Thursday, March 23, 2023

氣浮正切臂的先天優/缺點考量及性能最佳化原則之1:正切

 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。