Cs. Kádár Péter - XXI. századi Diszkónika, 422. A hangkar - Ötödik ölelés. Nyúlj túl!

A lemezjátszók hangkarja a legtöbb esetben radiális kar, amely a hanglemez lejátszása során elvileg egyetlen függőleges tengely körül elfordulva vezeti a tűt a barázdában.

A sorozat előző néhány részében a tangenciális karok legfőbb előnyét ecseteltem, vagyis azt, hogy csak minimális a szöghiba. Viszont, ha a hangszedőt úgy szerelnék egy radiális karra, hogy a kar és a hangszedő hossztengelye egybeessék, a hangszedő a barázdának csak egyetlen sugarán követné pontosan érintőlegesen a barázdát. E sugártól kifelé és befelé a barázdaérintő és a hangszedő hossztengelye között eltérés van.

ony02

Ezt az eltérést – mint már tudod – hívják vízszintes követési szöghibának. A vízszintes követési szöghibát a fenti elrendezésben csak a lejátszani kívánt lemezsugár, valamint a tű és a kar forgáspontja közötti távolság határozza meg, amit úgy hívnak, hogy a kar ún. effektív hosszúsága. A lemez lejátszása során a vízszintes követési szöghiba nagymértékű harmonikus torzítást, THD-t (lásd a sorozat 50. részét) okozna, hiszen a hangszedő tűje nem a megfelelő pillanatban és helyzetben kapja el a barázdamodulációt, továbbá a sztereó csatornák közötti áthallás is nőne, ráadásul az átmérőtől változó mértékben.

A harmonikus torzítás értéke közelítőleg: THD ≈ (2πfm*Am*α )/(2πfr*r). Ebben a képletben fm a lemezre rögzített jel, a moduláció frekvenciája, Am a jel amplitúdója, fr a lemez szögsebessége (fordulatszáma), r pedig a lemez sugara. Nem fogunk számolgatni, inkább az az érdekes, hogy annál nagyobb a harmonikus torzítás, minél szaporább a barázda moduláció, és a moduláló jel erőssége. Ugyancsak arányosan növekszik a THD a szöghibával. Ez azért nem annyira meglepő, az már inkább, hogy minél lassabban pörög a lemez, és minél kisebb átmérőn tapizik a hangszedő, annál nagyobb. Ez a torzítási paraméter tehát a lemez belseje felé növekszik. Könnyen beláthatod, hogy egykor, a 78 rpm-es gramofonlemezek idején miért nem volt akkora gond a követési szöghiba, mint az LP megjelenése óta.

Elvileg semekkora szöghiba nem engedhető meg, gyakorlatilag meg csak néhány fokos. Az élet azonban most sem egyszerű. Ugyanis a vízszintes szöghiba okozta torzítási paraméterek jól mérhetők ugyan, de egy csomó szubjektív teszt szerint nem feltétlenül azok a lemezjátszók szólnak szebben, amelyeknek a hangszedővel fölszerelt karjának a legkisebb a szöghibája. Ennek azonban feltehetően nem az az oka, hogy a szöghiba nem játszik, hanem az, hogy a vizsgált lemezjátszó egyéb paraméterei nem elég jók.

A vízszintes szöghiba csökkentésének az a módja, hogy a kart a lemez belseje felé mutató szögben kicsit megtörik. A tűhegy és a kar tengelyének távolságát, a már említett effektív karhosszúságot a lemezközéppont és a kar forgástengelye közötti távolságnál nagyobbra választják. E két távolság közötti különbség azt a méretet adja meg, amennyivel a tű a lemez középpontján túlnyúlik.

ony03

Mindegy, hogy a vízszintes törés szögét a kar testének meghajlításával vagy egy egyenes karra szögben felszerelt hangszedővel érjük-e el.

ony04

Lehet még tovább bonyolítani a dolgot. Létezik egyenes szárú kar, szögben felszerelt hangszedővel (I típus), egyszer hajított, tört hangkar (J típus) kétszeresen hajlított hangkar (S típus).

ony05

Azonos karhosszúság, túlnyúlás és törésszög esetén mindhárom kartípussal egyforma követési szöghiba érhető el. Ugyanis a kar forgáspontjához képest csak a hangszedő tűjének pozíciója és szöge számít. Hogy a két pontot milyen formájú karral kötjük össze, lehetne akár házi hajtogatott tepertős pogácsa vagy unottan fekvő akt formája is, geometriai szempontból nem játszik.

ony06

Ám vannak más szempontok is.

Az egyenes hangkarok között léteznek hosszabbak és rövidebbek is. A hosszabbak nyilván nehezebbek. Egy rövid, egyenes hangkar kisebb tömegű, és fürgén reagálhat. Elméletileg minél rövidebb a kar, annál kisebb a rezgés esélye, és így annál stabilabb. A J típusú változat majdnem megegyezik az egyenes hangkarral, a papucs jobbra (a lemez közepe felé) fordul, így jellegzetes „J” alakot kölcsönöz neki. A hajlított karral az a cél, hogy a hosszabb kar kisebb helyen férjen el, ami csökkenti a követési hibák lehetőségét a lemez lejátszása közben. Az S típust úgy tervezték, hogy a hangkart vízszintesen kiegyensúlyozottan tartsa, így nagyobb védelmet biztosít a rázkódó lemezek, a vibráló váz és a nyomkövetési hibák változói ellen. A cél „támaszpont” létrehozása volt a hangkar közepén, egyensúlyba hozva a tűt, hogy az inkább a barázda közepén szánkózzon.

A különféle kartípusokról még lesz szó, most azonban visszatérek oda, hogy a szöghiba csökkenése a hajlított karok esetében jelentős lehet. A következő rajz ezt mutatja a hanglemez sugarának függvényében.

ony07

A fenti ábrán látszik, hogy hajlított kar esetén két olyan átmérő is van, ahol nincs követési szöghiba. Ezeket nullpontoknak hívják. Gyönyörű grafikus számítási segédletek készültek a hangkarok tervezéséhez, a valóságban azonban kísérletezéssel állapítják meg a gyártók a hangkar paramétereit. Amit korántsem segít, hogy a hanglemezek barázdájának méreteit kicsit eltérően határozzák meg a különböző szabványok. A radiális hangkarok leggyakoribb hosszúsága 8,6”, 9”, 10” és 12”, vagyis 21,84 cm, 22,86 cm, 25,4 cm és 30,48 cm. A legtöbb lemezjátszó specifikációjában szerepel a kar tényleges hosszúsága és a túlnyúlás. A túlnyúlást egyszerűen le kell vonni az effektív hosszból, s mindenképpen figyelembe kell venni, hogy a távolság méréssel történő pontos meghatározása jobb eredményt ad. Az IEC 98 (DIN) szabvány szerint az LP barázdájának legkisebb belső sugara 57,5 mm, a külső sugár 146,05 mm. A korábbi IEC 98-1958 (IEC/RIAA) csupán abban tér el, hogy a belső sugár legkisebb értéke 60,325 mm lehet. A japán JIS által megadott legkisebb belső sugár 57,6 mm, a külső sugár pedig 146,5 mm.

Azt gondolhatnád, hogy a két nullpont önmagától adódik ki. De miért is éppen ez volna a legegyszerűbb? Meg aztán mindent el lehet bonyolítani. Az egyes megoldások – amelyeket azokról neveztek el, akik kitalálták – más-más szempontok alapján határozzák meg a két nullpont helyét.

A legkézenfekvőbb szempont az volt, hogy a belső barázdamenetekben legyen a legkisebb a torzítás. Ez a megoldás Stevenson néven ismert. A nullpontok 60,3 és 117,4 mm-nél vannak. A megoldás előnye még, hogy a barázda elején is kisebb a torzítás. Hátránya, hogy középtájon, a nullpontok közötti területen magasabb a THD. Szomorúzenéhez, nagyon hosszú lemezekhez (oldalanként 25 perc vagy több), vagy 45 rpm-es kislemezekhez ajánlják.

ony08

A Baerwald vagy Löfgren „A” optimalizációja a lehető legegyenletesebb torzításra irányult, vagyis arra, hogy ne legyenek kiemelkedő hibacsúcsok, a THD sehol ne menjen egy adott szint fölé. A nullpontok 66,0 mm-nél és 120,9 mm-nél vannak. Mérsékelt a torzítás a lemez elejénél, meglehetősen alacsony a nullpontok közötti területen, de meredeken nő a belső nullponttól a legbelső barázdamenetig.

ony09

A Löfgren „B” átlagosan a legalacsonyabb THD-t eredményezi, kivéve a lemez elején és a végén. A nullpontok 70,3 és 116,6 mm-nél vannak. Rövidebb játékidejű (<20 perc) LP-khez javasolják ezt a beállítást.

ony09

A fentiekből kiderült számodra, hogy nem létezik legjobb megoldás, hogy melyiket választod – vagy választja a lemezjátszó gyártója – az leginkább ízlés kérdése. A nullpontok beállítása – mint csaknem minden lemezjátszó beállítás – macerás, könnyű tönkretenni a tűt. Segítségképpen a neten többféle sablon is letölthető, de a mérethelyes kinyomtatásuk eléggé kétséges.

A Pro-Ject Align it DS3 kb. 25-30 ezer forintért kapható, s bár nemcsak drágának tűnik, hanem tényleg az, viszont a segítségével több paraméter és mind a három nullpont-optimalizáció is beállítható.

 ony11