Clearaudio STATEMENT 旗舰唱盘巧夺天工分析「天籁之音」的模擬... [复制链接]

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下图所示是设计固定式半径摆动的S唱臂时，设计者以繁复的三角学馀弦定律，以唱针为角度的互补解决唱臂的单点支承／唱针／转盘轴中心所构成的三角形，代入不同的因数、如唱臂的有效长度、唱片最靠内部的坑纹和最靠外坑纹等等，希望找出唱针的超距、唱头与唱臂管的偏斜角，对准最佳化零失真交叉点。

代入计算的数据繁多，经过计统归纳，然后画出下示图表。

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这是一张S唱臂循迹时水平线对准(顶点zenith) 统计图表：

图中纵坐标：角度循迹误差失真%；横坐标是从唱片中心量向外的尺寸（mm）；蓝色线是循迹误差；红色线是循迹失真。

从上图中，针尖以有效长度(effective length = 金刚石针尖与臂轴承中心之间的距离) 为半径运作时的弧线轨迹上，实际上只有这两个点那瞬间，针尖与坑纹的接触才是正切的。换言之，固定式半径摆动的S唱臂实际上在整个循迹过程中，严格地说，只有那两剎那是没有循迹失真的，可以说99.9%的拾取讯息与原始刻录不相符。

支点式唱臂的问题

从支点式唱臂的基本限制，充分说明了切线的唱臂的存在理由。

Tracking error 循迹误差
理想的唱臂循迹时，会允许唱头维持着与刻录刀尖刻录唱片坑纹时的角关系一样。所有密纹唱片的刻录车床，都是采用线性循迹方式刻录唱片坑纹的；录灌头横过母模漆板主体，是沿着的一条直线向唱片中心移动。

但是支点式唱臂中，唱头端是沿着一条弧线摇摆向唱片中心移动，是沿着的一条弧线向唱片中心移动，引起回放唱针与唱片坑纹之间的接触角度，产生些微地扭转，唱针／唱片坑纹的关系，是在不断地随着唱臂摆动而变更。

结果是循迹误差如图 17, 解释了刻录刀尖和支点式唱臂回放唱针之间的、唱针／唱片坑纹关系的差别。图中两条直线虚线，是刻录刀尖唱片中心移动的刻录路径；图中红色圈子里及箭头所指的数处，是带偏角的支点式唱臂，与录刀尖刻录的路径不一致的地方，因而产生失。

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harvey 在 2005-9-28 9:19:12 发表的内容 说理论讲了几帖是有理由的，因为当天我刚到会，由天神兄引见几位168班竹及友网站班竹寒喧几句后，就立即走向摆置Clearaudio Statement唱盘的地方，发觉Statement唱盘上安装的仅是Unity唱臂，就立即感到失望，甚至还比不上香港2005所用的Clearaudio Master TQ-1 2004年顶级线性循迹唱臂，更谈不上是Statement唱盘专用Phantom 唱臂了，这就是感到失望的主要原因。既然Clearaudio2005年的重量级产品是Statement唱盘，它是Clearaudio有史以来最顶班的、最昂贵的产品，为什么不等候Statement唱盘专用Phantom 唱臂同时抵达才一齐展示呢？这是遗憾的第一点，我觉得是把Statement唱盘该有的形象破坏了。 遗憾的第二点是一般经营者常犯的毛病，刚到的新产品巴不得立刻就大力宣传，忘记了音响这类型产品是让人家聆听的，音响产品要令人感到声音好，就必需经过一段burn-in时间。可是我觉得富盛大大却把这件事忘记了，匆促地赶着开发布展示会，强调「世界之最」，无形中反而破坏了「世界之最」该有的形象，真是欲速则不达，好事反而变为坏事。与我同时赴会的朋友都抱着聆听「世界之最」的热忱而来(他们现行的唱盘系统是Clearaudio Reference Master唱盘 + Clearaudio Master TQ-1唱臂 + Clearaudio Insider Reference唱头) ，结果失望早退而回。因为他们觉得现场所聆听到的声音，远远比不上在自己聆听室所聆听到的声音

富盛兄哪去了？该来这里听听课。：）

天神 在 2005-9-28 12:02:39 发表的内容 深圳那天是用大证据吧，东莞是用小的。

本来富盛也说是用小证据的。

LP唱臂调校的各种问题

唱片录音的回放，应该尽可能的仿效刻录制母漆板的情况。在刻录期间，处理刻割机钻石刀尖令唱片坑纹从开始到结束都刻割成 90 度角。要拾取唱片坑纹讯息的最好方法，是使用一种相似的循迹唱片坑纹的唱臂。下图是一部刻录制母漆板的机械。

一般的轴支承式唱臂只在二个剎那间是零循迹误差的。因此严格地说，整个回放过程都存在着循迹错误，造成回放出来的声音失真。人类的耳朵，对任何讯号时域的不规则性(无论是数码或模拟) ，都非常敏感。 切线循迹的唱臂有只有最小的失真，因为循迹误差被降低到最小，实际地几乎接近零位。唱头的钻石针尖同时没有延迟地拾取唱片坑纹两边坑壁。另外还有的重要因数——没有向心力的作用，切线循迹唱臂没有侧向力（侧压补偿）。

下图夸张的显示：
左：刻割机钻石刀尖刻录唱片的刀与坑纹实际情况；
中左：切线循迹唱臂钻石针尖与坑纹实际情况；
中右：轴支承式唱臂钻石针尖与坑纹实际情况；
右：轴支承式唱臂钻石针尖与坑纹实际情况。

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我了解径向的、沿着一个固定式半径摆动的、所谓S唱臂的缺点，而切线方式循迹的所谓T唱臂拾音方式就合乎理想，因此，我才会开了这个帖子为它欣屈。

下文试着将S唱臂的缺点作显浅的解释，在这种谈数学理论，不把读者吓跑才怪。

横向循迹误差LATERAL TRACKING ERROR

虽然刻制母漆片（应用矩阵编码）时, 刻割机头横向地移动，从外向内部的母漆表面刻录。割机的刻刀以金刚石刀尖，在所有的时刻里都会将唱坑纹刻划成90度角。要在已经切割好的坑纹角度拾取所录制了的音乐讯号，令唱针的移动方式与金刚石刀尖走的样，只有切线方式循迹的唱臂，才可能仿效得到。一般的音响发烧友所用的的唱臂，大多数依然不是切线的、或平行循迹的唱臂，只是径向的、沿着一个固定式半径摆动的唱臂。结果在回放时，唱头的金刚石针尖横向的角度不断的改变。不与刻割机所走的原始路线相符。

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左：切线循迹唱臂的针尖，整个循迹路程中与坑纹平行。右：摆动的唱臂当向转轴轴心方向摆动而改变角度时，针尖接触坑纹点的角度不断改变。

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图中：超距(overhang in mm毫米) = 金刚石针尖与转轴中心之间的距离；唱臂轴承(pivot) ；转轴中心与唱臂轴承中心之间的距离；有效长度(effective length) = 金刚石针尖与臂轴承中心之间的距离。金刚石针尖(diamond tip) ；超距(overhang) ；转轴中心(center of spindle)

当要为唱盘安装一枝径向的、沿着一个固定式半径摆动的唱臂时，唱头和唱臂的调校对准，必须符合设计与制造这根拾音唱臂提供的技术的规范：长度、有效长度、唱针超距、补偿角度（唱头壳与唱臂管之间的角度）等等，尽可能的以这些数据去确定唱臂的正确位置。超距(overhang in mm毫米) = 金刚石针尖与转轴中心之间的距离，当唱头被放置在唱盘转轴上面的时候 , 这可以量度到（如果唱臂允许）。有效果的长度是单点支承和金刚石尖之间的距离。 补偿角度是在唱头壳和唱臂管之间的角度。

已经做过很多的研究，有关应该怎样才可以将横向角度的误差降到最小的问题，许多专题讨论也曾经发表过。通常当唱头的唱针循迹至靠近唱片标签的内部坑纹时，失真多数会增加，想得到最少的失真，如果想将这种失真降到最小，就必须藉助一个量角器(protractor买唱臂时有附送) ，如下图将唱头针尖与唱头壳，与转轴中心之间的距离63 mm和120 mm的两点上对准。下图的正方形每格是 5 毫米，可复印来做调校。

轴承（bearing）

支点式唱臂的轴承，是它的设计上重要的考虑因素。 轴承的摩擦必须非常低，并且不妨碍唱臂的活动。 如果轴承的运作是迟滞不灵活的话，唱针将会被强迫与唱片坑纹壁对抗，因而引起失真；松畅顺滑的轴承，则可以减少摩擦。但是，当唱臂上的唱针在唱片坑纹运动时，松畅到会嘎嘎响的话，则对唱臂产生其它音源影响，严重时甚至能引起唱臂的振动。 (图 23) ：

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当唱臂的唱针在唱片坑纹运动时，松动的轴承引起振动

唱臂的唱针在唱片坑纹运动时，唱臂相对的任何活动，它的涵义是唱针被唱片坑纹调制，唱头所拾取得的音乐信息，会转换成一个的电子讯号输出。 精紧的轴承可以减少咯答咯答声音，但是也增加摩擦。

唱臂设计者一定要平衡这些上述的问题，但是到目前为止，能完全克服一切问题的枢轴式唱臂还未曾有，除非强能够做到唱臂的有效长度限大啦，那么它的往转轴中心的横向循迹路线，才能够接近是一条直线！

到底唱臂的设计中，有没有出现过长较的唱臂呢？最长的有多长？有的，它们出现在那1970到1980年代之间，后来逐渐消失于市场了。

最长的唱臂

朋友有一张16吋的长时间回放密纹唱片，据他的描述所那是也从内心的唱片坑纹向外回放的！它甚至单声道的、也许是由虫胶(shellac) 压制的33 1/3个转/分唱片。

当我听到这样的一个特别情况时，我试着在我的心中理解它，要是这样该用甚么唱盘回放呢？更甚的是，就算用我曾经看到的最长的12"的唱臂去回放，看来都不能胜任。16"直径的唱片！ 看来需要一部Simon Yorke 唱盘才能够回放了，只有它的转盘直径达到20“。世上的事真的是无奇不有，看来录音师是专心的要将某乐曲全部录制在一面上。我曾经见到过有一片卡扬指的、德沃夏克的第8和第9交响曲，唱片的A面录制了36分钟，而B面却录制了42分钟，已经破了录音史上一面录制最长的纪录，原来有更加厉害的。

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说理论讲了几帖是有理由的，因为当天我刚到会，由天神兄引见几位168班竹及友网站班竹寒喧几句后，就立即走向摆置Clearaudio Statement唱盘的地方，发觉Statement唱盘上安装的仅是Unity唱臂，就立即感到失望，甚至还比不上香港2005所用的Clearaudio Master TQ-1 2004年顶级线性循迹唱臂，更谈不上是Statement唱盘专用Phantom 唱臂了，这就是感到失望的主要原因。既然Clearaudio2005年的重量级产品是Statement唱盘，它是Clearaudio有史以来最顶班的、最昂贵的产品，为什么不等候Statement唱盘专用Phantom 唱臂同时抵达才一齐展示呢？这是遗憾的第一点，我觉得是把Statement唱盘该有的形象破坏了。

遗憾的第二点是一般经营者常犯的毛病，刚到的新产品巴不得立刻就大力宣传，忘记了音响这类型产品是让人家聆听的，音响产品要令人感到声音好，就必需经过一段burn-in时间。可是我觉得富盛大大却把这件事忘记了，匆促地赶着开发布展示会，强调「世界之最」，无形中反而破坏了「世界之最」该有的形象，真是欲速则不达，好事反而变为坏事。与我同时赴会的朋友都抱着聆听「世界之最」的热忱而来(他们现行的唱盘系统是Clearaudio Reference Master唱盘 + Clearaudio Master TQ-1唱臂 + Clearaudio Insider Reference唱头) ，结果失望早退而回。因为他们觉得现场所聆听到的声音，远远比不上在自己聆听室所聆听到的声音

谢谢harvey老师的详细评点！

深圳那天是用大证据吧，东莞是用小的。

获益量多！前辈辛苦了！！

为了要减少水平的循迹误差，唱臂有一个唱针超距（overhang）和一个补偿角(offset angle) 见图18，目的是将针尖向唱片中心移动的那条弧线拉直一点，
但仍然不能消除循迹误差。

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角度θ在直线的延伸之间，连接唱臂的轴承中心点 P，连接唱针的尖端A，和唱片的切线之间的角，叫做水平循迹角 θ (horizontal tracking angle)，和这一个角度θ由下列各项公式决定：

sin θ = r / 2l + d / l – d2 / 2rl

角度 是决定失真数量的原始因数。

假设唱臂的有效长度ℓ = 244 mm，唱针超距为 d = 14-15mm 作为叁数，如上图所示，寻找最合适的横向循迹角度θ。为了要减少在唱片内圈坑纹上的水平循迹误差（通常在那里产生的失真是最大的），补偿角度则正常地设定为20-21度。如果补偿角度是 20 度而且唱针超距是14 mm时，发现有2个点的循迹误差变成0，位于离唱片的中心半径大约是 6.5 cm 和 10 cm 唱片坑纹的地方。这2个点叫做零循迹误差半径(zero tracking error radii) ，见上图。图中：纵坐标是横向循迹角度θ；横坐标是唱针所在的坑纹半径。

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当唱针超距和偏斜角最佳时，横过唱片表面的最高失真，会有三个点是相等的。这三个点出现在被调制过的、唱片坑纹的、最大和最小半径的一个点上，位于2零循迹误差半径之间。不是将循迹误差安排妥善，就能够令这三个点达成相等，因为还有一个第二个因数造成失真的，它就是「线性槽速（linear groove speed它是在转盘旋转时，唱针在坑纹途径之下的唱片速率），当唱针横越唱片时，这种线速度相对来说，会随着切线半径的减少而降低。最佳的唱臂和唱头校准情况下，循迹误差失真和半径的对比。见上图中：纵坐标是失真%，横坐标是唱针所在的坑纹半径。上图：正确校准横向循迹误差的230mm(9“) 唱臂，线速度为10 /秒；下图：错误校准情况下的失真效果。

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要做到最大化的减少失真，第一个问题是必须要有调校唱头足够的准确度。上图20的下例说明：调校唱头足够的准确度具决定性的意义，唱针超距的公差 ± 0.5 mm和偏斜角的± 0.5 误差，就会做成二个最坏的后果。－外壳失真曲线规以起因于的一个容许度。调校唱唱时细心地描准针尖，与尺标或量角器里的点线，即使是唱头移位了0.5 mm 和 0.5 °，都会带来失真后果这是一个高精密的必要程序。所有其它音源的失真都是发生在源头，因此，确定正确对准它特别地重要。

侧滑（Skating）

在针压 W（克）压力下、唱片和唱针之间的摩擦系数μ （普通的唱片情况，μ是通常在 0.3 到 0.4附近) ，计算唱针针尖作用力F的公式是：

F ＝ μ Wg

工厂计算的力在一个切线的方向中装顶端。因为唱臂的支承架与唱针针尖作用力F的方向不相同，根据图18所示，唱针针尖还存在另一个内作用力Fi，它的计算公式是：

Fi ＝ μ Wg sin θ