Elektrofon hangszedő

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt hozzászólók, és jelentősen eltérhet a 2016. április 26-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 19 szerkesztést igényelnek .

A hangszedő egy csomópont, egy elektromosan játszó eszköz (EPU) része.

Az átvétel a következőket tartalmazza:

felszedő tű ;
felvevőfej - olyan eszköz, amely a tű mechanikai rezgéseit, amelyek a lemez lejátszásakor fellépnek, elektromos jelekké alakítja ;
hangkar - egy kar , amelyhez a tűvel ellátott hangszedőfej csatlakozik, biztosítja a tű mozgását a lemezen a hangsáv mentén.

Pickup Needle

A hangszedő tű egy hegyes ( kúpos ) véggel a hangsáv mentén mozgó tű, miközben egyenetlenségei miatt a tű bizonyos frekvencián rezeg, ezáltal lehetővé teszi, hogy hallja a lemezre felvett hangot .

A gramofon ( gramofon ) tű hegyes acélrúd , éles vége egy bizonyos sugarú gömb . A gramofontűt a membránhoz kapcsolódó tartóba illesztettük, a tűt csavarral rögzítettük benne. A pont élesítési sugarától függően megkülönböztették a „csendes hangú”, „közepes” és „hangos” tűket. Az acél ceruza nem bírta sokáig, csak néhány percnyi munka egy sellak lemezen, majd lekopott és ki kellett cserélni, különben elkezdi tönkretenni a lemezeket. A szovjet gramofonlemezek ujján mindig ott volt a figyelmeztetés a lejátszott tűk használatának megengedhetetlenségére. Kemény ( korund ) hegyű acéltűket is használtak, tartósabbak, de drágábbak is. A "puha" tűk, például a bambuszfából készült tűk szintén elterjedtek . Használták például a réz eredetik ellenőrzésére, miután felvették őket felvevőre, vagy különösen értékes lemezeket játszottak le. A puha tűk szinte nem koptatták a lemezt, de nagyon rosszul reprodukálták a magas frekvenciákat.

Az elektrofontű egy kemény ásvány kis kristálya, amely fémtartóra van rögzítve. Az olcsó tűk korundkristályt használnak , míg a drága tűk sokkal keményebb gyémántkristályt használnak . A kristály fém tartója a lengéscsillapítón keresztül műanyag tüskében van rögzítve .

A hosszan lejátszott ( mono- , sztereo- vagy quadro- ) lemezek lejátszásához a tartóra rögzített kristály méretei megegyeznek: a kúpos rész görbületi sugara 18 ± 5 mikron , átmérője 0,35 mm . A horony tekercseinek tűvel történő jobb lekerekítésére és a tű rezgésének a vágó rezgéseivel való teljesebb megfeleltetésére a rögzítés során elliptikus tűket használnak (az ellipszis fő tengelye a a felvétel).

Az elektrofon tű (kristály a tartón egy műanyag tüskében) a hangszedő fejébe van szerelve.

Felszedőfej

A felszedőfejek általában könnyen eltávolíthatóak, dugaszoló csatlakozóval vannak ellátva , ami megkönnyíti a cserét meghibásodás esetén.

A hangszedő fejeket a következőkre tervezték:

Monó felvételek;
sztereó felvételek;
kvadrafonikus felvételek.

Ha egy egyszólamú fej reprodukál egy sztereó hanglemezt, természetesen monofonikus hang lesz. Ha egy kvadrafonikus fej reprodukál egy sztereó hanglemezt, természetesen csak sztereó hang lesz.

A mechanikai rezgések elektromos jelekké alakítására használt fizikai elv szerint a kazetták a következőkre oszthatók:

piezoelektromos ( piezoelektromos hatás );
mágneses ( az elektromágneses indukció törvénye );
más fizikai elvek is használhatók, például optikai, kapacitív, az ilyen fejek nem kaptak elosztást [2] [3] .

Piezo fejek

A működési elv a piezoelektromos effektuson alapul - számos anyag ( piezoelektromos ) a deformáció során elektromos áramot hoz létre , potenciálkülönbség jelenik meg a piezoelektromos kristály lapjain .

A fejházban egy piezoelektromos tulajdonságú anyagból készült cső található , melynek végeire vezetékek csatlakoznak , kisfrekvenciás erősítővel [4] . A cső csillapító tulajdonságú viszkózus folyadékkal van megtöltve .

A kristállyal ellátott tartó az egyik végén egy lengéscsillapítón keresztül a fej műanyag testéhez, a középső része a piezoelektromos cső végéhez van rögzítve. Ha a fej sztereó volt , akkor két piezoelektromos elem volt (két cső), az egyenlő szárú háromszög tetején (a csövek alatt) pedig egy kristályos tartó.

Az első piezoelektromos hangszedőt 1926-ban adta ki kereskedelmi forgalomba az Egyesült Államokban a Brush Development Company (a cég később áttért a magnók fejlesztésére és gyártására ). Az új hangszedő kedvezően különbözött az akkoriban használt elektromágneses hangszedőktől jóval kisebb tűterheléssel, ezért is hirdették „pehelysúlyú stylusként”, azaz „toll súlyú hangszedőként”. [5]

A Szovjetunióban gyártott piezoelektromos fejeket olcsó , harmadik és második osztályú EPU-kba szerelték be, és úgy tervezték, hogy 33⅓, 45 és 78 ford./perc sebességgel játsszák le a lemezeket . Hosszan lejátszott lemezek ( 33⅓ -en, 45 ford./perc) lejátszásakor a tartót úgy kellett elhelyezni, hogy a "zászlón" megjelenjen a "háromszög" (monofonikus fejeknél) vagy a "két keresztezett gyűrű" (sztereofonikus fejeknél) szimbólum. ". A régi gramofonlemezek 78-as fordulatszámú lejátszásához a „zászlót” 180 fokkal kellett elfordítani, hogy a „78” felirat olvasható legyen, és egy másik kristály állt fel a hangsávon. "78" fordulatnál egy korundkristály emelkedett fel, "33⅓" és "45"-nél pedig akár korund, akár gyémántkristály használható, a gyémántfejek drágábbak voltak. A hosszan lejátszódó lemezeket szigorúan nem ajánlott „78” tűállásban lejátszani, ez a hangsáv, a „33⅓” és „45” pozícióban lévő gramofonlemezek kopásához vezetett, ami a tű töréséhez vezethet. (kristály).

Piezoelektromos fejekkel a szovjet ipar első osztályú elektrofonokat is gyártott, például Vega-101 sztereót [6]

A piezoelektromos fejek hátrányai

A piezoelektromos fejek merevsége megnövekedett, a felvétel helyes visszaadásához nagy leszorítóerőre volt szükség. Ezért a piezoelektromos fejek nagyon megviselték a rekordot (kivéve a Micro-Acoustics hangszedőket , amelyek nem minden jellemzőjükben voltak rosszabbak az elektromágneseseknél).
A piezofejek rövid életűek. A piezoelektromos anyagból készült csövek megrepedtek, valószínűleg az anyag kifáradása miatt . A közönséges háztartási fejekben ragacsos viszkózus csillapító folyadék folyt a panelre, beszennyezve azt, valamint magára a tűre, máris beszennyezve a lemezt, miközben a tű csillapítása megszűnt, a hangminőség pedig erősen romlott.

Mágneses fejek

A csúcskategóriás berendezésekben a mágneses típusú fejek széles körben elterjedtek. A működési elv az elektromágneses indukció jelenségén alapul : a váltakozó mágneses térbe helyezett vezetőben elektromos áram indukálódik, amely a mágneses térrel azonos törvény szerint változik.

Az ezen az elven alapuló hangszedők kronológiai sorrendben jelentek meg először - az 1910-es évek végén. - és széles körben használták a kicsit később megjelent piezoelektromosokkal együtt. Korai elektromágneses hangszedők, az 1950-es évek előtt ideértve, meglehetősen nehéz és érzéketlen kialakításúak voltak. Kielégítő működésükhöz legalább száz grammos leszorítóerőre volt szükség a tűre, mint egy gramofon (mechanikus) hangszedőnél. A piezo fejek nagy előrelépést jelentettek hozzájuk képest, hiszen több tíz grammos nagyságrendű leszorítóerővel dolgoztak. Az elektromágneses hangszedőket többek között olyan kivehető szerelvény formájában gyártották, amelyet a szabványos membrános tű helyett gramofonra vagy gramofonra lehetett felszerelni. [7]

Az új anyagok megjelenésével lehetővé vált olyan mágneses hangszedők létrehozása, amelyek felfüggesztése sokkal rugalmasabb (kevésbé merev), mint a piezoelektromosoké, és kisebb a mozgó rendszer tömege. A modern mágneses fejek 1 ... 3 g-os szorítóerővel működnek, szemben a modern piezoelektromos fejek 5 g-os vagy nagyobb szorítóerővel, kevésbé kopnak el a lemezt és jobbak a frekvenciakarakterisztikája.

A készülék a következőkre oszlik:

Elektromágneses - a kristálytartó végén elhelyezett mozgatható állandó mágnessel és a fejházban rögzített induktorokkal . Az ilyen fejeket MM-nek ( mozgó mágnesnek) rövidítik .
Magnetoelektromos - rögzített mágnesekkel és mozgatható (tűtartón) induktorokkal. Ezeket az MC rövidítéssel jelöljük ( eng. mozgó tekercs - mozgó tekercs).
Kombinált.

A magnetoelektromos fejek valamivel jobb teljesítményűek, mint az elektromágnesesek, de lényegesen drágábbak, és speciális egyeztetést igényelnek az erősítővel, ezért ritkábban fordulnak elő.

A mágneses típusú fejek jellemzői

Alacsony EMF -et generálnak , a hangszedő mágneses fejeiből származó jel sokkal alacsonyabb amplitúdójú, mint a piezoelektromosoké: elektromágneses fejeknél - 4-5 mV, magnetoelektromos fejeknél - körülbelül 0,2 mV.
A mágneses típusú fejek frekvenciamenete sokkal lineárisabb, de emiatt nagyon messze van a szükségestől .

Ez a két tényező megköveteli, hogy a mágneses típusú fejeket egy előerősítő-korrektoron keresztül alacsony frekvenciájú erősítőhöz csatlakoztassák .

Tonearm

A Tonarm ( németül Tonarm , Ton „hang” és Arm „kéz” szóból) egy lemezjátszó ( elektrofon ) karja , amelyre egy tűvel ellátott hangszedő fej van rögzítve.

Kétféle hangkar létezik:

Tangenciális hangkar (ezeket lineáris követéssel rendelkező hangkaroknak is nevezik) - a teljes hangkar a lemezhez képest mozog, a hangszedőfej sugárirányban mozog , akárcsak a lemez rögzítésekor a vágó . Egy összetett mechanikai kialakítás, a hangkar mozgása általában egy szervorendszerrel ellátott elektromos hajtás révén történik. Kevés terjesztést kapott az eszköz összetettsége miatt, és nagyon kicsi a lejátszási minőség javulása.
Radiális hangkar (karos hangkaroknak is nevezik) - rögzített forgástengelyük van a lemezen kívül, lehetővé téve a hangkar végén található hangszedőfej szabad mozgását a körív mentén , követve a forgó hangsávját. rekord. A fő előny a tangenciális hangkarhoz képest az eszköz egyszerűsége és alacsony költsége.

Külsőleg megkülönböztethetjük:

Közvetlen hangkar.
J- vagy S alakú hangkarok.

A hangkar mozgatása

A tangenciális típusú hangkar biztosítja, hogy az érintőceruza pontosan kövesse a felvevő vágója által megtett utat a felvétel rögzítésekor. A hangszedőfej hossztengelye mindig a hangsávhoz képest tangenciálisan áll, nincs hangtorzulás.

A sugárirányú hangkar egy rúd, amely az egyik végén a függőleges forgástengelyen van rögzítve, a másik végén egy tűvel ellátott fej található.

Mivel a rögzítés során a vágó a sugár mentén mozog , a féknyereg hossztengelye merőleges a sugárra a hanghorony érintője mentén, a tű pedig lejátszás közben egy körív mentén, akkor a tengely között szög alakul ki. a sugárirányú hangkar fejének és a tangenciális hanghoronynak , ami lejátszás közben a hang torzulásához vezet (szögtorzítás). A fej axiális vonala a hangsávhoz szigorúan érintőlegesen csak két ponton helyezkedik el a lemezen. Ha a hangkar rosszul van beállítva, ez a pont egyedül vagy teljesen hiányozhat.

A szögtorzulás csökkentése érdekében a fejet balra fordítjuk a fej axiális vonala és a forgástengelyt és a tűt összekötő vonal által alkotott korrekciós szöggel. $\Phi$

A hangkar következő beállításai figyelhetők meg:

a hangkar alapja - a hangkar függőleges forgástengelyének és a hanglemez forgásközéppontjának távolsága $d$
hangkar hossza - a távolság a függőleges tengelytől a tű végéig $L$
távolság a rekord forgástengelyétől a tűig - $R$

A hangkar mozgását leíró képlet így néz ki:

d^{2}=L^{2}+R^{2}-2RL\times \cos {(90-\Phi )}

ezért annak a szögnek a szinuszának kell lennie, amelybe a fejet el kell fordítani $\Phi$

\sin \Phi ={\frac {L^{2}-d^{2}+R^{2}}{2RL}}

Állandó hangkar alappal a hangkar hosszának változtatásával olyan grafikont készíthet, amely tükrözi a szög (vagy ) függőségét a tű lemezen lévő helyzetétől (különböző esetén ). $d$ $L$ $\Phi$ $\sin \Phi$ $R$

Például, ha a hangkar alapja mm, a hangkar hossza pedig mm, akkor a korrekciós szög .

d=215

L=231

\Phi

{22^{\circ }}{\akut {40}}

A és mm-es sugarak esetén a fej axiális vonala szigorúan az érintő mentén irányul, és a hangsáv szélső helyzeteiben a szög nem esik egybe a -nál lévő érintővel , ami elfogadható a jó minőségű hangvisszaadáshoz. (a számítás maximum 300 mm átmérőjű gramofonlemezre készült ) .

R

64

119

{1^{\circ }}{\akut {55}}

Elméletileg, ha nagyon hosszú hangkart készítünk, akkor a lemez egy keskeny szektorában a kör íve megközelíti az egyenes vonalat , és a korrekciós szög inkább nulla lesz , azonban az elektromos lejátszók ésszerű méretben készülnek.

A hangkar formája nem befolyásolja annak műszaki jellemzőit ( a matematikai képletben nincs olyan tényező , amely meghatározná a hangkar alakját) , növelnie kell a kezelésének kényelmét és meg kell felelnie a műszaki esztétikai követelményeknek .

Vannak radiális hangkarok szöghiba kompenzációval, a felszedőfej csuklós, egy kiegészítő rúd automatikusan elfordítja a hangkar rúd elfordulási szögével arányos szögbe. Összetettségük miatt nem használják széles körben.

Radiális kar kiegyensúlyozás

A leszorítóerő szabályozása érdekében a hangkar kiegyensúlyozott , leggyakrabban állítható ellensúlyt használnak . A csúcskategóriás EPU-kban az ellensúly egy lengéscsillapítón keresztül csatlakozik a rúdhoz, hogy kiküszöbölje az alacsony frekvenciájú rezonanciát . Lehetőség van a hangkar rúd munkahosszának beállítására.

Rolling Force

Amikor a tű (radiális hangkar) a lemez mozgó hangsávján van, a következő erők hatnak rá: súrlódási erő , amelynek vektora szigorúan a hangsávot érintőlegesen irányul , és vonóerő (hangkar reakció merevsége miatt) . A két vektor között nem állandó szög van , amely megváltozik, ha a hangkar elmozdul a lemez lejátszása következtében. Következésképpen egy gördülő erő jelenik meg , amely a hangkart a lemez közepe felé tolja el . $F_{f}$ $F_{r}$ $\Phi$ $F_{s}$

Meghatározhatja a gördülőerő nagyságát: . Mivel a vonóerő egyenlő a hangszedő szorítóerejének és a toll és a rekord közötti súrlódási együttható szorzatával, akkor : ${F_{s}}={F_{r}}\times \mathrm {tg} \Phi$ $F_{r}$ $G$ $K$ ${F_{s}}=K\times G\times \mathrm {tg} \Phi$

A gördülőerő körülbelül a leszorítóerő 1/10-e.

A gömb alakú tű súrlódási tényezője a hangsávon megközelítőleg egyenlő , akkor ;

{0.25}

{F_{s}}={0,25}\times \mathrm {tg} \Phi

A hangsávon elliptikus hegyű tű súrlódási tényezője megközelítőleg egyenlő , akkor .

{0.35}

{F_{s}}={0,35}\times \mathrm {tg} \Phi

Tegyük fel, hogy a hangkar középvonala és a fej középvonala közötti szög , akkor:

\Phi

{22^{\circ }}{\akut {40}}

gömbtűhöz ;

F_{s}={0,25}\times G\times \mathrm {tg} {22^{\circ }}{\acute {40}}={0,1}G

elliptikus tűhöz

F_{s}={0,35}\times G\times \mathrm {tg} {22^{\circ }}{\acute {40}}={0,15}G

A gördülő erő kompenzálására a hangkar speciális eszközökkel van felszerelve, amelyek kompenzálják ezt a hatást (a hangkart kifelé fordítva). A gördülőerő kompenzálására leggyakrabban rugós mechanizmust használnak, egy menetet, amelyen egy súly függött, átdobják a blokkon , kölcsönösen taszítják az állandó mágneseket , egy emelőszerkezetet , egy ferde síkot . Beállíthatja a korcsolyázásgátló erő mértékét. Az alacsonyabb osztályok EPU -jában előfordulhat, hogy hiányzik a nyíróerő-kompenzátor.

További eszközök

A súrlódási erők csökkentése, a munka simaságának és pontosságának növelése érdekében a kiváló minőségű hangkarok tengelyei gördülőcsapágyakban ( golyóscsapágyak és tűcsapágyak) forognak.

A tű zökkenőmentes leengedéséhez a hangsávon mikroliftet terveztek . Ha kézzel teszi fel a hangszedőt a lemezre, megsértheti a tűt (eltörheti a kristályt). A mikroliftekben különféle kialakítású lengéscsillapítókat (retardereket) használnak: elektromágneses, emelőkaros, rugós. A lengyel Unitra cég EPU-jában a rudat egy nagyon magas viszkozitású folyadékkal töltött hengerbe engedték le .

Amint a tű eléri a hangsáv utolsó spirálját, az EPU-ba épített autostop működésbe lép . A tű a lemez fölé emelkedik, a lemezt forgató villanymotor kikapcsol. Egyes EPU-kban a hangkar visszatér az állványhoz. Az Autostop kikapcsolható például nem szabványos lemezek (ajándéktárgyak, nagyon kis átmérőjű) lejátszásakor. A harmadik és második osztályú, mechanikus működtetésű stoppolású EPU-kban, az első és magasabb osztályú panelekben optikai és mágneses ( reed switch ) érzékelőket használnak. Az optikai érzékelők reagálnak a hangkar mozgási sebességének növekedésére, amikor a tű áthalad a lemez hangsávjának kimeneti részén.

Irodalom

Cherkunov VK Amatőr játékosok építése. - Moszkva: Energia, 1980. - 112 p.
Apollonova L.P., Shumova N.D. Felvétel és sokszorosítása. - Moszkva: Energia, 1973. - 72 p.
Brodkin V. M. Elektromos játékeszközök. - Moszkva: Energia, 1972. - 104 p.
Cherkunov VK Elektromágneses mikrolift. - " Rádió ", 1975, 2. sz. - S. 36-38.
Brodkin V. M. Elektromos játékeszközök. 2. kiadás Tömeges rádió könyvtár , 1013. szám. - M .: Energia, 1980
Degrell L. Játékosok és lemezek. V. K. Piskarev fordítása magyarból, szerkesztette: Yu. A. Voznesensky. - M .: "Rádió és kommunikáció", 1982

Jegyzetek

↑ Radiola "Ural" sorozat 57. Kezelési útmutató Archív másolat 2013. március 8-án a Wayback Machine -n
↑ Lézeres lemezjátszó bakelitlemezekhez. Archiválva : 2015. február 14., a Wayback Machine Science and Life Magazine , 2. szám (2015. február)
↑ 1988-ban Japánban kiadtak egy lézeres lemezjátszót bakelitlemezekhez. . Letöltve: 2015. február 14. Az eredetiből archiválva : 2015. február 14.. (határozatlan)
↑ A piezoelektromos fej nem igényel phono színpadot . A piezoelektromos fejjel működő ULF-re vonatkozó egyetlen követelmény a lehető legmagasabb bemeneti impedancia. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a piezoelektromos fej egyenértékű áramköre egy sorba kapcsolt feszültségforrás és egy meglehetősen kicsi kondenzátor . Ezért az erősítő bemeneti impedanciája ezzel a kapacitással parazita HPF -et képez , amely blokkolhatja az alacsony hangfrekvenciákat.
↑ A gyártó története. Brush Development Co.; Cleveland, Ohio . Hozzáférés időpontja: 2015. október 20. Az eredetiből archiválva : 2016. március 3. (határozatlan)
↑ „Vega-101 stereo” 2014. március 30-i archív példány a Wayback Machine -n
↑ Bektabegov A.K., Zhuk M.S. Gramofon hangszedők. — M.-L.: Gosenergoizdat, 1950

Linkek

Laura Dearborn ("The Absolute Sound") Lemezjátszó beállítása. Archivált 2011. szeptember 7-én a Wayback Machine -nél // inthouse.ru