Грамофонни рамена "Tonearms"



Рамото се явява важна част от системата на грамофона и е следващата критична точка по пътя на възпроизвеждането на сигнала.
Основната му задача е да поддържа в правилно положение, дозата над въртящата се плоча.

Основните изисквания към рамото са:

- Да не влияе на полезните колебания на подвижната система на дозата.
- Да има "нулева" инерция, за да може да следва без съпротивление евентуалните кривини на плочата, без това да се предава на подвижната система на дозата.
- Да обезпечава надежден и симетричен контакт на иглата на дозата със стените на браздата на плочата.

Различаваме следните видове рамена:

- Ротационни "въртящи се" рамена.
- Тангенциални "радиално движещи се" рамена.

1.Ротационни рамена.

Разделят се на следните видове:

Право рамо. J-образно рамо. S-образно рамо. От техническа гледна точка обективна разлика между трите вида рамена няма.
При еднаква дължина, заход на иглата и ъгъл на корекцията, ще се получи еднаква ъглова грешка.
Право J-образно S-образно

Основните елементи на въртящите се рамена /pivoted tonearms/ са: тръба /armtube/, опорен възел /bearing/, балансна тежест /counterweight/, компенсатор на антискейтинга /anti-skating/, микролифт и площадка за закрепване на дозата /head shell/.

Ето един пример c рамо SME 3009:

SME рамо.

SME рамо.

Хоризонтален ъгъл на грешката.

Възлов момент при конструирането на въртящите се рамена, е избягването на ъгъла на грешката.
Тя бива два вида - хоризонтална и вертикална, и води до изкривявания от втора хармонична.
Резецът, който нарязва браздите на грамофонните плочи, има строго радиален ход по линиятя АО.
Класическото рамо представлява въртяща се конструкция и при възпроизвеждане траекторията на иглата е дъгата ABO, с радиус равен на разстоянието между остта на въртене на рамото и върха на иглата.
Отклонението между надлъжната ос на дозата и тангентата в точката на допир на върха на иглата с плочата, се нарича хоризонтален ъгъл на грешката /tracking error/.
При болшинството рамена тя се движи между 1,3 и 1,5 градуса.

Ъгъл на грешката. Ъгъл на грешката.

Ъгълът на грешката алфа е конструктивен недостатък, който води до изкривявания от втора хармонична.
Тази грешка се компенсира, чрез изкривяване на рамото, или /при правите рамена/, чрез завъртане на дозата в хоризонтална равнина под ъгъл 20 - 27 градуса.
Пречупването на рамото намалявя ъгъла на грешката, като осигурява тангиране на две места по плочата.
Колкото рамото е по-дълго, толкова този ъгъл става по-малък, но прекомерното удължаване на рамото също не е добро решение.
Заради тези корекции, възниква центростремителна сила скейтинг /skating/, която при тангенциалните рамена отсъствува.

Някой фирми предлагат решения, които осигуряват движение на възпроизвеждащото рамо наподобяващо, или напълно съответствуващо на движението на рекордера.
В моделите TD 125-MKII на Торенс, "Beogram 4000" на Beng/Olefsen се използват тангенциални рамена.
Много близко до 0 градуса е ъгълът на грешката в моделите "Zero 100" и "Zero 100 SB" на Garrard.
Те предлагат така наречените "съчленени рамена".
При тях е създадена възможност за непрекъсната изменяне на ъгъла на пречупване на рамото, с което се постига и почти нулев ъгъл на грешката.
Принципът на действиена тези рамена е показан на рисунката:

Корекция на ъгъла на пречупването при Garrard. Корекция на ъгъла на пречупването при Garrard. Недостатъците на този тип рамена е повишеното триене от допълнителните шарнири, недостатъчната устойчивост и наличието на допълнителни паразитни резонанси.
Прекалената сложност и високата цена на този тип рамена, не е довело до широкото им приложение.
Ето защо в практиката са се наложили обикновенните ротационни рамена които, когато са грамотно конструирани и настроени, обезпечават минимални ъглови изкривявания.
Това се постига като дозата се измества напред, или назад в елипсовидните отвори на шела като по този начин се обезпечава захода "overhang" и се завърта наляво, или надясно спрямо остта на рамото докато се достигне необходимият ъгъл "offset angle" в точките на шаблона.

Например за рамото SME 309, грешката е 0,012 градуса/мм, т.е. при изместване на иглата в страни от точките на шаблона /където грешката е 0 градуса/ с 1мм, ъгълът на грешката нараства с дванадесет хилядни от градуса.

Вертикалният ъгъл на грешката в традиционните рамена също се отличава от ъгъла, с който се записва /20 +-5 градуса/, но тук проблемите са по-малко.

Ефективна маса на рамото.

От физиката е известно, че всяко тяло притежава инерция, т.е. свойството да остава в покой, или да запазва посоката си на равномерно праволинейно движение.
Ако към такова тяло се приложи външно усилие, то ще се съпротивлява на изменението на състоянието в което се намира.
Съпротивата ще бъде толкова по-силна, колкото по-голяма е неговата маса.
При въртящите се обекти, това се нарича инерционен момент.
При тях освен масата, влияние оказва и разположението на тази маса спрямо центъра на въртене на обекта.

Прилагайки тези размишления към грамофонното рамо това означава, че колкото дадена негова част е разположена по-далече от центъра на въртене на рамото, толкова по-силно тя увеличава инерционния момент на рамото.
И обратното колкото по-близко до центъра на въртене се намира дадена част, толково по-слабо това влияе на инерционния момент на рамото.
С други думи за намаляване на инерционния момент, тежките части на рамото трябва да се разположат колкото може по-близко до остта на въртене на рамото.
Ефективната маса на рамото "effective mass" характеризира инерционният му момент и е съвокупност от сумата на масите на всички негови подвижни части отчитайки разположението им спрямо центъра на въртене на рамото.
Много важно е да не се бърка ефективната маса на рамото с неговата обща маса.

Рамото с дозата и нейната подвижна система образуват заедно трептяща система, с определен механичен резонанс.
От една страна на нея и въздействуват свръх-нискочестотните колебания от кривината на плочата, ексцетрецитета на плочата, вибрацийте на диска, трептенията на шасито и т.н.
Честотата на тези трептения е под границата от 7-8 Hz.
От друга страна стените на канавката на плочата, чрез иглата също разколебават подвижната система с честоти над 20 Hz.
Резонансната честотата на рамото и дозата зависи от ефективната маса на рамото и елестичността на подвижната система на дозата.
Да се неутрализира напълно този резонанс е невъзможно, но правилния подбор на тези параметри позволява да го разположим в границата между 8 и 16 Hz.
Как да направим това, съм показал на страницата за настройване на грамофона.

При конструирането на рамо, конструкторите са принудени да правят много компромиси.
За да може рамото да не оказва влияние при колебанията на подвижната система на дозата, неговата ефективна маса трябва да бъде колкото се може по-голяма в сравнение с масата на подвижната система.
В същото време гъвкавостта /еластичността/ на подвижната система трябва да бъде максимално голяма, в идеалния случай - безконечна.
Ако тя е недостатъчна, резонансната честота на системата може да се окаже над 20 Hz.
Това ще доведе до рязко понижаване на отдаването на честотите под резонансната /понижаване на басовите честоти/, тъй като модулацията на браздата ще оказва въздействие едновременно на иглата и рамото като едно цяло.
Освен това ще нараснат нелинейните изкривявания, деформацията на браздата на плочата, ще се получат смущения от механичните вибраций с честота близка до резонансната.
Едновременно с това трябва да се подсигури нечувствителност на подвижната система на дозата към външни паразитни сили, а това е възможно само при ограничена маса на рамото.
В противен случай при въздействието на сили предизвикани от изкорубени плочи, рамото няма да може да следва в такт с инфраниските колебания на подвижната система, в резултат на това контакта на иглата със стените на браздата ще се наруши, а в усилвателния тракт ще попаднат генерацийте на инфранискочестотните трептения.

Един от начините за борба с тези явления е допълнителното демфане на рамото.
Почти всички съвременни рамена имат депфащи системи.
За по-старите варианти на рамената, фирмата SME е разработила кит за принудително хидравлично демфане "Fluid damper F.D.200":

Хидравлично депфане на рамото. Графики.

Ваничката се закрепва към цилиндърчето на микролифта.
Към рамото се монтира накрайник, който е потопен във ваничката със силиконово масло.
Демфането на рамото зависи от гъстотата на маслото и от големината и формата на накрайника потопен във ваничката.
На графиката са показани кривите за три различни дози в резултат на предприетото демфане на рамото и без него.
Вижда се, че пиковете под 10 Hz дължащи се от изкорубени плочи, се заглаждат благодарение на тази демфаща система.
Подобна ваничка може да си изработите и сами от метал.

Силиконовото масло е с различна гъстота в зависимост от приложението.
За цените и за различните видове силиконово масло, може да се запознаете от този сайт.

Виброрезонансни свойства.

Крайният резултат на системата от иглата, дозата и рамото е полученият електрически сигнал, който се подава на входа на усилвателя.
Ако освен колебанията на иглата предизвикана от модулацията на браздата, присъствуват и други даже нищожни вибрации, то в изходния сигнал ще се получат изкривявания, смущения и значителна деградация на звука.
Масата на рамото, неговата твърдост и устойчивост при работа на огъване и завъртане определят нивото на собствената му резонансна честота.
Виброгасящите /демпфащите/ свойства на рамото, оказват влияние на скоростта на затихването на възникващите паразитни резонансни трептения.
Съществуват различни начини за решаването на тази задача:

Ротационно рамо на фирмата Audio Note. Така например тръбата на рамото AN-1S на фирмата Audio Note е направена от специален вид бронз.
Заради голямата си маса такава конструкция добре противодействува на възникването на паразитни резонанси и е за предпочитане от гледна точка отношението на ефективната маса на рамото към масата на подвижната ситема на дозата.
Увеличената ефективна маса на рамото в този случай, изисква монтирането на доза с по-малка еластичност /по-голяма коравина/ на подвижната система.

Ротационно рамо на фирмата Simon Yorke Designs. Фирмата Simon Yorke Designs при изготвянето на свойте рамена "Series 10" използва тръби от алуминиева сплав.
Първата операция на която се подлага тръбата е екструзия - разширяване на тръбата в посока от вътре навън, чрез подлагане на високо налягане.
Втората операция е протегляне, през дюзи до необходимия диаметър.
По тъкъв начин се формира необходимата структура на материала с най-добри вибро-резонансни свойства.
За допълнително демпфане тръбата се запълва с полимерна пяна и битумни пълнители.
Рамото не се подлага на повърхностна обработка, тъй като анодирането създава твърд повърхностен микрослой, който води към допълнително украсяване на звука.

Ротационно рамо на фирмата SME. Фирмата SME от Англия, оповавайки се на точни физически разчети, използвайки най-съвременни материали и безпрецедентна точност на изработване на всички детайли е конструирала свойте рамена Series 4 и Series 5.
Рамената имат великолепни виброакустически свойства и оптимална ефективна маса, позволяваща да се избират дози по желение, обхващащи практически всички производители.

Тръба за рамо /Series 5/ на фирмата SME. Тръбата на рамото, държача за закрепване на дозата и направляващата за балансната тежест са изпълнени като едно цяло от магнезиева сплав, чрез отливане под налягане.
Магнезиевата сплав е с 36% по-лека от алуминия, което позволява да се направи доста здрава и дебелостенна тръба, без допълнително увеличение на ефективната маса на рамото.

Известно е, че увеличаването на диаметъра на тръбата два пъти, повишава осемкратно нейната якост и устойчивост.
Ето защо тръбата на рамото на "SME - Series 5" има в основата си диаметър около 20 мм.
От центъра на въртене в посока към държача за закрепване на дозата, диаметърът на тръбата постепенно се свива.
Променливото сечение на тръбата, води до премахване на възможността от поява на стоящи вълни и оптимизиране на ефективната маса на рамото.
Магнезият и магнезиевите сплави имат добри демпфащи свойства.
Разбира се за да е изпълнено всичко както трябва, фирмата допълнително е покрила вътрешната част на тръбата със слой от порест материал пропит с гъст полимер.

Последните тенденции при рамената е те да се изработват в едно цяло с площадката за закрепване на дозата /шела/.
Това се прави за да може да се намалят паразитните резонанси, да се спестят излишните електрически контакти и спойки на пиновете на шела и рамото, и да се повиши якостта и устойчивостта на рамената.

Видове лагеруване на опорния възел.

Една от най-важните части е епорния възел, който трябва да обезпечава минимално триене в опорните лагери и да не влияе на преместването на рамото.
Едновременно опорният възел трябва да бъде изключително стабилен и устойчив.
И най-малките луфтове в лагерите стават причина за възникването на паразитни резонанси, което неизменно се отразява на качеството на звуковъзпроизвеждането.
Това са достатъчно противоречиви изисквания и конструирането на този възел обикновенно се прави с компромис.
Различават се така наречената "gimball" и "unipivot" система на опорния възел.

Система Gimball:

Системата "gimbal" представлява така наречената карданна система на лагеруване.
При нея се използват основно, съчмени и конусно-иглени лагери, при които върхът на конуса се изработва от твърд материал /сапфир, диамант, рубин/.
Върховете на конусите влизат в малки отворчета, които са пробити на втулки с микрометрична резба.
Чрез завиване, или развиване на втулките се регулира луфтът в лагера.
Тези лагери имат много малко триене и почти не оказват съпротивление при въртенето на рамото.

Ето един пример на класическо карданно рамо "SATISFY CARBON FIBER" на немската фирма Clearaudio:

Рамо Clear Audio. Рамо Clear Audio. Рамо Clear Audio. SATISFY притежава характеристики на едно от най-добрите ротационни рамена.
С прецизната си работа, фирмата винаги се е стремяла да налага стандарт в изработването на рамената.
Рамото е с ръчно изработени швейцарски конусни лагери, направени от чист полиран сапфир.
Тръбата е изработена от алуминиева сплав, черно дърво и карбонови нишки.
Рамото е с дължина 9 инча и има ефективната маса 9 гр.

За другите си видове въртящи рамена, фирмата Clearaudio е разработила специален вид съчмени лагери които имат керамични сфери вместо стоманени.
По данни на фирмата лагерите запазват параметрите си в широк температурен диапазон и имат изключително нисък коефициент на триене.

Въртенето на рамото в хоризонтална и вертикална равнина трябва да става свободно и с минимално триене.
За тази цел във висококачествените рамена се използват прецизни съчмени лагери с голям диаметър.
Такива са рамената на английската фирма SME Series IV и V:

Рамена на фирмата SME. Рамена на фирмата SME. Рамена на фирмата SME.
Съчмени лагери на опорния възел. Силата на триене при тях е съвсем малка и съставлява 0,5 - 1% от силата на натиск върху иглата.
Така например в рамената на SME Series 300, IV и V за завъртане на рамото във вертикалната плоскост се използват лагери с диаметър 10мм, а в хоризонталната плоскост с диаметър 17 мм.
Ножов лагер на опорния възел. В класическите рамена на SME Series 3009/3012 за намаляване на триенето във вертикалната плоскост, вместо съчмени лагери са използвани островърхи призми /така наречения призмов, или ножов лагер/, на които се опира основата на тръбата на рамото.
Рамо SME 309. Не на последно място, важна е и геометрията на монтиране на лагерите.
Необходимо изискване при съвременните рамена е хоризонталната ос на въртене на рамото, да бъде перпендикулярна на надлъжната ос на симетрия на дозата.
Това гарантира симетричност на контакта на иглата с браздата, при движение нагоре и надолу и равномерно натоварване на лагерите.

Система Unipivot:

Системата unipivot, се характеризира с наличието само на една опорна точка за цялото рамо.
При този тип лагеруване се изисква много добро балансиране на рамото по дълшина и ширина, за да не се получи изкривяване и от там нарушаване на азимута на иглата.
Ето един пример за такъв тип лагеруване - рамото "Tacco" на германската фирма Scheu Analog:

Рамо Scheu Tacco. Рамо Scheu Tacco. Рамо Scheu Tacco. Рамо Scheu Tacco.

Тук е използван един единствен шарнирен елемент, позволяващ свобода на движение на рамото в двете плоскости.
Рамото е изработено в комбинация от алуминий, дърво /Туя, Амбойна, или от друго дърво по поръчка/ и карбонови /въглеродни/ нишки.

Рамо Scheu Tacco. Рамо Scheu Tacco. Балансната тежест е изработена от волфрам.
Лагера представлява малка рубинова сфера и е закрепена на ос от волфрамов карбид.
Гнездото на лагера е изработено от бял сапфир, който при триене с рубиновата сфера подсигурява изключително малко триене.
Рамото се предлага засега в 9 инчов вариант с ефективна дължина 238 мм. и ефективна маса от 14 до 16 гр, в зависимост от използваното дърво.

По данни на фирмата звука извлечен с помоща на това рамо се характеризира с изключителна чистота на басите, а гласовете на изпълнителите се предават с подчертано естествен дискант.

Друго "unipivot" рамо, което искам да ви покажа е известното рамо 108 на американската фирма Gray:

Рамо Gray 108. Рамо Gray 108. Освен "unipivot" лагера, това рамо е демпфано допълнително, чрез ябълковиден шарнир запълнен с демпфаща течност.
Като демпфаща течност е употребено гъсто силиконово масло.
Хлабината в шарнира се регулира чрез винта разположен отгоре на рамото.
Силата на демпфане се променя, чрез подбиране на гъстотата на маслото.

Очевидно със своята простота на решението, инженерите на фирмата Gray са решили по уникален начин лагеруването на рамото и до днес то е високо ценено от аудиофилите.
Сакума-сан използва също това рамо в комбинация с грамофон Garrard и доза Denon 102.

Балансиране на рамeната.

Балансиране и регулиране силата на натиск.

За симетричен и надежден контакт на иглата със стените на браздата, рамото трябва да бъде статически и динамически балансирано.

Рамо 228 super arm на фирмата Hadcock.
Рамо SME 3009 Improved.
Рамо Dynavector DV 507 MK2.
Рамо SME 3009 Improved.

При правите рамена напречният статически баланс се осигурява, чрез равно разпределение на масите на всички части на рамото спрямо неговата надлъжна ос.
Ето един пример на право рамо "228 super arm" на фирмата Hadcock и начина на разположиние на балансните тежести.
При кривите рамена за компенсиране на изместването на центъра от осевата линия на рамото се използва допълнителна тежест "В".
Такова е например рамото на "SME 3009 Improved".
В повечето случаи финна регулировка на напречната балансировка се осъществява чрез завъртане на държача за закрепване на тежестта "В" /показано е с червен цвят при SME рамото/.
Друг вариант за напречно балансиране е, чрез завъртане на самата тежест около собствената `и ос на въртене, когато тя е изработена ексцентрично, или е с пробит ексцентрично отвор.

Надлъжното балансиране на рамото се регулира, чрез преместване на балансната тежест "С" в задната част на рамото.
Регулирането на вертикалната сила на натиск "VTF -vertical tracking force", може да се осъществи по три различни начина:

- Чрез преместване на основната балансираща тежест "С" в посока към към центъра на въртене на рамото, или към дозата, с помоща на микрометричен винт.
- Преместване на допълнителната тежест "В" по направление на носещата напред, или назад до устанавяване на точната сила.
- Чрез регулиране на специалния пружинен механизъм - при рамена, които се балансират с пружина вместо с противотежест.

Рамото "DV 507 МК2" на Dynavector е малко по-различно в сравнение с другите рамена.
То е съвокупност от две рамена,/двуинерционно рамо/ - основно и късо, и е типично "gimbal" рамо.
Рамото в с равнение с другите рамена на този принцип, има голям инерционен момент в хоризонтална равнина и малък такъв във вертикална.
Тази конструкция обезпечава превъзходно следене на браздата, особено при изкорубените плочи.
Микродетайла и музикалността на това рамо са забележителни!
Демпфането се подсигурява с мощен неодимов магнит.
Рамото има отличен динамичен баланс.
Дебюта на варианта МК2 е бил през 1984 година, и има висока репутация сред аудиофилите.

Регулиране на антискейтинга.

Антискейтингова система на рамо Interspace J500 на фирмата Nottingham Analogue. Антискейтингова система на рамо Technics. Антискейтингова система на рамо EMT 929. Антискейтингова система на рамо SME 3009.

Наличието на корекционен ъгъл, компенсиращ ъгловите изкривявания поражда така наречената скейтингова сила "skating force", насочена в посока към центъра на въртене на диска.
В сттраницата за настройването на грамофона са анализирани графично и подробно причините за възникването на тази сила.
Тук при въртящите рамена ще разгледаме само начина на компенсирането `и, чрез противоположна такава сила наречена антискейтинг"anti-skating".
При различните рамена това става по различен начин:

- Гравитачно, с допълнителна тежест "А", която изтегля чрез нишка, или лостова система рамото в посока навън /към периферията на диска/.
Силата се регулира чрез добавяне на втора допълнителна тежест към първата, и посредством промяна на дължината на оста върху която се прилага силата.
- Магнитно, чрез магнитна сила, която се осъществява с помоща на малък магнит закрепен на микрометричен винт.
Чрез завиване, или развиване на винта се регулира силата на антискейтинга.
- Пружинно, чрез действието на предварително тарирана пружина, или полимерен елестичен елемент, чийто натиск се регулира също, с помоща на микрометричен винт.

Каква стойност трябва да зададем на антискейтинговата сила може да научите в техническите данни на рамото, или в страницата за регулировките.
За да не се повтарям тук ще се огранича с информацията, че антискейтинговата сила е равна приблизително на 1/10 от силата на натиск върху иглата.

2.Тангенциални рамена.

При тангенциалните рамена /tangential-tracking/ липсват ъгловите грешки при възпроизвеждането на ротационните рамена.
Според принципа си на действие различаваме следните видове тангенциални рамена:

- Тангенциални рамена със серво-система на следене на местоположението на рамото.
- Тангенциални рамена задвижвнани от страничното усилие на браздата на плочата.

Тангенциални рамена със серво-система.

При тангенциалните рамена със серво-система, придвижването на рамото се осъществява принудително, чрез допълнителен двигател.
Чрез допълнителен понижаващ редуктор движението от двигателя се предава на рамото, посредством задвижваща предавка, която може да бъде:

- 1. Задвижващ винт.
- 2. Задвижващ гумен ремък.
- 3. Задвижващ вал и ролка поставена под определен ъгъл спрямо вала.
- 4. Праволинеен двигател съставен от бобина с допълнителни магнити.

Ето схематично представяне на тези варианти:

Задвижване чрез винт при тангенциалните рамена. Задвижване чрез ремък при тангенциалните рамена. Задвижване чрез вал при тангенциалните рамена. Задвижване чрез проволинеен двигател при тангенциалните рамена.

Колко трябва да се придвижи рамото за да остане перпендикулярно спрямо посоката на движение, се решава от електронна система.
Електронната система получава импулси от следящ модул /серво система/ съставен от датчик за движение, който може да бъде фотоклетка, магнитен датчик, или от друг вид.
Следящият модул непрекъснато следи радиуса на който се намира иглата спрямо центъра на въртене на диска и подава импулси към електрониката задвижваща двигателя.
По този начин непрекъснато се извършва корекция на местоположението на рамото в зависимост от радиуса на който се намира иглата на дозата.

При тангенциалните рамена със серво-система, поради слажността на механизма на движение - рамото не е инертно спрямо дозата.
Като недостатък трябва да се добави, че серво-ситемата се явява източник и на допълнителни вибрации, защото е непосредствено свързана с рамото.

Ето едно тангенциално рамо работещо на този принцип, което е интересно със своята простота на следящата система:

Тангенциално рамо Rabco SL-8E. Тангенциално рамо Rabco SL-8E. Тангенциално рамо Rabco SL-8E.

Rabco SL8 и SL-8E са отлични тангенциални рамена, направени и разпространявани от холандска компания още в края на 60-те години на миналия век.
Тази компания вече не съществува, но рамената `и са живи и до днес и радват свойте собственици с превъзходно качество.
И това е така, защото това рамо има практически нулева проследяваща грешка!
Рамото е снабдено с два двигателя, единият двигател премества рамото хоризонтално /серво-двигател/, а вторият вдига и сваля рамото вертикално /лифт-двигател/.
Ето кинематичната схема на работа и начина на регулиране на вертикалния ъгъл:

Принцип на работа на рамо Rabco SL-8. Регулиране VTA на рамо Rabco SL-8.

Това рамо има серво-система, която е реализирана с микро-превключватели.
Материала на контактите на микропревключвателите е добре избран с възможност да обезпечава електрически контакт, даже след повече от 30 години експлоатация.
Те са разположени в отделен тунел и са добре защитени.
Следващият чертеж показва принципа на работа на серво-системата:

Принцип на работа на рамо Rabco SL-8. Серво-двигателят се активизира при преместване на рамото.
Когато върхът на иглата следва браздата на плочата, рамото започва да се завърта около вертикалната си ос на въртене.
При това положение започва да се нарушава условието за прав ъгъл между рамото и посоката му на движение.
Контактът "pin A" на микропревключвателя започва постепенно да се доближава до контактната шина "В" /представляващ опънат проводник по дължината на движение на рамото/ и в определен момент се допира до нея.
Това става причина да се подаде електрически импулс към серво-двигателя и той задвижва рамото.
Движението продължава дотогава, докато котактът на микропревключвателя се прекъсне.
Всеки път когато има леко отклонение на рамото, контактите на микропревключвателя се допират и серво-двигателят коригира движението на рамото, за да се изпълни условието - рамото да е перпендикулярно на посоката му на движение!
В края на плочата, когато иглата влиза в изходящата бразда се докосва и контактът "С" на лифт-мотора, при което рамото се вдига и се връща в изходно положение за прослушване на следващата плоча.

Грешката при движението на рамото зависи от разстоянието между кантактите на микропревключвателя.
Колкото е по-малко разстоянието, толкова по-често се коригира движението и грешката е по-малка.
Най-голямата грешка която се допуска при настройването на това рамо е 1/6 от градуса, което е повече от достатъчно.

Тангенциални рамена задвижвнани от страничното усилие на канавката.

Задвижването на този вид рамена става, чрез страничното усилие на браздата върху върха на иглата, при движението `и в канала на плочата.
В близкото минало такава конструкция на тангенциалните рамена беше трудно осъществима, поради недостатъчното развитие на технологийте прилагани при лагеруването на рамото.
Сега вече има разработени конструкции на тангенциални рамена със съчмени лагери, или лагери на въздушна възглавница.

Рамена с лагери на въздушна възглавница.

При лагерите на въздушна възглавница, триенето практически е сведено до нула.
Тези лагери са конструирани на принципа на плъзгащите лагери /водач - втулка/ така, че в процепа /луфта/ между направляващия водач и опорната втулка се подава въздух под налягане с цел елиминиране на триенето.
Подаването на въздуха става през специално пробити за целта радиални отворчета на направляващия водач.
Тази конструкция, позволява да се елиминира сервосистемата, тъй като натиска на канавката върху иглата се оказва достатъчен за преместването на рамото.
Самата пнемвосистема се оказва доста сложна и скъпа и изисква разположение на компресора по-далече от грамофона с цел избягване на вибрацийте от него.

Ето частите от които е съставено едно тангенциално рамо работещо на този принцип "Parallel Tracking Air Bearing Tonearm" на фирмата The Conductor:

Съставни части на рамо на въздушна възглавница на фирмата Conductor. A. Карбонова тръба.
B. Шел.
C. Направляващ водач.
D. Опорна втулка.
E. Държач на тръбата.
F. Супорт на лифта.
G. Лифт на рамото.
H. Щуцер за подаване на сгъстен въздух.
I. Четири винта за регулиране нивото на рамото.
J. Подсигуряващ винт за нивото.
K. Отверстия за монтаж.
L. Кабелен съединител.
M. Балансна тежест.

Тръбата на рамото е изработена от въглеродни влакна, и завършва с алуминиев шел.
Опроводяването е на фирмата Cardas.
Опорната втулка е изработена от неръждаема стомана, а балансната тежест от мед.
Рамото е поставено на стоманена плочка, снбдена с четири винта за нивелиране.
Звукът от рамото може да се охарактеризира /според фирмата производител/ с плътност и тонално богатство.

Рамена със съчмени лагери.

Накрая нека се спрем на тангенциалните рамена на фирмата Clearaudio.
Лагеруването на каретата на рамото е изпълнено със съчмени или рубинови лагери.
Както по-горе беше споменато съчмените лагери на Clearaudio са с керамични съчми, вместо стоманени.
По този начин триенето е намалено драстично и фирмата счита, че е решила окончателно въпроса относно лагеруването при тангенциалните рамена.
Нещо повече, битката според тях между ротационните и тангенциалните рамена е категорично спечелена от тангенциалните, които ще бъдат и нейн приоритет за в бъдеще:
Тук съм показал рамената "TQ1" и "Tangent" за да добиете визуална представа как изглеждат такъв тип рамена:

Тангенциално рамо TQ1 на фирмата Clearaudio. Тангенциално рамо Tangent на фирмата Clearaudio.

3.Заключение.

Приключвам тази статия с мисълта, че ако трябва да се обхванат всички аспекти, разновидности и конструкции на рамената, материалът ще стане огромен.
Стремях се да обхвана само най-важното и да го класифицирам във вид удобен за възприемане и от начинаещи.
Все пак ако някой скчита че съм пропуснал нещо важно, готов съм да допълня статията, стига да ми изпратите съобщение на електронната поща.

В много от случайте /поради космическите цени на грамофонната техника/, закупуването на старо рамо се оказва по-изгодният вариант.
Какво трябва да знаем при закупуването на старо рамо?
Най-важното за едно старо рамо е да няма хлабини и луфтове в опорните лагери.
За карданните рамена изпълнени с конусно-иглени лагери, или със съчмени, това лесно може да се провери.
Освобождаваме рамото от държача и го хващаме внимателно малко след заключващия нут на шела.
Прилагайки леки усилия се опитваме да го разклатим напред-назад, нагоре-надолу, или да го завъртим около надлъжната ос.
Ако рамото има луфтове, това лесно се усеща от пръстите на ръката, като леко потракване в опората.

Наличието на хлабини при експлоатация на рамото е недопустимо, но това не означава, че рамото е негодно за използване.
В много от случайте хлабини се получават вследствие продължителна експлоатация, които са отстраними.
Но има случай особено при неправилна експлоатация и удряне на рамото, лагера да се е повредил и в такъв случай помага само смяната му.
Все пак съвета ми е особено към начинаещите - не купувайте такова рамо!

При рамената с призмен лагер за движение във вертикална посока, този начин е неприложим, защото при опит за разклащане ще го извадите от опората на лагера.
В такъв случай може да проверим само лагера за хоризонтално движение,чрез разклащане хващайки рамото за опората на призмения лагер.
Рамената "unipivot" с една опорна точка, обикновенно не би трябвало да имат проблем в лагера, при положение, че вертикалната опора не е изкривена.
В противен случай рамото няма да е нивелирано в надлъжна и напречна посока.

Друго което можете да направите на старо рамо е да го разглобите, почистите и смажете.
Добре е да му смените и вътрешното окабеляване с подходящ линцендрат.
В интернет има всякакъв - от чисто меден с поликристална структура, до сребърен според джоба и вкусовите качества на всеки.
Все пак това е диликатен и труден процес и не е за начинаещи.
След смяната на проводника може да запълните тръбата на рамото с пяна, стереопор, памук, или друг подходящ и лек материал за демфане на паразитните резонанси.
Много важно е правилно да си подберете подложката "armboard" под рамото, тъй като тя също влияе върху качеството на звукоизвличането.

За по-напредналите давам препратка към тези страници за редуциране на ефективната маса на цялото рамо - извадка от бившия форум "Lenco Lovers".
Сайтът отдавна не функционира, но тези страници ги бях записал и ги пазя на компютъра си.
Надявам се всичко това да ви е от полза!

Разгледайте и останалите статии, като посетите раздела Всичко за грамофона и винила "All for turntable and vinyl".



НАЧАЛНА СТРАНИЦА
Страницата е подготвена и се поддържа от
Ан.Гърков
гр.София - 2009 год.