Friday, July 8, 2022

抗滑與側向力基礎概念之2:針尖在播放時的運動軌跡

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我們討論過側向力的來源,可以分為二大類,第一類是在1/20秒(也就是多數唱頭/唱臂組合的低頻共振頻率之下)或更長的期間,不會改變作用方向。另一類則是在1/20秒或更短的期間內,持續來回變更方向。用電學來比擬的話,第一類的側向力相當於加諸於放大線路的DC直流偏壓(bias),而第二類是交流AC模式。

而最重要的觀念在於:

第一類的作用力,唱頭阻尼無法吸收,是要關注的焦點。第二類的作用力,絕大多數可被唱頭阻尼吸收。


而在討論如何觀察/測量側向力及其影響之前,要先瞭解唱片溝槽的形狀,以及播放時唱頭針尖是如何運動。概括來說,唱頭的功能是反向回溯刻片過程之能量轉換,將機械動能轉為電能訊號。而唱頭針尖播放時的目的,在於重現刻片針軌跡,兩者軌跡越接近,失真越小。

立體聲唱片,內側溝槽為左聲道,外側為右聲道。以下所有溝槽圖,是由上方觀察,唱片中心孔在朝左方延伸遠處,唱片外緣朝右方延伸。圖1是只有左聲道有正弦波訊號的溝槽,兩藍線之間為一溝槽,可以看到內側為正弦波之規律起伏,外側接近直線,中央為波動較小的溝槽底部。圖2是僅有右聲道有訊號,兩紅線間為一溝槽。

在沒有側向力或其它干擾的情況,當播放只有左聲道有訊號時,從正面觀察,唱頭針尖會如圖3裡藍色箭頭的方向,與水平呈45度角來回運動。右聲道的狀況,則如圖3裡紅色箭頭方向。

4mono訊號的溝槽,左右聲道的訊號完全相同,而且相位一致。唱頭針尖播放這樣的溝槽,就會如圖5的紫色箭頭一樣,只有水平方向的運動。圖67,都是mono訊號的溝槽圖,比起圖4強度逐漸增加,可以想像針尖在播放時,水平來回擺動的幅度會越來越大。

圖1


圖2


圖3


圖4


圖5


圖6


圖7