Форум А. Лихницкого - Хочу тангенциальный тонарм

Форум А. Лихницкого (http://shabad.ru/forumaml/index.php)

- Аналоговые источники (http://shabad.ru/forumaml/forumdisplay.php?f=26)

- - Хочу тангенциальный тонарм (http://shabad.ru/forumaml/showthread.php?t=1930)

Хочу тангенциальный тонарм

Тангенциальный тонарм.

Постановка задачи:
Стандартное описание отличий рычажного и тангенциального тонармов:

Бывают двух типов – поворотные (pivoted) и тангенциальные (tangential-tracking). Поворотные тонармы характеризуются ошибкой следования (tracking error) . Эта ошибка компенсируется путем поворота и смещения части тонарма (offset) . Такие тонармы бывают в форме буквы “J” или “S”. У современных тонармов горизонтальный угол коррекции составляет 20-27 град., что обеспечивает минимальную ошибку следования. Из-за этого смещения возникает эффект, называемый скольжением (skating) стремящийся сместить тонарм к центру проигрываемой пластинки. Для его компенсации применяют специальные механизмы антискейтинга (anti-skatting). Если неправильно отрегулировать антискейтинг, игла будет оказывать неодинаковое давление на внутреннюю и внешнюю поверхности канавки, что неизбежно приведет к искажениям сигнала.
Казалось бы, от всех этих недостатков и проблем избавлены тангенциальные тонармы. Но это совсем не так. У тангенциальных тонармов значительно больше так называемая горизонтальная масса, которая значительно выше, чем у поворотных тонармов, тем самым у тангенциального тонарма очень разные моменты инерции в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что неизбежно ведет к искажениям звуковоспроизведения. У поворотного тонарма моменты инерции если не одинаковые, то, по крайней мере, очень близки.

Проанализируем.
Момент инерции рычажного тонарма создаётся за счёт массы:
- головки,
- удерживающего её держателя – шелла, обычно масса шелла почти равна массе головки,
- массы тонарма, момент убывает по мере приближения к центру вращения, ещё примерно 0,5,
- массы противовеса, который почти всегда имеется, он удваивает момент, приведённый к игле.
Т.о. приведённый к игле момент, в обеих плоскостях, равен приблизительно моменту упятирённой массы головки. ( х 5)
Если в тангенциальном тонарме удастся приблизиться к этому, проигрыша не будет.

Далее пишут:
Тангенциальные тонармы гораздо более сложны в настройке и конструкции подвеса, требуют наличия сложной системы сервопривода, который в свою очередь имеет свои ошибки слежения. Единственным решением является отказ от сервопривода и подвес тангенциального тонарма на воздушной подушке, что крайне дорого и ненадежно, а также требует частого обслуживания.

Проанализируем и это:
- Сложность в настройке у рычажного тонарма может оказаться не меньшей.
- Сервопривода может и не быть.
- Воздушная подушка – вовсе не единственное решение. Есть колёсики на струне, есть типа кульман.
см. ниже примеры.

Есть немного другой подход:
Совершенно очевидно, что недостатки рычажных тонармов — погрешность слежения и скатывание — отсутствуют у тангенциальных моделей. Поскольку движется весь тонарм, а не только один его конец, взаимное положение иглы и канавки одинаково как при записи, так и при воспроизведении, и не зависит от радиального положения иглы. А поскольку отсутствует угол коррекции тонарма, нет и скатывающей силы. Тангенциальные тонармы имеют и другое преимущество: поскольку их обычно делают достаточно короткими, они имеют и значительно меньшую вертикальную составляющую момента инерции, чем рычажные устройства.
. Тангенциальные тонармы имеют гораздо более сложную конструкцию и, соответственно, более высокую стоимость, чем рычажные. Все устройство целиком должно двигаться вдоль канавки в тангенциальном направлении по отношению к пластинке, что представляет собой довольно сложную инженерную задачу. В тангенциальных проигрывателях среднего уровня качества тонарм передвигается с помощью автоматизированного привода, движение которого может не всегда точно соответствовать шагу записи (расстоянию между звуковыми канавками). В итоге, игла звукоснимателя давит на одну сторону канавки сильнее, чем на другую. Хотя можно попытаться исправить эту погрешность, все же следящиелриводы в принципе устроены так, что исправить ошибку можно лишь после того, как она возникла.
В тангенциальных устройствах класса High-end используют воздушный подшипник. При этом тонарм парит в потоке воздуха, окружающего трубку, по которой он движется; чтобы сдвинуть тонарм с места,
достаточно легчайшего усилия, которое исходит от движения иглы звукоснимателя по пластинке. Благодаря использованию воздушного подшипника, трение между тонармом и трубкой сведено практически к нулю.

Что можно добавить:
На самом деле, моменты инерции в горизонтальной и вертикальной плоскостях д.б. разные:
- В горизонтальной плоскости лишние движения возникают, только если отверстие пластинки не в центре – они с частотой вращения. Их можно и нужно убирать, расширив отверстие и сместив пластинку. Можно наклеить новый центр. Если этого не сделать, звук будет плавать, и тогда уже не до качества.
- В вертикальной плоскости лишние движения тонарма возникают за счёт коробления пластинки, это не исправить, частота их в несколько раз превышает частоту вращения.
Поэтому в вертикальной плоскости момент инерции д.б. меньше, чем в горизонтальной, в несколько раз.
В горизонтальной плоскости, если почти отсутствует эксцентриситет, момент инерции можно принять раза в три больше, чем в вертикальной.
Совершенно забыт, и незаслуженно, очень большой недостаток тангенциальных тонармов с приводом от иглы: - Трудность подведения проводов к головке – их пружинящее воздействие очень существенно и трудно устранимо.

Разберём пример исполнения http://www.inthouse.ru/VYGER/Atlantis/Atlantis.html

- Провод к тонарму похоже не сигнал, а воздух, сигнальный тогда не показан, головки тоже нет.
На нижнем снимке видны выходные клеммы, вроде никуда не подсоединены.
- Говорят, что бесшумно, а воздух из трубки тонарма должен выходить, создавая шип.
Герметизация приведёт к контакту уплотнителей с трубкой, повысит трение.
- Воздух держит тяжеленный диск. У меня тоже диск не сразу опускается, если воздух из
подшипника не выпустить. Но это не даёт каких-то эффектов, на шарике тоже не хуже.
Вот о высоте нахождения диска, висящего на воздухе, можно задуматься.
Проблема из ничего.
- Пассик один, тянет диск на подшипник своим натяжением. Этот подшипник важнее шарика.
И вряд ли он воздушный – ведь он тогда уже шипеть будет сильно.
- Тонарм довольно тяжёлый, с противовесом.
Горизонтальный момент инерции очень велик, игле не позавидуешь, тянуть его своим усилием.
- Требуемая точность выставления горизонтали очень высокая.
Иначе тонарм поедет своим весом в сторону и будет давить на иглу.

Ещё примеры: http://www.audiogallery.ru/item/8608/
http://www.fonograf-hifi.ru/catalogue/426/
http://rw6ase.narod.ru/000/rez1/elektronika_b1_04s.html
http://www.stereo.ru/firm.php?article_id=304
http://www.gramplastinki.com/tonarmi/25-tonarmy-novyx-sistem.html
Много картинок есть здесь
http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php/31335-%D0%A2%D0%B0%D0%BD%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D 0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%80%D0%BC.../page5

Кто работал вживую с тангенциальными тонармами?
Что можете сообщить?

Ответ: Хочу тангенциальный тонарм

Цитата:

Сообщение от E.K. (Сообщение 42221)

Знаю, откуда этот текст :)

http://www.n-audio.com/laboratory/gr_txt-2.htm

Он немного некорректен. С точки зрения геометрии следования по пластинки между прямым, J и S тонармом нет ровно никакой разницы, так как шелл в них повернут на один и тот же угол - "Angulat offset".

Есть еще величина "Linear offset".

Подробно о геометрии читайте в моей статье http://www.classicaudio.ru/articles/armsetting.pdf

Евгений ! О том что Вы написали можно прочитать в статье Беджамина Бауера опубликованной в Electronics v.18 #3 (1945 ) Статья называется
Tracking angle in phonograph picckups

Ответ: Хочу тангенциальный тонарм

Цитата:

Сообщение от E.K. (Сообщение 42225)

Вот эта статья: http://file.qip.ru/document/UteSC_90/bauer.html

Евгений ! В научном мире есть традиции , в статьях писать только о новом ,вами установленом и при этом ссылаться на первоисточники.Первым кто придумал в 1945 г.коррекцию углововой погрешности звукоснимателей был Беджамин Бауер - тогда главный инженер фирмы Колумбия.

Ответ: Хочу тангенциальный тонарм

Цитата:

Сообщение от E.K. (Сообщение 42228)

Он не первый! Есть еще работа Баерволда, 1941-го года.
Бауэр на нее ссылается.
Я в своей статье привожу формулы Баерволда и ссылаюсь на него.

Вот статья Баерволда, 1941год :
http://file.qip.ru/document/f318OlY3/baerwald.html

Именно Баерволда следует считать первоисточником. Работа Бауэра в этом смысле вторична.

Вот и надо было сослаться на всех этих товарищей.Так как я лично об угловых погрешностях статей не писал то имею правво не знать про Баерволда.

Ответ: Хочу тангенциальный тонарм

Цитата:

Сообщение от E.K. (Сообщение 42217)

Итак, посчитаем.
Предположим, имеем тонарм в виде трубки равномерной толщины массой 15гр. и длиной 10см. Она же равнаа эффективной длине тонарма.

Масса головки+ шелл 20гр.

Противовес 100гр, отнесен на расстояние 2см от оси.

Моменты инерции:
Трубка I=M*L^2/3=15*100/3=500 гр*см^2
Головка + шелл I=M*L^2=20*100=1500 гр*см^2
Противовес I=M*L1^2=100*2^2=400 гр*см^2

Складываем I=500+1500+400=2400 гр*см^2

Приводим к головке m=2400/10^2=24гр.

Теперь важный момент по поводу противовеса.

Предположим, мы взяли противовес не 100, а 50гр и отодвинули его на 4см.

Его момент инерции будет 50*4^2=800 гр*см^2, а приведенная масса тонарма получится

m=(500+1500+800)/100=28гр.

То есть - противовес противовесу рознь. Если нужна минимальная инерция, то нужен тяжелый противовес!

Но при этом доля противовеса и трубки в общей приведеной массе всего около 10гр, т.е. равна массе шелла.

Далее.

Если гибкость головки 10, то в вертикальной плоскости получим резонансы:

с большим противовесом - 11Гц, с маленьким - 9Гц.

В случае тангенциального тонарма, очевидно, надо применять маленький противовес. Для этого надо убирать шелл, как и сделано в Йорке. И еще - укорачивать тонарм.

Основной проблемой поворотных тонармов является все же большие искажения, возникающие из за угловой ошибки. Для 12`` тонармов на краях пластинки не менее 1% (это гармонические искажения).

Для тангенциальных тонармов основная проблема - поворотная нагрузка на подшипник, возникающая при боковом воздействии на иглу. Эта сила стремится заклинить подшипник. И она тем больше, чем длиннее трубка.

Есть мелкая помарка:
- 20х100 =2000, а не 1500, но 1500 правильнее, головки обычно легче.

Для читателей приведу картинку по резонансам:
http://v-nagaev.narod.ru/DOCUM/vimag0/etm.gif

Заклинивание подшипника действительно проблема. Хорошо бы подробнее,
как Кузьма справляется с эксцентриситетом - не гуляет ли игла в такт с ним,
какая гибкость у применяемой головки.
Вообще эта проблема не всех тангенциальных тонармов, как и необходимость
в короткой трубке. Всё это решается.

Ответ: Хочу тангенциальный тонарм

Цитата:

Сообщение от E.K. (Сообщение 42219)

Еще один "прикол" не рассказал.
В современных тангенциальных тонармах применяется воздушный подшипник и компрессор от холодильника.
Воздух подается к подшипнику через тонкую трубку.
Как только появляется давление, трубка превращается в пружину, стремящуюся распрямиться.

Если посмотреть на фото Йорка, видно, что она двигает тонарм вправо.

Поэтому Йорк пошел на хитрость - плита с проигрывателем ставится на регулируемую треногу с колесом так, что можно менять "горизонт" и компенсировать действие трубки.

Естественно, требуется ресивер с достаточно точной регулировкой давления.

Я упомянул о таком приколе за 10 см до конца исходника.
Тут, однако, интересное дополнение для воздушных тонармов с подводом воздуха в движущуюся часть, а не в трубку подшипника.
На мой взгляд, разработчикам, решавшим море проблем, просто не хватило пороху
для нормального решения этой. А это совсем не трудная задача.

Ответ: Хочу тангенциальный тонарм

Цитата:

Сообщение от E.K. (Сообщение 42221)

Текст этот многие цитируют. Тонармы J рекомендуют балансировать в поперечной плоскости, а S в этом не нуждаются.
Вашу статью читал уже, спасибо.

Ответ: Хочу тангенциальный тонарм

Цитата:

Сообщение от E.K. (Сообщение 42246)

На вопрос про давление - давление в подшипнике 1,5 Атм, расход воздуха - 0,5л/мин.

http://www.recordplayer.com/en/turnt...fications.html

Стало быть такое, как в автомобильных колёсах.
И расход приличный. Неужели не шипит?

Ответ: Хочу тангенциальный тонарм

Цитата:

Сообщение от E.K. (Сообщение 42214)

Я плотно работал с Кузьмой

И Саймон Йорком.

Позже дам комментарии по всем вопросам.

Очень для меня актуально получить ответы на следующие вопросы:
- Вес двигающейся части довольно велик. Малейшее отклонение от горизонтали приведёт
к соскальзыванию каретки вбок. А как на практике?
- Сколько весит каретка, хотя бы приблизительно?
- Как отрабатывается эксцентриситет, нет ли гуляния иглы в такт с ним?
- Какова гибкость применяемых головок? Ведь игла должна тащить всю массу, а не приведённую, как в рычажных.

Ответ: Хочу тангенциальный тонарм

Цитата:

Сообщение от E.K. (Сообщение 42253)

Шипит, если ухо поднести. Очень слабо.
В колесах АМ давление вдвое выше.

ВЫ статье М. Остапенко с сайта Нагаева большая ошибка в расчете приведенной массы. Надо делить на L^2.

Я на Йорк ставил головку КОндо, у нее очень высокая гибкость.
Проблем с эксцентриситетом никаких не замечено.
Наоборот, первое, чем удивляет тонарм - звучание очень ровное. "Отливается в граните" (с)

Кузьма по звучанию мне совсем не понравился и его поменяли на SME 3012.

Про массу каретки с головкой Йорк пишет - 68гр.

У этой не такая уж высокая - 6, вообще от 3 идут.
http://www.artelectro.su/shop/vinilo.../kondo/io_-_m/
Звук на SME стал лучше?
Йорк мне совсем не понравился. Неудобен, тонарм очень короткий, шланги торчат.
68 гр - немало, втрое от Вашего расчёта.
У меня тангенс самопал имеет 31,5 гр с головкой, при длине 240 мм.
Кузьма мне интереснее: по моим представлениям, он вообще на грани работоспособности.
Может, вспомните про него ещё что-нибудь?