Головки звукознімачів

Завдання головки звукознімача - перетворення модуляції звуковий канавки вінілового диску в електричний сигнал. Оскільки звукознімач перетворює один вид енергії в інший (механічну в електричну), його іноді називають також перетворювачем. На протилежному кінці вашої системи відтворення є інший перетворювач - це гучномовець, який здійснює перетворення електричного сигналу в енергію звукових хвиль.

Звукознімач складається з корпусу, голки, голкотримач і генеруючої системи. Корпус призначений для захисту внутрішніх елементів звукознімача від зовнішнього середовища. Голка, виготовлена ​​зазвичай з алмаза, кріпиться на голкотримач (невеликому важелі в нижній частині корпусу). Голка рухається в різних напрямках під дією модуляції звуковий канавки. Цей рух передається за допомогою голкотримача на генеруючу систему, де енергія руху перетворюється в електричний сигнал.

Звукознімачі з рухомим магнітом і рухомою котушкою

За принципом дії розрізняють звукосниматели з рухомим магнітом і з рухомою котушкою. У пристроях з рухомим магнітом крихітні магніти, з'єднані з голкотримач, рухаються в котушці, нерухомо закріпленої в корпусі звукознімача. Рух створюваного магнітами магнітного поля індукує в котушці електрична напруга - зьуковой сигнал (це явище більш детально розглядається в Додатку Б). Менш розповсюдженим різновидом звукознімача з рухомим магнітом є конструкція з індукованим магнітом і звукознімач електромагнітного типу (з рухомим якорем). На рис. 9-9 показані основні елементи звукознімача з рухомим магнітом.

У звукознімачах з рухомою котушкою використовується той же самий фізичний принцип, але магніти при цьому залишаються нерухомими, а рухаються котушки. Звукознімачі з рухомою котушкою зазвичай мають набагато меншу рухому масу, ніж головки з рухомим магнітом. Цей фактор забезпечує їм краще проходження по канавці і більш гарну перехідну характеристику - в порівнянні з головками другого типу. Завдяки тому, що в

них приводиться в рух менша маса, звукознімачі з рухомої котушкою можуть краще відстежувати швидкі зміни записаного сигналу. Через особливості своєї конструкції звукосниматели з рухомою котушкою здебільшого мають незмінний голку, і якщо виникне необхідність її заміни, звукознімач доведеться повертати на завод-виготовлювач.

Вихідна напруга звукознімачів цих двох типів істотно розрізняється. Для пристроїв з рухомим магнітом воно коливається від 2 мВ до 8 мВ, а для моделей з рухомою котушкою - від 0,15 мВ до 2,5 мВ. Хоча зазвичай звукосниматели з рухомою котушкою мають більш низький вихідний напруга сигналу, все ж окремі моделі такого типу з "високим вихідним рівнем" дають сигнал більш високої напруги, ніж деякі головки з рухомим магнітом. Вихідна напруга звукознімача вимірюють, коли коливальна швидкість, з якою голка рухається по звуковий канавці, становить 5 см / сек (діюче значення) при частоті записаного сигналу 1 кГц.

Настільки широкий діапазон вихідної напруги вимагає узгодження коефіцієнта посилення фонокаскада з вихідним напругою звукознімача. Чим нижче вихідна напруга звукознімача, тим вище повинен бути коефіцієнт посилення фонокаскада для отримання на його виході сигналу лінійного рівня (більш докладне обговорення питання про узгодження вихідної напруги з коефіцієнтом посилення фонокаскада міститься в розділі 5).

Вихідна напруга звукознімача з рухомою котушкою переважно визначається числом витків дроту: чим більше число витків, тим вище вихідна напруга, і відповідно, від фонокаскада потрібно менше посилення. Однак більшість розробників все ж вважають за краще використовувати в котушці звукоснимателя мінімально можливу кількість витків для того, щоб максимально знизити масу пристрою.

Спосіб генерування аудіосигналу - будь то рухливий магніт або рухома котушка - впливає на ступінь чутливості звукознімача до "навантаженні", тобто до вхідному опору преду сил ІТЕЛ. Вихід звукознімача "бачить" електричне навантаження, що складається з активного опору і ємності на вході підсилювача, а також ємності кабелю тонарма. Активна і емкостная складові опору накрузкі з'єднані паралельно-Частотний діапазон звукознімача з рухомим магнітом значною мірою залежить від загальної ємності кабелю тонарма і входу підсилювача. Якщо до виходу звукознімача з рухомим магнітом підключено номінальне активний опір (47 кОм), але занадто велика ємність, то можуть виникнути частотні спотворення - спад близько 5 дБ у верхній частині середніх і на високих частотах. Багато виробників вказують для своїх звукознімачів рекомендовані значення активного опору і ємності. Типова навантаження звукознімача з рухомим магнітом становить 47 кому в паралель з ємністю 200-400 пФ (пикофарад). Пристрої же з рухомою котушкою практично не чутливі до ефектів ємності навантаження.

Форми голок звукознімача і матеріал голкотримача

Існує досить велика різноманітність форм голок звукознімача. Найпростіші і, природно, найдешевші серед них - це конічні, або сферичні голки. Конічна голка являє собою крихітний шматочок алмазу, якому надано в процесі шліфування конічна форма. Оскільки кінчик голки повинен вільно входити в звукову канавку, радіус конічної голки повинен становити близько 15 мкм.

Однак конічна голка не в змозі досить точно відстежувати модуляцію звуковий канавки, оскільки форма у неї інша, ніж у різця записуючої головки. Як це видно на рис. 9-10, конічна голка слід по стінках звуковий канавки інакше, ніж різець, що викликає спотворення. Це іноді призводить навіть до виштовхування голки з звукової канавки. Хоча і конічна голка, і та, яка використовувалася під час запису, мають однакову ширину, перша все ж "бачить" вужчу доріжку, оскільки - на відміну від різця записуючої головки - не може точно вписується в профіль канавки.

Цю проблему можна вирішити, використовуючи еліптичну голку. Така голка має не круглий кінчик, а овальне в перетині вістря з двома сплющеними поверхнями. Еліптична форма в максимальному ступені відповідає конфігурації голки рекордера, що дозволяє уникнути спотворень неогібанія і ефекту виштовхування. Вона дозволяє також краще слідувати за модуляцією високої частоти і розподіляє тиск на велику площу, що зменшує знос пластинки. На рис. 9-10 добре видно, як взаємодіють голки обох типів із звуковою канавкою, в порівнянні з різцем записуючої головки.

Третій тип голок, з більш гострим кінчиком, мабуть, самий досконалий. У цей клас входять голки Шибат, ванден Гула, гіпереліптичних і деякі інші. Звукознімачі з будь-голкою даного класу вимагають більш точного налаштування, ніж з конічною або стандартної еліптичної голками.

Одним з варіантів еліптичної голки є так званий мікрогребень, який має крихітні канавки з обох сторін вістря. У процесі зносу голки мікрогребень зберігає незмінну форму, завдяки чому залишається колишнім взаємодія між голкою і звуковий канавкою.

Надзвичайно важливо під час експлуатації містити голку в чистоті: її необхідно очищати перед прослуховуванням кожного боку пластинки. Частинки бруду і пилу чіпляються до голки і, подібно наждак, руйнують стінки звуковий канавки. А якщо взяти до уваги величезний тиск, який чиниться голкою на канавку, то стане цілком очевидною необхідність очищення голки. Наприклад, зусилля огибания в 1,4 Г, прикладена до звичайної зоні контакту голки з канавкою (10 ~4 мм2), Дає загальне тиск порядку 14 кг / мм2. Такого тиску цілком достатньо, щоб миттєво зруйнувати зовнішню стінку звуковий канавки. Погодьтеся, чиста голка більш плавно і вільно ковзає по канавці, до того ж менше зношує пластинку. І взагалі, вона просто краще звучить.

Очищати голку слід від тильної її частини вперед, так, щоб руху пензлика відповідали напрямку руху грамплатівки. Деякі виробники не радять використовувати ніяких чистячих рідин, інші ж, навпаки, вважають, що застосування спеціальних рідин необхідно для ефективного видалення пилу і бруду. Також йдуть дебати щодо найкращого типу пензлика. У одних виробників пензлика зроблені з короткою, жорсткої щетини, у інших вони більше нагадують пензлики для нанесення на нігті лаку. Краще за все слідувати рекомендаціям виробника звукознімача. І пам'ятайте, ніколи не слід чистити голку, жорстко закріпивши при цьому тонарм: ви можете випадково докласти занадто велике зусилля до голки і пошкодити її.

При гарному догляді голка зазвичай служить протягом 1000 годин. Непогано також через 500 годин роботи оглянути голку під мікроскопом, а потім ще раз - через 800 годин, щоб вчасно виявити всі дефекти, здатні пошкодити платівку.

Завданням голкотримача є передача механічних коливань голки до генератора сигналу, тому його конструкція також надзвичайно важлива. Голкотримач повинен бути дуже легким, жорстким і не резонуючим. Чим менше маса голкотримача, тим краще - за інших рівних умов - звукознімач ретельніше слід за вигинами канавки. Для отримання одночасно хорошою жорсткості і малої маси голкотримачі часто виготовляють з екзотичних матеріалів, таких як бор, алмаз, берилій, титан, кераміка, рубін і сапфір. Для зменшення маси голкотримача його часто роблять порожнистим, а іноді заповнюють матеріалом, демпфирующим резонанси.

Протилежним від голки кінцем голкотримач кріпиться всередині корпусу звукознімача на пружному елементі. Володіючи гнучкістю, він дозволяє голкотримачі вільно рухатися і в той же час зберігати початкове положення. Оскільки у нового звукознімача пружний елемент досить жорсткий, буде потрібно кілька годин, щоб розробити його для отримання найкращої якості звучання. Нерідко буває так, що після 100 годин роботи звукознімач починає звучати краще, ніж новий. (Про гнучкості звукознімачів йшлося раніше, в розділі "Технічні аспекти вибору пристрою відтворення грамзапису".)

Деякі аудіофіли знімають корпус звукознімача, залишаючи його працювати абсолютно "відкритим". Корпус звукознімача може бути джерелом резонансу і, крім того, помітно збільшує діючу масу тонарма. Однак цю операцію можна проводити лише в тому випадку, якщо ви володієте достатнім досвідом поводження з високоточними пристроями, інакше ризикуєте пошкодити свій звукознімач.

Скопіпастено з www.beostore.com