Jump to content

Vinylspelare - En fråga om inställning


Recommended Posts

 

Jag har funderat över natten om ifall föregående inlägg var onödigt krångligt, men frågan är vad vitsen är att visa något som redan visats 1000-tals gånger av andra, och där man bara skriver "såhär är det" utan att det någonsin förklaras. I själva verket går källan för beräkning av tonarmsresonans tillbaka till en artikel av Brüel & Kjaer från 1954, och inom strukturdynamik är förfarandet inte alls främmande, tvärtom.
De betraktar som sagt hela systemet som en massa som hänger i en fjäder:

 

image.png

 

Men så simpelt kan man väl inte se på en tonarm med pickup? :unsure:

Jo, lågfrekvent kan man det med de approximationer som angetts i föregående inlägg, och med en massa trixande med de ingående delkomponenterna så att inverkan av tonarm och motvikt blir så som pickupen uppfattar dem. Här kommer förklaringen för den som vill...
 

Som vi sett i föregående inlägg har rörelseekvationen reducerats till det lite mer behändiga formatet:

image.png

 

Där z'' är nålens acceleration (m/s2), z' dess hastighet (m/s) och z dess deformation (m) samt:

image.png

 

 

Och vi kan anta att kraften exciterar på formen:

image.png

 

image.png

 

där image.png är kraftens amplitud, image.png är tid och image.png

 

Om vi sedan sätter (se nedan varför):

image.png

 

och introducerar dämpfaktorn image.png:

image.png

 

så har vi:

image.png

 

Detta är en inhomogen differentialekvation vilket innebär att den har en homogen lösning och en partikulär lösning. Den allmänna lösningen är:

 

image.png

 

Där den första delen (homogena lösningen) representerar den stationära självsvängningen och den andra delen (partikulärlösning) är den transienta svängningen.

image.png och image.png är integrationskonstanter, och för att beräkna amplituden sätts partikulärlösning in i rörelseekvationen. Vi gör inte det här, men lösningen blir:

 

 

image.png

 

 

 

För att återgå till det specifika ämnet, så definieras vinkelegenfrekvensen ω0 av att ett system självsvänger utan påförd kraft, dvs:

 

image.png

 

 

Om man antar att ett sådant system svänger harmoniskt på formen:

 

image.png

 

så blir:

 

image.png

 

Insatt i ekvationen blir detta:

 

image.png

 

Sätt ω0 i vänsterledet:

image.png

 

För att göra en lång historia kort, den odämpade egenfrekvensen blir (sätt cpu=0):

image.png

 

Vi kallar även denna frekvens för resonans eftersom den förstärker alla pådrivande krafter som har samma frekvens.

 

I vinylfreakbranschen vill vi använda komplians i stället för fjäderstyvhet, så att 1/kpu kallas för C (ej att förväxla med dämpning cpu), och vi kallar effektiv massa för M, så att:

 

image.png

 

Här måste dock kompliansen anges i µm/mN (cm/dyne) och massan i gram för att frekvensen ska bli med enheten Hz.

 

Detta är alltså ursprunget till den välkända formeln :)

Och det är samma ursprung som en resonanskrets inom elektronik, där massan byts mot induktans och kompliansen byts mot kapacitans, så att man skapar en elektromagnetisk svängningskrets. 

 

 

NOT: för den som skulle ge sig på att rita upp frekvensgången för sin pu+tonarm med hjälp av den allmänna lösningen så går detta bra. Men observera att z(t) är förskjutningen. För att få hastigheten får z(t) deriveras. Och observera att koordinaten z är tonarm i förhållande till nålspets, inte spole i förhållande till nålspets. Detta beskrevs här.

 

 

Link to post
Share on other sites
  • Replies 659
  • Created
  • Last Reply

Top Posters In This Topic

Top Posters In This Topic

Popular Posts

Har varit väldigt mycket annat sista tiden så jag har tyvärr inte hunnit vara inne på euphonia så mycket. När jag nu går in och läser i denna tråd där några personer lagt ner ett fantastiskt stort a

Jag, Bebop och Peo har under en längre tid haft ambitionen att inkludera några inlägg som är mer upplagda som en checklista för montering och kontroll av sin vinylrigg. Vi tror att det blir bättr

Nu har inställningsguiden kompletterats med ett avsnitt där du själv kan räkna på din egen rigg. Eller om du går i funderingar på byte så kan du kolla hur väl de nya komponenterna kommer fungera tills

Posted Images

9 hours ago, AlfaGTV said:

Jag hänger inte med i matten

 

11 hours ago, calle_jr said:

För att göra en lång historia kort

image.png

Det får mig att tänka på en student som kom in på universitetet med hjälp av föreningsmeriter, vilka hade en kvot när jag började där i slutet av 70-talet. Första 20 poängen var statistik. Studenten ifråga frågade ungefär så här när han försökte följa ett resonemang i matematik ungefär som @calle_jr för. "Hur kan man räkna på detta? Där ju bara bokstäver!" - Han slutade kort därpå...:cool:

 

Jag säger annars som @AlfaGTV. Jag försökte men lyckades inte helt. Det är ändå intressant att följa resonemangen och se att allt inom vår hobby inte bara handlar om upplevelser. Det finns mycket fakta runtomkring som är väl så intressant att få till för att "få till det". Min vinylrigg har aldrig låtit så bra sedan vi började med vinyltråden. Jag har fått helt nya insikter i allt från både elektrisk och mekanisk anpassning baserar på den utrustning jag har snarare än att bara lita på generella uttalanden. Ta t ex tester på skivspelare. Det jag läser idag är mest vilken typ av motor de har, inställningsmöjligheter på tonarm, upphängning och liknande. Uttalande om hur de låter är knappast värt något. Det kan ju bara maximeras i min egen setup med mitt val av pickup, mitt rack, mina kablar, min SUT, min RIAA osv. Det är ett system som låter, inte en skivspelare.

Link to post
Share on other sites
8 hours ago, AlfaGTV said:

Jag hänger inte med i matten, men upplever ändå någon form av förståelse genom att följa resonemanget. Och du förklarar väl! Tack @calle_jr!

Tack.

Det blev lite snårigt skrivet, så jag har omarbetat det för vad som är intressant i vårt fall.
Man kan strunta i matematiken och bara konstatera att en differentialekvation har en lösning. En differentialekvation är en matematisk beskrivning av ett system som inbegriper beskrivningen av något som varierar + hur ändringen av detta varierar, och i vissa fall även hur en ändring av ändringen varierar. I vårt fall deformation, hastighet och acceleration med avseende på ändring av tid.

 

Denna modell gäller bara lågfrekvent. Högfrekvent händer det saker i kontakten mellan vinyl och nål samt i nålarmen, och dessa är som syns bortreducerade i denna modell. Högfrekvent betraktar man i stället pickupen i detalj och reducerar bort tonarmen som en fix punkt. Så som beskrivs här i det jag kallar "lilla systemet": https://www.euphonia-audioforum.se/forums/index.php?/forums/topic/12193-vinylspelare-en-fråga-om-inställning/&do=findComment&comment=247199

 

 

Link to post
Share on other sites
32 minutes ago, Bebop said:

Där ju bara bokstäver!

:D

2 bananer + 4 apelsiner = 6 bapelsiner

 

 

34 minutes ago, Bebop said:

Det finns mycket fakta runtomkring som är väl så intressant att få till för att "få till det". Min vinylrigg har aldrig låtit så bra sedan vi började med vinyltråden. Jag har fått helt nya insikter i allt från både elektrisk och mekanisk anpassning baserar på den utrustning jag har snarare än att bara lita på generella uttalanden.

Samma här.

Men ibland är det som att man har skygglappar för sitt eget system.

Sist @Peo och du var här undrade han varför jag hade använt den långa motvikten med liten radie i kombination med de kortare tjocka på det sätt jag hade gjort. Svårt att förklara, men det är helt uppenbart om man studerar ovanstående att det finns bra och mindre bra kombinationer av de motvikter som medföljer 4Point. Inte bara att balansera tonarmen.

Såna där små trix som man fattar om man vet hur det fungerar och tänker på det :)

 

Link to post
Share on other sites
5 hours ago, calle_jr said:

undrade han varför jag hade använt den långa motvikten med liten radie i kombination med de kortare tjocka på det sätt jag hade gjort

Ditt montage ger en högre effektiv massa än det motsatta alternativet och du borde redan ligga på en resonansfrekvens i den undre delen av spannet. Därav frågan.

En tung motvikt nära COP ger en lägre effektiv massa än en lättare motvikt lågt från COP.

Link to post
Share on other sites
14 minutes ago, Peo said:

Ditt montage ger en högre effektiv massa än det motsatta alternativet och du borde redan ligga på en resonansfrekvens i den undre delen av spannet. Därav frågan.

En tung motvikt nära COP ger en lägre effektiv massa än en lättare motvikt lågt från COP.

Precis.

Det gäller att tänka på det och att ta sig tiden att prova olika strategier vid monteringen :unsure:

Jag har tre tjocka och en smal motvikt på. De tjocka är i botten och den smala väldigt långt ut eftersom den nuvarande pickupen är nästan 3g tyngre än den föregående.

 

Link to post
Share on other sites
On 2019-09-28 at 09:31, calle_jr said:

 

Denna modell gäller bara lågfrekvent. Högfrekvent händer det saker i kontakten mellan vinyl och nål samt i nålarmen, och dessa är som syns bortreducerade i denna modell. Högfrekvent betraktar man i stället pickupen i detalj och reducerar bort tonarmen som en fix punkt. Så som beskrivs här i det jag kallar "lilla systemet": https://www.euphonia-audioforum.se/forums/index.php?/forums/topic/12193-vinylspelare-en-fråga-om-inställning/&do=findComment&comment=247199

 

 

Så, denna lågfrekventa modell ligger alltså till grund för att hitta lägsta resonans för kombinationen pickup-tonarm.

Och den högfrekventa modellen används för att studera dynamiken i pickupen högfrekvent, där pickup+vinyl studeras isolerat.

 

Om jag är smart så väljer jag en superlätt tonarm så att jag kan välja en högre komplians (mjukare pu), så att jag kan använda ett lägre nåltryck. Eller? Så säger ju "den kända formeln".

Nja, en superlätt tonarm brukar innebära att armröret blir mindre styvt. Det uppstår ju vibrationer i tonarmen även över lägsta resonans. Detta tar modellen inte hänsyn till eftersom hela tonarmen betraktas som en stelkropp. I praktiken är armröret en balk som utsätts för böjvibrationer snarare än en stelkropp. Dessa bortser också "den kända formeln" ifrån, eftersom de inte påverkar läget för lägsta resonans. Men de påverkar ju i högsta grad prestanda inom audiobandet. Vibrationer i tonarmen blir till distorsion i audiosignalen.

 

image.png

 

 

För att studera vibrationer i armröret behöver man lägga till följande komponent i diffekvationen:

...image.png...

 

där k* och c* är generaliserad styvhet respektive generaliserad dämpning för tonarmen. Generaliserad massa har vi redan med, men vi kommer behöva armrörets del så här är sambanden:

 

image.png

 

där x är en axel parallell med tonarmen, och ψ är en formfunktion som tar hänsyn till att tonarmen ändrar form och inte bara pendlar med.

För en tonarm kan vi anta att formfunktionen är:

image.png

 

Vi behöver formfunktionen på formen:

 

image.png

 

Antag att armen är ett rör med konstant ytterdiameter, godstjocklek och material. Då blir:

 

image.png

 

 

Exempel:

 

En odämpad arm av aluminium med densitet 2700 kg/m3, ytterdiameter 20mm, godstjocklek 3mm och E=70 GPa.

 

image.png

 

 

Jämför med ett 10mm massivt armrör i rosewood med densitet 830kg/m3 och E=11GPa:

 

image.png

 

 

Slutsats: Dels får träarmen resonanser betydligt lägre i frekvens, dels blir amplituden på resonanserna ca 80ggr större jämfört med aluminiumarmen.

 

NOT: när man studerar ett sånt här system så skall man egentligen ta med hela systemet inkl pickup och motvikt eftersom de påverkar varandra. Men här ville jag illustrera vad som händer i själva armröret.

 

I Feickert Adjust+ finns ett test som även beräknar tonarmsvibrationer, och man mäter upp till 200Hz tror jag. Mycket bra, men som vanligt framgår det inte alls vad som egentligen utförs, så man får ingen hum om en mätning är bra eller dålig.

 

Link to post
Share on other sites

I @calle_jr principskiss på förra sidan anges tonarmsmassan till 150gr, det tycker jag låter väldigt mycket, men jag kanske missförstår?

Jag antog att man räknade effektiv massa på vikten av de rörliga delas som befinner sig på "den sidan" om lagringspunkten? Och då även uppskattar COG utifrån en samlad vikt på pickup+montage+"head shell" och armrör. Det skall till ett rejält armrör om vikten på dessa delar skall uppnå 150gr, inbillar jag mig?

Hittade en online viktkalkylator för olika metallgods. Ett aluminiumrör (6061), likt det som används i min AMG 12J2, med ytterdiameter på ca 8mm och en godstjocklek på 1mm (antar att att det är tunnare eg.) i 280mm längd väger strax under 17gr...
 

 

 

Edited by AlfaGTV
Hmm.. Ekivoka ord passar sig inte, även oavsiktliga :)
Link to post
Share on other sites

Jag funderar på om det är något galet med formeln. När jag kör testskivan så wobblar pickupen vid 10 Hz, vilket är ok. Om jag räknar baklänges med hjälp av formeln så skulle min tonarms effektiva massa vara 1 gram :o. Min arm har medium massa på någonstans kring 9-10 gram. Då får jag värdet 8 Hz.:39:

Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Bebop said:

De 150 grm som nämns måste vara något annat

Ja, 150g är den vanliga vikten av armröret.

Den effektiva massan är den massa nålen uppfattar att armen har i dynamiskt tillstånd.

Om du håller handen i änden på en gungbräda och ruckar den upp och ner, så är det den vikt (tyngd) du känner i handen. Det är inte vad gungan väger.

Om man inte ruckar på gungan är det bara den statiska balansvikten man känner (VTF). Det är först när man ruckar på den som masströgheten kickar in.

 

Vikt av pickup, ev skal och skruvar kan man dock lägga till rakt av på effektiv massa, eftersom de redan sitter där nålen sitter, dvs m l2 / l2 = m.

 

 

49 minutes ago, Bebop said:

Jag funderar på om det är något galet med formeln. När jag kör testskivan så wobblar pickupen vid 10 Hz, vilket är ok. Om jag räknar baklänges med hjälp av formeln så skulle min tonarms effektiva massa vara 1 gram :o. Min arm har medium massa på någonstans kring 9-10 gram. Då får jag värdet 8 Hz.:39:

Testskiva kan man lita på.

Formeln stämmer hyfsat om man använder rätt input.

Vad har du satt för komplians? Är motvikten samma som SY utgått från och i ungefär samma position? Är skalet och skruvarna med? 

Link to post
Share on other sites
16 hours ago, calle_jr said:

 Vad har du satt för komplians? Är motvikten samma som SY utgått från och i ungefär samma position? Är skalet och skruvarna med

Vikt pu: 13 g, komplians 16, skruvar 2 g, skalet (eller snarare "skruvållarna" har jag i och för sig inte vägt men frågan är om de ingår i tonarmens mediummassa eller inte :39:. SME 3009 S2 har jag läst mig till har en effektiv massa på 9 - 9,5 g. 

 

Det är knepigt att få till pu-inställningen med den typ av skal jag har utan märkning, skalor och referenser så det får bli till nästa pu-byte. Jag har ju redan svaret via testskivan.

Link to post
Share on other sites

Ortofon Windfeld:

 

Output voltage at 1000 Hz, 5cm/sec.  -  0.3 mV
Channel balance at 1 kHz   - < 0.2 dB
Channel separation at 1 kHz  -  > 28 dB
Channel separation at 15 kHz  -  > 22 dB
Frequency range at - 3dB  -  10-80 kHz
Frequency response  -  20-20 kHz + / - 1 dB
Tracking ability at 315Hz at recommended tracking force  -  100 µm
Compliance, dynamic, lateral  -  16 µm/mN
Stylus type  -  Nude Ortofon Replicant 100, special polished
Stylus tip radius -   r/R 5/100 µm

Tracking force range  -  2.3-2.8 g (23-28 mN)
Tracking force, recommended  -  2.6 g (26 mN)
Tracking angle  -  23°
Internal impedance, DC resistance  -  4 Ohm
Recommended load impedance  -  > 10 Ohm
Cartridge body material  -  Stainless steel/special alloy
Cartridge colour  -  Black/Black
Cartridge weight  -  13 gram

Link to post
Share on other sites
6 hours ago, Bebop said:

Ortofon Windfeld:

Ok, det är den. Jag blev förvirrad där ett tag pga armen.

Har du satt en SME på SYD eller har du flyttat upp den fina pickupen?

 

2Hz skillnad är ju inte så mycket i praktiken, men det är faktiskt lite skumt. Det brukar stämma bättre.

Det är inte så att testskivan är de vertikalt graverade spåren? Kompliansen som Ortofon anger är för lateral modulering.

 

Om inte så kan det vara kombinationseffekter; Dämpning spelar in både i pu och arm, detta sänker dock fo men dämpningen är också frekvensberoende. Testskivan har spår 8, 10, 12Hz dvs det kan vara värst vid 9Hz utan att man ser det. Leff antagen annorlunda än vad du har. Motvikten har annan placering än antagen vid beräkning av meff. Skruvarna kanske väger lite mindre osv. Så, många småsaker kan samverka så att de tillsammans ger en tydlig skillnad.

 

Link to post
Share on other sites
19 hours ago, calle_jr said:

Har du satt en SME på SYD eller har du flyttat upp den fina pickupen?

Nej, jag menar bara att hos SME 3009 S2 så är skalet inkluderat i effektiva massan (9,5 g) och jag vet inte om det är fallet med min arm när jag skall använda formeln. Med testskivan är den i vart fall inkluderad :closedeyes:. Jag har mätt en gång till (det är det laterala spåret jag använder (2). Den börjar wobbla på 11 och wobblar även på 9 om än lite mindre. Den kanske hade peakat på 10 (som inte finns med). Hur som helst är både 9 och 11 ok.

 

Vad menar du med "flyttat upp den fina pickupen"?

 

Jag har spelat ca 1500 album med Windfeld, dvs ungefär 1000 timmar.

 

20191003_150422.jpg

 

Jag är rädd om mina skivor så jag räknar med ca 1000-1500 timmar ytterligare, ca 3 år. Sedan har jag en retippad Koetsu Rosewood på lager så framtiden känns säkrad. Det är också en bra puppa men briljerar på andra områden.

Link to post
Share on other sites
3 hours ago, Bebop said:

Vad menar du med "flyttat upp den fina pickupen"?

Eftersom du skrev...

 

On 2019-10-01 at 14:10, Bebop said:

SME 3009 med fast skal ligger 9 grm

och... 

On 2019-10-02 at 08:01, Bebop said:

Vikt pu: 13 g, komplians 16, skruvar 2 g, skalet (eller snarare "skruvållarna" har jag i och för sig inte vägt men frågan är om de ingår i tonarmens mediummassa eller inte :39:. SME 3009 S2 har jag läst mig till har en effektiv massa på 9 - 9,5 g. 

...så uppfattade jag det som du hade skaffat en SME3009 till vilken pu det nu kunde tänkas vara. Att Simon Yorke skulle göra som SME var för långsökt för mig.

När du svarade att det var Windfeld kunde jag bara tolka det som att du antingen bytt arm på SYD eller monterat Windfeld på din andra skivspelare på ovanvåningen.

 

Hur som helst, standardskalet ska ingå i tonarmens specifikation för effektiv massa. Men det är ju inte ovanligt att folk byter skal. Eftersom skalet (likt pickupen) sitter nära nålen, så är det i så fall en helt ok approximation att dra bort vikten för originalskalet och lägga till vikten för det nya skalet.

 

(Internet :blackeye:)

Link to post
Share on other sites
On 2019-09-27 at 21:47, calle_jr said:

Detta är alltså ursprunget till den välkända formeln

 

Jag vet att mitt inlägg #631 är luddigt formulerat, men jag vill skylla ifrån mig :D.  Man har som sagt använt lite olika tricks för att kunna redovisa en tonarm med pickup som en enkel massa-fjäder. Jag gillar inte det riktigt, även om jag kan förstå att det är praktiskt att mata in siffror och snabbt få ett svar.

Hela upplägget med "den kända formeln", effektiv massa och hur detta ser ut i frekvensregistret är en tillskruvad schablon.

Det speglar inte hur det fungerar. Tvärtom är det förvirrande för den som försöker förstå tycker jag, och det kan ha direkt negativa konsekvenser på moderna pickupkonstruktioner.

Även om det heter tonarm så är det inte tonarmen som ska ge toner.

Det är spolarna och magneterna! :)

 

Om man är ute efter hur audiosignalen påverkas eller hur nåltrycket (@Peo) ser ut, så är det bättre att formulera enligt följande;

 

image.png

 

 

 

image.png

 

 

Där x är den pådrivande förskjutningen från LP-skivan och z är den resulterande förskjutningen i tonarmen. Detta gäller dock bara lågfrekvent eftersom högfrekvent kommer elasticiteten i LP-skivan samt nålarmen att spela in, och dessa är inte med i modellen. Ansätt dämpfaktorer och förenkla ekvationen:

 

image.png

 

 

Differentialekvationen kan då skrivas som en mobilitetsfunktion med input och output:

 

image.png

 

Om jag ritar upp |HLP-tonarm| med tre olika val av dämpning i pickup respektive tonarm:

 

image.png

 

 

Av detta ser man att det är helt klart bra med lite dämpning både i pickup och tonarm. Men den ska helst vara i huvudsak subsonisk, dvs den ska inte kicka in mer än ytterst lite inom audiobandet utan bara dämpa tonarmsresonansen. Vi ser inte detta i mina grafer eftersom man då skulle behöva titta på utklingningen av en transient. Men det visar jag inte med beräkningar såvida jag inte blir utsatt för väldiga påtryckningar.

 

Men detta är som sagt frekvensgången i tonarmen. Det är det vi brukar se i liknande figurer om lågfrekventa resonanser i skivspelare. Det är inte vad vi mäter från audiosignalen.

Det går inte så enkelt att säga om det är röd eller blå kurva som är bäst utifrån audiosignalen.

 

Jag skulle hellre vilja säga att tonarmsresonansen ser ut såhär:

 

image.png

 

Detta är tonarmens rörelse i förhållande till nålen.

Det kan tyckas vara petitesser, men om man studerar en ojämn LP så kan man se att tonarmen följer med upp och ner. Det syns i grafen. 0 dB betyder att tonarmen har samma rörelse som moduleringen. Under resonansfrekvens är det kompliansen som regerar och denna ger ingen audiosignal utan flyttar bara tonarmen.

Man ser också hur tidigt inverkan från tonarmen försvinner. I detta exempel är tonarmens inverkan väldigt liten över 50Hz.

 

Jag är inte säker på att alla grafer är rätt för det är en hiskelig massa beräkningar. Men om det finns fel kan vi rätta till det efteråt. Det är principerna och fenomenen som är intressanta.

 

Jag är ute på ett litet korståg att slakta "den kända formeln" eftersom jag tror att den har spelat ut sin roll och till och med kan vara direkt missvisande för moderna pickuper.

Jag kanske har fel, men då har vi åtminstone lite roligt på vägen :)

 

 

Link to post
Share on other sites

En fråga @calle_jr, bör man beakta både lateral och vertikal resonans när man tittar på dessa värden? Tänker att de flesta tonarmar har en effektiv massa som borde vara likvärdig i både horisontell och vertikal led. (Inte Dynavector DV505 etc då) Och, hur är det med pickuperna, har de en komplians som är likvärdig i båda ledder? Givetvis menar jag stereopickuper.

Link to post
Share on other sites
1 hour ago, AlfaGTV said:

En fråga @calle_jr, bör man beakta både lateral och vertikal resonans när man tittar på dessa värden? 

Ja, men...

 

 

1 hour ago, AlfaGTV said:

Tänker att de flesta tonarmar har en effektiv massa som borde vara likvärdig i både horisontell och vertikal led

Jag tror också det.
Kantrowitz har studerat detta och vertikal modulering kräver mer kraft för att inte tappa greppet vid max spårhastighet. Lateral modulering håller bättre emot urspårning, eller vad man ska säga.
Dock spelar dämpningen större roll än skillnad i komplians enligt hans mätningar med test-LP med ganska höga hastigheter (Cook Labs 10LP och CBS STR-100).
Hur som helst, rent konstruktivt är ju normalt spolarna och hela paketet roterade 45o så jag tror de flesta pickuper har ungefär samma komplians i alla riktningar.
 

En kul sak med Kuzma 4Point är att den har olika effektiv längd lateralt och vertikalt.

Det kan ha med ovanstående att göra, men jag har inte kollat det.

 

Link to post
Share on other sites

 

Angående friktionskraft från nåltryck, @Peo. Jag tycker att man kan sätta HTF ~ 0.5 x VTF eftersom dagens nålar är ganska snävt slipade.
Jag ser inte någon vits i att bestämma det noggrannare eftersom det är ganska stor variation i VTF under spelning. Kontaktytan ändrar ständigt form och storlek mellan höger och vänster spårvägg även för rena toner, och friktionskraften påverkas såklart direkt av detta.

 

Om vi klumpar ihop pickupens massa, komplians och dämpning med tonarmens effektiva massa och dämpning och kallar detta för systemets impedans Z, så är magnituden av denna impedans:

 

image.png

 

 

Den kraft som verkar på spårväggarna från själva moduleringen blir då:

 

image.png , där v är LP-skivans moduleringshastighet inklusive svaj och ojämna skivor.

 

Inverkan av ojämna skivor har undersökts noga, exvis av Happ och Karlov som har mätt en massa LP-skivor inklusive ojämnheter, och redovisat statistiska maxamplituder.

Om jag lägger ihop dessa ojämnheter med ett standard riaa-kodat svep 5cm/s 0-peak @1kHz, samt antar noll svaj i skivspelaren, så ser moduleringshastigheten respektive impedansen ut såhär (antag samma pickup och tonarm som tidigare inlägg):

 

image.png

 

 

Studera följande figur:

 

image.png

 

Det finns ett statiskt nåltryck som vi kallar image.png. Antag att vi endast har lateral modulering. Då kan vi kalla moduleringskraften image.png, som är den omväxlande tryckkraften mellan nål och höger respektive vänster spårvägg med den periodtid som motsvarar moduleringens våglängd. Från bilden framgår att om image.png så lyfter nålen från spåret. Detta gäller även för vertikal modulering, och för 45o modulering behöver image.png för att nålen ska lyfta. 

Men som sagt, om vi begränsar till lateral modulering så kommer kontakttrycket på vänster och höger spårvägg således pumpa mellan image.png och image.png.

 

Det innebär att nåltrycket ser ut såhär:

 

image.png


Givetvis ser nåltrycket annorlunda ut om man spelar skivor med högre/lägre moduleringshastighet eller med mer/mindre ojämnheter.

 

Link to post
Share on other sites

 

Nu är avsnitt 17 i huvudartikeln om vinylspelare publicerat.
Vi har kallat det för "The Real Deal", eftersom det är här själva omvandlingen från LP-skivan till signal sker i det vi kallar "det lilla systemet".
Det har tagit tre år att få ihop detta avsnitt. Så slit det med hälsan :)

 

https://www.euphonia-audioforum.se/forums/index.php?/forums/topic/12192-vinylspelare-huvudartikel/&do=findComment&comment=248306


 

Link to post
Share on other sites

Förlåt en forumteknisk fråga, men är det likadant i andra browsers när man länkar internt på euphonia? Jag får nämligen beteendet att jag länkas till rätt post, men samtidigt som tidigare bilder i tråden laddas så scrollar artikeln uppåt... Förbenat irriterande... Man hamnar kort sagt aldrig där det var tänkt!

 

Link to post
Share on other sites
1 hour ago, AlfaGTV said:

Förlåt en forumteknisk fråga, men är det likadant i andra browsers när man länkar internt på euphonia? Jag får nämligen beteendet att jag länkas till rätt post, men samtidigt som tidigare bilder i tråden laddas så scrollar artikeln uppåt... Förbenat irriterande... Man hamnar kort sagt aldrig där det var tänkt!

 

Ja, det är samma och hänger ihop med forummjukvaran.

Och jag instämmer. Det är väldigt irriterande eftersom man ofta inte hittar just det inlägg som länkaren avser.

Det vi kan göra är att minska antalet inlägg per sida innan sidbrytning. Vi ökade det för ett antal år sedan för att vi tyckte det blev enklare att bläddra och läsa i långa trådar.

Annars är ett trick att högerklicka, öppna länk i nytt fönster, och ev göra det en gång till när bilderna finns i cachen.

 

Link to post
Share on other sites
4 minutes ago, calle_jr said:

göra det en gång till när bilderna finns i cachen.

Yes, jag har gjort så. För övrigt kan man tyvärr inte använda "läs-läget" i browsern heller, det gör oftast långa artiklar mycket lättare att läsa. Men, dessa teknikaliteter åsido, tack för ytterligare en fantastisk artikel! Du/ni är guld värda! Tack!

Edited by AlfaGTV
Link to post
Share on other sites
  • 3 months later...

@Peo,

Finns det möjlighet att du kan uppdatera dina inlägg #107 och #140 så att de får bilder igen? Det står bara xxxx.jpg?dl=0.

Dina inlägg (#97, #107 och #140) var väldigt bra och informativa så jag hade tänkt bygga signalbalanserarare till RIAA-steg med filter. Är  det med i bilden vilka storlekar på komponenter du använder? Om inte skulle jag gärna vilja ha dessa värden.

 

Jag lärde mig en sak att bilder från Photobucket ser man som skall med Firefox och med Chrome och Explorer blir bilderna suddiga och det står Photobucket över dem.

Link to post
Share on other sites
On 2020-02-03 at 11:20, MrJones said:

Finns det möjlighet att du kan uppdatera dina inlägg #107 och #140 så att de får bilder igen? Det står bara xxxx.jpg?dl=0.

Dina inlägg (#97, #107 och #140) var väldigt bra och informativa så jag hade tänkt bygga signalbalanserarare till RIAA-steg med filter. Är  det med i bilden vilka storlekar på komponenter du använder? Om inte skulle jag gärna vilja ha dessa värden.

Jag har hittat originalbilderna till #97, men bilderna till #107 och #140 verkar vara spårlöst försvunna.

De låg nog på ett gammalt Dropboxkonto som inte existerar längre och den typen av filer gör jag normalt inte backup på, sorry.

Får jag tid över någon dag ska jag försöka rekonstruera de aktuella inläggen, men ha inte för stora förhoppningar, tid är en bristvara i mitt liv just nu.

 

/PEO

Link to post
Share on other sites
  • 5 months later...

 

Så har jag slutligen hittat ett relevant exempel som tillämpar den simuleringsteknik som vi redovisade i avsnitt 17 om Det Lilla Mekaniska Systemet.

Det är Torben Groth och Frits Nygaard på Ortofon och Ole Gunneskov på Risø som studerade den högfrekventa mekaniken i mc-pickuper i början av 80-talet.


Detta är ett exempel på hur man i praktiken optimerar nål, nålarm, armatur, infästning, fjädring och dämpning. Dessa delmaterials geometri, massa och styvhet påverkar frekvensgången högfrekvent. Såhär ser deras modell ut [1]:

 

image.png

 


Exemplet är inriktat specifikt på att undersöka hur mängden dämpning i infästningen påverkar frekvensgången, men modellen kan användas för allt möjligt. Modellen är betydligt mer förenklad än den vi har byggt. Man ska beakta att detta utfördes för snart 30 år sedan, men även då var jag van vid att se betydligt mer sofistikerade modeller. Det är förvisso en 3D-modell även om man enbart studerar resultat i 2D. Men jag tänker främst på att hela simuleringen utförs utan hänsyn till dämpning, och därefter beräknas responsen genom att superponera moderna med dämpfaktorer enligt Timoshenkos förfarande. Det blir säkert rätt, men vad jag sett påverkar dämpningen i LP-skivan en hel del och den bortser man helt ifrån. Jag kan inte utläsa hur man tar hänsyn till varken nålspetsens eller spolarnas massa och inte heller delarnas fysiska mått och geometri. Knycken vid nålspetsen är ganska elegant eftersom den tar hänsyn till den knyck som finns i verkligheten, men återgår till samma koordinataxel som utgör centrumlinje. Elastomeren i infästningen är antagen med en E=100 MPa, och man har undersökt att använda tre olika dämpfaktorer ζ=0.1, 0.2 och 0.4. LP-skivan är antagen med en linjär fjäderstyvhet kr=40 kN/m

 

Syftet med Ortofons arbete var att ta en av sina pickuper, försöka simulera denna så exakt som möjligt, därefter mäta exakt samma respons. Man gjorde detta för att validera att den matematiska modellen stämmer och kan på så vis använda simuleringar för andra pickuper och för att testa varianter av olika material och geometrier.

 

För jämförelsemätningar använde inte Ortofon en testskiva som excitering som man skulle misstänka (de har själv gett ut flera testskivor), utan en Brüel & Kjaer 8307 accelerometer, eftersom den är linjär upp till 45kHz. Man limmade en liten bit LP på accelerometern för att efterlikna verkliga förhållanden.
Man plottar alltså hastigheten som funktion av frekvens och uttrycker frekvensgången (magnitud och fas) i dB och grader relativt 1kHz. Det innebär att man idealiserar (tar bort ev inverkan av) elektromagnetiska effekter i aktuell pickup. Accelerometern skapar en hastighetsökning med 6dB/oktav vid konstant spänningsmatning, och man satte därför en integrerande krets framför FFT-analysatorn för att erhålla en konstant output.

 

 

image.png

 


Just denna simulering hade också syftet att studera hur skillnad i fasrespons korrelerade med Ortofons omfattande lyssningstester. Ortofon hade uppmärksammat från lyssningstester att vissa elastomerer lät bättre än andra. Man misstänkte därför att det fanns en optimal kombination av frekvensgång och fasrespons, och med denna simulering ville man se om man kunde formulera denna optimering (matematiskt).
Det som varit allenarådande (och i stor utsträckning fortfarande är) är att sträva efter en så rak frekvensgång som möjligt. Ofta innebär det att öka dämpningen för att sänka den högfrekventa resonanspeaken, vilket ger kraftig fasvridning. Men om man släpper lite på dämpningen så blir fasvridningen måttlig vilket ger en bättre ljudkvalitet. Om det låter bättre, sämre eller samma är upp till var och en att avgöra.

 

Här ser vi simuleringsresultat för de tre olika dämpfaktorerna (dämpfaktorn ζ=c/ccr dvs aktuell dämpning i förhållande till kritisk dämpning):

 

image.png

 

Som syns i detta exempel är det vid lägsta dämpning 9dB peak vid 20kHz och konstant fas i audiobandet, och vid högsta dämpning  är den tämjd till ca 4dB. Dock har denna måttliga dämpningshöjning skapat fasvridningar på 45 grader vid 20 kHz och de återfinns en bra bit ner i registret. Mellantinget med ζ=0.2 ger kanske den bästa kompromissen.

 

Jag tycker att det är en mycket bra illustration eftersom i princip alla tillverkare på sin höjd skickar med ett datablad som redovisar ett diagram likt det högst upp till höger. Så är det än idag.


Studierna (simulering, mätning, lyssningstester) ledde till vad Ortofon en tid kallade Ortophase-pickuper.

 

 

 

[1] Bilder är hämtade från "A METHOD FOR OPTIMIZING SOUND QUALITY IN MOVING COIL CARTRIDGES", AES 1866 (D-6) av Torben Groth, Frits Nygaard och Ole Gunneskov. Jag har kolorerat och förtydligat bilderna eftersom originalet är ganska svårläst.
 

Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...