Практики за настройване на грамофонните дози
"Practices for the phono cartridge setting"



Част 1-ва

Основните стъпки за настройвнето на грамофонните дози съм разгледал в статията Регулировки на грамофона "Turntable adjust"
Освен използването на графични шаблони и тестови плочи за правилното ориентиране на иглата в браздата, в света отдавна се използват компютри снабдени със специално разработени за целта програми и цифрови микроскопи.
Така в много от случайте се печели време и се повишава точността, като същевременно се гарантира максимално точно и правилно възпроизвеждането на записаните музикални произведения, с минимални изкривявания.

Една такава програма, с която съм работил е "Adjust+" на Christian Feickert, която дава следните възможности:
- прецизно настройване на азимута;
- точно настройване на оборотите на грамофона;
- проверка на резонанса на системата рамо-доза;
- измерване на честотната характеристика на аналоговия тракт;
- измерване нeравномерността на въртене на грамофона;
Програмата се предлага на CD, с активационен ключ записан на флашка, заедно с пакет съдържащ тестова грамофонна плоча.
Разработена е в две версии за професионална употреба (версия PRO с цена 424Є) и за домашна употреба (версия HOME с цена 274Є).
Аз имах възможността да работя с професионалната версия, а това е сайтът на фирмата, от където може да се закупи.

Диск с програмата и активационен ключ Тестова плоча

Програмата се инсталира на компютър, за предпочитане лаптоп, за да е лесно преносим.
След това микрофонният вход на компютъра се свързва с фонокоректора посредством кабел.
Стартира се програмата, активира се чрез активационния ключ и е готова за използване.
От всички приложения, за мен най-голям интерес представляваше частта за настройване на азимута.
Принципът на работа е следният:
Чрез завъртане на шела (или тръбата на рамото) с грамофонната доза около хоризонталното си положение в ляво и дясно се правят поредица от измервания.
За предпочитане е това да става през равни интервали на завъртане(примерно през 1°) в поне 5 точки.
Компютърът сравнява измерванията и чертае графика, от която става видно съвсем точно къде трябва да се фиксира дозата.
Програмата работи, чрез сравняване на интензитета и фазововите измествания на сигнала в двата канала.
За да улесни потребителите, фирмата е качила и демонстрационно клипче:

Един от най-важните параметри за правилната ориентацията на иглата в браздата, е регулирането на вертикалния ъгъл "Vertical Tracking Angle (VTA)".
Знаем, че VTA касае наклонът на конзолата с иглата (cantilever) спрямо хоризонталната повърхност на плочата.
Този наклон на конзолата се прави с цел иглата на дозата при възпроизвеждане, да се адаптира максимално точно към наклона на вертикалната модулация при нарязването от звукозаписната машина на лаковия носител (acetate).
При нарязването на лаковия носител резецът освен хоризонтално, трепти и вертикално.
Вертикалните трептения създаващи вертикалната модулация на сигнала, не са перпендикулярни спрямо повърхността на плочата, а са наклонени в посока на движението на плочата на ъгъл равен на VTA.
Стандартът в момента го регламентира да бъде 20° (+5°), а до 1975 г. е бил 15°.

В последно време в употреба влезе още един ъгъл - SRA (Stylus Rake Angle), след като между виниломаните стана популярна една статия на Michael Fremer публикувана на сайта http://www.analogplanet.com/.
How to Use a USB Digital Microscope to set 92 Degree Stylus Rake Angle (SRA) и касае използването на USB микроскоп за точното ориентиране на иглата в канала на браздата.
Статията е написана, след като Fremer се запознава с една публицация More than one Vertical Tracking Angle написана през 1981г от Jon Risch и Bruce Maier.
Risch и Maier иследват подробно процеса на проследяване на модулацията в браздата на плочата от игличката на дозата, в зависимост от промяната на вертикалния ъгъл - VTA.
Те установяват, че несъвпадането на VTA на записаната информация и на VTA при възпроизвеждането на тази информация, предизвиква ефект на модулация на сигнала с определен процент, в зависимост от съдържанието на ниските честоти във вертикалната компонента.
В статията е разгледано подробно влиянието на този ефект при използването на различни видове игли, както и са направени количествени замервания на изкривяванията и спектрален анализ.

SRA според Maier и Risch




Изводът до който двамата стигат е, че SRA характеризиращ наклона на контактната линия на върха на иглата със стените на канала оказва много по-голямо значение от VTA и влияе в по-голяма степен върху качеството на възпроизвеждане на сигнала с минимални изкривявания.
Те препоръчват SRA ъгълът да бъде около 91° - 92° (измерен спрямо повърхността на плочата в посока обратна на часовниковата стрелка).
В резултат методиката с използването на USB микроскоп набира бързо скорост и става популярна, понеже спестява много време необходимо за направата на многократни прослушвания.

Така се случи, че неотдавна имах възможност да исползвам тази методика и сега ще ви запозная с резултатите от нея.
Пакетът с електронния микроскоп Dino-Lite включва в себе си CD с програма за използване "Dino Capture", стойка с гъвкав накрайник за завъртане на микроскопа във всички посоки и свързващ USB кабел:

Dino lite Диск с програмата Dino capture Измерване на SRA нa доза Benz Micro

Работата с програмния пакет на електронния микроскоп е лесна.
Освен с възможностите си за работа по изображението и картината получена от микроскопа, тя дава възможност и за направата на измервания.
Чрез прекарването на вектори между определени точки и завъртането им, могат да се измерват ъгли.
Преди да започна, проверявам още веднъж някои настройки на дозата Benz Micro Glider, която ще измервам.
Това са оптималния натиск на дозата (при мен той е 1,8 гр,) и дали рамото при спусната игла върху плочата е хоризонтално спрямо повърхността`и.
Едва след това започвам с измерването, защото от тях зависи крайния резултат.
Ето снимки от измерванията на SRA за дозата:

Измерване на SRA с микроскоп Измерване на SRA с микроскоп Измерване на SRA с микроскоп

Първото което трябва направя е да намеря подходящо разположение на микроскопа странично на 90° спрямо дозата и то колкото е възможно по-точно.
Ако микроскопът е разположен под друг ъгъл, може да се получат грешни измервания.
Трябва да е приближен на оптимално разстояние от ръба на плочата, за да може да се фокусира добре изображението.
Рамото се ориентира и се спуска така че върхът на иглата да опре в самия край на плочата.
Свързва се микроскопа с лаптопа и се стартира програмата за видеонаблюдение.
Правят се съответните настройки на фокуса и осветлението и се проверява качество на изображението.
Върхът на иглата трябва да се вижда ясно, в противен случаи, се предприемат допълнителни мерки.
Примерно между плочата и върхът на иглата може да се сложи тънко бяло картонче, или някакво пластмасово фолио, за да се получи ясно изображение.

Измерване на SRA с микроскоп

Вижда се от снимката, че погледнат отстрани (под 90°), върхът на иглата изглежда заточен като клин.
За да намеря колко градуса е SRA трябва да измеря ъгъла от повърхността на плочата до първия наклон SA0 и той е 63°.
След това измервам ъгъла между повърхността на плочата и втория наклон SA1, който е 126°.
Ъгълът във върха на клина е SA1-SA0, или 126°-63° = 63°.
Остта на симетрия на върха на иглата съвпада с ъглополовящата и тя е разположена в средата на ъгъла: 63°/2 = 31,5°.
Или от повърхността на плочата до ъглополовящата имаме 63°+31,5° = 94,5°, който ъгъл на практика е SRA.
Сметката се прави по-лесно като се съберат първия и втория ъгъл и резултата се раздели на 2.
(126°+63°)/2 = 94,5°.
Вижда се, че резултатът е с 2,5° по-голям от изискуемите 91° - 92°.

При това положение имам два варианта да намаля SRA с 2,5°:
- Първият е да се опитам да сваля задния край на рамото.
- Вторият е да увелича натиска въху иглата при което конзолата ще промени наклона си, VTA ще се намали, което ще намали и SRA.
Промяната на VTA, или отклонението `и от стандартната стойност според Risch и Maier, води до неправилно проследяване на верикалната модулация и повишаване на четните хармоници в сигнала.
Докато промяната на наклона на върха на иглата, или отклонението на SRA от 91°, 92°, води до появата на нечетни хармоници в сигнала, което е по-лош вариант.
Затова когато се налага, има смисъл чрез променяне на VTA, да компенсираме SRA.
Преди да пристъпя към сваляне на задния край на рамото решавам да направя сметка - с калко мм трябва да го сваля за да променя VTA с 1°.
Ако дължината на рамото от остта на въртене до върха на иглата е в мм и го отбележим с Y, а разстоянието на което трябва да го свалим е X, то тогава X/Y = tg1°.
Ако приемем, че при 9`` рамена Y = 228,6 mm, то X = Y*tg1°, или получаваме X = 228,6*0,0175 = 4мм.
За 12`` рамо сметката за X се получава - X = Y*tg1°, или X = 304,8*0,0175 = 5,33мм.
Следователно и в двата случая, за да компенсирам разликата на VTA от 2,5°, трябва да сваля рамото приблизително с около 1 см, което е невъзможно в моя случай, а да не говорим, че отстрани няма да изглежда и добре!
Затова решавам да действам комбинирано!
Препоръчителният натиск за дозата Benz Micro Glider по спесификация е от 1,7 до 2,2гр и натискът от 1,8 гр. беше избран с цел върхът на иглата да сработи в облекчени условия, след което щях да оптимизирам натиска.
За да стане ясно, дозата е ретипната от мен с игла на Audiotechnica - ATN440MLa, изискваща препоръчителен натиск за дозата AT440 1,0 - 1,8 гр, или оптимално 1,4 гр.
Статичната еластичност (compliance) на окачването при Benz Micro, обаче е по-малка (по-твърдо) в сравнение с AT440, така че иглата поставена в тези "нови условия" ще трябва да работи с препоръчителния натиск, който дават на дозата Benz Micro.
Понеже иглата вече е разработена, решавам да увелича натиска до 2,1 гр. и да сваля задния край на рамото с 4-5мм, след което да направя ново измерване.

Измерване на SRA с микроскоп

Намираме отново SRA = (SA0+SA1)/2 = (123,620+60,600)/2 = 184,220/2 = 92,11°.
Този резултат, вече отговаря напълно на изискванията и затова преминавам към най-интересното - прослушване.

Първите ми впечатления са, че звукът леко е "омекнал".
Чинелите се чуват с една идея по-тихо и по-чисто, като същевременно не са така изразителни каквито бяха преди.
Добре се възприемат различните стилове музика.
При по-високи нива на звуковото налягане (нормално слушане), се чуват добре и едва доловими детайли, като се има напредвид, че аз слушам на усилвател с 1W изходна мощност.

За тези които не разполагат с възможности да си купят USB микроскоп, предлагам един друг вариант да проверят SRA ъгълът на иглата.
Достатъчно е да разполагате с по-мощна лупа и малко въображение.
Върхът на иглата се вижда чудесно с помоща на лупата, а даже и с просто око.
За да проверите наклона на иглата е достатъчно на малко листче хартия, да начертаете линия наклонена под 92°, да закрепите листчето зад иглата и с помоща на лупата да погледнете има ли наклон на иглата спрямо линията.
За невярващите, ето снимки, за да се уверят че методът работи:

Измерване на SRA с лупа Измерване на SRA с лупа Измерване на SRA с лупа

Измерването на SRA за някои видове игли е по-трудно, или почти невъзможно.
Например, при заточване на върха на иглата тип Shibata, контактната линия не съвпада с остта на симетрия на кристала, а е леко наклонена под определен ъгъл.
Същото е положението и при заточването тип Fritz Gyger
По-долу са показани игли със заточване тип сфера и Fritz Gyger:

Сфера Glider Glider

При заточване тип сфера нямаме SRA ъгъл, защото контакта на иглата със стените на канала е само в една точка.
Както и да е наклонена иглата, контакта си остава точка, а не линия!
Тези особености трябва да се имат предвид, за да не се допускат грешки.

Използвал съм този метод за измерване на SRA с помоща на микроскоп в още два случая.
В единия установих по-голям, а в другия по-малък ъгъл за SRA, като разликата достигаше до 2, 3 и повече градуси под и над нормалното!
Напълно възможно е появата на такива разлики, понеже в някои от случайте се използват сложни форми на заточване на върха на иглата.
Вследствие на това, контактната линия на върха на иглата, се явява изместена и не съвпада с остта на симетрия.
При това положение да се повдига, или сваля рамото в неразумни граници е напълно необосновано.
В края на крайщата, това е само един спомагателен метод за правилно установяване на върха на иглата в браздата на плочата.
По-долу съм показал таблици с разположението и размерите на контактните петна на някои от най-разпространените игли, както и VTA ъгълът на наклона на конзолата на някои по-известни дози на различни производители:

Контактни петна на различните игли
AudiotechnicaAT3320°
AT15023°
AT35X20°
DenonDL11020°
DL10316°
DL10718°
DynavectorDV-50A20°
GraceF-8L`1023°
F-8M26°
Ikeda9CV20°
GoldringEroica GX20°
OrtofonMC-2020°
PickeringXV15/625E22°
999VE21°
ShureV15-III15°
V15-IV15°
Technics200C20°
MicroM-2100/e30°

От последната таблица се вижда, какви големи разлики има в ъглите на конзолите при различните производители.
Към това трябва да добавим, че дължината на конзолите също е различна.

Интересни са и отзивите в чуждите форуми по този въпрос!
Прочетох мнения на някои авторитетни имена, относно методиката за измерване с микроскоп изожена от Michael Fremer.
Например - Harry Weisfeld основател и шеф на фирмата VPI и Peter Ledermann от Soundsmith твърдят, че рамото трябва да е хоризонтално, след което измествайки го леко нагоре, или надолу, да се търси на слух най-доброто положение.
Peter Ledermann е шеф и главен инженер на Soundsmith и прави в момента едни от най-добрите дози в света!
Frank Schroeder казва, че правилният избор според него е, чрез настройване на времената между основния (фундаментален) звук и хармониците му!
Както и да го тълкуваме това, очевидно и той не споделя напълно, че SRA непременно трябва да е 91° - 92°.
Според мен, тази методика допълва досега известните начини за ориентиране на иглата и в никакъв случай не е панацея за абсолютна истинност.
За да си изясним значението на VTA и SRA е добре да разгледаме по-подробно процесите за нарязване и възпроизвеждане на грамофонни плочи, което ще направя във втора част на статията.

Продължете към част 2-ра

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 - 2017 год.