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向Micha Huber学习,攻克支点式零误差唱臂理论数据难关。 [复制链接]

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从网上得知,近年诞生了一种全新的零误差唱臂。它就是由名为Micha Huber的年轻人,用有数学之父称号的希腊哲学家泰勒斯Thales of Miletus)为名的泰勒斯定理设计的一支唱臂。后来又经过改良,成为Simplicity唱臂这款Thales Simplicity唱臂在2010慕尼黑展中的首部曝光的新产品。
说成零误差,其实不是,只是大幅降低至0.008度。指标惊人。不过价格也同样惊人,15万元人民币。就算打半价,也难以承受。

不过对这个神奇的唱臂,却充满了好奇。于是从理论上对它进行一番探讨。试图找出其主要的理论数据。



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回复 3# 无难 的帖子

谢谢提供的古董资料。
15万元,不便宜,看来Micha Huber把旧饭炒得有水平。不过,几十年后,应该不是简单的炒炒旧饭了。
只是又有一个新的疑惑:70年代就有这种玩意,但不能形成气候,究竟是什么原因呢?
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回复 4# 老范 的帖子

好心态。
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正式YY了。
泰勒斯定理唱臂的原理如下图。其中,轨迹臂确定唱针的运动轨迹半径(它是个定值)。方向臂控制唱头的方向,在运动的过程中方向臂的长度和方向是不断变化的,但线段AE和线段ab始终是自动保持固定夹角,这个特点很重要。所以要用比较复杂的结构才能使唱臂正常工作。优点是,理论误差为零。从图中可看出,这个臂用在普通的转盘上是个大问题。所以难以推广。




实物图




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为了能在普通唱机上使用,必须对它进行改进。唯一的办法是把方向臂的支点移到轨迹臂的支点附近,并且把它的臂长做成固定的,同时把它在唱头处的支点从E点移到F点。这样就和普通的唱臂接近了。改进后要解决的主要问题就是如何保证在工作过程中,线段AE和线段ab的夹角保持固定。由于线段ab和线段FE都是唱头上的固定线段,所以主题变成了如何使线段AE和线段FE的夹角在工作中保持恒定的问题。


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回复 10# jacky70 的帖子

谢谢鼓励。
纯理论YY,搞山寨产品,有点难度。
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回复 11# 阿杰 的帖子

非常内行的结论。
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将上图简化后得出如下简图。看起来并不太复杂的几何图,害的得我想了好久都想不出如何才能使角∠AEF在唱臂工作是保持恒定。后来才发现,通常情况下这是不可能的,只能在一定的范围内波动。再经过烦琐的演算,终于得到一个结果,12寸臂,理论误差可以到到0.006度以内。9寸臂,理论误差可以到到0.01度以内。为了验证结果是否正确,利用Visio绘图软件作了验证,结果满意。




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如果做成产品,每个部件就会有误差。如果每个零件的最大误差是1微米,那么12寸臂的实际误差最大值能达到0.024度。如果要求误差在0.01度以内,零件的最大误差要求是
0.3微米。对于300毫米的臂长来说,难度应该不小。

应该注意的是,0.006度是唱臂本身引起的附加误差,并不代表唱针在实际工作中的误差。如果唱头在安装时就有0.3度的误差,唱头在工作时,实际是0.294度到0.306度。
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回复 17# mylp 的帖子

mylp兄,您好。互相学习。
连你这样的高手都觉得有困难,我就更不敢想象了。
以前也有过这些想法,只是一闪而过。这次看到那么惊人的数字(指标和价格),心理又痒痒,想弄个明白。所以下定决心,终于有半个结果。
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