W kierunku lepszych brzmień. Wkładki gramofonowe – droga do analogowych eksperymentów

0
149

Podstawowym elementem analogowego systemu audio jest gramofon. Jego niezwykle istotnym podzespołem jest zaś wkładka. To ona w dużej mierze odpowiedzialna jest za jakość i charakter brzmienia gramofonu, a co za tym idzie całego toru audio. Eksperymenty z wymianą wkładki mogą być niezwykle inspirujące, a efekty niekiedy przerastać oczekiwania. Warto zatem przyjrzeć się bliżej, zapoznać ze sposobem działania, rodzajami tego, zdawałoby się jeszcze nie tak dawno historycznego, narzędzia reprodukcji dźwięku.  

Wybór odpowiedniej wkładki

Wkładkę należy dopasować do ramienia, w które wyposażony jest gramofon oraz przedwzmacniacza gramofonowego podpiętego do naszego toru audio. Pomocne będą tu dane na temat posiadanego ramienia (jeśli ramię nie było wymieniane informacje takie znajdziemy w instrukcji gramofonu), aby można było wyznaczyć masę kompatybilnej wkładki, przedział odkształcalności igły, informujący o elastyczności systemu jej zawieszenia itp.

Proponujemy jednak rozpocząć od określenia parametru przedwzmacniacza, jakim jest napięcie wejściowe, które zawężą zakres poszukiwań odpowiedniej wkładki. I tu dochodzimy do pierwszego rozróżnienia istniejących do wykorzystania wkładek.

MM (elektromagnetyczna) vs. MC (magnetoelektryczna)

Analizując możliwe do zastosowania przetworniki najczęściej spotkamy się z dwoma rodzajami wkładek: MM i MC (wkładki MI oraz VNS występują rzadko i nie będziemy im poświęcać miejsca). We wkładce typu MC drgania igły przenoszone są na cewkę poruszającą się w polu magnetycznym (MC – Moving Coil), generując adekwatny do ruchów igły sygnał. Wkładki MC posiadają niskie zniekształcenia nieliniowe oraz miękkie łożyskowanie i są rozwiązaniem droższym od wkładek MM (Moving Magnet), gdzie ruchomym elementem konstrukcji jest magnes. MC posiadają niską impedancja wyjściową, na ogół poniżej 200 omów. Charakteryzują się także niskim poziomem napięcia wyjściowego (0,1-2,0 mV) – tylko niektóre modele wkładek MC posiadają napięcia wyjściowe poziomem zbliżone do wkładek MM (2,5-7,5 mV). Różne poziomy napięć wkładek MC i MM wymagają odpowiedniego wejścia w przedwzmacniaczu. Wzmocnienie pre-ampa dla wkładek MC jest na ogół 10 razy większe od wejścia gramofonowego przeznaczonego dla wkładek MM. Pewną próbą unifikacji systemów jest możliwość zastosowania specjalnego transformatora podnoszącego poziom napięcia wkładki MC do poziomów MM, co daje możliwość podłączenia gramofonu z wkładką MC do przedwzmacniacza przystosowanego do obsługi wkładek MM. 

Najpopularniejsze są obecnie wkładki typu MM. Z dużym prawdopodobieństwem można założyć, iż ten typ wkładki będzie obsługiwany przez wejście gramofonowe naszego wzmacniacza. Należy zaznaczyć, iż wiele wzmacniaczy obsługuje oba rodzaje wkładek, posiadając dwa odpowiednio oznaczone wejścia. 

Masa ramienia, ciężar wkładki, odkształcalność

Wybierając wkładkę należy dostosować jej masę oraz parametr zwany odkształcalnością do efektywnej masy posiadanego ramienia. Chodzi tu o wyznaczenie odpowiedniej częstotliwości rezonansowej układu ramię/wkładka w pożądanym zakresie 5-15 Hz. Dlaczego? Otóż ramię wraz z wkładką w trakcie swojej pracy drga. Im wyższa masa układu i elastyczność (odkształcalność), tym częstotliwość drgań układu będzie niższa. Aby drgania nie generowały uciążliwych rezonansów powinny znajdować się właśnie w podanym przedziale. Najniższa wartości przedziału związana jest z występowaniem drgań o niskiej częstotliwości (poniżej 5 Hz) spowodowanych niedoskonałościami fizycznymi samej płyty, zaś najwyższa wartość ustalona jest poniżej dolnej granicy słyszalności (20Hz), aby nie wprowadzać żadnych nieprzyjemnych doznań w paśmie akustycznym. 

Odkształcalność (podatność) podawana jest na ogół w jednostkach cm/dynę. Parametr ten mówi o tym, jak bardzo elastyczny jest system zawieszenia igły w danej wkładce i mieści się zwykle w jednym z trzech zakresów: mała (do 12 x 10-6 cm/dynę), średnia  (13-25 x 10-6 cm/dynę) i wysoka  (powyżej 25 x 10-6 cm/dynę). Z kolei ramię klasyfikowane jest jako lekkie (o masie do 10 g), średnie (11 – 25 g) i ciężkie (powyżej 25 g). W przypadku wkładek ich ciężar klasyfikowany jest w przedziałach: wkładka lekka (do około 3,5 g), średnia (3,5 – 8,5 g) oraz ciężka (powyżej 8,5 g).

Do ramion lekkich stosowane są wkładki lekkie o średniej lub wysokiej odkształcalności, do ramienia o średniej masie powinno się wybierać przetwornik średniej wagi o małej lub średniej odkształcalności, a do ramienia ciężkiego szukać wkładki ciężkiej o niewielkiej odkształcalności. 

Efektywną masę ramienia można wyliczyć wg określonego wzoru. Informacje dotyczące  zalecanego ciężaru wkładki (recommended cartridge mass) znajdziemy także w specyfikacji technicznej gramofonu (lekkie wkładki mają na ogół wysoką odkształcalność, ciężkie- niską).

Siła nacisku

Każda wkładka posiada zalecaną przez producenta wartość siły nacisku igły. Na ogół mieści się ona w pewnym przedziale (np. 1,8 – 2,2), który znajduje się w zakresie obsługiwanym przez typowe ramię. Niektórzy ustawiają trochę mniejszy nacisk od zalecanego, co wydłuża czas zużycia igły, na ogół jednak kosztem dźwięku. zwiększenie nacisku wpływa na uzyskanie pełniejszego brzmienia, które niekiedy określane bywa jako “cięższe” (z zaznaczeniem tonów niskich).

Szlif

Igła każdej wkładki posiada pewien określony kształt, czyli szlif. Najpopularniejsze są trzy typy szlifu: sferyczny, eliptyczny i liniowy. 

Igły sferyczne są najłatwiejsze w produkcji, a więc także najtańsze. Uchodzą za podstawowe i najprostsze, a generowany przez nie dźwięk za niezbyt wyrafinowany, mogą bowiem ze względu na swoją budowę gorzej radzić sobie z odtwarzaniem dźwięków z najwyższego przedziału częstotliwości. Z drugiej strony jednak stanowią dobre rozwiązanie podczas odtwarzania płyt wyeksploatowanych – generują mniej trzasków, które na ogół umiejscowione są w najwyższych rejestrach.

Igły eliptyczne stanowią bardziej zaawansowane rozwiązania – ich kształt (większa ostrość, większa powierzchnia styku) powoduje znacznie głębszą penetrację rowka płyty, a co za tym idzie odtwarzanie większego zakresu częstotliwości i lepszą plastykę dźwięku.

Igły o szlifie liniowym (Shibata) posiadają największą powierzchnię styku z rowkiem płyty, co teoretycznie daje najbardziej dokładny odczyt wytłoczonej informacji.

W przypadku wyboru igły wszystko zależy od budżetu. Wybierając droższy, bardziej subtelny szlif można podnieść jakość odtwarzanych dźwięków, a także zmniejszyć zużycie samej płyty oraz igły.

Mocowanie wkładki

Mocowanie wkładki oczywiście musi być kompatybilna z ramieniem gramofonu. Najpopularniejszym typem mocowanie jest ½ cala, czyli dwa symetrycznie rozstawione w tej właśnie odległości od siebie otwory służące do przykręcania śrubek mocujących w prowadnicy headshella. Wkładka może zajmować w tym przypadku dozwoloną w pewnym zakresie pozycję, co jest związane z koniecznością jej kalibracji (np. regulacją tzw. “przesięgu”).

Innym typem, mniej popularnym, jest T4P – wkładka posiada tutaj własną, samodzielną główką ramienia. Montaż w tym przypadku wymaga jedynie włożenia w gniazdo ramienia i zablokowania bądź przykręcenia.

Brzmienie

Przy zachowaniu przedstawionych uwarunkowań pozostają już tylko eksperymenty z różnymi modelami wkładek oferowanymi przez wielu producentów, analiza brzmień danych konstrukcji i ich weryfikacja w posiadanym systemie w zależności od własnych upodobań i preferencji. 

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments