Тонармы

Цифровые источники звука

Виниловые проигрыватели

Все о виниле

Цифровые источники звука

Тонармы

Задача тонарма состоит в том, чтобы поддерживать звукосниматель над поверхностью пластинки и направлять его иглу по канавке с записью. Тонарм должен обеспечивать достаточно неподвижную опору для звукоснимателя и в то же время быть достаточно легким, чтобы следовать всем изгибам и колебаниям звуковой канавки; выполнять движения вверх-вниз, вызванные неровностью поверхности слегка покоробленной грампластинки, а также отслеживать ее эксцентриситет (смещение центрального отверстия пластинки относительно геометрического центра). К тому же он должен оказывать минимальное воздействие на весьма уязвимые звуковые канавки. Как станет ясно из последующего изложения, эта задача не из легких.

Тонармы бывают двух различных видов: рычажные и тангенциальные. Тонармы первого типа имеют неподвижную ось вращения, позволяющую расположенному на конце тонарма звукоснимателю беспрепятственно двигаться по дуге, следуя за звуковой канавкой вращающейся пластинки. В тангенциальных конструкциях (их называют также тонармами с линейным трекингом) относительно пластинки движется весь тонарм с подшипником.

Рассмотрим сначала рычажные тонармы. Они обладают рядом принципиальных недостатков, которые и привели к разработке тангенциальных конструкций.

Идеальный тонарм должен поддерживать головку звукоснимателя в том же положении относительно звуковой канавки, в каком находился резец рекордера (записывающей головки). Во всех профессиональных устройствах грамзаписи используются тангенциальные устройства перемещения записывающей головки, движущиеся по радиусу лакового мастер-диска. Но в рычажных тонармах звукосниматель перемещается по дуге, а значит, положение иглы относительно звуковой канавки постоянно меняется. В результате возникает погрешность слежения (или угол горизонтальной погрешности) как разность между положениями игл относительно канавки при записи и воспроизведении

Эту погрешность можно минимизировать с помощью определенного изгиба тонарма, называемого горизонтальным углом коррекции. Этот угол может быть обусловлен применением плавно изогнутой J- или S-образной трубки тонарма или изменением углового положения звукоснимателя, закрепленного на конце прямой трубки. Угол коррекции в современных тонармах составляет 25°, что обеспечивает наименьшую погрешность слежения. Следует отметить, что введение угла коррекции не полностью устраняет погрешность слежения. Вместо этого оно создает небольшую погрешность в направлении к внешнему краю грампластинки, которая постепенно уменьшается по мере приближения звукоснимателя к середине грампластинки. В этой средней точке иглы звукоснимателя и звукозаписывающей головки находятся в одинаковом геометрическом положении относительно звуковой канавки, а следовательно, погрешность слежения равна нулю. По мере того, как звукосниматель продолжает движение по звуковой канавке к центру, эта погрешность снова постепенно возрастает.

Совершенно очевидно, что недостатки рычажных тонармов — погрешность слежения и скатывание — отсутствуют у тангенциальных моделей. Поскольку движется весь тонарм, а не только один его конец, взаимное положение иглы и канавки одинаково как при записи, так и при воспроизведении, и не зависит от радиального положения иглы. А поскольку отсутствует угол коррекции тонарма, нет и скатывающей силы. Тангенциальные тонармы имеют и другое преимущество: поскольку их обычно делают достаточно короткими, они имеют и значительно меньшую вертикальную составляющую момента инерции, чем рычажные устройства. Однако тангенциальные тонармы имеют более высокую горизонтальную составляющую момента инерции. Так как ось вращения отсутствует, действующая масса тонарма равна его полной массе и значительно выше, чем у рычажного устройства. Поэтому конструкция тангенциального тонарма обычно представляет собой компромисс между слишком малой вертикальной и слишком большой горизонтальной составляющими момента инерции.

Тангенциальные тонармы имеют гораздо более сложную конструкцию и, соответственно, более высокую стоимость, чем рычажные. Все устройство целиком должно двигаться вдоль канавки в тангенциальном направлении по отношению к пластинке, что представляет собой довольно сложную инженерную задачу. В тангенциальных проигрывателях среднего уровня качества тонарм передвигается с помощью автоматизированного привода, движение которого может не всегда точно соответствовать шагу записи (расстоянию между звуковыми канавками). В итоге, игла звукоснимателя давит на одну сторону канавки сильнее, чем на другую. Хотя можно попытаться исправить эту погрешность, все же следящие лриводы в принципе устроены так, что исправить ошибку можно лишь после того, как она возникла.

В тангенциальных устройствах класса High-end используют воздушный подшипник. При этом тонарм парит в потоке воздуха, окружающего трубку, по которой он движется; чтобы сдвинуть тонарм с места, достаточно легчайшего усилия, которое исходит от движения иглы звукоснимателя по пластинке. Благодаря использованию воздушного подшипника, трение между тонармом и трубкой сведено практически к нулю.

Тангенциальные тонармы сложнее в настройке, они требуют периодической регулировки. В них применяются воздушные насосы, шум которых, если не принять достаточных мер по звукоизоляции, будет мешать прослушиванию музыки. Приверженцы рычажных тонармов настаивают на том, что свойственные тангенциальным конструкциям геометрические преимущества сводятся на нет необходимостью постоянной заботы о поддержании жесткости тонарма и демпфировании резонанса. По их мнению, искажения, возникающие из-за погрешности слежения, не являются основной причиной ухудшения качества звука.