Tonarmsteorier?

av **Thomas_A** » 2004-09-09 11:35

Hej!

Startar en tråd ang. tonarmar. Vad är det för faktorer som bestämmer om en tonarm är optimal eller ej? Här tänker jag bara ta upp konventionella armar.

Självklart är effektiv massa kontra PU komplians viktig för att resonansen skall hamna "rätt".

Men förutom detta? Vissa tonarmar har ju en fjäder för att reglera nåltrycket. Fördelar mot en arm med bara motvikt?

Är låg effektiv massa alltid bättre än hög? Jag tänker på hur tonarmen rör sig i skivans buckligheter och om detta dynamiskt och signifikant kan ändra PUns spårförmåga? Dynamisk förändrig i nåltryck?

Ang. friktion i lager. När börjar en sådan effekt påverka spårförmåga signifikant? Har man en friktion som är mindre än 1/10 av nåltrycket (säg 1.0 gram nåltryck och 50 mg friktion) så kan nåltrycket variera 1.0±0.05 gram. Signifikant?

Ang. spel i lager. Om spelet är relativt stort i lagret, påverkar detta verkligen återgivningen? Tonarmen/PU får ju en dynamiskt varierande kraft på sig i och med friktion mellan nål/skiva. Har denna dragkraft någon signifikant effekt på rörelse i lagret? Den massa som armen har och det tryck som bildas i lagret borde göra att den lilla kraft som friktionen ger inte har betydelse? Rätt/fel? Jmfr enpunktslagrade tonarmar.

av **Bill50x** » 2004-09-09 18:35

Om vad som är en optimal tomarm tvistar de lärde... :-)

Under de åren som jag haft vinylspelare, dvs från -69 till dags dato, har konstruktion och "mode" varierat häftigt. Min första skivspelare var en ERA 444 (fransk sak, remdrift, H-format tonarmsrör) med en Shure M75 pickup. Lite senare blev det en Technics direktdriven skivspelare där man kunde montera på valfri arm.

Då, vid mitten på 70-talet, var det modernt med lätta spinkiga en-punktslagrade armar (Formula 4, Black Widow, typ) med synnerligen mjuka pickuper. Nåltrycket för dessa kombinationer låg ofta mellan 0,8 - 1,2 gram. Extremt känsligt för vibrationer och damm förstås.... Jag minns fortfarande hur en avspelning med Telarcs version av "1812" fick tonarmen att lyfta och hoppa in på etiketten vid de avslutande kanonskotten :-)

Sedan kom Ivor T med raka motsatsen, tillsammans med Syrinx-armarna. Stabila saker med groteskt överdimensionerade lager (tyckte man då i alla fall) för att bibehålla energin från pickupen och inte smeta ut den i armens vibrationer. Något som jag själv tror på och har hållt fast vid sedan dess. En jämförelse kan till exempel vara en cykel med vek ram. När du trampar hårt på pedalerna kommer en del av energin böja ramen, resten går till bakhjulet. Vore det inte bättre att all energi går till hjulet? Styv ram med andra ord.

Som jag ser det är lagren extremt viktiga, men det beror naturligtvis på vilken konstruktionsprincip man har för armen. De enpunktslagrade armarna hade en ganska hög resonansfrekvens och då var det inte så stora problem med "lagret" (ofta bara en "pinne i en skål" med dämpolja i). Men en sådan tonarm hade svårt med den tidigare beskrivna Telarc-skivan. I mitt fall lastade jag ner armen med några gram längst fram vid pickupen och balanserade om den. Det gjorde susen med kanonerna!
Man kan också göra jämförelsen med att varierande modulation i spåret kan få en flera kilo tung skivtallrik att "svaja" i takt med modulationen. Då förstår man också vikten av glappfria lager.

Det är definitivt en balansakt (!) att konstruera en tonarms-/pickupkombination. Vid avspelning är det givetvis nålen och inte tonarmen som ska röra sig. För så fort armen rör sig i förhållande till spåret (till exempel i motsatt riktning mot spåret vid tung bas) så minskar ju nålens rörelse i sidled och man tappar nivå. Å andra sidan får inte armen vara för tung, för då kommer den svaja vid oplana eller ocentrerade skivor. Hur man ska optimera detta finns det säkert några ingenjörer här som kan beskriva :-)

All friktion i lager är av ondo. Har man till exempel friktion i sidled kommer trycket att vara högre på nålens vänstra sida eftersom ju spåret försöker dra tonarmen/pickupen inåt. Det blir en sorts "antiskating" som man inte har någon koll på eller möjlighet att reglera.

Lite om min icke-tekniska syn på det hela....

/ B

av **Thomas_A** » 2004-09-10 20:09

Bill,

jag undrar hur mycket av detta med vibrationer i armen från PUn är signifikant?

Massan hos nålsystemet i en pickup är så låg att massan hos arm i sig inte har någon betydelse (ex Shure V15 nål väger 0.17 mg och PU-huset 6.6 g -> ca 40000 x mindre rörelse hos enbart PU-huset än hos nålen (Newtons lag).

Att en nål kan hoppa ur spåren när frekvenserna når resonansfrekvensen på PU/arm kombination är ju inget konstigt, men jag tror inte det är något som är speciellt med enpunktslagrade armar. Se Mörch, där man kan få en massa olika armar med olika effektiv massa.

Jag har dock hört att armar med aktiv fjäder som "motvikt" har en fördel vid sk record warps jämfört med en konventionell arm. Men varför?

Det är ju en friktion som vilar mellan nål/skiva (1-2 grams massa som applicerar en kraft) men också en friktion som vilar på ett/två lager (mycker högre massa hos tonarmen = högre kraft). För att friktionen från skivan skall kunna rubba lagren behövs stora krafter. Det borde gå att räkna på.

av **Bill50x** » 2004-09-10 21:16

Thomas_A skrev:Bill,

jag undrar hur mycket av detta med vibrationer i armen från PUn är signifikant?

Massan hos nålsystemet i en pickup är så låg att massan hos arm i sig inte har någon betydelse (ex Shure V15 nål väger 0.17 mg och PU-huset 6.6 g -> ca 40000 x mindre rörelse hos enbart PU-huset än hos nålen (Newtons lag).

Att en nål kan hoppa ur spåren när frekvenserna når resonansfrekvensen på PU/arm kombination är ju inget konstigt, men jag tror inte det är något som är speciellt med enpunktslagrade armar. Se Mörch, där man kan få en massa olika armar med olika effektiv massa.

Jag har dock hört att armar med aktiv fjäder som "motvikt" har en fördel vid sk record warps jämfört med en konventionell arm. Men varför?

Det är ju en friktion som vilar mellan nål/skiva (1-2 grams massa som applicerar en kraft) men också en friktion som vilar på ett/två lager (mycker högre massa hos tonarmen = högre kraft). För att friktionen från skivan skall kunna rubba lagren behövs stora krafter. Det borde gå att räkna på.

Detta med att räkna på krafter osv är jag dålig på, men teoretiska funderingar är enklare :-)

Min uppfattning är att vibrationer i tonarmen är av ondo. Hur svaga dom måste bli innan det är ohörbart har jag ingen uppfattning om däremot. Vibrationer är ju per definition en rörelse och borde därför i ena eller andra riktningen påverka signalen från pickupen. En vibration som fortplantar sig upp i armen kommer att reflekteras tillbaka ner i pickupen med en viss tidsfördröjning. Grumligare ljud eller odefinierade transienter är väl en möjlig distorsion.

Att tonarmen/nålen hoppade ur spåret har givetvis inte med lagertypen att göra. Det är bara det att många av dessa fjäderlätta armar avsedda för mjuka pickuper var konstruerade med enpunktslagring.

Varför en fjäder skulle vara bättre än en tyngd(-förskjutning) kan jag bara spekulera i. Principiellt känns det inte som det borde vara någon skillnad, OM inte fjädringen är något progressiv. Men jag tror mig ha hört argumentet att när en viktad arm accelereras uppåt så fortsätter armen "längre" än vad en fjädrad arm gör. Om den åsikten har någon bäring i det verkliga livet vet jag inte. Men jag har tidigare träffat på Linn LP12-ägare som balanserat armen med motvikten och inte använt fjädern, med argumentet att det lät "tightare".

/ B

av **Kaha** » 2004-09-11 00:40

Jag tror inte att "fjädermedvikten" påverkas mindre oplana skivor. Tvärt om så borde den effektiva massan bli högre med en "fjädermedvikt", då motvikts sidan av tonarmen "väger" lika mycket som pick-up sidan av tonarmen, jämfört med en konventionell motvikt där motvikts sidan "väger" lika mycket som pick-up sidan minus nåltrycket.

Den stora teoretiska fördelen med att ha en fjäder för nåltrycket är väl annars att nåltrycket kommer att vara konstant i både kvantitet och riktning oavsätt vexterna krafter på systemet. T ex en skivspelare med flytande upphängning som står och gungar, den tonarmen där kom nåltrycket att variera, medan en tonarm med fjäder för nåltrycket dår kommer nåltrycket att vara konstant oavsett gungningar.
Om detta har någon praktisk nytta vet jag inte.

(Edit: jag såg att jag hade skrivit fjädermotvikt, men insåg att det var fel. Fjädermedvikt är mer korrekt, och det blev ju ett ganska kul ord :wink:

)