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LP、CD格式里的几点总结和几点容易理解错的概念 [复制链接]

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我的数学不太灵光,真心想知道一下:在90度夹角的坑槽内,1.5克以上针压下,唱针受到了felixcat计算出来的这个力时如何运动呢?
先说明一下在对侧没有坑纹的情况,这样我比较好理解一些。
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JWang 在 2005-11-28 1:53:40 发表的内容
尽管他不一定认识到问题的所在,但L(信号)+R(信号),及L(信号)-R(信号)这个公式肯定是不成立的。


L+R,L-R描述的是刻刀在水平和垂直方向的移动.

按照45/45标准,左右声道是180度反相记录的.如果左声道是左上到右下,那么右声道就是左下到右上.这两个矢量在水平和垂直方向的分量就是L+R和L-R.你可以在纸上花一下.
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felixcat 在 2005-11-22 11:21:38 发表的内容
写这个帖子的原因是因为这段时间看了众DX的讨论,felixcat从中启发甚多,同时也发现也存在某些普遍的误区,导致的心理因素影响我们正确的听音感受,所以把一些事情总结如下,如有错误之处请各位不吝斧正。

并不打算把帖子写成专业的形式,因为felixcat对此并不算专业,心有余而力不足;再者,给与正确的认知的最佳方式是在这之前给与正确的直观感受,所以felixcat还是以形象的方式来叙述,中间夹一些必要的严格的讨论。

首先按照历史的次序,先看LP。

1, 立体声LP上的声纹是按什么方式刻制的?

有一些通俗的文章说,“立体声LP的声纹横截面为一“V”字形,两壁夹角为45度,每一壁上刻录一个声道的信息”。这一段话,除了最后一句一句之外其余的确是对的。我们接下来看看为何“每一壁上刻录一个声道的信息”的说法是错的。

事实上,刻制在LP上的音纹,并不是我们要听到的声波振动信号,并且也并不止是经过了压缩调解的声波信号这么简单。正确的是:立体声LP的音纹包含了横向振动和纵向振动,其中横向振动刻制的信号是“左声道 + 右声道”这两个声道信号的和,其中纵向振动刻制的信号是“左声道 - 右声道”这个差。

不妨这样写:

横 = L+R;竖 = L - R。

这样,立体声唱头从读取出来的“横”和“竖”两个振动信号,经过唱头内部的处理,可以从中分离出左声道和右声道两个独立的信号输出给唱头放大器。

可见,LP上刻录的信号也并非原汁原味的声音信号,而是经过一些处理之后的合并、差分信号。由此也可见LP也并非不存在“同步”问题——假如上述“横”和“竖”两个信号有一丁点不同步,或者两者电平标准不一致的话(比如说唱头内两个线圈安装角度等问题),那么出来的结果将会有很大的失真——当然,人耳觉得这种失真好不好听则是另外一回事。

上述的失真是有可能产生的。注意到唱头的“声道分离度”这个指标吗?现代Hi-End级别的唱头的声道分离度,不管如何努力最多也只能有40多分贝的原因,就是因为上述“横”和“竖”两者信号之间的配合不能100%完美,导致总会出现左右声道串音的现象。

(未完待续)

回头再想想这些问题,觉得Felixcat兄的说法是不对的,“每一壁上刻录一个声道的信息”是对的。Felixcat兄的错误在于把刻纹针(或唱针)的振动情况和每一壁上刻录的信息混为一谈了。刻纹针同时受到两个正交的驱动力的作用而作复杂的振动,表现出有横、竖振动的分量。但由于两壁也是正交的,因此刻在两壁上的纹路是不会出现对方的信息的。所以,横=L+R , 竖=L-R 的说法只是正确的描述了刻纹针的运动情况。不是两壁上的纹路的真实情况。
请看下面的图示,图一表示左右声道信号都为零时刻纹针在胶片上的位置。为了方便起见,我们仅分析前1/4周刻纹针的运动情况,并分解其动作。先看左声道,并假设右声道的信号为零,当信号从零开始逐渐增大时,刻纹针也从静止开始作相应的移动,直到最大振幅为止,如图二所示,水平方向的位移量是y。同理,右声道的情况如图三所示,水平方向的位移量也是y。现在假设两声道同时输入同一信号,在左右信号的共同作用下,刻纹针将移到图四的位置。
由图四可看到,在左右声道信号共同作用时,左右声道各自的水平位移量分别同图二、图三的条件是一样的。这说明左右声道的信号不会影响到对方的纹路,也就是每一壁上只刻录一个声道的信息。
再看刻纹针的移动情况,从图二、三、四中垂直红线的位置关系可以看到,刻纹针的水平移动= L + R 。
以上的结果虽然是从1/4个周期的情况分析出来的,但同样适用于其它的任何情况。
[upload=jpg]Upload/200511271533650135.jpg[/upload]
[upload=jpg]Upload/200511271534934963.jpg[/upload]
[upload=jpg]Upload/20051127154260319.jpg[/upload]
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再考虑下一个环节,唱针的运动是通过什么样的方式来产生电讯号?在什么样的情况下切割磁力线可以产生电流?是否唱针所有方向的运动都可以产生电流?
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开心果 在 2005-11-27 21:26:22 发表的内容
这个的确是一个问题,但这个力到底有多大呢?按我现在用的机器估算了一下,并假设这个变轨动作所用的时间是0.1秒(从一些唱片的纹路看,这个时间短了)。具体过程就不写出来了,结果是不到2毫克力(2毫克物体所受的重力),这么小的力不对吧,再算一次,没错,就是这个答案。这个力是2克针压的千分之一。

2毫克力的力作用在针杆上,到底能偏离多少角度呢?一般的唱头在2克的针压下,针杆偏离正常的位置的角度约5度左右,那么2毫克力可使针杆偏离正常的位置的角度约0.005度左右。从看这个数值,它对失真的影响是非常微小的,小到相当于CD机中的抖晃率。


我是这样算的,根据牛顿第二定律:F = ma,其中m是物体质量,a是物体加速度,那么只要我们知道针头质量,再知道针头的加速度,就可以算出作用在针头上的力了。

于是,我们要计算因为轨间距变化而造成的加速度。以CBS为例,平均每英寸可容纳224 - 365纹,换算成国际单位制,即为纹距从0.007cm - 0.011cm,按照33 1/3转来计算,平均内移速度为0.0039 cm/s - 0.0061cm/s,现在考虑电平由最小突然变为最大,那么在t时间内,内移速度由0.0039cm/s变为0.0061cm/s,于是加速度为:(0.0061- 0.0039)/t cm/s^2。于是,这个变动时间t就直接决定了加速度的大小。这个时间可以由多短呢?据我观察Ansermet指挥瑞士洛曼德乐团那个天方夜谭的录音,这个反应时间可以有1毫秒(1/60秒)。于是,算出来的加速度为0.0013 m/s^2(请注意这里单位是米/秒平方,和上面的厘米/秒平方不同)= 0.13 cm/s^2。

还有请注意的是,针头质量和针压无关,很轻的针头,我们可以调出任意的针压出来。我们考虑的是连在针杆上的那一小粒小针头的质量,因为唱片驱动的是那一小粒针头。那颗小针头有多少质量?那我们不妨看看市场上钻石行情,1克拉(0.2克)售价是多少,体积有多大?然后估算一下就知道唱针针头质量大概有多少了——我估计有0.02克就已算是“卖大包”了,呵呵。

我觉得看质量似乎不太直观,不如我们这样来看:在一般动态不起伏的平静乐段,唱针内移平均速度为0.0039 cm/s,假如动态一来,就会有一个大概0.13 cm/s^2的加速度作用在唱针上,这样来看这种影响的确不可忽视。

虽然实际中肯定没有这么夸张,但是我们仍要注意这种影响。[/quote]
按你的数据算,针尖受到的力比我的数据小很多,更加没影响了。

不过分析你的计算过程,有几点值得商讨:1 变轨时间仅1毫秒(1/60 什么回事)好象不太可能吧? 2  加速度作用在唱针上以后,是如何影响重放效果?影响那个参数?大约有多大?3  针尖不是孤立存在的,它是连在针杆上的,它们围绕一个支点作圆弧运动。因此应属于转动的问题,应该用角加速度来计算更合适吧。
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JWang 在 2005-11-28 4:04:10 发表的内容
[upload=jpg]Upload/20051128434119225.jpg[/upload]
没有。


你上面这个图比你前面那个图已经有进步了.首先你已经认识到正确调试好的唱针不是正好骑在音轨上,和两壁和槽底紧密贴合的.但上面这个图也不是正确的情况,如果两壁不是成90度角,是无法做到左右声道信号隔离的.就会有互相干扰.而唱针和音轨的接触,也很少会出现上面这种两边贴合的理想状态.更多的是两边各有一个接触点.
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338#

        是吗?那您又是凭什么总爱让别人替您收拾残局?
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[upload=jpg]Upload/200511271551997817.jpg[/upload]
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