О фонокартриджах от Рето Андриоти. Часть 2

21 августа 2016 года

Добрый день, уважаемые дамы и господа.

Сегодня вы можете ознакомится со второй частью рассказа о фонокатриджах от Рето Андриоли (Reto Andrioli).

О ГОЛОВКАХ ЗВУКОСНИМАТЕЛЕЙ: ОБЩИЙ ОБЗОР БЕЗ АБСОЛЮТНОЙ ИСТИНЫ И УГЛУБЛЕНИЯ В ДЕТАЛИ, ПОПЫТКА ОПИСАТЬ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ, ПЛЮСЫ И МИНУСЫ. Часть 2.

-ИНДУКТИВНОСТЬ КАТУШЕК И ЧАСТОТНЫЙ ДИАПАЗОН ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Необходимо всегда учитывать, что существуют два фактора, определяющие частотный диапазон:

1-й: механический частотный диапазон.

Он определяется параметрами движущихся механических компонентов – алмазом/иглодержателем/подвеской/компонентами генератора. Именно движущаяся масса в основном определяет максимальную частоту, а НЕ форма алмазной иглы. Как видно из вышеизложенного, подвижная масса головок ММ или традиционных MI очень мала и может быть еще минимизирована при желании. При условии сбалансированности компонентов головки резонансов или гармоник не возникает, и головка может выдавать весьма широкий диапазон частот, далеко за 40 кГц и с очень ровной частотной характеристикой. Десятилетия назад головка Technics EPC100 отлично работала вплоть до 60 кГц. Так что убеждение дилетантов, якобы ММ-головки обладают плохой точностью следования канавке и ограниченным частотным диапазоном, совершенно ошибочно. Напротив, они могут считывать сигнал очень точно, имея плоскую характеристику с плавным спадом по краям и не страдая механическим резонансами.

2-й: электрический частотный диапазон.

ММ-головки обладают высокоиндуктивными катушками с сопротивлениями обмоток от 250 до 1200 Ом. По законам физики, при подключении головки к стандартному входу фонокорректора 47 кОм это вызывает спад частотной характеристики крутизной 6 дБ на определенной частоте в пределах от 10 до 16 кГц, Если сопротивление обмоток уменьшается путем уменьшения количества витков, что ведет и к снижению индуктивности, спад частотной характеристики смещается в более высокочастотную область. Если же число витков уменьшить до степени, характерной для МС-головок, спад характеристики начнется на частоте выше 100 кГц. Но при этом автоматически понизится уровень выхода, сравнявшись с таковым у МС-головок, и связанное с этим преимущество ММ исчезнет. С таким низким выходом проблему придется решать либо производителям повышающих трансформаторов, либо производителям фонокорректоров, которым придется добавить еще один каскад усиления для компенсации низкого выхода головки. Нужно иметь в виду, что повышающий трансформатор характеризуется потерями при передаче сигнала от первичной обмотки ко вторичной, и чем выше коэффициент трансформации, тем уже будет частотный диапазон трансформатора. Выход трансформатора подключается ко входу фонокорректора через разъемы. Аудио любители часто совершенно некорректно использовали трансформаторы, и из-за паразитных емкостей разъемов и входной емкости фонокорректоров реальные частотные характеристики могли сильно искажаться. ММ-головки же не имели дела с первичными и вторичными обмотками трансформаторов, в них была единственная катушка, и приходилось иметь дело только с одной парой разъемов на входе фонокорректора. Техника для МС имеет по меньшей мере один дополнительный усилительный каскад, обычно на параллельно включенных для снижения уровня шума транзисторах. Такое решение сомнительно, потому что, в параллельном включении усилительные приборы могут звучать скорее как хор, чем как сольный голос, и дополнительный каскад усиления несомненно изменяет характер звучания.

Таким образом, в конечном счете все это оборачивается компромиссами. Либо ММ-головка звучит достаточно громко и при этом имеет спад на высоких частотах, либо ее выход мал, и приходится мудрить с ней так же, как и с МС-головкой. Но выход из положения есть – это ЕМКОСТНАЯ нагрузка.

Вообще-то возможен и другой выход – повысить входное сопротивление фонокорректора с 47 кОм до 100 кОм. Эти бы сдвинуло спад характеристики вверх по частоте. Но это потребовало бы изменения в схеме, которое вполне допустимо в ламповых фонокорректорах (поскольку входное сопротивление ламп, включенных по схеме с общим катодом и управлением по сетке, велико). Биполярные же транзисторы не имеют высокого входного сопротивления, поэтому транзисторные фонокорректоры не могут быть переделаны таким образом, особенно при наличии параллельно соединенных транзисторов. По этой причине используется более универсальное для обоих типов фонокорректоров решение – включение параллельного конденсатора.

Что это дает? Любая цепь LCR (чем и является ММ-генератор, подключенный к входу фонокорректора), обладает электрическим резонансом на определенной частоте. Так как индуктивность L задается числом витков катушек, а сопротивление R – сопротивлением катушек и входом фонокорректора, мы можем варьировать только емкостью конденсатора, чтобы сдвинуть частоту резонанса вверх в область высоких звуковых частот, скажем, от 12 кГц и выше. Поскольку электрический резонанс позволяет получить более высокий выход, мы тем самым компенсируем спад частотной характеристики из-за индуктивности катушек и получаем достаточно ровную частотную характеристику вплоть до 20 кГц и выше, не жертвуя уровнем выхода.

Ничего нового в этом нет и в помине, такие вещи делались начиная с самых ранних времен Hi-Fi. Фонокрректоры продавались с переключаемыми емкостными нагрузками от 120 до 2200 пФ и промежуточными величинами, чтобы иметь возможность качественно настроить тракт с ММ-головкой. К сожалению, этот опыт утрачен, и весь High-End устремился в направлении МС-головок, проигнорировав изящную простоту ММ-конструкции. Давайте же сравним емкости конденсаторов для ММ- и МС-головок, учитывая очень малую величину индуктивности последних, необходимых для одинаковой коррекции. Для МС-головки потребуется конденсатор примерно от 1 до 1,5 мкФ, или 1 500 000 пФ. Он может быть использован для компенсации завала высоких частот выше 15 кГц, характерных для резца матриц, который предохраняет его катушки от выгорания. Для этого можно подключить емкость 1,5 мкФ непосредственно на входе фонокорректора параллельно входу (что и делается в некоторых аппаратах класса High-End) либо разместить танталовый полярный электролит  прямо на головке (присутствует на головках EMT). Хорошо это или нет – особенно с учетом того, что у подавляющего большинства МС-головок уже имеет место МЕХАНИЧЕСКИЙ резонанс на этих высоких частотах из-за массы подвижной системы – пусть решает читатель. Очевидно, что для зарядки и разрядки крошечного керамического или фольгового конденсатора емкостью 1500 или 200 пФ уходит гораздо меньше времени, чем на полярный электролит емкостью 1,5 мкФ.

На фото пример: емкостная нагрузка головки EMT для подчеркивания высокочастотных тонов и придания резкого характера звуку.

 Сегодня такая роскошь, как переключаемая емкостная нагрузка в фонокорректорах, больше не предлагается. Более того, если старые фонокорректоры имели входные параметры 47 кОм / 270 или 470 пФ, а в тонармах были лишь самые обычные соединительные провода с погонной емкостью от 150 до 300 пФ/м, то теперь мы имеем суммарную емкость от 350 до 650 пФ. Тонармы SME старых выпусков комплектовались двумя керамическими конденсаторами по 250 пФ непосредственно в RCA-разъемах, которые вместе с 500 пФ в цепи давали в целом 1000 пФ. Пользователь, решив, что высокие частоты слишком яркие, мог просто разобрать разъем и откусить один или оба этих конденсатора, в результате чего емкость уменьшалась, а уровень высоких понижался. Сегодня же фоно-входы имеют входную емкость 50-100 пФ, а межблочные кабели 75-125 пФ/м. Очевидно, что налицо необходимость добавить конденсатор для выравнивания высокочастотной части звукового диапазона.

Так как подобная операция всегда осуществляется путем проб и ошибок, а люди не желают раз за разом выпаивать и припаивать конденсаторы в разъемах, эту проблему можно решить так:

В мастерской можно изготовить множество вариантов разъемов, из которых будет выбираться то, что нужно для обеспечения нужной емкости в цепи головки. После этого конденсатор нужного номинала может припаиваться внутрь RCA-разъема.

МС-головка:

Возвращаясь к началу, повторим, что у МС-головок особых преимуществ нет… Одно преимущество следующее:

- наличествует прямое электрическое соединение с катушками и влияние токовой обратной связи, подавляющей выбросы

Среди недостатков:

- низкий уровень выхода

- филигранность в изготовлении

- необходимость прецизионно точности ручной работы

- несбалансированная по центру массы система иглодержателя (катилевера):

Оказывает ли это какое-либо влияние несбалансированная система иглодержателя (кантилевера)? ДА, это самая критичная часть любой МС-головки, ответственная за звук. Видели ли когда-нибудь ныряльщика с пружинной доски и слышали, какие звуки она издает после прыжка, пока не успокоится и затихнет снова? Слышали дребезг? Наверняка да. Совершенно очевидно, что подобный эффект сильно портит звучание любой головки, это механический резонанс, подчеркивающий высокие частоты, что многими воспринимается как динамика и высокое разрешение. Понятно, что корректно сгладить и выровнять этот выброс очень сложно, и именно поэтому многие МС-головки так плохо звучат. Когда же они ко всему тому оснащены в ультрасовременными модными  иглодержателями, а алмазы установлены криво, конец трагичен, и это именно то, что имеет место в современном High-End. Так что пускай замолчат "знатоки", бесконечно колдующие с ДЕМПИРУЮЩИМИ МАТЕРИАЛАМИ здесь и там и везде. Посмотрите назад, когда вышел тонарм SME V. Просто поразительно, насколько этот сильно задемпфированный тонарм делал звучание музыки безжизненным. Неудивительно, что аудиофилы его невзлюбили и предпочли 3009/12 или даже первые версии этого тонарма. Но что СЕЙЧАС? Демпфирование присутствует ПОВСЕМЕСТНО, и никто точно не знает, что и где действительно нужно демпфировать, в связи с чем то, что было когда-то музыкальной информацией, отупляется, как будто в твитер вставили носок, чтобы облагородить звучание скрипучей головки.

Конец второй части.

Всего вам хорошего,

Федорив Андрей