Виникнення скочується сили і необхідність її компенсації

Розширення діапазону частот сучасних пристроїв відтворення в сторону низьких частот, а також значи-тельное підвищення податливості рухомий системи звукоснімате-лей і можливе завдяки цьому зменшення притискної сили, на жаль, обумовлюють іноді збільшення сприймаються на слух перешкод від рушійного механізму програвача. Напруга на виході звукознімача при програванні німих канавок пластинки, обумовлене несиметричністю обертових деталей і вібро-ціями рушійного механізму, називають в загальному випадку напруги-ням перешкод від вібрацій. Розрізняють два режими вимірів напря-вання перешкод від вібрацій: за влучним висловом, яка оцінює одно-мірно (по частоті) всі складові перешкод в низькочастотному діа-пазоне, і по зваженої характеристиці, узгодженою з властивості-ми слуху (рис. 20). Далі.

Під час відтворення запису на будь-який тонарм, зігну-тий під кутом а, діє момент, який прагне повернути його в напрямку до центру пластинки. Освіта моменту пояс-вується розкладанням сили тертя між відтворює голкою і стінками канавки на горизонтальні складові. Одна зі складових, помножена на робочу довжину звукознімача L, об-разует так званий скочується момент, спрямований до цент-ру пластинки. Ця поперечна складова сили не залежить від лінійної швидкості канавки, т. Е. Від частоти обертання пластинки, і називається скочується силою. Експериментально дію скати-вающей сили можна спостерігати, якщо поставити б відтворювала голку на поверхню пластинки, що не має канавок (наприклад, на внутрішню зону поблизу етикетки). Навіть точно збалансований за всіма напрямами тонарм буде захоплюватися до центру пластин-ки. При проходженні голки по канавці скочується сила компенсуючого-ється протидією з боку голкотримача.

На рис. 59 представлені сили, які впливають на блок кріплення голкотримача і тонарм через контакт голки з канавкою.

Сили, що виникають в зігнутому тонарма внаслідок тертя відтворює голки об стінки канавки.

Сила тяги Z розкладається на дві складові, одна з яких К = Zcosα врівноважується жорстким зв'язком тонарма. Друга з-ставлять SK, яка замикає трикутник сил, розкладається на скочується силу S'k = SK cosα, спрямовану по радіусу. Вона діє на внутрішню стінку канавки. Строго це справедливо за умови, що горизонтальний кут похибки дорівнює нулю.

Внаслідок того, що горизонтальний кут похибки тільки в одній або двох точках радіусу пластинки дорівнює нулю, скочується сила SК буде змінюватися за величиною щодо певного значення. На рис. 60 видно, що в залежності від діаметра пластин-ки змінюється плече важеля l. визначального величину скачують-ного моменту. Якщо побудувати залежність скочується моменту або, як показано на рис. 60, залежність ефективної довжини плеча важеля як функцію радіуса відтворення R, то отримана крива збігається з кривою зміни кута похибки, показаної на рис. 33 (за умови сталості коефіцієнта тертя μ на всіх діаметрах відтворення).

Залежність ефективної довжини тонарма, визначальною скочується момент, від радіуса пластинки.

Це означає, що скочується сила S'к і кут похибки φ теоретично змінюються однаково при зміні діаметра відтворення, що, як правило, і під-підтверджується точними вимірами. Якщо поздовжня вісь програвання провідною голки (в напрямку канавки) розташована перпендіку-лярні поверхні пластинки, то притискна сила р звукознімача діє на кожну стінку канавки симетрично з величиною 0,7Р (без урахування впливу скочується сили). Скочується сила SK прикладена в точці перетину складових рl і рт притискної сили р (рис. 61).

Сили, що діють на стінки канавки через голок-лу при наявності скачують-щей сили S'K

Скочується сила збільшує притискну силу до величини р 'і відхиляє напрямок її дії на кут δ від осі симетрії. Внаслідок цього бічний тиск на внутрішню стінку канавки збільшується на величину? Р і відповідно зменшується на таку ж величину на зовнішню стінку (в стерео-запису зовнішня стінка несе інформацію правого каналу). Ці ка-жущіеся малими відмінності викликають проте помітне сме-щення голкотримача (перекіс голки), яке проявляється тим більше, ніж більш еластично закріплений иглодержатель, т. Е. Чим більше гнучкість рухомої системи головки.

На рис. 62 показані величини статичного горизонтального відхилення вершини відтворює голки при різних зна-пах гнучкості головки в залежності від скочується сили, яка визначається величиною притискної сили звукознімача, виміряний-ні для сферичної голки з радіусом заокруглення 16 мкм.

Залежність перекосу игло-власника внаслідок дії ВТК-Лоня сили від гнучкості рухомої-ної системи головки та величини при-режимних сили звукознімача

Розглянуте на рис. 61 розкладання сил справедливо тільки для модельованій канавки. У модульованої канавці слідом-ствие коливального руху діючої маси рухомої сі-стеми на голку діють сили прискорення, які протидіють складовим притискної сили і можуть значно їх змен-шити.

Наведений нижче розрахунок дає уявлення про порядок вели-чин, що виникають на практиці.

Діюча маса m рухомий системи визначається з ура-те всіх впливів, що виникають в процесі відтворення, по ме-методикою, описаною вище. Приймемо її рівною 1 мг. Максимальне прискорення голки може бути розраховане, наприклад, для частоти 10 кГц, з значення відхилення при повній модуляції. Для часу, рівного чверті періоду

Це прискорення приблизно в 1400 разів перевищує прискорення сво-Бодня паденія¹.

1 Більш точно прискорення голки можна розрахувати за формулою b = ω²A - Прим. ред.

F = 10 -6 * 13800 = 13,8 мН.

Якщо сила інерції буде протидіяти складовим при-режимних сили (див. Рис. 61), то може виникнути порушення кон-такту голки зі стінками канавки. З огляду на дію скочується сили, зменшеному тиску піддається права стінка канавки, що несе сигнали правого каналу.

З метою зменшення зносу пластинок і забезпечення оптималь-ного відтворення запису з великою модуляцією головками з високою гнучкістю величина притискної сили звукознімача зменшена до практично допустимого мінімуму. Однак схил-ність правого каналу до підвищених спотворень зажадала даль-шого збільшення притискної сили.

Експериментально додаткову притискну силу? Р можна до-вільно легко визначити, спостерігаючи появу спотворень на екрані осцилографа при відтворенні сигналів з вимірювальною пла-Стінка. Для кожного каналу окремо визначають мінімальну величину притискної сили р, зменшення якої викликає появ-ня спотворень.

Якщо мінімальна величина притискної сили для правого каналу дорівнює 0,035 Н, а для лівого каналу 0,027 Н, то додаткова притискна сила? Р визначається зі співвідношення

(0,035 • 0,7) -Δр = (0,027 • 0,7) + р;

Отже, голка повинна впливати на стінки канавки щонайменше з силою

Для встановлення надійного контакту притискна сила долж-на бути дорівнює 0,0217 • 1,41 = 0,031 Н.

З наведеного прикладу видно, що після компенсації скати-вающей сили величину притискної сили можна зменшити з 0,035 до 0,031 Н. Слід враховувати, що величина допустимої притискної сили звукознімача залежить не тільки від відтворюючої голів-ки, а й від стану тонарма.

Спотворення форми кривої сигналу п'єзоелектричній і маг-нітних головок внаслідок недостатньої притискної сили проявля-ються по-різному. Так як е. д. з, що генерується п'єзоелектричної головкою, пропорційна відхиленню голки, то спотворення метушні-кают на вершині синусоїди. В електромагнітних голівках слідом-ствие зсуву фази на 90 ° між максимальними значеннями ампли-туди і швидкості коливань форма сигналу спотворюється в місцях переходу синусоїди через нуль.

При вирішенні питання про компенсацію скочується сили по ве-личині і напрямку виникають труднощі, зумовлені тим, що величина скочується сили залежить від радіуса заокруглення вістря що відтворює голки і гнучкості матеріалу пластинки. Сила тертя при програванні платівки з м'якого матеріалу голкою з не-великим радіусом заокруглення буде відрізнятися від сили, возника-нього при програванні більш твердої пластинки голкою з великим радіусом вістря.

При програванні пластинок з попередньо змоченою по-поверхнею коефіцієнт тертя μ і скочується момент значи-тельно змінюються. Тому для визначення протівоскативающей сили були оцінені впливу твердості матеріалу пластинок і коеф-фициента тертя. Залежність скочується сили від радіуса заокруглення голки представлена ​​на рис. 63.

Залежність скачують-щей сили від притискної сили зву-коснімателя для різних зна-чень радіуса заокруглення вістря що відтворює голки

Результати вимірювань-ний показали, що властивості матеріалу пластинки впливають в меншій мірі, ніж заради-ус заокруглення голки і тертя. На рис. 63 видно, що зі зменшенням притискної сили звукознімача скочується сила зменшується до визна-ленній величини, яка оп-ределяется тертям в верти-Кальний підшипниках тонарма при його повороті в горизон-тальної площини. Для плеєр-ривателя вінілових платівок типу «Dual-1019», кото-рий використовувався для вимірюв-реній залежності на рис. 63, тертя тонарма становить 0,0004 Н. скочується сила, величина якої зазвичай становить 10-14% встановлений-ний притискної сили, які не бу-дет викликати зміщення тонарма до центру пластинки, ес-ли тертя в підшипниках то- Нарма перевищить значення ска-ють сили. Якщо тертя в вертикальних опорах тонарма, перелічене до вістря голки, становить, наприклад, 0,003 Н, то тонарм почне зміщуватися до центру пластинки в тому випадку, якщо притискна сила звукознімача пре-висіт величину 0,03 Н. Головка звукоснимателя програвача вінілових платівок. яка внаслідок своєї високої гнучкості може працювати з малої притискною силою, в зазначених вище умов не забезпечить високоякісного вос-твору звуку. Вибір головки для даного тонарма необхід-мо проводити з урахуванням сили тертя в опорах. Чим більше гнучкість рухомої системи головки і тертя в підшипниках тонарма, тим більше відхиляється иглодержатель від симетричного положення внаслідок одностороннього притиску до зовнішньої стінки канавки. З іншого боку, скочується сила прагне відхилити іглодер-жатель головки з великою гнучкістю в протилежному направле-нии (до внутрішньої стінки) за умови невеликого тертя в під-шіпніках тонарма. Останній випадок є більш кращий-ним, так як після компенсації скочується сили відновлюються оптимальні умови відтворення. Зсув іглодержате-ля в симетрично зібраної стереофонічною голівці допустимо до певної межі, що визначається збереженням лінійності при відхиленні голки в будь-якому напрямку. У програвачах з автомат-ної зміною пластинок, які не мають компенсатора скочується сили, часто виникає неприємне явище, що виражається в тому, що звукознімач, поставлений на вступні канавки пластинки, прослизає під дією скочується сили на кілька ка-навок до центру. У програвачах вінілових платівок з компенсатором скочується сили цього явища не спостерігається.