются и более длинные, но это редкость).
Стоит сразу отметить, что с увеличением длины тонарма, увеличивается вертикальная инерция, что тоже не очень хорошо (тонарму сложнее оперативно реагировать на неровности пластинки). Получается надо искать компромисс. Вторым и самым распространённым способом является использование горизонтального угла коррекции (примерно 25 градусов в сторону шпинделя проигрывателя). Получают этот угол одним из двух способов: либо под углом устанавливается сама головка в шелле, либо под этим углом изгибается трубка тонарма. Несмотря на то, что наиболее идеальным вариантом было бы одновременное использование горизонтального угла коррекции и тонармов с максимальной длинной трубки, на практике, 12-ти дюймовые тонармы используются весьма редко, уступая место самым распространённым 9-ти дюймовым.
Несмотря на единый принцип действия рычажных тонармов, они все же существенно отличаются друг от друга. Основными отличиями могут быть:
Также можно найти так называемые «одноопорные тонармы». Одноопорный тонарм состоит из двух независимых частей: основы, закреплённой на шасси проигрывателя, и трубки тонарма. Суть конструкции проста: из основы торчит конус с иглой на конце, на трубке тонарма закреплена перевёрнутая «чаша», которая надевается на конус основы тонарма. Таким образом, трубка тонарма, головка звукоснимателя и противовес балансирует на тонком кончике иглы, торчащей из основы тонарма и являющейся единственной точкой, связывающей две независимые части.
Достоинством такой конструкции может является наличие всего лишь крошечной точки контакта, позволяющей тонарму без малейшего сопротивления совершать движения в любом направлении и отслеживать любые неровности пластинки. Недостатки конструкции следуют из достоинств. В идеале тонарм должен легко и непринуждённо перемещать головку вверх/вниз (компенсируя коробление и неровность пластинки) и вправо/влево (при движении иглы от края пластинки к центру при её проигрывании). Кроме этих направлений одноопорный тонарм допускает наклоны головки вправо/влево относительно оси трубки тонарма (кратковременные нарушения азимута, когда головка чуть заваливается вправо или влево). В основном, это может проявляться в самом начале проигрывания, когда игла опускается на проигрывателей, хотя не исключены похожие ситуации и в случае повышенного коробления пластинки. Одной из самых экзотичных конструкция мне показалась та, что предлагает компания Well Tempered Lab. Суть конструкции: трубка тонарма непосредственно связана с самым настоящим мячом для гольфа, вся эта конструкция, в свою очередь, подвешена на леске к кронштейну, а нижняя часть мяча помещена в чашу с густым и очень вязким силиконом.
Леска обеспечивает стабильность вертикального положения тонарма, а силикон демпфирует все возможные резонансы, обеспечивает плавность движений тонарма вверх/вниз и вправо/влево, а также выполняет функцию микролифта, плавно опуская иглу на пластинку. Кроме этих вариантов существует ещё множество различных решений и каждое из них имеет своё обоснование.
Теперь совершаем плавный переход к тангенциальным конструкциям.
Тангенциальный тонарм считается самым совершенным с точки зрения «правильности воспроизведения» пластинок. В данном случае в первую очередь имеют ввиду не качество звучания (плохо настроенный тангенциальный тонарм может звучать хуже хорошо настроенного рычажного), а об отсутствии той самой ошибки слежения, которую мы упоминали ранее. Положение иглы звукоснимателя при проигрывании пластинок точно такое же, как у резца рекордера при записи мастер диска.
Несмотря на свое техническое совершенство, тангенциальные тонармы не получили широкого распространения из-за сложности конструкции и весьма высокой стоимости. В настоящее время тангенциальные тонармы используются в основном в проигрывателях верхней ценовой категории. Существуют и более бюджетные модели тангенциальных тонармов, но они весьма несовершенны, так как используют неэффективные системы, обеспечивающие продольное движение тонарма при проигрывании пластинок. В частности, такие несовершенные модели могут быть недостаточно точными в отслеживании нарушенного эксцентриситета пластинки, что может приводить к периодическому смещению иглы в одну из сторон звуковой канавки и тем самым нарушать баланс каналов. В дорогих моделях тангенциальных тонармов нередко используются очень сложные системы обеспечения движения тонарма. В частности, одной из таких систем является наличие компрессора, подающего сжатый воздух в зазор между тонармом и направляющей, по которой он движется.
Таким образом, механическая связь полностью отсутствует, а тонарм парит в потоке воздуха. Звучит красиво, но конструкция очень сложная и дорогая. В качестве более простых вариантов можно встретить подшипники, ролики и прочее, но это уже компромисс. Моё мнение простое – если задумываться о тангенциальном тонарме, то надо брать качественный дорогостоящий механизм. Если же сравнивать тангенциальные и рычажные тонармы в одной ценовой категории, то рычажные скорее всего будут лучше (получается сравнение компромиссного варианта тангенциального тонарма и доведённого до совершенства рычажного).
Тангенциальный тонарм состоит из основания на двух опорах, закреплённых на шасси проигрывателя, между которыми располагаются направляющие, вдоль которых перемещается трубка тонарма с закреплённой на ней головкой звукоснимателя. Таким образом движется не одна часть тонарма, а весь тонарм. Ещё одни достоинством тангенциальных тонармов является отсутствие скатывающей силы, свойственной рычажным конструкциям, а это значит, что её не надо подстраивать, и баланс каналов всегда будет одинаков. В качестве ещё одного преимущества можно назвать существенно меньшую вертикальную инерцию по отношению к рычажным тонармам, но при этом горизонтальная инерция наоборот выше. Тангенциальный тонарм не имеет оси вращения, что приравнивает его эффективную массу к полной массе тонарма, делая её весьма большой. Большая эффективная масса тонарма заставляет более тщательно подходить к выбору головки звукоснимателя, в частности, обращать особое внимание на параметр гибкости подвеса иглодержателя.
Так что же лучше? Однозначного ответа на этот вопрос нет, и каждому приходится решать самому. Очень важную роль будет играть настройка проигрывателя, если она качественная, то хорошего рычажного тонарма хватит с запасом. Если же не хочется мириться с компромиссами, а «деньги жгут карман», то вас ожидают тангенциальные тонармы.