Магнитный картридж
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( сентябрь 2014 г. ) |
, Магнитный картридж чаще называемый картриджем фонографа или фонокартриджем или (в просторечии) звукоснимателем , представляет собой электромеханический преобразователь , который используется для воспроизведения граммофонных пластинок на проигрывателе .
Картридж содержит съемный или постоянно установленный иглу , кончик которой - обычно драгоценный камень, например алмаз или сапфир, - которого физически контактирует с канавкой пластинки. В обиходе и на жаргоне диск-жокеев иглу , а иногда и весь картридж, часто называют иглой. Когда игла движется по зубчатой канавке, она приводит в движение кантилевер, на котором установлен постоянный магнит, который перемещается между магнитными полями наборов электромагнитных катушек в картридже (или наоборот: катушки установлены на кантилевере, а магниты в картридже). Смещающиеся магнитные поля генерируют электрический ток в катушках. Электрический сигнал, генерируемый картриджем, может быть усилен , а затем преобразован в звук с помощью громкоговорителя . [1]
История
[ редактировать ]Первый коммерчески успешный тип звукоснимателя для фонографа был представлен в 1925 году. Несмотря на то, что он электромагнитный, его сходство с более поздними магнитными картриджами отдаленно: в нем использовался громоздкий подковообразный магнит и те же одноразовые стальные иглы, которые были стандартными со времен первого механического переноса. проигрыватели дисковых пластинок появились в 1890-х годах. Этот ранний тип магнитного звукоснимателя доминировал на рынке вплоть до 1930-х годов, но к концу того же десятилетия его вытеснил сравнительно легкий тип звукоснимателя с пьезоэлектрическим кристаллом. Однако стандартом оставалось использование недолговечных одноразовых металлических игл. В годы, последовавшие сразу за Второй мировой войной, когда старые проигрыватели с очень тяжелыми звукоснимателями были заменены, все большую популярность приобретали прецизионные и долговечные наконечники игл, изготовленные из сапфира или экзотического твердого металла осмия . Однако пластинки, сделанные для домашнего использования, по-прежнему изготавливались из того же абразивного состава шеллака, разработанного для быстрого изнашивания кончиков стальных игл до соответствия канавке.
Введение 33 1 ⁄ об » пластинки со скоростью « Альбом » со скоростью 45 об/мин /мин в 1948 году и « сингл в 1949 году побудили потребителей перейти на новый многоскоростной проигрыватель с необходимой иглой с «микроканавками» с меньшим наконечником. Сапфир и алмаз стали стандартными материалами для наконечников иглы. Сначала новые стилусы устанавливались в меньшие по размеру и более легкие пьезоэлектрические кристаллические или керамические картриджи общего типа, которые использовались в недорогих автономных портативных проигрывателях на протяжении всей фонографической эпохи. Керамические картриджи по-прежнему используются в большинстве «ретро» и компактных проигрывателей, выпускаемых в настоящее время, отчасти потому, что они сравнительно прочны и устойчивы к повреждениям в результате неосторожного обращения, но главным образом потому, что они недороги. Однако в 1950-х годах появилось новое поколение небольших, легких и очень гибких магнитных картриджей, которые быстро завоевали популярность среди энтузиастов высокого качества звука благодаря своим превосходным характеристикам звука. Высокая податливость также снизила износ пластинок. Вскоре они стали стандартом для всех компонентных аудиосистем, кроме самых дешевых, и являются наиболее распространенным типом звукоснимателей, используемых сегодня.
Проектирование и строительство
[ редактировать ]Картридж состоит из нескольких компонентов: иглы, кантилевера, магнитов, катушек и корпуса. Игла — это часть, которая при использовании является интерфейсом с поверхностью пластинки и отслеживает модуляции в канавке. Обычно он изготавливается из небольшого полированного алмаза или другого промышленного драгоценного камня. Консоль поддерживает иглу и передает вибрации от нее на узел катушки/магнита. [2] Первый обычно изготавливается из бора или алюминия, а ранее из бериллия, хотя некоторые производители продают модели с консолью из экзотических драгоценных камней. [3] Большинство моделей картриджей с подвижными магнитами имеют съемные узлы игла-консоль, которые позволяют их замену без необходимости снимать и заменять весь картридж, когда игла изнашивается. [4]
В сочетании с тонармом функция корпуса звукоснимателя заключается в том, чтобы предоставить движущимся частям неподвижную платформу, чтобы они могли точно отслеживать канавку. [2]
Типы
[ редактировать ]В системах высокой точности кристаллические и керамические звукосниматели были заменены магнитным картриджем, в котором используется либо подвижный магнит, либо подвижная катушка.
По сравнению с хрустальными и керамическими звукоснимателями магнитный картридж обычно обеспечивает более высокую точность воспроизведения и снижает износ пластинки за счет более легкого давления на канавку. Магнитные картриджи используют меньшие прижимные силы и, таким образом, снижают вероятность повреждения канавок. Они также имеют более низкое выходное напряжение, чем кристаллический или керамический датчик, всего в пределах нескольких милливольт, что требует большего усиления.
Картриджи с подвижным магнитом (MM) и подвижным железом (MI)
[ редактировать ]В картридже с подвижным магнитом кантилевер иглы несет крошечный постоянный магнит , который расположен между двумя наборами фиксированных катушек (в стереофоническом картридже), образуя крошечный электромагнитный генератор. Поскольку магнит вибрирует в ответ на движение иглы по канавке пластинки, он индуцирует слабый ток в катушках.
Поскольку магнит небольшой, имеет небольшую массу и не связан механически с генератором (как в керамическом картридже), правильно отрегулированная игла следует более точно по канавке, требуя при этом меньше прижимной силы (давления на иглу вниз).
Типы движущегося железа и индуцированных магнитов (хорошо известный пример — ADC) имеют подвижный кусок железа или другого ферросплава, соединенный с кантилевером (вместо магнита), в то время как постоянный магнит большего размера находится над катушками, обеспечивая необходимую магнитный поток.
Картриджи с подвижной катушкой (MC)
[ редактировать ]
Конструкция MC снова представляет собой крошечный электромагнитный генератор, но (в отличие от конструкции MM) с перевернутым магнитом и катушками: катушки прикреплены к кантилеверу и движутся в поле постоянного магнита. Катушки крошечные и сделаны из очень тонкой проволоки.
Поскольку количество обмоток, которые можно разместить в таком якоре, невелико, то и уровень выходного напряжения соответственно невелик. Результирующий сигнал составляет всего несколько сотен микровольт и, следовательно, его легче заглушить шумом, наведенным фоном и т. д. Таким образом, сложнее спроектировать предусилитель с чрезвычайно низким уровнем шума на входе, необходимый для картриджа с подвижной катушкой, поэтому необходимо сделать шаг вперед. Вместо этого иногда используется трансформатор.
Однако существует множество картриджей с подвижной катушкой «высокой мощности», уровень выходной мощности которых аналогичен картриджам ММ. [4]
Картриджи с подвижной катушкой представляют собой чрезвычайно маленькие прецизионные инструменты и поэтому, как правило, дороги, но аудиофилы часто предпочитают их из-за субъективно лучших характеристик.
Перемещение картриджей Micro Cross (MMC)
[ редактировать ]Конструкция MMC была изобретена и запатентована компанией Bang & Olufsen . Картридж MMC представляет собой разновидность конструкции Moving Iron (MI). Магниты и катушки неподвижны, в то время как микрокрест перемещается вместе с иглой, тем самым изменяя расстояния между плечами креста и магнитами. Утверждается, что конструкция MMC обеспечивает превосходное разделение каналов. [ нужна ссылка ] , поскольку движения каждого канала отображаются на отдельной оси.
Подвижный магнит против подвижной катушки
[ редактировать ]Картриджи с подвижными магнитами чаще встречаются на рынке «нижнего уровня», в то время как на рынке «более высокого класса», как правило, преобладают конструкции с подвижной катушкой. Споры о том, могут ли конструкции MM или MC в конечном итоге обеспечить лучший звук, часто бывают жаркими и субъективными. Различие между ними часто стирается из-за стоимости и конструктивных соображений - например, может ли картридж MC, требующий еще одного повышающего усиления, превзойти по характеристикам хорошо сделанные картриджи MM, которым требуются более простые входные каскады?
- Картриджи MC имеют очень низкую индуктивность и импеданс, что означает, что влияние емкости (в кабеле, идущем от картриджа к предусилителю) незначительно, в отличие от картриджей MM, которые обладают сравнительно очень высокой индуктивностью и импедансом. В последнем случае емкость кабеля может отрицательно влиять на неравномерность АЧХ и линейность фазовой характеристики. Это могло бы объяснить потенциальное звуковое преимущество для типов MC.
- Принято считать, что патроны MC имеют меньшую подвижную массу. Однако качественные картриджи MM могут иметь меньшую или меньшую подвижную массу, чем некоторые картриджи MC. Например, современный Technics EPC-100CMK4 с эффективной массой наконечника 0,055 мг, конструкции с подвижным магнитом. Для сравнения: популярный картридж с подвижной катушкой Denon DL-301 имеет эффективную массу наконечника 0,270 мг.
- Чтобы различать картриджи по типу двигателя (MC или MM), упускается из виду тот факт, что форма кончика иглы (коническая, эллиптическая или улучшенная форма), крепление (склеенный или голый), материал кантилевера (алюминий, бор или бериллий) и конструкция кантилевера (сплошной стержень или бериллий). катаная труба) оказывают значительное влияние на звук, и это может быть причиной большего различия в качестве звука, чем тип используемого двигателя.
Картриджи ММ обычно имеют выходное напряжение 3–6 мВ, что соответствует входам ММ предусилителей. Картриджи MC бывают двух видов, с низкой выходной мощностью. (обычно < 1,0 мВ) и высокой мощности (более 1,5 мВ); есть также модели с очень низким выходным сигналом (0,3 мВ или меньше). Картриджи MC с высокой выходной мощностью уступка совместимости со старыми входами предусилителя MM; Картриджи MC с низкой выходной мощностью могут генерировать чрезмерный шум или иметь недостаточное усиление предусилителя для вывода усилителей на номинальную мощность, если они используются на входах MM. Большинство твердотельных предусилителей имеют отдельные входы MC с высоким коэффициентом усиления и низким уровнем шума. Картриджи с очень низкой выходной мощностью требуют отдельного каскада предварительного фонокорректора перед входом на каскад предусилителя MC или MM.
Картриджи "Лондон Декка"
[ редактировать ]Звукосниматели Decca имели уникальную конструкцию с фиксированными магнитами и катушками. Стержень иглы состоял из алмазного наконечника, короткого куска мягкого железа и L-образной кантилевера из немагнитной стали. Поскольку утюг располагался очень близко к наконечнику (в пределах 1 мм), движения наконечника можно было отслеживать очень точно. Инженеры Decca назвали это «позитивным сканированием». Вертикальная и латеральная податливость контролировалась формой и толщиной кантилевера. Картриджи Decca имели репутацию очень музыкальных устройств; однако ранние версии требовали большего прижимного усилия, чем конкурирующие модели, что вызывало беспокойство по поводу износа пластинок.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Эквалификация записи дисков, раскрытая Гэри Гало» . audioxpress.com . Проверено 15 января 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Паспорт продукта» . Audiophile Systems Ltd. (ок. 1997 г.)
- ^ "Картриджи Dynavector MC мм" . Происхождение в прямом эфире. Архивировано 31 августа 2014 г. в Wayback Machine из оригинала 16 сентября 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Динавектор ДВ-10х4 МКИИ» . ТНТ Аудио
Внешние ссылки
[ редактировать ]- История картриджа из книги 1958 года.
- Понимание фонокартриджей из статьи 1979 года.