Навигация:   Главная  –  Звук  –  Тонарм (Tonearm)






Звукосниматель электрофона, тонарм (Tonearm)

Узел, часть электропроигрывающего устройства электрофона, проигрывателя грампластинок.

Они бывают двух типов – поворотные (рычажные, 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°, что обеспечивает минимальную ошибку следования.

Поворотный (рычажный) тонарм:

Поворотный тонарм, рычажный тонарм, pivoted tonearm Поворотный тонарм, рычажный тонарм, pivoted tonearm

Тангенциальный тонарм:

Тангенциальный тонарм, tangential-tracking tonearm

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. 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.

Задача тонарма состоит в том, чтобы поддерживать звукосниматель над поверхностью пластинки и направлять его иглу по канавке с записью. Тонарм должен обеспечивать достаточно неподвижную опору для звукоснимателя и в то же время быть достаточно легким, чтобы следовать всем изгибам и колебаниям звуковой канавки; выполнять движения вверх-вниз, вызванные неровностью поверхности слегка покоробленной грампластинки, а также отслеживать ее эксцентриситет (смещение центрального отверстия пластинки относительно геометрического центра). К тому же он должен оказывать минимальное воздействие на весьма уязвимые звуковые канавки.

Поворотные тонармы обладают рядом принципиальных недостатков, которые и привели к разработке тангенциальных конструкций.

Идеальный тонарм должен поддерживать головку звукоснимателя в том же положении относительно звуковой канавки, в каком находился резец рекордера (записывающей головки). Во всех профессиональных устройствах грамзаписи используются тангенциальные устройства перемещения записывающей головки, движущиеся по радиусу лакового мастер-диска. Но в рычажных тонармах звукосниматель перемещается по дуге, а значит, положение иглы относительно звуковой канавки постоянно меняется. В результате возникает ошибка следования (или угол горизонтальной погрешности) как разность между положениями игл относительно канавки при записи и воспроизведении

Эту ошибку можно минимизировать с помощью определенного изгиба тонарма, называемого горизонтальным углом коррекции. Этот угол может быть обусловлен применением плавно изогнутой J- или S-образной трубки тонарма или изменением углового положения звукоснимателя, закрепленного на конце прямой трубки. Угол коррекции в современных тонармах составляет 25°, что обеспечивает наименьшую ошибку следования. Следует отметить, что введение угла коррекции не полностью устраняет ошибку следования. Вместо этого оно создает небольшую ошибку следования в направлении к внешнему краю грампластинки, которая постепенно уменьшается по мере приближения звукоснимателя к середине грампластинки. В этой средней точке иглы звукоснимателя и звукозаписывающей головки находятся в одинаковом геометрическом положении относительно звуковой канавки, а следовательно, ошибка следования равна нулю. По мере того, как звукосниматель продолжает движение по звуковой канавке к центру, эта ошибка снова возрастает.

У тангенциальных тонармов отсуствует ошибка следования и скатывание, 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. Однако тангенциальные тонармы имеют более высокую горизонтальную составляющую момента инерции. Так как ось вращения отсутствует, действующая масса тонарма равна его полной массе и значительно выше, чем у рычажного устройства. Поэтому конструкция тангенциального тонарма обычно представляет собой компромисс между слишком малой вертикальной и слишком большой горизонтальной составляющими момента инерции.

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 следящие приводы 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.

Тангенциальные тонармы сложнее в настройке, они требуют периодической регулировки. В них применяются воздушные насосы, шум которых, если не принять достаточных мер по звукоизоляции, будет мешать прослушиванию музыки. Приверженцы поворотных тонармов настаивают на том, что свойственные тангенциальным конструкциям геометрические преимущества сводятся на нет необходимостью постоянной заботы о поддержании жесткости тонарма и демпфировании резонанса.