关键词:唱臂与谐振
SME Series V 唱臂 杯与纸巾的试验
由唱针至唱臂的振动过程中,假如我们没有放任何减少振动的物质在两者之间作缓冲的话,则无论任何唱臂,这种振动仍然会由唱针传导至唱臂,关于这一点,以下再作详细的解释,但假如曾用铅笔去敲击唱臂来判定唱臂的质素的话,便很容易明白这一点。
举一个例。如把一包纸巾塞入咖啡杯中,然后放在桌上或杂志上,再用指甲敲击杯边,便会听到清脆的声音。而把纸巾取去,再重复敲杯边的动作,同样可以听到清脆的声音。原因是只用纸巾这种软材料去作为咖啡杯那样硬的物质的阻尼器时,效果是不会明显的。
正确防振的方法是要把阻尼体放在震源和受震动的物质之间。如上例,把纸巾放在指甲和杯边之间,便不会产生清脆的敲击声。
在唱臂的情形,把软材料放在唱臂管中或把软胶贴在唱头壳上是不能阻止谐振的,况且不够硬的物质是很容易受到外来振动的影响。
防振三个要素
以上简单的例子可能解释尚嫌不足,但可以撮要成以下三点。
一、硬而重的物质在强烈振动时很易将振动传至轻而软的物质。
二、相反,轻而软的物质,其轻微的振动是很难传播到硬而重的物质的。
三、如要防止震源附近的物质受到振动,就要将后者变成又硬又重。或利用弹簧或空气做阻尼体,这就是防止振动的基本原理。
高顺性的唱头和唱臂
另一基本原理就是将那些高顺性的唱头装在硬质唱臂上,这样唱针的轻微振动便不容易传到那硬而重的唱臂上,所以便减少了唱臂谐振的机会。
不过,仍然有人认为高顺性的唱头和轻质唱臂是合作得很最好的。我们可以先从唱头的支点开始研究,便可明白这种想法其实是错误的。
唱头的针尖是用尽可能最小的钻石所制,而与硬而轻的针杆连接,为使针杆在低针压的情况下仍然活动自如,在针杆和唱头之间便只能用很弱的阻尼体,而唱头磁体则必须够强力,以求达到高讯噪比的要求。
高顺性的迷信
以上的说法是合逻辑的,但问题是为什么许多人喜欢用高顺性的唱头?弱的阻尼体事实上可以延长低音频的响应,但同时可以减弱高音频的响应,我们当然假定唱片的物理性状不变,不过要求高传真度的人士都希望得到清晰的音响,而清晰的音响又往往与高音频有直接关系,可惜高顺性唱头不能产生较佳的高音频响应特性。
为什么会有倾向于选用高顺性唱头的情形出现呢?因为高顺性唱头只是用较弱的阻尼体,唱臂虽则不是太硬,但仍然勉强可以产生尚算清晰的声音。但并不表示更轻的唱臂将会产生较佳的效果。
如果针尖的振动传到唱臂,一部分的谐振会传到唱臂的基底,然后再折回针尖,这时唱针已经在唱片上拾取了新的音频讯号,且和上一个讯号合起来引起唱针的移动。严格地说,唱针在唱片音槽上循迹便不准确。失真和唱针移便出现,而最坏的情形是唱片音槽也受到影响。
咖啡杯和纸巾的试验已经显示出阻尼体放在臂管内是无效的。如果把臂管割开两段,然后把阻尼物质放在中间,情况又如何呢?不过这种做法却会减弱臂管硬度和抗弯性。
善用阻尼物质问题迎刃解
以上的问题似乎都找不到解决的方法。我们必须解决的是除去振动的能量。 这能量既然部分被唱头拾取的以电流形式存在的能量。阻尼物质除了可以消除假谐振之外,亦同时消除了部分原来的讯号。因此唱臂便可以令到唱头的原音发生改变或引起失真。
因为高顺性唱头的唱针只用弱的阻尼体连接唱臂,如果唱臂中轴的阻尼大,唱臂便不能移动,唱针本身也不可能单独移动,这在水平移动和上下移动两方面都是一样的。
唱臂与唱头关系
唱臂最重要的作用是和唱头和作,令唱片再生出完美的音响,更准确的说,唱头的功能是要准确地重现唱片音槽中所藏的信息,唱臂的功用便是要保持这种能力而没有减弱它。
因为唱臂和唱头的合作在播送唱片的过程中是非常重要的,所以在音响领域的早期发展中便已开始研究如何去改进唱臂和唱头。
目前有一种趋向是认为唱头对音质有直接的影响,而唱臂只是有辅助的作用,所以只是对改良唱头方面有较多的研究,而忽略了唱臂。
多数的用家都认为:在播放唱片时,唱头、扩音机和扬声器都是同样重要的,而用于构成唱针尖的物质,针杆的设计,音响系统的结构,磁体的质素等等因素都与重放音质大有关系,唱头的理论在音响的早期发展中已有详细的解释,最近唱头质素比以往更有进步,这在原料和组合技术方面都表现出来。
那么唱臂的地位又如何呢?我们可以认为有些人用木质的唱臂已经感到满意的了。有些人士则只要少些跳针便满意了。或若能进一步消除了向心力便更佳。不过有些人却要求由唱头的阻尼物质和唱臂有效质量共同决定的固有谐振频率在十赫兹左右,方为理想。
在唱臂移动方面,有人喜欢动态平衡,也有人认为采用油阻尼才是最好。最近亦有些论调认为重型唱臂对于低顺从性唱头最为合适。而轻型唱臂则对高顺从性唱头最佳。
我们亦听闻唱头壳和臂管的接驳,内线圈的结构和原料的问题。为什么会有这么多不同的意见呢?这完全是因为唱臂的理论发展比唱头慢的缘故。我个人认为唱臂的理论仍然是未曾解决,我们可能忽略子一些非常重要的因素。
播唱唱片过程中唱臂所扮演的角色:
在唱臂设计中,我们可能把一些最重要的因素反而列为次要。我们不要从头开始。让用家和厂家重新地去想一想,在播唱片的过程中,唱臂扮演一个什么角色?
而与其跟随如唱片、唱头、唱臂这个排列程序,就不如先从振动开始谈起。
振动的基本因素
假如某物件发生振动的话,它亦可令其周围的物件振动,这种性质是非常重要的,究竟引起振动传播的是空气?是纸还是钢?各种物件所含有的物质对旁边的物质受影响而振动,两者是有关系的。
在日常生活中,我们也可察觉到这种情形,当然以上的理论牵涉到期货许多因素,其中三个是最基本的:
一、振动中的物质是什么?
二、受影响而振动的物质的大小。
三、传递振动的方向。
我们先试行了解振动物件对其周围环境有何影响?然后再从受影响的各方面去看,无论从发出振动或接受振动的那方面来研究,振动的影响力都牵涉同样的因素。
一、什么物质所制造,重量如何?
二、物体置于何处?立点如何?是平面或是斜面等等。
三、从那一个方向受影响?
考虑振动的问题,以上的因素其实是最基本的。
你曾经见过有人用一支钢笔或铅笔去敲击唱臂管,然后说:“这支唱臂可以产生好的声音。”在播放唱片的过程中,震源是一张用聚乙烯化合物做成的唱片,用木铅笔或金属笔对振动的质素和大小是没有关系的。而且传递振动的方程亦不同。唱片的振动是由唱片本身传到唱针尖,再对针杆,阻尼体,唱头,唱头壳,最后才传到唱臂管。故敲击臂管的试验是无意义的。
唱臂原料密度总量要高
要防止唱臂谐振出现,应该在谐振未出现之前做功夫。正如应该先安装保安措施去防范窃匪入屋,而不是等贼人破门入屋之后才去捉贼。所以,高顺性唱头应该尽量坚硬,而又不会在中轴产生阻力。高硬度的意思不单是指在结构上够硬,而且是表示密度和重量都高,为了要减少摩擦,内线圈和支点附近都要十分平滑。
双刀承轴效果理想
另一方面,枢轴附近用高阻尼体来减少谐振是不适当的,枢轴必须前后左右都平衡,而臂管的中轴在平面上也一定要十分平衡,而制造这样一支唱对唱臂,讲便容易,但制造便不容易了。不过在SAEC唱臂厂中,我们曾经试过实现了这个理想,我们的唱臂长度是十分精确的,是以微米(百万分之一米)作单位计量。
我们亦发展了双刀刃承轴系统。高硬度臂管和植连唱臂到臂架上的新方法。甚至用超级重量的唱盘座来改良唱臂的功能。为了使唱片更具刚性,我们出品了一种金属转盘硬垫。我们的阻抗匹配接线可将唱头输出的讯号完全传送到扩音机而没有损失。
我们虽然有了进步,但我们并未完全满意,亦未能解决所有的问题,不过最低限度我们已弄清了主要的几点。特别是读者对唱臂设计方面真正重要的问题已有了较佳的认识。 |