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  • ·  唱 臂 浅 谈 - (上)(作者:records33 时间: 点击数: 367)
  • 有兴趣的朋友读完这篇文字,或许能给大家一点帮助。由于唱臂的结构相对转盘和唱头更复杂一些,不太容易用语言和文字描述清楚。用图片可以更直观地说明问题,这里采用结构图解和实物照片与文字说明相结合的形式对唱臂的基本常识做一些简单介绍,(图片请浏览WWW.RECORDS33.COM或点击[黑胶世界])本人既非机械出生也非电声专业,和大家一样是黑胶死党的一员。文字所述是多年的感受与心得,如有谬误之处敬请诸位批评指正。

    首先让我们以分类的形式来认识唱臂。
    1.唱臂从运动(循迹)形式分两种:一种是普遍使用的固定轴圆弧循迹唱臂(见图-1左,后简圆弧臂),另一种是移动轴的直线循迹唱臂(见图-1中后简直线臂)。圆弧臂循迹时运动路线是一条圆弧线,因此与唱纹相交的角度不是900,始终有一定的正负角误差,但通过合理的臂长、补偿角和超前距设计,循迹的角误差可以降低到理想的最小值,即便如此圆弧臂仍属于妥协的设计。由于圆弧臂设计、加工相对简单,成本也比较低,所以它已经被消费者普遍接受。直线臂是沿唱纹的切线作直线运行,因此没有循迹角误差,这是最理想的循迹方式。直线臂与唱片模板刻纹机(见图-1右)的刀头的运行方式是完全一致的,因此直线臂循迹的还原特性非常精确。
    选择什么形式的唱臂是每个黑胶爱好者都必须面对的问题,我认为应该考虑如下三个因素。1.你能否接受圆弧臂的缺点;2.你的转盘是否有安装直线臂的足够空间;3.价格因素。如果你并不介意圆弧臂循迹角误差带来的微小失真,问题就简单了,在众多的圆弧臂中挑选一款自己喜欢的,规格尺寸和价格都合适的就一切OK了。对于无法容忍循迹角误差的朋友,唯一的选择就是直线循迹唱臂了。个人意见购买直线循迹唱臂最好选择空气悬浮型,理由是它有稳定和最好的循迹能力,详见[轴承分类]篇。

    2.唱臂从支撑结构(轴承)形式分类:圆弧循迹唱臂有6种,单点支撑、三点支撑、四点支撑、两点+滚珠支撑、单刀+单点(或滚珠)支撑、双刀+单点(或滚珠)支撑。圆弧循迹唱臂在工作时有两维运动,即上下和左右两个动作。单点支撑是以一个支撑点支撑了两个方向(见图-2左1),由于单点支撑结构的支撑点只有一个,高硬度的材料经过精密的加工摩擦系数非常小,其震动也就非常小,因此音染也就很低。单点支撑虽然好,但它有不够稳定的缺点,方位角的调整相当不易,设计时将整个唱臂的重心降低,会获得比较好的稳定性,为了彻底解决这一问题,高明的设计师给空心轴套安置一个油槽(轴套的直径大小很有讲究,过大会降低水平循迹灵敏度,太小又不足以保持稳定),由于液体的张力和重力作用,唱臂偏摆被有效控制了,稳定性大大提高。单点支撑的形式还有一种是美国WELL TEMPERED的线吊式轴承,这种单点结构采用了全新的设计理念,突破了单点支撑轴承的素质极限,值得大家注意(见图-2右)。图-2右是瑞典产生的线吊式单点轴承唱臂,型号是以奥地利作曲家MOZART为名,设计思路源于WELL TEMPERED。三点支撑是最常见的圆弧循迹唱臂的轴承设计(见图-2左2),两点支撑上下运动,另一个支撑点与轴套配合支撑整个唱臂。这种设计,水平循迹灵敏度相对差一点,但方位角没有问题。四点支撑设计是针对三点支撑缺点而产生的(见图-2左3),四点支撑与三点支撑的不同之处在于减轻了整个唱臂的有效质量,提高了水平循迹的灵敏度,现在四点支撑的轴承结构被唱臂厂家广泛的使用,日本松下公司,德国的DUEL都是四点轴承运用的典范。玩这种四点支撑唱臂的朋友千万不要因好奇而去调节松动唱臂上轴承锁定螺帽,因为双向轴针与轴套的安装间隙我们更本无法控制。刀式轴承唱臂是以极幼小的直线边为支撑结构的唱臂,刀式轴承具有灵敏度高工作稳定两重优点,SME是运用刀式轴承比较成功的厂家,从单刀到双刀的3009R、3010R和3012R获得了世界范围内的广泛赞誉,无论是何级别的黑胶友,你可以不知到任何牌子唱臂,但你绝不会不知道刀式轴承SME3000R系列。令人不解的是SME早期的轴承是金属刀,后来厂家不声不响的将金属刀改换成ABS工程塑料刀,听觉敏锐的黑胶迷很快听出了其中的差异,有人向厂家提出疑问,厂家回答是‘金属没有ABS工程塑料好’......

    直线循迹唱臂与圆弧循迹唱臂相比似乎有些另类,它独特的运行方式使得其外形与众不同。直线循迹唱臂的工作方式概括起来只有两种:机械式和气浮式。机械式分为主动型与被动型,早期的机械式直线循迹唱臂都是主动式,所谓主动就是利用伺服系统控制循迹行程,采用光电感应伺服系统控制用马达驱动唱臂活动与唱针在片纹中活动速度同步,当唱臂循迹角出现偏差时,就会有一个微小的光速照在光敏电阻止,这个讯号策动伺服马达稍为移动唱臂直到光敏电阻不再受到光束照射为止,但因为马达矫正唱臂活动和停止的时间总有一点延迟,所以不可能保持轨误绝对为零。这个动作周而复始直至播完整面唱片,因此我们也可以这样理解,伺服式直线循迹唱臂工作状态是错误-修正,再错误-再修正。如此结果无法令人满意(见图-3左)。于是一些厂家便完全放弃直线循迹方式,回到传统的圆弧循迹唱臂。德国模拟大厂Clearaudio仍然坚持直线循迹唱臂方式,但废弃了主动的伺服驱动,采用被动的滑竿方式,德国人的超精密加工令人赞叹,其石英滑竿横向阻力之小让人难以置信,循迹能力令人刮目相看(见图-3右)。空气悬浮滑竿应该说是唱臂史上最大的一次设计革命(见图-4)。由于利用空气做摩擦介质,理论上我们可以说它为零,那么唱臂二维的运行可以非常顺畅,这是机械轴承无法与之相比的!由于空气介质的阻隔,传统的接触式摩擦震动完全没有了,外来的其他震动也被拒绝了。因此空气悬浮直线循迹唱臂的音染非常低,这是任何高级机械轴承唱臂不能与其抗衡的!我可以毫不犹豫这么断言空气悬浮直线循迹唱臂是唱臂最高品质的终结者。
    空气悬浮直线循迹唱臂的形式结构也有几种。主要是套管气浮滑竿,套管式又有动气套和静气套之分。动气套就是气管安装在唱臂上,而静气套则相反气管安装在固定杆上。哪样好呢?无法回答,同样各有利弊。动气套上的气管或多或少会给横向运行带来阻力;静气套是在固定横杆上下方布气眼,环境不洁会遭堵塞,影响气浮滑动。不过我还是倾向静气套设计,注意听音环境卫生。另外有半圆气浮滑竿(见图-5左),还有900角铝气浮滑轨(见图-5右)。后两者的设计由于只有向上支撑的力,在空气压力出现波动时会产生窜动现象,生产加工要求相对不是太高,适合DIY制作,有精密机械加工经验的朋友不妨尝试一下。
    有一点需要提醒的是,直线循迹唱臂在切线不对的状态下放唱,我给它五个字‘错误加错误’,它的表现可能不及三五千元的唱臂。使用直线循迹唱臂对切线的调校决不可大意,必须反复校验,确保准确无误。(待续)
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    (作者:半岛 时间:2004-11-23 17:43:56)
    一根线负责唱头方位角,一根线负责抗侧滑力,调整很方便。下面的重锤浸在阻尼稠油槽内,独特的减震设计,使唱臂整体与外界包括唱盘本身的震动隔绝,十分巧妙。
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    (作者:records33 时间:2004-11-30 09:35:38)
    3.唱臂从臂竿形式分类。唱臂臂竿设计基本为三种形式,即I形臂、J形臂、S形臂。由于直线循迹唱臂不需要补偿角,一根直竿就解决问题,外形上就没有太多的花头可做,如果一定要归类的话,直线循迹唱臂应该属于I型臂。固定轴圆弧循迹唱臂之所以有极为丰富多变的结构与外型,是因为设计者都围绕着补偿角在大做文章。现在I形臂、J形臂、S形臂竿设计在固定轴圆弧循迹唱臂各有一席之地,可谓公婆媳各执一辞。客观地说三种臂竿设计都有各自的优缺点,关键看运用的合理程度。
    下面我们对一些名臂的分析,相信会悟出一些道理。
    先谈I型的直臂(见图-6)。I型的直臂在三种臂竿中形式上最简单,加工相对容易一些,由于直线臂竿的全部质量都通过唱臂的轴心,因此轴承的受力基本是平衡的,这对摩擦震动是有利的。关于轴承平衡的问题可能对初入门的朋友理解会有一点困难,我们用单点轴承唱臂来解释一下,或许容易明白一些。用过或看过单点轴承唱臂的朋友都会发现,当唱臂落在唱片时,唱头会左右的晃动后才停下来,由此可见,即使是I型直臂其质量分布也不可能完全均匀,也存在轴承受力不平衡。超精密的单点臂王GRAHAM 2.2就是I型直臂,为了获得平衡,它也配有平衡微调装置。我在替朋友调校AUDIOMECA ROMANCE唱盘时,其唱臂也是单点轴承I型直臂,在微调配重时最少反复了10次之多。I型直臂况且如此,J型和S型毫无疑问都存在不平衡的问题,只是我们无法知道罢了。还有一点就是I型直臂的臂竿长度就是唱臂有效长度,也就是说相同条件的情况下与J型、S型臂相比I型直臂的臂竿质量最小,那么它的惯动量也就最小,这对拾取微弱信号是有利的。
    J型臂竿是补偿角设计初始时期的产物。初始的J型臂设计注意力集中到补偿角的问题上,而忽略了轴承的平衡(见图-7左)。为了补救这一问题,在唱臂失重的一侧设计配重装置(见图-7右)。SME3000系列是J型臂加配重装置的典型。
    S型唱臂的出现是针对J型臂轴承不平衡的问题而改进设计的(见图-8左)。它不仅解决了平衡问题,去掉了过重的配重系统,降低了唱臂的有效质量,同时也保持了J型臂精确的补偿角设置。细心的朋友会发现J型臂和S型臂大都是可拆式唱头架设计。而I型臂直臂基本都是一体设计,要更换唱头必须拆下再重新安装。可拆式唱头架设计就方便多了,你只要多购买几个唱头架(也称唱头座,见图-9),安装并分别调整好每一个唱头,以后换唱头只要一拔一插就可以了。这对三天两头就想换唱头的黑胶友来说提供了更多的乐趣。
    唱臂的长短我们也在‘臂竿形式分类’中一并讨论。唱臂的长短对唱臂的品质因素是有影响的,无论是直线循迹唱臂还是固定轴圆弧循迹唱臂。我们已经知道唱臂与唱盘对质量的要求正好相反。唱盘的质量越大越好,而唱臂的质量越轻越妙。因此唱臂的长短直接影响质量的大小。在直线循迹唱臂中因为没有补偿角问题的缠绕,唱臂是越短越好,大部分厂家都把唱臂支架紧贴转盘设计,这样唱臂的长度(指唱臂轴承中心到唱头安装孔)可以控制在170mm-190mm之间。说到唱臂还要提及Clearaudio,它家的直线循迹唱臂的臂长可能是世界上最短的设计了(见图-3右),它的臂架设计突破了一般的形式,象一座天桥横跨唱盘之上,将唱臂的运行轨道移到几乎接近切线的附近,问题是这座“天桥”必须是“吊桥”,否则唱片无法放置。“吊桥”是一个活动结构,重复的一直性的是“吊桥”关键,所谓重复的一直性是说唱臂移开(吊起)再返回原地后的位置精度。要保证很高重复的一直性,需要吊桥的轴点有足够的刚性和精度,不然......无论如何付出多少代价以及一些负面影响,极短的唱臂设计得到了超轻的唱臂质量,对唱头循迹有着积极的意义。看到这你对她产生了“感情”吗?!在喜欢优点的同时能接受她的缺点吗(指唱臂吊起放下的烦琐操作,和使用长久的可靠性)?还有她那高昂的“身价”吗?所有的直线循迹唱臂的臂长还是比固定轴圆弧循迹唱臂的臂长要短。这是为什么呢?因为固定轴圆弧循迹唱臂是圆弧循迹过短的臂长会使循迹的角误差增大,这显然对音质不利。为了让角误差减到最低,常见的两种方式是:加长唱臂、配合适当唱头补偿角。理论上唱臂设计的越长,所循迹的弧就越趋近直线,此时循轨的角误差会变小。但是过长的臂长同时会使唱臂质量巨增,这对唱臂的灵敏度又会产生负面作用,所以唱臂的长短必须适中,通常设计在九吋至十二吋之间为宜。如果你的唱盘有足够的安装空间,当然还是用长一些的臂为好。
    有人说唱臂的臂管形状与声音好坏无关。此说法我认为是错误的。在材质完全相同的情况下,唱臂臂管不同的形状,例如:粗细、截面形状、不等径、不等壁厚等因素,都会对臂管的物理特性有着至关重要的影响。这些物理特性表现出唱臂刚性、质量、质量重心、谐振频率等方面的不同,自然声音的表现也就不同。正因为如此,唱臂才会有千奇百怪的样子,这些样子无论怎样普通和奇特,它们的目的是一致的,就是要获得最好的物理特性:高刚性、低质量、低谐振。
    唱臂臂管的材质对声音的影响已是不争的事实。臂管的材质选择,常规有金属材料和非金属两类。金属材料有铜、不锈钢、铝合金、钛等;近年来随着新型的非金属材料的不断问世同样也运用到唱臂上来。象碳素织维、ABS工程塑料、特种陶瓷等。除了以上两类材料外,天然材料也有尝试性使用,如名贵竹、木。还有以奢侈为出发点的制作,选料来自犀牛角、象牙等珍稀动物。我们在唱臂的臂管材料选择上还是以务实的态度,以对声音有利为最高原则。铝合金具备了良好的物理特性,最合适中低档的唱臂,它有较高的刚性,质量小,谐振低,易于加工,可以说价廉物美。钛是非常好的唱臂臂管材料,它有极高的刚性,拉伸性非常好,它可以加工的非常薄,加上自身比重又很小,因此质量可以做的非常小,适当的添加合金成分,就可以获得理想谐振频率特性,尽管材料和加工成本都比较高,但它始终是高档唱臂最热衷的选择。碳素织维、和特种陶瓷也是唱臂臂管的好材料,科学的设计一样有不俗的表现。
    这里对臂竿形式优缺点的评述,并不表示哪一种好与不好。既然它们都共同存在,相信都有其充分的理由。我们虽然没有必要迷信设计大师,但他们还是比我们高明的多,我们应当尊重他们。我们只有对唱臂的形式与结构特点有所了解,在购买时和使用中才能够更好的选择和驾御它。(待 续)
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