Sunday, July 10, 2022

抗滑與側向力基礎概念之13:特殊器材(MONO唱頭,非典型臂等)的抗滑討論

 搖擺唱頭蓋

367372期音響論壇我發表過評論的,韓國Nasotec Swing Headshell搖擺唱頭蓋,以彈簧來吸收側向力,效果上類似將唱頭的順服度提高。當時測試的結果顯示,它並不會減少一個唱頭所需的抗滑力,而所造成的副作用,是循軌誤差。在唱頭安裝設定正確的狀況下,位於幾何零點(null points)時,唱頭應該處於沒有循軌誤差的正切狀態。但這時若因各種因素而發生側向力,搖擺唱頭蓋的反應就會使唱頭偏離正切,造成誤差。而除了零點之外,其它位置也會有不可預期的角度改變,可能使循軌誤差增加或減少。換句話說,搖擺唱頭蓋等於是在側向力與循軌角度之間做了取捨,犧牲可預測的循軌誤差來換得側向力的減少。這與我在339期評論過,沒有補償角的Vid Lab Rigid Float直線短臂的設計出發點有點類似,都將減低側向力的重要性擺在循軌精確度之前。音質上所付出的代價,主要是透明度會有所犧牲。

正切支點臂

即使是號稱正切,但這類支點臂只要在唱頭安裝處,存在有補償角,抗滑還是必須的,這在之前的專欄文已經討論過。國內用家不少的Thales唱臂,抗滑強度無法調整,因此選擇搭配的唱頭時,最好採用原廠已經測試過的型號。其它的支點正切臂,我還沒有足夠的安裝使用經驗可以分享,等以後適當時機再作報告。

直線支點臂

近年來出現一些直線支點臂,安裝唱頭處沒有補償角,因此唱頭針尖與溝槽產生的摩擦力,「理論上」會正對著唱臂軸心,播放時不會產生側向力。然而實際上,唱頭針桿的角度仍會存在唱頭製作與安裝時的微小誤差,不可能完美,側向力也隨之發生。這現象在Viv Lab Rigid Float超短直線臂上,我都驗證過。由於這類唱臂幾乎都不提供抗滑機制,如果想完全處理側向力,就要靠自力救濟,例如將唱頭稍微反方向扭轉,讓針桿完全對正唱臂軸心。

Mono唱頭的場合

近年來黑膠復興,不僅是立體聲錄音的唱片,更早期的單聲mono錄音,也得到相當的關注。除了少數極早期,規格還未統一時的唱片,mono的刻片頭,都只有水平向的運動。因此絕大多數的mono唱片,播放時唱頭的針尖,也只會在平行於唱片表面的方向來回振動。立體聲唱片的場合,播放時則會混有垂直於唱片表面的上下方向的振動。

Mono唱頭的發電原理,基本上與立體聲唱頭相同,主要差別在於將內部的發電機構簡化,因為只需要感應針尖在水平向的運動。如圖8裡,是同一MC唱頭的mono型式與立體聲型式。立體聲的場合,十字形的繞線架與水平呈45度角的X形,而且線圈在X交叉的兩個方向都有。Mono線圈是將繞線架轉正維持十字,而且只有其中一個方向有繞線圈。

用立體聲唱頭播放mono唱片,在技術上完全沒有問題。那為何還要用mono唱頭?有些資深的「專家」說是廠方賺錢的噱頭,有些則信誓旦旦說一定要用mono唱頭才會有最佳音質。從數據方面來看,用標準的1kHz正弦波mono測試訊號,以同型唱頭的立體聲與mono版本分別去測量,mono唱頭的THD失真數據會低很多。另外的好處是,從理論推測與聽感驗證顯示,唱片的表面雜音會比較少。這些效應,都是由於mono唱頭只感應水平向的針尖運動,使得失真與雜音量減低。坊間有些師傅把立體聲唱頭裡頭的線圈串接起來,說是變成mono唱頭。這樣其實除了輸出電壓增加的效果之外,垂直向的針尖運動還是會感應出訊號,因此並沒有以上所說,真正mono唱頭的兩個主要優點。

之前專欄文的討論裡說到,要播放強度足夠的mono測試訊號,經由觀察/聆聽左右聲道的失真差異,來判定側向力的方向,藉以設定正確抗滑。如果右聲道失真較大,顯示針尖受內側溝槽壓迫,抗滑不足。左聲道失真較大,則反之。在調整到左右聲道都沒有失真或失真大小接近一致,抗滑就接近正確。但是,如果用mono唱頭,左右聲道播出的訊號無論如何都是一致的,那該依據什麼去調整?

首先,要用光滑表面的唱片或LD片,來大致判定側向力的方向與強度。如果播放時,針尖一接觸到表面就快速地朝內側移動,就表示要將抗滑調大。先將抗滑調到使針尖朝內移動的速率變慢,大約從外至內要數秒鐘的時間。這時開始用標準的正弦波mono測試訊號,藉由儀器觀察THD失真的絕對值(兩聲道的值會一致),然後嘗試加大或減少抗滑,看數值變化的趨勢走向,來決定是該增加或減少抗滑。當抗滑強度適當時,失真值會是最低。而抗滑太大或太小,失真都會比這個最佳點要高。如果不用儀器就要靠聽覺判斷,代表失真的「滋」聲高低變化。並且要注意左右聲道「滋」聲響度不會有差別,所以目標是將整體失真調到最小。

以下有實際觀測的數據例子:

https://bingrungtsai.blogspot.com/2017/07/mono_30.html


唱頭THD數值先天不平衡

用儀器測量側向力時,除了觀察THD失真數值之外,還要注意到左右聲道波型的對稱。如果一個聲道失真缺角/扭曲,另一聲道也要接近同樣形狀,才算是達到平衡。這是因為,許多唱頭的THD失真率,先天上就不平衡,其中一個聲道較高。如果只看THD數值來調整,將會導致錯誤的結果。像AnalogMagik軟體的抗滑調整,缺點就是只顯示THD數值,而沒有提供波型的資訊。如果遇到唱頭右聲道THD數值本來就比較高,完全按照該軟體指引,會想一直增加抗滑去使之與左聲道平衡,造成抗滑太強的後果。