Monday, July 11, 2022

抗滑與側向力基礎概念之14:直線正切臂的側向力討論

 在直線支點或直線正切臂的場合,有不少人以為側向力不是問題。事實上,這是錯誤的觀念。在之前的討論裡(參見:https://bingrungtsai.blogspot.com/2022/07/0.html  )就已經指出,1A2類的側向力,因唱頭製作或唱頭安裝於唱臂的些許角度誤差,也會使得針桿延長線不完全對正唱臂軸心,有些許向內或外歪斜。針桿受到針尖摩擦力牽引,會引發唱臂向內或向外移動或轉動。此外還有1B1C類,由於唱片中心孔不正,唱片表面不水平等因素所引發的側向力。與直線支點臂一樣,直線正切臂通常也都沒有抗滑機制,因此處理側向力反而比較麻煩。而且,由於直線正切臂的支點在無限遠處,水平方向的慣性質量必然會比支點臂大,所以更需重視側向力的控制,否則唱頭針尖與阻尼受到的壓力,日久必然會造成針尖磨損或阻尼/懸吊變形老化的問題。

調整直線正切臂,讓整個唱盤(尤其轉盤表面)與唱臂在完全水平的狀態極其重要。想要讓唱臂達到水平,一般相當簡單。於氣浮臂的場合,只要調到零針壓,再把臂管調到不會左右移動即可。但要注意的是,這樣不代表唱盤的轉盤表面也是水平的。如果兩者的平面不平行,那播放的時候,就會有來自上坡或下坡而引發的側向力,而且azimuth/HTA VTA/SRA ,甚至針壓,都會隨播放時由外至內產生改變。

而在實際運用時,直線正切臂還要面對的問題是,連接到可動部分的,輸出訊號線或/及供氣管的質量與撓度所造成的干擾。例如圖1ET2的訊號線,與圖2裡的Kuzma氣浮臂的訊號線加上供氣管,不論再細再輕,都會產生一些牽引阻撓而引發側向力,造成一些音質上的不良副作用。因此管線的走向與固定方式,要花一些精神去找到最佳方式。

我用 ET2 氣浮臂時,調整的程序,在此提供各位參考:1)首先用數位水平儀將轉盤表面調至完全水平,2)然後藉由調整唱臂的安裝螺絲,使唱臂移動面達到水平,也就是於零針壓狀態,把臂管調到不動。但重要的是只動唱臂,不去動唱盤以維持轉盤表面水平。3)播放無溝紋的唱片,如果唱臂還會往一個方向移動,就要想法扭轉改變唱頭與唱臂的相對角度,把這種現象消除。如果不能扭轉唱頭,那就只好把整個唱盤的水平略微改變,來達成目的。4)播放一般用來調抗滑的測試唱片,看是否兩聲道的失真接近一致。如果不是,就要再把整個唱盤的水平略微調整。

以上的3)與4)步驟,會因管線的干擾而形成很大的挑戰。例如常見到的,在唱片外圈時,會因管線拉扯而有朝內側向力,而接近內圈時,又會因管線的阻撓產生朝外的側向力,很難找到完全解決的處理方式。也因此,我會建議在這類唱臂上,盡量用順服度高一些,阻尼軟一點的唱頭,才能從容應付殘餘的側向力。

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3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。

圖1



圖2


圖3