近年也出現一些，不按牌理出牌，或構造複雜到不可思議的唱臂。像是沒有補償角的超長或超短臂，還有眾多以各種奇特的機構來達到正切循軌的臂。
沒有補償角的唱臂，主要訴求是不用抗滑機構。但事實上，與之搭配的唱頭針桿，並不會是完美平行於臂身且正對著唱臂軸心點。只要稍稍有偏離，向內或向外的側向力還是會產生，與直線正切臂的情況類似。這個問題，我也實際地在自己擁有的直線超短臂驗證過。因此這類唱臂，應該還是需要提供抗滑設施，唱頭的工作才能處於最佳狀態。而沒有補償角，幾何上的循軌角度誤差必然會較高，播放時二次諧波失真較多，因此會給人聲音厚實溫暖的感覺，但是整體透明度會受限制。
至於在支點臂要達到正切循軌的目標，無可避免，必然會使用到多個軸承，且搭配複雜的機械結構。各個軸承的精密度與滑潤程度，都要在理想狀態，否則唱臂由內而外運動時，將會阻礙到唱頭的運作。而在高溫潮濕落塵量高的環境，這麼多個暴露在外的軸承，只要其中一個的工作性質開始有變化，就會產生阻礙。在我檢查測試過的眾多唱頭之中，大部分針尖一側磨損，或者線圈被拉歪的情況，都是安裝在正切臂。
近年來黑膠復興，除了經歷過低迷時期的一些老廠牌之外，從事黑膠器材製作銷售的新廠牌也不斷冒出來。另外由於金屬/機械的精密加工日漸普及化，每隔一段時間，新奇外觀的唱臂也會在市面上出現。在1980年代之前的黑膠全盛時期，黑膠是聆聽音樂的最普遍手段，其它媒體的選擇不多。而當前各種數位媒體垂手可得，會進入黑膠領域並購買黑膠器材者，分析起來多數並不完全是為了聽音樂，有很大部分動機是出自於「好玩」與「擁有」的心態。 因此價格高，材質/外觀越是與眾不同，或工作方式特別新奇有趣的器材，即使對播放音質的正面效益不大，甚至有負面效應，還是會有不少的追隨膜拜者。尤其是黑膠唱臂，以超高價格，或嘩眾取寵方式來博取關注及消費者青睞的產品，比比皆是。有紮實理論基礎，加工精密的產品，卻反而常被冷落。
以前的年代，12吋唱臂並不多見。近年來的趨勢，唱臂的長度長，質量重，似乎已經成為高價品的必備條件。除了12吋臂幾乎每個廠牌都要有之外，還不時出現更長的機型。去問用家為何要購買價錢高出甚多的加長版本，多數的回答是「循軌誤差較小」，「所需抗滑力較小」。
然而從學理上去分析計算，以同樣切線（例如Loefgren A DIN）安裝調整唱頭至完美的狀態，12吋臂比起9吋臂的最大循軌誤差，只有很小的一點點好處。況且一般人以視覺方式安裝調整唱頭循軌角，即使用了最好的工具，唱頭的安裝也無法完美，而且誤差的角度都會超出長短臂之間的差異。
至於長臂所需的抗滑較小，更是認知上的謬誤。許多人以為唱頭安裝處的補償角（offset angle）在長臂上較小，就會引發較小的向內側向力。而事實上，向內側向力的來源，是針尖與溝槽之間的摩擦力方向，也就是唱頭針桿的延長線，與唱臂軸心之間的直線距離形成力矩。而這個直線距離，不會因補償角的大小改變。所以同樣的唱頭，裝在同型唱臂的長或短版本，播放時所產生的向內側向力是相同的。
而較長臂連帶造成的是質量較高，同樣的唱頭與之搭配，必然會得到較低的低頻自然共振點。這對阻尼硬的唱頭是好事，但是阻尼較軟者就會有共振點過低的問題，音質暫態顯得偏遲鈍，低頻似乎更突出。現今市面上許多長臂的質量都超高，主要為的是顯得有份量而值得其高價位，幾乎所有唱頭裝上去都會有共振點過低的現象。而一般消費者對這都沒有概念，反正唱臂較長，看起來滿足。而且付出較多的金錢，得到的音質不同，心理上就認定必然是好的方向。
Stromtank S 2500 Quantum 2 is a computer-controlled battery-based AC power source from Germany, equipped with the latest 48V battery and inverter technologies. Substituting the isolation-transformer and PS Audio Power Plant combo in my listening room as the AC source, the S2500Q2 transforms the sonic characteristics of the system in a very fundamental way. The mid-range and low-frequency presentation becomes much more full bodied, yet with tuneful, extended and well controlled bass response. Another impressive improvement is in the expressiveness, degree of realism and extended palate of tonal colors/shadings in vocals and instruments, enabling greater enjoyment of every music genre. Additionally, the background in the soundscape further darkens, allowing previously hidden ambient and spatial information details to stand out. With the unit in place, I also notice much easier differentiation among various recording/mixing techniques in the source material, and any audio equipment powered by it seems to demonstrate more of its true potential. Very pricey yet strongly recommended.
The DS 003 incorporates the latest generation of optical transducer technology from the Japanese company DS Audio, and in lab tests has been proved to be built with the highest quality standard. In listening sessions, record after record not only does it further glorify the family traits of background quietness, transient vividness, detail resolution and tonal neutrality, but also have surpassed most conventional cartridges in freedom from mechanical graininess or electronic glare/haze. It is also a definite champion in imaging accuracy/stability throughout the entire audible range. More importantly, the DS 003 has such low level of measurable and perceivable distortion, the illusion of an open-reel master tape being played, or even a live event taking place in the room occurs much more often than any competitor in the similar price range. I am tempted to conclude that, this generation of optical cartridges is now capable of impressing listeners not only with abundant musical information, but also with certain amount of magical and seductive power. Strongly recommended.
AT-ART20 is the latest top-end MC cartridge in production by Audio-Technica. Its relatively high compliance rating requires a tonearm with low effective mass to draw out best performance, otherwise the overall character may lack vividness. In proper working conditions, its uncanny ability to effortlessly depict refined yet realistic texture and harmonics of acoustical instruments, especially strings and keyboards, along with human voices is unsurpassed by competitions at any price point. Bass extension, control and pitch definition is also top notch. Unlike high-end offerings from other brands, ART20 does not impress listeners with in-your-face slams, but with a sonic picture nearly free of any electronic glare or graininess. On the down side, channel separation is measured at a mediocre ~23dB. As such image precision and stage width are not among its strengths.
黑膠唱片上的訊號在溝槽的兩側，要經過讀取，等化，放大的過程，最後才由喇叭/耳機發聲。讀取的方式，主要是由唱頭的針尖與溝槽接觸，藉由唱盤轉盤的轉動，使兩者產生相對運動而使針尖振動。極少數例外的情況是用雷射光束，與溝槽無實質接觸。
黑膠唱頭針尖之運動，目的在於遵循溝槽的起伏，來重現當初刻片刀的軌跡。兩者軌跡越接近，失真就越小，傳真度越高。這是反向回溯刻片過程之能量轉換過程，將機械動能轉為電能訊號，再傳遞至下游的唱頭放大器，前後級擴大機等。
機械動能的來源是唱盤，它提供唱頭發電的能量。因為唱頭是被動元件，在唱盤不轉動的靜止狀態時，由於沒有外來能量來源，本身無法發出訊號。唱盤之轉動，提供恆定之能量，使針尖遵循溝槽訊號振動，帶動針桿及發電機構。以能量供應模式來看，唱盤角色類似於後級擴大機。它要提供穩定能量，再讓訊號加諸其上（modulate），傳送至下游器材。因此能量之純淨度，會直接影響訊號品質。首先轉盤的轉速要準確，播放出的訊號頻率才能與原始刻片時相同。而且轉速要穩定，顫抖率（flutter）與飄移率（wow)都要越低越好。唱盤的避震，除震也甚為重要，否則外來震動雜訊會傳遞至播放中的唱片表面，被唱頭唱針拾取而進入訊號中，再傳遞至下游器材。另外還要考慮的是，基於能量不滅定律，唱頭與溝槽接觸摩擦的發電過程，會造成能量損耗，唱盤的轉盤必須補充並維持能量，才能保持轉速平穩。這也是不同驅動方式與扭力高低的唱盤，會造成音質不同的原因之一。而唱盤各種驅動方式各有其先天的優點缺點，以後會再作分析。
唱頭發電，將動能能量轉換為電能的方式，主要有以下幾種。第一大類為傳統電磁方式，運用法拉第定律，線圈與磁鐵相互運動，切割磁力線發電，發電量與針尖移動速率成正比。相互運動的方式又可概略分為：
· 動圈（MC：Moving
Coil）：線圈（內部可能還包著鐵芯來加強磁力）固定於針桿後端，播放時兩者連帶一起運動，切割過磁鐵的南北磁極之間形成的磁力線，線圈就會感應出電流。線圈質量必須要很輕，才不會妨礙針桿動，因此線圈繞線數少，故而MC唱頭的輸出一般都相當低。
· 動磁（MM：Moving
Magnet）：針桿後端有磁鐵附著，磁鐵與針桿運動時，周遭有幾個線圈會感應出電流。
· 動鐵（MI：Moving
Iron）：與MM類似，只是針桿後端附著的是本身不帶磁的鐵質，去感應附近的磁鐵而產生磁力作用。
第二大類為較不常見的非電磁方式：
· 光電（Optical）：以發光LED照射類似太陽能發電的感光元件，針桿運動時藉由固定在針桿上的遮光板，改變投射在感光元件上的光量，進而產生高低不同的發電量產生電能訊號。與一般電磁發電的主要不同處，在於發電量與針尖位移成正比，而非移動速率。因此在放大與等化訊號時，要以不同方式處理。
· 壓電（Piezoelectric），陶瓷（Ceramic）等不常見方式，限於篇幅在此不討論，有興趣瞭解者可以上網搜尋資料。
另外還有像是日本ELP廠以純光學雷射讀取，與唱片溝槽無針尖接觸。由於使用者更稀少，在此也不作討論。
下圖是一個MC唱頭，除了一般容易看見的針尖針桿之外，唱頭內部構造的主要組成部分。磁鐵（magnet）的前後有磁極（poles）將磁力延伸至線圈的前後方，於兩個磁極之間形成磁場，線圈（coil）運動時會切割磁力線而在線圈內發電。阻尼（damper）之功能，在於抑制多餘震動，並且形成槓桿支點，支撐針桿及線圈之運動。阻尼的彈性及軟硬性質，對唱頭運作及其音質有直接且深遠影響，例如循軌能力，播放針壓，順服度，低頻共振頻率，高頻共振頻率，等等。阻尼的材質，多數以橡膠為主要成分，混入其它材質以調節彈性，制動性與剛性軟硬程度等。各唱頭廠牌所用的阻尼都有其獨特的配方，也會形成該廠唱頭的音質個性。
另外在唱頭內部針桿最後端，從圖裡看不見的一個重要組件是懸吊（suspension）。多數是一細小的鋼絲，其主要之功能在於固定/保持針桿角度，並維持線圈與阻尼的相對位置與壓力，且對唱頭音質有微調的效果。有時看到一些唱頭的針桿歪斜或角度太陡/太低，主要就是懸吊鋼絲的張力太緊或太鬆，所導致的後果。
唱頭的各個零組件，製造過程都會有誤差。而將零組件組裝，多數還是由手工達成，使得產生誤差的可能性更多：
· 針尖研磨誤差：目前世界上各廠牌的唱頭針尖，都由少數幾家OEM廠供應。針尖幾乎是鑽石材質，較低價的由鑽石粉末製成，較高價者由整個鑽石去切削，最後都再研磨成各種形狀的針尖。而加工研磨時，必然會有某種程度的誤差，且每個樣本的誤差程度會有些許不同。
· 針尖安裝角度誤差：OEM會根據唱頭廠的要求，將所指定的針尖種類裝在指定的針桿材質。針桿的材質選擇很廣泛，包括有鋁，硼，碳纖維，鑽石等。針尖安裝在針桿上，也會有一些誤差。有三個可能旋轉軸向，分別會影響到azimuth ，VTA/SRA，與 zenith角度。這些會在後續講到唱頭設定的各種參數時，再進一步討論
· 針桿安裝角度誤差：唱頭製造廠將OEM提供的針尖/針桿組合，安裝至唱頭的發電機構時，多數還是由人工在顯微鏡下操作完成，因此產生誤差的機率相當高。誤差也是有三個可能旋轉軸向，影響到上述的三個角度，爾後會詳細討論。
· 發電機構：各組件包括線圈繞製，磁鐵的製作/安裝角度，以及各組件的相對位置等，都會有誤差。
· 唱頭外殼：頂部安裝面的平整度，安裝螺絲孔位置等，也會有誤差。
因此，在安裝唱頭時必須藉各種工具觀察/測量，在得知有誤差時採取補償措施，之後會有深入的討論。
唱頭還需要安裝於唱臂，才能運作。唱臂所扮演的的角色，是提供讓唱頭得以穩定運作之平台。要注意的一個要點是，唱頭在唱片表面由外至內的移動，其動力來源與刻片頭不同。刻片頭往內的移動是由刻片機所控制，讓溝槽成為逐漸往內的螺旋。而唱頭受溝槽牽引，是被動的受牽引而逐漸往內。這就對唱臂形成了兩種互相矛盾之需求，一方面唱頭針尖/針桿及發電機構在動作時，唱臂必須穩定，避免隨之運動而失去溝槽的訊號內容。另一方面，唱片溝槽帶動唱臂往內漸漸移動的過程，會因中心孔偏移內外擺動，或者唱片表面不平而上下移動，這時又必須靈活對應。因此唱臂的質量不能太小，也不能太大。
唱臂與唱頭搭配，要考慮的因素之一就是兩者加起來的質量與唱頭的順服度（compliance）。一般而言，唱頭順服度低，阻尼硬者，多數需搭配較高質量的唱臂。從直觀角度來看，唱頭阻尼硬的話，唱臂如果太輕，就容易被針桿的運動所帶動。而唱頭順服度高，阻尼軟者，多數需搭配質量較低的臂，唱頭要左右或上下隨唱片溝槽移動時才不會被重質量的臂「拖住」。
從物理/機械學理來看，唱頭與唱臂合起來是一個彈簧/重錘/阻尼系統，本身會有一個自然共振頻率，或稱低頻共振點。這個共振點的頻率高低，主要是由兩者合起來的質量與唱頭本身順服度所決定。這個頻率要控制於8至12Hz之間，以10Hz最理想。共振點太低，例如將阻尼軟的唱頭裝在質量高的唱臂時，就會接近唱片不平或偏心的頻率，可能引發共振而抖動甚至跳針。而且一般而言，還會造成一些高頻音質方面的問題。而將阻尼硬的唱頭裝在輕質量的唱臂，則共振點會太高，接近音樂裡的極低頻訊號，而形成的共振會使低頻顯得肥大渾濁。因此將唱頭安裝於一支唱臂上之前，要先作這方面的考量。至於如何去計算或測量一個唱頭唱臂組合的低頻共振頻率，之後會有詳細的說明。
黑膠唱片上的訊號內容，可能來自於類比盤式母帶播放提供給刻片機，也可來自數位音源或檔案等由播放器轉成類比訊號給刻片機。少數的直刻片（direct-to-disc）則不經中間媒體，在麥克風收音混音後直接進入刻片程序。
刻片機上安裝的刻片頭，如圖1（感謝白金錄音室葉垂青先生提供照片）裡是一個倒置的樣本，是負責刻片的關鍵部分。它的運作是一個能量轉換的過程，運用法拉第定律，將訊號電能藉電磁作用轉為機械動能，大多數在漆盤（lacquer
master或稱蠟盤）或較少數場合直接在金屬盤（direct metal master簡稱DMM）上刻入溝槽（grooves），而且溝槽裡會加上擬似（analog
to）原始訊號的波型───這是黑膠被稱為「類比」媒體的主要原因。刻片機由刻片師操作，決定溝槽深淺及間隔。所刻出的溝槽經過各種加工程序成為金屬壓模（metal
stamper），最後在加熱軟化的膠質原料上壓製形成黑膠唱片。所得到唱片成品的溝槽，會與刻片時的溝槽非常近似。由於種種的考量，訊號進入刻片程序之前，大多會先經過等化的程序，例如RIAA等化，以後會有較詳細的討論。
黑膠唱片上，剖面為90度V形的溝槽，V字兩側可以帶有相同或者不同的訊號。兩側訊號一樣的話是單聲（mono），不同的話就是立體聲（stereo）。立體聲溝槽的內側（靠唱片中心）是左聲道訊號，外側是右聲道。圖2是從上方以顯微鏡觀察左聲道正弦波（sine
wave）訊號的溝槽，兩條藍色斜線之間是一道溝槽。可以看到，內側的溝槽是正弦波的波浪狀起伏，外側則是平直的。圖3是右聲道的正弦波訊號溝槽，外側有正弦波的起伏，內側平直。
圖4裡是唱頭在播放這兩種溝槽時，針尖會運動的方式。播放只有左聲道有訊號的溝槽時，針尖會以藍色箭頭的軌跡方向來回運動。只有右聲道有訊號時，以紅色箭頭來回運動。這些與原來刻片頭的刻片刀，在刻入訊號時的運動軌跡一致。
圖5是以顯微鏡觀察mono正弦波的溝槽，內外側正弦波的起伏週期是一起的，紫色斜線之間是一道溝槽。圖6是唱頭在播放這兩種溝槽時，針尖運動的軌跡，顯示只有橫向的內外運動，沒有垂直向的上下動作。圖7與8同樣是mono正弦波的溝槽，但訊號強度逐漸增加。播放時，唱頭針尖內外擺動的幅度也會加大。播放立體聲（stereo）訊號的溝槽時，針尖則會合併橫向與垂直向的動作，運動軌跡會變得複雜許多。
刻片機將訊號刻到母盤，經過各道工序最後製作成黑膠唱片。在唱片溝槽裡兩側的訊號，會呈現波浪狀內外擺動及/或上下高低起伏。溝槽有兩側，分別是靠唱片中心的內側壁是左聲道，反方向靠外側壁是右聲道，兩者形成一條剖面是V字形的峽谷。如果是mono訊號，兩聲道的訊號是一樣的，溝槽就只有水平向的內外擺動。如果是立體聲訊號，就還會加上垂直方向的高低起伏。圖1是從唱片上方以顯微鏡觀察溝槽，訊號內容是最簡單的mono正弦波訊號。播放這mono訊號時，唱頭針尖隨著波浪形狀內外擺動，帶動針桿及後端的發電機構，產生訊號傳遞至下游器材放大，推動喇叭或耳機而發聲。如果用示波器觀察上述溝槽的訊號，就如圖2上半部的示波器顯示裡，左（綠色線）右（紅色線）聲道的波型，這與從上方看到的溝槽形狀接近一致。當訊號的頻率越高，擺動越快，溝槽裡的波峰波谷擺動之間距離就越狹窄。如果是stereo立體聲訊號的溝槽，兩側溝槽壁就不再是一致內外擺動。針尖在播放時，除了內外方向的運動，還會加上垂直於唱片表面的上下起伏。
唱頭的針尖用肉眼看起來很小，然而實際上還是比唱片溝槽要大很多。即使是最強訊號的溝槽，不論再寬再深，播放的時候，都只有針尖的最尖端一小部分，會進入溝槽裡面，其它大部分的體積都在外面。而實際與溝槽接觸摩擦處，更只有最尖端的一小部分。例如圖3裡的針尖，大約只有它整塊鑽石柱最尖端，佔整個高度不到10分之一的部分，於播放時是真的在溝槽裡。因此針尖尖端的粗細程度，還有與溝槽接觸的截面形狀與大小，都會影響到針尖跟隨溝槽動作的能力。當針尖的尖端比溝槽的波動要來得粗大，或者截面大於波動的寬度，就會發生無法進入狹窄處的狀況，導致部份的訊號內容無法經由針尖感應出來。因此近年來的趨勢是將針尖盡量最小化，而且與溝槽接觸的截面更窄。
特別是在訊號頻率高，而且又接近唱片內圈時，這種情況會更普遍。例如20kHz的正弦波訊號，每秒振動2萬次，而33轉唱片轉一圈大約是1.8秒。在黑膠最外圈的溝槽裡，計算起來其波長差不多在20u（1 u 是10的負6次方公尺），而波型頂部或底部寬度在10 u左右。但在最內圈溝槽，圓周長度少了一半，同樣的振動次數要在一半的距離內完成，因此波長變成10
u左右，波型頂部只剩約5u寬。以前早期的圓錐針尖，與溝槽接觸部分的圓形直徑大概在10
u，可以想像要進入這種頻率的波型頂部會有困難，無法完整遵循波型移動。近代的針尖，接觸溝槽的截面多數比這小，約是3u左右或更狹小一些，比較可以完整呈現波型。但是如果是比20kHz更高頻的訊號，還是會有困難，失真的情形必然會增加。
圖4，5是典型的圓錐（cone）針尖顯微照片。圖6，7是橢圓（elliptical）針尖。線形接觸（line contact）針尖又可再細分為許多種類，圖8，9是其中兩種。不管針尖整體的形狀為何，最關鍵的是實際播放時，與溝槽接觸部位的截面大小與形狀。如果針尖形狀是圓錐，與溝槽接觸的截面會是圓形。橢圓針尖的接觸截面為橢圓形，線形接觸針尖的接觸截面則是很狹窄的長條狀。
在圖10裡各種黃色標記物，代表的是各種針尖的上方觀點剖面，與溝槽的相對關係。最上方的倒三角形，是刻片機上刻片刀的剖面。第二個圓形代表的是圓錐針尖的剖面，第三個是橢圓針尖，最下方第四個代表的是線型接觸針。而右側紅色標記物是各種針尖與溝槽接觸截面的形狀。圓錐針尖的場合是兩個圓形，橢圓針尖是比圓形狹窄的橢圓形，最下方的則是線型接觸針，更狹窄的兩個條狀。要特別指出的重點是，溝槽是像V字形的峽谷，所以代表接觸截面的這些紅色標記，是在峽谷兩側的溝槽壁的斜坡上。在這些圖例裡，從側面觀察唱頭時，針尖是完全垂直於唱片的表面，所以每一對紅色標記都是互相對齊的。例如最下方的線型接觸針場合的兩個條狀，看起來是─與─。以後會討論到，唱頭若有前傾或後仰，一對紅色標記之間就會有角度，不再是對齊的相對關係。可能會變成比較近似/與\，或者\與/的樣子。以後在講VTA與SRA角度時，對這些觀念將有更詳細的說明。
各種針尖形狀在加工製作時的難易程度不同，成本也會有差異。一般來說，形狀越接近對稱的，越容易以自動化的工具處理，成本就較低。例如圖4裡的圓錐針尖，從垂直方向來看是圓形360度對稱，在所有針尖裡算是最容易加工的。圖6裡橢圓接觸面的針尖，一般是將圓錐針尖的前側與後側切/磨去一部份，於是原本的圓形截面縮小，變成橢圓形。接觸截面更窄小的線形接觸針尖，則是將橢圓接觸面再加以研磨，使垂直方向變得更窄而銳利。至於可算是線形接觸針尖其中一種的MR（micro ridge）針尖，是將橢圓接觸面切削掉兩個角落，垂直方向成為一條脊狀。
OEM供應廠根據唱頭廠家的要求，加工鑽石成所要的指定形狀，選定針桿的粗細與材質，組合並固定針尖與針桿。在三度空間裡，從三軸向來觀察，針尖與針桿會形成三個相對角度。由於針尖是嵌入針桿而且/或者以膠質黏著，針尖相對於針桿的這三個角度是固定的，除非有不正常的鬆動，不會因為播放時受力而改變。而唱頭針尖相對於唱片表面，也會形成三個角度。這些角度數值，則是由安裝與調整唱頭所決定，而且角度的改變會直接影響到前面所說，針尖與溝槽接觸截面的角度及大小等，連帶也影響到播放音質。
而在黑膠播放時，針桿相對於唱片表面，從上方，側面與前方觀察都各有一個角度數值。由於針桿後段是以彈性阻尼與懸吊固定，當受到垂直方向的力，像是針壓，就會上下改變一些角度。受到側向力，就會內外改變角度。至於朝前方向的力，像是播放唱片時來自針尖與溝槽摩擦的拉力，由於針桿前後並不能移動，正常情況下也會轉換成上下或內外的角度變化。朝後面方向的力，在正常播放情況不會發生，多數只有歌舞廳製作效果的DJ，用手去反向轉動唱盤的轉盤時才出現。而且他們一定要使用給DJ專用，特殊加強的針尖與針桿，否則一般唱頭很容易就因此損壞。
在三度空間裡，必須有X，Y與Z軸三方向的座標來標定物體位置。空間裡任何兩條直線之間的相對關係，在三個方向都要分別去標示，才能正確顯示兩直線在空間裡的角度特性。唱頭的針尖與針桿角度也不例外，相對於任何一基準線或面，各自都有三個角度數值要列入考量。在一個唱頭（少數無針桿者除外）上，針桿相對於唱頭身/外殼的基準線，從上方（或底部），正面及側面觀察會有三個角度數值。針桿相對於唱片表面，也有三個角度值。而針尖相對於針桿，或相對於唱片表面，也各有三個角度。瞭解這些角度的定義與影響，對調整唱頭唱臂的參數，會有比較清晰的概念。
廠方製作唱頭時，大多數由手工安裝組合各個零件。在MC動圈式唱頭的場合，像是圖1的例子，發電線圈（coil）會安裝於針桿中後段位置，之後有類似橡皮的彈性阻尼（damper），然後阻尼會靠在後方磁極（pole piece）上。針桿後段會穿過後方磁極上的小孔，最末端由懸吊鋼絲（少數為其它材質）拉住，固定在唱頭內部後側的小螺絲。這樣組裝好之後，藉由調整懸吊鋼絲及阻尼，會決定針桿的初始角度。由於懸吊與阻尼都是有彈性的，在播放唱片時，針桿角度會因受力而有些許改變。唱頭所處環境的溫度濕度等條件改變時，阻尼的軟硬程度與懸吊的張力都會發生變化，也會對針桿角度有所影響。由於MC唱頭針桿上有線圈，線圈又有4條輸出導線附著，加上針桿後端懸吊鋼絲拉住，更換針尖針桿時需將整個唱頭拆解，才能處理。近年來重新出現的光電唱頭，線圈部分由遮光罩取代，磁鐵磁極由發光二極體與感光元件取代，其它機械部分與MC唱頭大致類似。至於MM/MI唱頭，如果針尖/針桿是使用者可自己拆卸安裝的，阻尼是跟著針桿一起位於可拆下的部分，針桿末端就沒有鋼絲。有些MM/MI唱頭，則不能讓用家自行拆卸針尖針桿，可能在針桿末端有用了鋼絲做懸吊。
而唱頭製作時，絕大多數的情況，針尖與針桿的部分都是由從事寶石加工的OEM廠商所供應。唱頭廠方會要求用何種鑽石材質，例如比較低價的可能是由鑽石粉加工成形，中價位的可能是針尖最前端是鑽石原石，然後黏著在後段的其它材質上。比較高價的則是整個針尖是由鑽石裸鑽（nude
diamond）所構成。播放時針尖與溝槽接觸的部分是兩個截面，截面大小與形狀會因針尖的形狀，以及唱頭調整角度而有所不同，在後面會有比較詳細的討論。
黑膠播放所使用的器材裡，唱頭的零件數或許最少，但些許製造或組裝誤差，都會造成相當大的影響，故而需要各種工具及精細的眼手協調技能來達成。即使人員處於最佳狀態完全沒有出錯，在顯微鏡下的作業，也很難將每個成品維持在恆定的水準。因此即使是同一廠牌同一型號的唱頭，不同的樣本之間，也一定會存在某種程度的差異。而誤差的來源，主要有1）針尖本身加工研磨時的誤差，2）針尖安裝於針桿的誤差，3）針桿安裝於唱頭的誤差，4）唱頭內部組件如線圈，磁鐵，阻尼等等的性質與安裝角度之誤差。其中1）與2）是OEM提供給唱頭廠家時就會存在，尤其2）的誤差範圍在各個方向可能到正負2度到甚至5度都有。唱頭廠家收到後，遇到針尖歪斜的情況，如果沒超過合約上規定的範圍，是無法退貨回給OEM的。這時唱頭廠家的處理方式，有些會將之淘汰不用，但這樣會增加許多成本。有些會想法自己將針尖角度修正，但技術上並不容易。有些則硬著頭皮還是將之組裝成唱頭出售，認為反正一般消費者也看/聽不出來。3）的狀況，除了唱頭組裝時的人為誤差之外，還有可能是在出廠時是正的，但放置一段時間後，由於溫度濕度等因素，使得阻尼/懸吊等產生變異，而使針桿變歪。至於4）的誤差，不容易以視覺判定，要靠播放測試訊號，用儀器測量數據來間接觀察。
消費者在收到新唱頭時，最好以顯微鏡觀察唱頭，對上述1），2）與3）的誤差，可以得到大致的概念，在後續的調整過程，可以作為參考指引。例如相當常見的，唱頭正面針尖角度誤差，如圖2中明顯的可以看出針尖有逆時針方向的偏差，會對azimuth/HTA的調整造成相當的影響。這時觀察到偏斜的方向及角度，就可以作為調整時的方向與角度多寡的依據，比較不用花太多時間尋找最佳點。
側面的角度誤差會影響到VTA/SRA，如果在這時能如圖3先測量針尖與溝槽接觸處及針桿之間夾角，裝到唱臂上之後，就可以從觀察針桿與唱片平面的角度，推算出SRA的角度是多少。在這個例子，線/桿夾角是114度，那針桿就要與唱片平面成24度，SRA才是90度。
至於底部的zenith（有人稱之為天頂角），一般來說偏離的情況算比較少些。但如圖4，5裡，定價7千美金以上的唱頭，就明顯的有歪斜的狀況。用唱頭的針桿來對準尺規，而不用唱頭外殼為準，是許多「專家」會堅持的。但在這兩個情況要思考的是，如果用針桿來對準調整，顯然不會得到最佳設定。而在這兩個唱頭，製作者似乎知道有這個誤差的情況，而將針桿安裝偏一點角度來補償，而非平行於唱頭外殼。所以如果看到一個新唱頭的針桿不太正，或許是有其背後道理的。因此在唱頭安裝前，有了這樣的認知，在用尺規調整時，才能決定怎樣處理比較好。
在氣浮軸承，壓縮空氣取代了一般軸承的滾珠或刀鋒，所以空氣也等於是軸承的一部份。供氣不但是讓它能正常運作而已，而且供氣的品質會直接影響到軸承的性能。首先要考慮氣壓的穩定，任何壓力變動或振動都會反應出來，影響到音質。如果幫浦的輸出壓力不高，使用時幫浦需要持續打氣。不論是多安靜，振動多小的幫浦，它輸出的壓力必然存在固定週期的小起伏。氣瓶的角色，就像是電容器處理電壓的波動，可以讓氣壓更接近恆定。理想上最好要整合高壓幫浦與氣瓶，而且裝設了氣壓迴路控制，在氣瓶壓力到達設定值時，就會自動停止幫浦動作，僅由氣瓶供氣。而幫浦如果僅在壓力到低水位時才動作，平常都由氣瓶供氣，就可以讓氣壓更穩定起伏更小。
另外還要注意保持整個氣路的清潔，因此幫浦種類的選擇，要以無油式的優先，否則長久下來，氣浮軸承會容易被殘油卡住。從幫浦出來的壓縮空氣，也一定要將任何水分/雜質都過濾乾淨。尤其是像Air
Tangent的圓管，出氣孔非常小，到肉眼看不到的地步（如圖1），更容易被雜質卡住，影響出氣順暢。因此建議使用氣浮臂的用家，最好要要定期保養整個供氣線路。同時氣浮臂軸承也要仔細檢查清理，否則性能可能逐漸低落，摩擦力越來越大。
氣浮正切臂的先天優/缺點考量及性能最佳化原則之5：接地與震動處理
由於氣浮臂是在一層空氣上活動，與安裝處的唱臂座沒有固態接觸，即使臂管是用金屬材質製成，在電氣特性上，臂管是屬於漂浮而沒有接地的狀態。因此，如果看到氣浮臂的輸出只有4條線，表示臂管與唱頭並沒有接到地。目前見到的唯一例外，是London
Reference，有特別接一條地線至唱頭蓋，因此總共有5條導線出來。其它的氣浮臂，如果是裝電感量低的MC唱頭，也許還不會有問題，但如果裝電感高的MM頭，附近又有馬達等干擾源，就容易產生感應的哼聲。
以ET─2為例，它的臂管是非金屬材質，臂管內的訊號導線有金屬屏蔽網包覆，這是正確的作法。但是導線離開臂管之後，卻沒有將金屬屏蔽網的導體延伸至唱臂外讓使用者可以去接地，這樣電磁屏蔽作用會非常有限。我安裝ET2的位置，距離實驗室裡Immedia RPM─2唱盤的馬達相當近，用電感量高的MM唱頭例如Audio Technica
AT─95E，就會感應出哼聲。在嘗試各種方法後，目前是用一條細小的銀線，直接將金屬隔離網連接到唱臂塔的接地螺絲（如圖2），這樣就能將哼聲幅度降低20dB左右，整體安靜度與音質細膩度也大幅提升。因為這線只是一般導線拆開後的其中一蕊，因此質量與硬度都很低，測試結果對氣浮軸承的移動沒有影響。當然最理想的方法，是讓這蕊線連同原來的訊號線從軸承的橫管穿過一起出來，但這需要不少的拆解組合功夫，就等以後再說了。
另外，由於氣浮臂是浮在空氣上，對外界傳來的震動，會比其它軸承臂要來得有免疫力。但反之，對於唱頭播放時產生多餘能量的傳遞，都會比傳統臂要差一些。而且，從進氣管連接處也會傳來幫浦運作及氣流產生的震動。我用了老式的有線電話話筒的捲線（光滑商場附近有賣），將進入唱臂前的氣管纏繞拉緊，用來抑制殘餘的震動，在音質上對整體透明度與低頻解析有相當大的幫助。如果有主動式除震台，可以將氣管靠在或鎖在除震台上（如圖3），藉由主動除震將殘餘震動消減。像是Zorin氣浮臂，由於所需氣流量大，即使加了氣瓶，幫浦還是要持續運作。將進入唱臂前的氣管，用螺絲鎖住固定在Accurion主動除震台上，音質上有非常明顯的進步。
結語
氣浮唱臂，如同各種唱臂設計，不管是傳統滾珠，單點，雙點，類單點，或各種正切式，都有其先天的優缺點。設計者在選擇了一種基本工作原理之後，就要想辦法去將優點發揮至最大化，將缺點最小化。而且一般都要經過一段時間的市場考驗，累積使用者經驗回饋，理解到它的缺點所在然後加以改良，才會逐漸得到接近成熟的產品。此外，以前在專欄文裡數次提到，由於唱頭的特性千變萬化，一支唱臂很難照顧到所有需求。所以用家在搭配時，也要花點心思，並非用簡單的價位思維就必然會有良好結果
氣浮臂的主要設計目的之一，是為了達到正切。但也付出許多其它方面的代價，而且如同前面討論，調整使用與保養等方面，有許多與一般唱臂不同且相對不便之處。Stereophile
雜誌的主筆
Michael Fremer就主張，以他的經驗，這些小問題累加起來，使得氣浮臂的弊多於利。但是，也還有許多的氣浮臂的擁護者，堅持它才是王道。據我這些年來測試各種氣浮臂的經驗，如果調整設定正確且與唱頭搭配良好，氣浮正切臂的確有些音質方面的優勢，是一般唱臂無法達到的。數十年的友人，黑膠教主L先生，從20多年就前開始使用氣浮臂，至今歷經多次維修保養，都未曾改用其它唱臂為主要參考臂，由此可見一斑。
一般傳統支點臂的先天缺點，除了必然存在的循軌誤差之外，因為存在有補償角（offset angle），唱針在溝槽裡運動時，摩擦力的方向，與唱臂軸承中心存在有一個角度，而造成向內的分力。在多數的唱臂設計，是以抗滑的方式來對付，如果設計得當，使用時大多可以將負面影響最小化。那正切臂是否就可以完全避免側向力的問題呢？
首先我們要考慮的是，唱頭的針桿與直線正切唱臂之間，由於唱頭製作及安裝時的誤差等因素，是不可能完全平行的。只要兩者之間存在著非零度的夾角，播放時唱針受到牽引的力量，向內或向外側向力還是會產生。而且在直線正切臂的情況，由於慣性質量較高，受到任何微小的側向牽引時，加諸於唱針與針桿的壓力，會比支點臂還要高出許多。
水平的校正，對任何一種唱臂來說都很要很精準，才能讓唱頭發揮最佳音質。而在直線正切臂的場合，由於橫向慣性質量高，任何傾斜都會產生更大側向力。所以除了音質上的考量，這也是延長唱頭壽命，避免唱頭損壞的必要條件之一。故而在觀念上，要把水平校正視為減低側向力的一個關鍵環節。建議步驟如下：
1）在安裝唱頭之前，要先確認針桿是否有可觀察得到的歪斜。若有歪斜，在鎖定螺絲時要加以補償修正，讓針桿盡量平行於臂管。然而即使如此，也不可能作到完全平行，還是會有些許誤差，必須用接下來調整水平的步驟一起修正。
2）用精密度足夠的水平儀，將唱盤轉盤表面調至完全水平。
3）藉由調整唱臂的安裝螺絲，於零針壓狀態，把臂管調整到不會橫向移動。但重要的是只調整唱臂，不去動唱盤以維持轉盤表面水平。這時還要特別注意觀察，在零針壓狀態，輸出訊號線對唱臂移動的影響。尤其是在唱片外圈與內圈位置，是否有拉扯或阻撓的現象。目前我的處理方式，是如圖1裡，用喝珍珠奶茶的吸管將訊號線架高，而將來自訊號線撓性的拉扯降到最低。而Air Tangent的訊號線輸出端，有一個塑膠套管可以旋轉來調整安排線的角度（如圖2），是相當聰明周到的設計。
4）播放無溝紋的唱片或最好是完全平的LD片（如圖3），如果唱臂會往一個方向移動，代表還存在明顯側向力。這時要稍微修正3）裡的唱臂安裝螺絲來補償，但是如果發現要修正很多，就先回步驟1去確認針桿角度，修正後再回來這步驟。不過有些氣浮唱臂，固定於唱盤的螺絲並不能用來調整水平，這時候就只能靠調整唱盤的水平來作修正。
5）播放一般用來調抗滑的測試唱片，看或聽兩聲道的失真大小是否接近一致。如果不是，代表唱頭所受側向力還是相當大，就要再回去前面4個步驟，重先調整確認。
在與朋友在討論唱臂的設計時，不時會有人說，那將正切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側向力度是相當可觀的。
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。
一般支點臂，重錘位於槓桿之後，因此在橫向移動時，整個移動部分的質心，距離軸心支點不遠，所需的力並不大───像是 Graham Phantom唱臂的設計，質心就非常接近支點。而直線正切臂（包括氣浮與滑輪式在內）的先天問題，在於整個槓桿的支點，等於在無限遠之處，而所有移動部分包括重錘等，都在支點之前，所以橫向移動時的慣性質量，會比多數的支點臂高出甚多。在唱針要帶動整個唱臂往內或外移動時，負擔會比較重，且在反應上也會略慢一些。因此，多數直線正切臂的設計者，會盡量用輕而短的臂管，來減少這種負面效應。但是，輕的臂管，與懸吊硬的唱頭，在搭配上就可能有些問題會產生。而短的臂管，也要面臨對唱片起伏不平特別敏感的問題。而前面也提到過，質量太輕的臂，又可能無法提供讓唱頭穩定發聲的依靠。
另外一個要考慮的情況是，如果將質量大的直線正切臂裝在軟式懸吊的唱盤，它的可動部分移動時，由於質量高，將會造成重心位置的變化。像Linn LP12唱盤，本身的彈簧懸吊很軟，直線正切臂在播放唱片外圈與內圈時，會使懸吊起來的轉盤與唱臂部分朝一個方向稍微傾斜，引發側向力的顯著變化。因此，質量大的直線正切臂並不適合安裝在這類唱盤。
與唱頭的搭配也需要一些特別考量。假如是用一般中等順服度的唱頭，由於直線正切臂的橫向質量大，橫向的低頻共振點就會比理想的10 Hz低，會到7以下。如果是順服度再高一些的唱頭例如20單位，共振點甚至會到5Hz或更低。這樣造成的問題，是如果唱片有中心孔不正的情況，就可能發生震盪現象而會跳針。即使沒有跳針，這些緩慢的來回擺動在某些場合也可能會引起些許頻率飄移。所以從這角度來看，直線正切臂應該要搭配順服度低的唱頭，來提高整體低頻共振頻率而避開問題。但是唱頭順服度很低，又可能會造成縱向的共振點過高，對低頻訊號的再生不利。
如前面所說，由於橫向的慣性質量高，對唱頭針尖可能造成的壓力，會比平常的支點臂來得大很多。近年來我幫許多朋友檢查唱頭，發現到針尖兩側磨損不均勻的情況，大多數是使用直線正切臂。尤其是有些氣浮臂使用者，喜歡將氣壓調得比規格所需還低，認為可以得到較厚實的聲音表現。在某種程度上，這會把橫向慣性質量變得更高，的確有利於低頻的再生。不過當來自某些原因，例如水平歪斜或唱片中心孔不正等，而形成側向壓力時，唱頭針尖及阻尼等部位就受到非常大的壓迫，日久很可能形成唱頭損壞。
正切（tangent）的意義，是在播放唱片的整個過程當中，唱頭針桿與以轉盤中心的一個圓形，會形成切線的幾何關係。也就是說，任何時候從針尖拉一條直線延長，通過轉盤或唱片的圓心點，會與針桿形成90度直角。從播放時的實際動作來看，正切代表的就是針尖兩側播放的時間差為零。而因為刻片機是以正切的方式來刻片，所以許多人都自然地認為，正切臂一定是比支點臂要好。但實際上，是否真的如此，要從幾個方面來思考。
雖然從巨觀的角度來看，正切臂只要調整正確，播放時唱針的位置，是會循著正切線往內運動。但從微觀的角度，微小的誤差，還是會來自於唱臂軸承的「間隙」，以及移動時，因為較高的質量等因素引起的遲滯現象。像氣浮臂的軸承，是靠壓縮空氣支撐起來的。不論壓縮空氣的壓力有多高，在邊緣氣體排出的部分，壓力必然會急遽降低，所以氣浮軸承的剛性在這裡也會減低，形成間隙，在受力時難免就會有搖擺的現象。再加上較高慣性質量的牽引引發的遲滯現象，這時就會造成微小的循軌誤差。換句話說，正切臂上的唱頭針尖的正切移動，從微觀來看，事實上是一連串的小型圓弧運動所組成，而每個圓弧都會存在著某種程度的循軌誤差。這些小誤差的影響會有多大，就視產品個別設計及加工的精密度而定。
安裝唱頭時，直線正切臂所需的尺規與一般支點臂不同。如圖1裡，它套在唱盤盤面軸心，然後尺規表面有一條直線由外通往軸心的正中心點。調整唱頭時，要讓針尖在最內側靠近轉盤中心的位置，與最外側靠近轉盤外緣位置時，都要準確落在這條直線上。其它要特別注意到的細節，還包括唱頭安裝在唱頭蓋上時，螺絲孔通常還是會比螺絲的直徑大一些。因此唱頭的位置，還是有些扭轉的空間。如果唱頭的針桿確定是正的，那就要確認將唱頭與唱頭蓋之間調整至完全正交/平行。如果針桿有些歪斜，或者用顯微鏡檢查時發現針尖安裝於針桿的zenith角度不正，那就要從這裡作一些修正。
黑膠曾經還是主流媒體的1980年代之前，氣浮正切臂並不多見。由於精密加工業的進步，在黑膠復興的今日，氣浮唱臂在市面上變得比較常出現。氣浮臂的基本工作原理其實相當簡單，就是用壓縮空氣維持固定間隙內的空氣薄層，取代一般軸承的滾珠或刀鋒等，讓唱臂可動部分懸浮其上。播放時讓唱臂與唱頭可以隨著唱片溝槽的帶動，上下且內外自由移動，而且重點在於臂身運動時不會形成固態介質之間的摩擦。但要維持可動部分穩定懸浮，而且在氣體進出流動與唱臂移動時不致引發機械性質的變化，就有相當程度的挑戰性。還有像是壓縮空氣的來源，其壓力穩定度與氣體純淨度等因素，都會影響到氣浮軸承的性能表現。而唱頭輸出訊號線或某些設計裡提供壓縮空氣的氣管，也是會造成干擾運作的主要顧慮。此外還有慣性質量的考量，與一般支點臂不同，在後面會詳細討論。
目前看到的氣浮唱臂，其工作方式大致可以分成三大類型。最常見的是像Forsell，London
Reference（The Cartridge Man），Air
Tangent及Zorin的設計。如圖1是London Reference的軸承，圖2是Zorin。進氣是在固定，有微小氣孔的圓管，可動部分的套筒浮在圓管之上。這類的氣浮軸承，性質上大多屬於壓力較低，氣流量較高的設計。尤其是Zorin，幫浦的出氣量高達每分鐘20公升之多。這類設計的好處是構造簡單，而且可動部分可以做得相當輕盈。但是氣流量高而壓力低，空氣的進出容易形成擾流現象。而氣孔與氣孔之間的空隙，可能造成壓力的不穩，加上移動的臂身輕，播放時要維持穩定運作是設計師要克服的挑戰。
第二類氣浮臂例如Versa Dynamic或Kuzma（如圖3）等，進氣位置是在可動部分，所以可動部分除了訊號輸出線，還要有供氣管與之連接。這類多半屬於壓力高，氣流量較低的設計。高壓的氣浮軸承剛性高且壓力較穩定，會有其音質上的好處，但加工上需要較高的精密度，搭配使用的供氣幫浦的規格也較高。而且由於氣管是附著於可動部分，再加上輸出訊號線，可能會對播放時的臂身形成較多干擾。
第三類像是ET2唱臂，壓縮空氣進入的是固定部分環繞在外，軸承可動部分反而是金屬長形圓管。這類氣浮軸承內的壓力會比第一類的高一些，而氣浮軸承的面積大且包覆完整，運動時比較不會像其它有出氣孔的設計，在孔與孔之間有壓力的起伏，動作時會較穩定。但是這樣的軸承，可動部分必須做成Z字形，比較複雜，且可動部分的質量可能會比較高。
就像所有的工程問題，這些不同的設計，都各有其先天的優缺點必須去面對克服。使用者也要在理解其原理後，讓它的優點發揮，且盡量規避其缺點。
