Тестване на грамофона с тест плочи
"Turntable testing with vinyl test records"



Грамофонни тест плочи.

Още в статията "Регулировки на грамофона" писах за голямата полза от тест плочите.
Настоящата статия спомага за направата на заключителната регулировка на грамофона.
Тя допълва необходимите първоначални настройки на грамофона като: нивелиране, хоризонтиране на рамото, регулиране на хоризонталния ъгъл, задаване на първоначално необходимия натиск върху иглата.
Тестването с тест плоча има за цел да покаже правилно и точно ли сме подбрали някои от параметрите при настройките.
Аз лично притежавам около 4 - 5 различни вида, които на първо време задоволяват потребностите ми.
В тази статия ще дам кратко описание на тест-плочите които притежавам, както и ще разгледам начина за използване на някои от тях.

HFN 002 Test LP на Len Gregory.

За начало ще опиша една от тест плочите (подарък от приятел), която най-често използвам - HFN 002 Test LP на Len Gregory, "The Cartridge Man".
Ето как изглежда обложката на плочата заедно с притурките:

Лицевата страна на обложката на HFN 002 Test LP. Приложение. Приложение. Шаблон за настройване на хоризонталния ъгъл.
Тест плоча  HFN 002 Test LP. Това е адна от най-купуваните тест плочи, но не може да се каже, че е най-добрата.
Пусната е в производство още през далечната 1996 год.
През 2002 год. Len Gregory известен и под името "Касетния човек", прави редица подобрения.
Добавени са секции с розов шум, sweep, изменена е външната обложка, добавен е шаблон за регулиране на хоризонталния ъгъл по три различни метода.
Освен компенсацията на ъгъла по Baerwald с 2-точкова система за 9" рамена е добавен шаблон за настройване на ъгъла по случайно избрана точка.
Има и шаблон за линейно компенсиране на ъгъла, където базовата линия е изравнена в зависимост от вертикалното влияние на рамото и дозата се настройва по една единствена точка.
Задната част на обложката с описание на съдържанието може да разгледате подробно с помощта на лупата в долния десен ъгъл на снимката.

Снимките с лупа в долния десен ъгъл, можете да видите увеличени в рамките на прозореца, щракайки с ляв бутон на мишката върху лупата!

Ето кратко описание на съдържанието на секциите и начина на работа:

Страна А:

1. Секция със запис на глас за идентифициране на ляв и десен канал.

2. Секция със запис на глас във фаза и противофаза за сфазиране на двата канала.

3+4+5. Секции със запис на розов шум (-20 dB) за балансиране по ниво на двата канала L+R, само L и само R.

6+7+8. Секции със запис на 300 Hz тест тон (L+R) с нива +12 dB, +14 dB и +16 dB за настройване на антискейтинга и натиска върху иглата.
Възпроизвеждат се последователно, като целта е при възпроизвеждане на всяко от нивата да няма изкривявания (дрезгавина) в сигналите от двата канала.
При наличие на такава в десния канал се увеличава силата на антискейтинга до получаването на чист тон.
При наличие на такава в левия канал се намалява силата на антискейтинга до получаването на чист тон.
Ако обичайното регулиране на антискейтинга не помага, може леко да се повиши натиска върху иглата (VTF) в границите на допустимия толеранс за дозата.
След това се преминава към следващият трек с по-високо ниво.
Крайната цел е да се преодолеят всичките три нива.

9. Секция със запис на 300 Hz тест тон (L+R) с ниво +18 dB.
Преодоляването на това ниво се удава за съжаление на много малко дози, които имат повишена устойчивост при следенето на браздата (trackability).
Преодоляването на това ниво не е задължително, но то е важен тест при извършването на регулировката!

Страна Б:

1+4+8. Три идентични секции със запис на 300 Hz тест тон (L+R) с ниво +15 dB.
Използват се също за тестиране на окончателната настройка на антискейтинга и усилието върху иглата.
Според Len Gregory, преодоляването на това ниво гарантира отлично получаването на реален звук при възпроизвеждане на 99% от плочите.

2+3. Секции за измерване на резонанса на системата доза-рамо.
Записан е сигнал с честота 1 kHz, който е модулиран с честота от 25 до 5 Hz.
Промяната на модулиращата честота става плавно, като се следи поведението на дозата и рамото.
Когато модулиращата честота съвпадне с резонанса на системата доза-рамо, то трептенията се усилват и се забелязват визуално.
Идеалният вариант е тези трептения да попаднат в обхвата 8 - 15 Hz.

5. Тест за регулиране на азимута чрез тестови сигнал 300 Hz (L+R) с ниво +6 dB.
При стерео просвирването на тази секция, трябва да получим еднакво ниво на сигнала и от двата канала, при положение че върхът на иглата стои строго вертикално.
При това положение, когато усилвателят се превключи в моно режим не трябва да чуваме нищо, тъй като сигналите са записани противофазно.
В противен случай е необходимо дапълнително регулиране.

6. Ням участък от плочата.
Служи за улавяне нивото на румпела (паразитните шумове от грамофона), съдържащ шумове и вибраций породени от ел. двигателя и лагера на диска.
При проиграване на този участък (понеже нямаме записани бразди), нивото на румпела може да се усети слухово.

7. Секция със sweep тон с честота 20 Hz - 20 kHz.

E.M.I. tehnical test record.

Лицевата страна на обложката на E.M.I. tehnical test record. E.M.I. tehnical test record. Тази плоча е купена от Швейцария (втора ръка).
Донесе ми я приятел музикант, който свиреше там до преди някоко години.
Плочата се среща рядко при това е изключително запазена.
От всяка страна на плочата са записани поредица от честоти в диапазона от 30 Hz до 20 kHz.
Разделени са в три подобхвата:
- от 30 Hz до 1 kHz;
- от 2 kHz до 10 kHz;
- от 12 kHz до 20 kHz;

За реперно ниво е приета честотата 1 kHz, която е записана със скорост 1 cm/s r.m.s.
Всички останали честоти са записани със същото ниво, като отклоненията са дадени в децибели за всяка една честота, във всеки един канал.
Изключение прави подобхвата от 12 до 20 kHz, където нивото е избрано нарочно по-ниско с 6 dB.
Двете страни са идентични и са записани съгласно действащия английски стандарт (B.S. 1928-1960).
Плочата е идеална за снемане на честотни характеристики на дози и проверка на точността на корекция на RIAA коректори.
Използвайки лупата може да разгледате подробно задната страна на обложката с данни за плочата.

Bruel & Kjaer Pick-up Test Record QR-2007 и QR-2008

Тези плочи комплект - също са ми подарък.
Намират се изключително рядко и са записани от фирмата Ortofon по технология "директно нарязване".
Двете им страни са идентично записани.
QR-2008 съдържа 6 секций:
Секция 1 съдържа честотите: 20, 16, 12,5 и 10 kHz записани поотделно в ляв и десен канал.
Секция 2 служи за проверка на азимута и антискейтинга и съдържа 1 kHz записан поотделно в ляв и десен канал и едновременно в двата канала само с хоризонтална и само с вертикална модулация.
Секция 3+4 е за проверка на устойчивостта на иглата в канала (trackability, или така наречения pick-up test), съдържа честата 100 Hz с хоризонтална и вертикална модулация, която е записана с различна амплитуда.
Секция 5 съдържа sweepes тон от 10 до 100 Hz записан поотделно в ляв и десен канал.
Секция 6 е като секция 1, сомо че сигналите са записани с по-малка амплитуда.
Тест плочата QR-2008. Тест плочата QR-2007.

QR-2007 e разработена специално за тестване на монофонични дози.
Двете `и страни са записани идентично само с хоризонтална модулация и съдържат секции с непрекъснат логаритмично изменящ се тон (sweep) от 20 Hz до 20 kHz за 15 секунди.

Използване на тест плочите за тестване и настройване на грамофона.

Използването на HFN 002 Test LP ми помага много за окончателно настройване на който и да е грамофон.
Сами си представете, колко много и различни плочи трябва да изслушам докато попадна да речем на запис с по-високо реперно ниво и изведнъж да установя, че натискът върху иглата е недостатъчен за правилното `и възпроизвеждане.
Преодоляването на трите нива +12, +14 и +16 dB от тест плочата ми гарантират, че няма да имам никакви проблеми при възпроизвеждането на различни плочи.
Също така механичната резонансна честота на системата рамо-доза без тази плоча, трябва да го изчислявам.
При това нямам никаква гаранция, дали не съм пропуснал случайно някой елемент, чието тегло участва при изчислението.
С тест-плочата измерването на механичния резонанс става за 1 - 2 минути.
Ето един клип заснет от мен при настройването на моя грамофон, за да видите колко лесно и бързо става това:

Грамофон Lenco L450 с две рамена.

Механичният резонанс на това рамо, което е с доза Stanton 681 ЕЕЕ е 7 Hz в хоризонтална посока, както сами може да се убедите.
Идеалният вариант е механичния резонанс на системата доза-рамо да попадне в границите между 8 и 15 Hz и в двете посоки.
По-ниският механичен резонанс се дължи на голямата еластичност и мекота на дозата - compliance: 25 x 10-6 см/дин.
При такава резонансна честота има опасност плочи с радиално биене на браздите да възбудят рамото и то да изпадне в механичен резонанс, а това да доведе до лоша устойчивост на иглата в браздата (trackability).
Измереният механичен резонанс във вертикална посока на същата система рамо-доза е 9 Hz.
За сега съм оставил системата рамо-доза да работи в това положение, като внимавам да не поставям плочи с голямо радиално биене.
В тази ситуация за да повишим механичния резонанс - варианта е олекотяване на ситемата шел-доза-рамо.
В противен случай трябва да сменим дозата с такава, която има по-малка еластичност на окачването на иглата.

Резонансът на другото рамо с доза Denon DL110 e съответно 9 Hz в хоризонтална и 11 Hz във вертикалната посока.
И тук както в предишния случай, механичният резонанс е изместен леко в долната част на диапазона 8 - 15 Hz.
Причината е ваничката с демпфаща течност, която сваля допълнително резонансната честота.
Иначе еластичността (compliance) на дозата е 8 - 10 x 10-6 см/дин, което за това рамо с 10 гр. ефективна маса е даже малка.
За да се вдигне леко резонанса може да се смени демпфащата течност във ваничката с по-малък вискозитет.
За момента рамото и дозата се съчетават добре в звуково отношение при тази конфигурация и затова предпочитам да не променям нищо.

С помоща на секции 6+7+8 от страна "А" настроих оптимално натиска върху иглите и антискейтинга.
За Stantоn 681 EEE окончателният натиск се получи - 1,25 гр, а за Denon DL110 - 2 гр.

Проверка на честотната характеристика.

Сега след като вече грамофонът ми е настроен оптимално, преминавам към измерване на честотната характеристика.
Необходимо е RIAA корекцията да е доста точна, за да не се вкарва допълнителна грешка.
При последните измервания които направих на моя коректор, отклонението на корекцията е +- 0,5 dB в диапазона 50 Hz - 15 kHz.
След две години експлоатация и в следствие на промяна в режимите на лампите, отклонението леко се е увеличило като при 30 Hz и 20 kHz спада е - 1 dB.
При непретенциозни измервания в ръкав от +-3 dB каквото е това, тази точност е напълно достатъчна.
За целта ще използвам плочата на фирмата EMI в следната опитна постановка:

Постановка за измерване. Постановка за измерване.

Преди да направя измерванията ето техническите спесификации на двете дози, които ще ми трябват при анализа на резултатите:

Stanton 681 EEE/mk III

Moving Iron Cartridge
Frequency Response: 10 to 22kHz
Output: 0.7mV ( 1 kHz )
Channel Separation: 35dB ( 1 kHz )
Channel Balance: within 2dB ( 1 kHz )
Tracking Force: 0.75 to 1.5 grams
Stylus Tip: Stereohedron 0.3 x 0.7 mil (7,6 x 17,8 µm)
Cantilever: aluminium
Compliance: 25 x 10-6 cm/din
DC Resistance: 1300 oHms
Inductance: 930 mH. Nom. 
Cartridge Weight: 6.3 grams
Recommended Load: 47 kOhms, 275 pF
Denon DL110

Moving Coil Cartridge
Frequency range: 20 Hz to 45 kHz
Output: 1.6 mV ( 1 kHz )
L, R separation: more than 25 dB ( 1 kHz )
L, R sensitivity difference: 1 dB ( 1 kHz )
Stylus force: 1.5 ~ 2.1 g 
Stylus Tip: special elliptical 0,1 x 0,2 mm rectangular cross
Cantilever: aluminium
Compliance: 8 x 10-6 cm/din
Electrical impedance: 160 oHms

Cartridge Weight: 4.8g
Load resistance: more than 47 kOhms

Получиха се интересни резултати!
Ето данни от измерването на доза Stanton 681 ЕЕЕ/mk III:

Данни от измерването на Stanton 681 ЕЕЕ.
ЧХ на Stanton 681 ЕЕЕ.
Данните в таблицата се отнасят за левия канал.
Десният е с незначителни отклонения спрямо левия.
На първия ред са нанесени измерените разлики спрямо реперното ниво от 1 kHz в дицибели.
На втория ред са нанесени грешките при записа на плочата взети от задната страна на обложката.
Взел съм и под внимание, че честотите от 10 до 20 kHz са записани с ниво -6 dB спрямо реперното ниво на 1 kHz.
На най-долният ред са данните от сумирането на разликите които дават окончателното отклонение при различните честоти.
Тези данни са използвани при построяването на честотната характеристика на дозата.

Отклонението от -1 dB на 30 Hz, е от RIAA коректора, както уточних по-горе.
Вижда се, че това се получава и при двете дози, така че при 30 Hz можем да считаме, че нивото на сигнала няма отклонение.
Общо взето честотната харакнеристика е равна до към 4 kHz, където се наблюдава лек спад от -1,5 dB.
Този спад не е характерен за тази доза, така че го отдавам на натрупване на грешка от измерването и евентуално от коректора.
При честота от 16 до 18 kHz се наблюдава лек пик от +3 dB.
Според теорията - всички дози по принцип имат някакъв резонансен пик във високочестотната област.
Той се предизвиква от резонанса на подвижната система на дозата, който зависи от ефективната `и маса.
Идеалният вариант е когато той е изнесен в областта над 20 kHz.
В интернет открих, че подобни данни за тази доза са получени и от други - например отзивите в този сайт: Stanton 681 EEE Mk III Cartridges Reviews и във форума на: Audiokarma.

А това са данните от измерването на доза Denon DL110:

Данни от измерването на Denon DL110.
ЧХ на Denon DL110.
Фабрична ЧХ на Denon DL110.
Вижда се, че честотната характеристика на DL110 е с по-малки отклонения и е много по-равна в сравнение с тази на 681 EEE.
Най отдолу е дадена честотната характеристика на дозата от фирмата производител.
Измерената от мен честотна характиристика почти съвпада с фабричаната такава.
И при мен има лек подем в честотата от 5 kHz нагоре.
На 20 kHz повишението измерено при мен е +2,5 dB, а при тази на Denon +4 dB.
Ако мислено се повдигне кривата на честотната характиристика нагоре с 0,5 dB, така, че нивото на 5 kHz да стане 0 dB, тогава това нарастване ше се получи около +3 dB.
Освен това трябва да се има на предвид, че грешката от коректора на 20 kHz e -1 dB, така че имаме същото отклонение както в оригиналната графика.
Дозата вече е разсвирена - има около 100 часа работа, така че вече е достигнала оптимален режим.
Сравнявайки двете характеристики на Stanton и Denon тук кривата на честотната характеристика няма гърбица, което показва, че резонансния пик при DL110 е изведен над 20 kHz.

Сравнявайки двете дози съгласно получените резултати, определено DL 110 е с по-добри параметри.
На практика при възпроизвеждане на музика нещата не стоят точно така.
DL110 действително свири равно и балансирано, бих казал дори аналитично.
681 EEE дава по-богат тембър - ясни високи и мек бас.
Ето защо при мен тези две дози с двете рамена се съчетават чудесно.
При по-стари и износени плочи, където високите са по-слаби - 681 се представя отлично.
При по-нови плочи и такива с подчертани високи DL110 пасва по-добре.
Единственият недостатък на Stanton 681 EEE/mk III е склонноста му към леко сибилянтно възпроизвеждане на шипящи звуци като "с" и "ш" при записи с по-остро записан вокал.
Определено двете дози се представят идеално на моя грамофон като се има на предвид, че това са дози от ниско и средно-бюджетния клас.

Накрая искам да спомена, че честотните характеристики на дозите могат да се свалят и чрез сигнал с розов шум.
При това не е необходимо да използваме RIAA коректор, за да можем да избегнем грешката внасяна от него.
Такова измерване дава по-точна представа за честотната харастеристика на дозите.
За мен обаче е важно да видя как се представя цялата система (доза, рамо, грамофон, коректор) до входа на усилвателя.
Затова считам, че използваният от мен метод за измерване, дава по точна оценка за цялостното състояние на системата.

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 - 2012 год.