Friday, July 15, 2022

做唱臂很難?是否能將唱臂做得和刻片機的動作原理一模一樣?

 與朋友在討論唱臂的設計時,不時會有人說,那將唱臂做得和刻片機的動作原理一模一樣,不就好了嗎?乍聽之下,似乎很有道理。但實際上,問題卻並非那麼單純。

首先要瞭解的基本差異是,刻片機刻片時,從外到內圈的移動,是主動式的運動。也就是說,刻出來的溝槽往內以螺旋轉入,是由刻片師決定以何速率來推進。但在播放唱片時,唱臂是處於被動的狀態。它由外往內的運動,是由溝槽導引唱針,施力於針桿,然後帶動唱臂所致。這時,克服唱臂軸承的摩擦力及移動慣性質量所需的力,就幾乎都由唱針與唱頭來承受。而且,因為唱片在壓製時,一定存在某種程度中心不正的情況,所以唱頭的針尖與針桿,持續地存在內外交互搖擺的運動。因此,如果唱臂的慣性質量較高或移動時的摩擦阻力大,加上唱頭所受的外力隨時都在變更方向,由此可以想見,針尖與針桿受到來回的 stress力度是相當可觀的。

但是,從另一方面來考量,我們要記得,唱頭的發聲,是靠針尖的上下左右振動帶動發電機構產生的。所以,假如唱臂的質量太輕,輕到隨著針尖同時一起同步運動,那唱頭就無法感應到這些振動,失去了溝槽裡的資訊。因此,唱臂在垂直方向要提供適當的針壓,而且水平與垂直方向都要有足夠的慣性質量,來提供一個穩定平台,讓針尖可以忠實地拾取溝槽裡的訊息。此外還要考慮到與唱頭搭配時,低頻共振的問題。如果太高,已經到音樂訊號的低頻範圍,就會造成低頻響應的問題。而太低的話,接近唱片偏心或不平的頻率,又可能引起抖動的問題。

所以要設計一支可以與多數唱頭搭配的好唱臂,需要考量的因素,有相當的複雜程度。而以上這部分的考量,還只是冰山的一角而已。