Ramiona gramofonowe przegląd rozwiązań - część I - Garrard ZERO: Różnice pomiędzy wersjami

Wersja z 18:47, 5 maj 2016

Obracać czy posuwać ?

Powyższe pytanie towarzyszy od dawna gramofonom i było już wstępnie opisywane na technique.pl (ew link) Dla przypomnienia, sednem problemu jest fakt, że aparatura do „nacinania” płyt korzysta z głowicy poruszającej się ruchem posuwistym, w którym samo ostrze przemieszcza się dokładnie po promieniu płyty czyli po prostej, podczas gdy podczas odczytu wkładka gramofonowa porusza się po łuku. Powoduje to szereg niedogodności. Po pierwsze taka różnica powoduje powstawanie wymiernych zniekształceń, które daje się obliczyć w funkcji błędu kąta śledzenia. Stosowne wykresy i wzory są beznamiętnie powtarzane w książkach to znaczy ściślej rzecz biorąc były powtarzane. Z chwilą przejścia takich pojęć jak sinus, czy cosinus do obszaru wiedzy zbędnej stały się bowiem niezrozumiałe, a zatem także niepotrzebne Taki zestaw standardowy objaśniający wygląda z grubsza tak :

Jak można się zorientować z ilustracji tekst ten jest dość wiekowy....powstał w roku 1945 czyli ponad 70 lat temu i jego autorem jest nie byle kto, tylko naczelny inżynier firmy SHURE. Jak widać Amerykanie będący w stanie wojny mieli jednak czas na zajmowanie się także bardziej przyziemnymi sprawami :)

Myślę, że czytelnicy nie będący w permanentnym konflikcie z geometrią zapewne chętnie przejrzą całość artykułu.

Najstarsze opracowania dotyczące tego tematu jakie udalo mi się znaleźć to artykuły z lat 30-tych ubiegłego wieku. Temat cyklicznie powracał i niektóre opracowania jego dotyczące pokazaliśmy już na stronie technique. Te opracowania mają charakter praktyczny odpowiadający na pytanie jak ustawić ramię względem talerza lub jak zaprojektować ramie o nietypowej długości

Rzecz jasna można zastosować w gramofonie ramię przesuwne inaczej mówiąc tangencjalne, którego ruch byłby dokładnym odwzorowanie ruchu narzędzia podczas „nagrywania płyty” Do dokładniejszej analizy tego typu rozwiązań jeszcze wrócimy….

Ma się rozumieć, że wkrótce po opracowaniu teorii ramienia o ruchu obrotowym i powodowanego przez nie zniekształcania odczytywanego sygnału pojawiły się mechanizmy umożliwiające korekcje błędu śledzenia. Takie rozwiązanie opisani w książce „Adaptery” z roku 1957, późniejsze opracowania do tego tematu już nie nawiązują. Ponieważ jest to krótki zgrabny opis zacytuję go w całości wraz z ilustracjami.

Projektując ramię adaptera o znanej jedynie długości, można obliczyć ze wzorów na β0 i D0 optymalne wartości kąta kompensacji oraz wydłużenie zapewniające minimum zniekształceń spowodowanych błędem prowadzenia przy odtwarzaniu płyt w zakresie od promienia R1 do R2. Przy tych obliczeniach należy pamiętać, że Z = d + D0. Nawet najwłaściwiej skompensowane adaptery mają pewien błąd prowadzenia α wahający się w granicach 3° do 4°. Krzywa d (rys.1a) przedstawia zmiany błędu prowadzenia ramienia o długości czynnej 21,5 cm, kącie kompensacji α = 23° i wydłużeniu D = l,37 cm.

Wahania błędu prowadzenia udało się w znacznym stopniu zmniejszyć dzięki jednemu z ostatnich wynalazków z dziedziny odtwarzania płyt gramofonowych. Jest nim podwójne ramię adaptera przedstawione w trzech położeniach na płycie (rys. 1b). Z rysunku wyraźnie wynika, że we wszystkich trzech położeniach oś symetrii główki adaptera pokrywa się w odpowiednich punktach ze stycznymi do rowków. Z dokładnej analizy wykreślnej przeprowadzonej w odpowiednim powiększeniu (przy założeniu, że odtwarzana płyta ma średnicę 30 cm) wynika, że błąd prowadzenia zamyka się w granicach ±1°. Analiza ta wykazała również, że wartość błędu prowadzenia jak również zmiany długości ramienia zależą w znacznym stopniu od rozmieszczenia stopki adaptera w stosunku do płyty. Krzywa a (rys. 65) została wykreślona przy najbardziej prawidłowym ustawieniu stopki ramienia adaptera i błąd prowadzenia wynosi ±1°. Krzywe b i c zostały wykreślone dla przypadków, gdy stopka była przesunięta 3,5 mm w jedną lub w drugą stronę. Względna wartość wahań błędu prowadzenia w obydwu przypadkach nie zmieniała się, jednak przybrał on wartości tylko dodatnie lub prawie tylko ujemnie. Najlepszą wierność odtwarzania uzyskuje się wówczas, gdy położenie stopki odpowiada krzywej a. Ze zmniejszeniem się wahań błędu prowadzenia waha się możliwość zwiększenia wierności odczytywania przez zastosowanie igieł czytających z ostrzem o kształcie niekulistym. Zastosowanie odpowiedniego rodzaju ramion zapewni możność używania igieł czytających o kształcie bardziej zbliżonym do kształtu rylca zapisującego. W tym przypadku mogą to być ostrza np. o przekroju eliptycznym, które zapewnią odtwarzanie dużych częstotliwości.

Oczywista w polskiej książce skąd pochodzi powyższy opis nie ma informacji co to za ramię i czy istniało w rezeczywistości. Udało się jednak ustalić że opis dotyczy ramienia angielskiej firmy Burne-Jones & Co. LTD., powstało w latach 50 - tychi znane jest pod nazwą B.J. Parallel Tracking Arm

źródło: http://www.tnt-audio.com/

Niegdyś udało mi się znaleźć takie ramie jak opisywane na portalu e-bay i tylko nadzwyczajne szczęście pomogło znaleźć te zdjęcia w archiwum. Wiem że trudno w to uwierzyć ale takie ramiona na dodatek jak widać w stanie dziewiczym wciąż się trafiają na portalach aukcyjnych.

Tak się utarło, że rozwiązanie to jest jednoznacznie kojarzone z gramofonami firmy Garrard o symbolu Zero i najbardziej popularnym modelem tej serii czyli Zero 100. Oczywiście nazwa „Zero” sugeruje zerowy błąd śledzenia (prowadzenia) czyli tracking terror, co nie do końca jest prawdą, jednak od klasycznego obrotowego rowiazania jest w tej dziedzinie zdecydowanie lepsze. Garrard Zero 100 pojawił się w okolicy roku 1971 czyli grubsza wraz z Mister Hitem wyzwalającym cześć polskich użytkowników spod panowania Bambina i jego kolegów. Towarzyszyła mu kampania reklamowa skupiona głownie na zdjęciach ramienia i wykresie tracking error, co mogło wyglądać np. tak:

Reklama pochodzi z roku 1972 z Francji co ma swoje uzasadnienie....

Znalazłem kiedyś informację, że Brytyjskie Stowarzyszenie Sprzedawców Audio było mocno niechętne Garrardowi 100, co skutecznie odcięło go od tamtejszego rynku. Jest wiec obecnie taka sytuacja, że gramofon ten można łatwiej kupić w Francji lub USA, niż w Zjednoczonym Królestwie. Sprawdziłem to w praktyce, polując na ten gramofon przez kilka miesięcy i ostatecznie mojego Zero 100 zakupiłem w USA. Doprowadzenie go do stanu grającego zajęło niestety sporo czasu i wymagało nadzwyczajnej cierpliwości, ale to oddzielny temat, który jako wart opisania może jeszcze jakoś wróci na technique.pl.

Jako oryginalne rozwiązanie Garrard Zero 100 doczekał się nawet miejsca w literaturze o naukowych aspiracjach pokazujących zasadę działania ramienia następująco: