100倍显微镜下拍摄的唱针和音轨 [复制链接]

mylp 在 2006-1-8 23:25:49 发表的内容 嗯, 这样一来就清晰多了! 原来信息是由上而下并排而且每个点是一样的,这样的话确实与唱针的形状关系不大了, 只要与壁有接触就能拾到音! 可是为何唱针要设计成各种不同的形状呢?形状对信息的拾取又有何不同影响呢?

如果从垂直于唱片的地方看，唱针半径的大小与唱片声槽的关系如下图所示。从图里可看到，假如唱针半径过大（比如磨损后），那么在高频时唱针就不能完全循迹了，如图A所示。如果把针做成图B的样子，循迹情况就能改善了。各种不同的形状的唱针都是为了能更好的拾音而制造的。
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这是唱片刻纹的一些情况，两壁互成90度（误差有一定的要求），每壁独立的记录一个声道的信号。每对立体声唱片而言，最小槽宽不得小于30微米，槽与槽之间的距离（既槽距）为100微米左右，但是当采用可变槽距技术后，槽距随信号强弱而变。
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下图中，红线上的每一点所代表的信息是相同的，所以不论唱针与A点接触还是B、C 点接触，它拾到的信号都是一样的。
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下图是唱针在声槽里循迹时的情况，从图里可看到针尖是不触底的，槽底也不是平的，而是圆弧（半径小于5微米）。如果针尖半径较小，那么针尖与声槽的触点就在上图中的C点附近，如果针尖半径较大，那么针尖与声槽的触点就在B点或A点附近。针尖半径一般不得大于18微米。以上讲的是是圆锤形唱针的情况。

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鸟谈天 在 2006-1-8 23:35:22 发表的内容 ...... 还是要您讲解！！！

说的是我吗？

花祭 在 2006-1-9 15:36:47 发表的内容 终于明白了，谢谢开心果兄～～～～这样的图文并茂的方式很好！！！！

不客气了，能更好的玩LP 是大家的心愿了。

明白了就好，我就怕越说越糊涂了。

溪秀兰 在 2006-1-9 1:27:20 发表的内容 以前看到一个帖子说声音信息在声槽侧壁，低音信息在上，高音依次在下，针尖半径越大越不能够拾取唱片声槽侧壁偏下的信息，自然高音表现越差劲。 请 开心果 前辈继续赐教。

赐教就不敢当了，互相交流吧。至于前辈嘛，也许我比您大，还可以认可，但和论坛上真正的前辈比，我就是后生了。所以按论坛上的一般称呼，叫开心果兄就可以了。

“声音信息在声槽侧壁，低音信息在上，高音依次在下”的说法是不对的。因为刻纹刀是整体运动的，所以不论是槽壁的上还是下，只要在同一刻纹刀口的直线上，每一点都包含相同的信息。如下图所示，为了说明问题，把图转了45度，这和上山的路类似吧，只是上山的路一般是台阶，唱片的纹路是曲面。路上每级台阶的高度一般是一样高，唱片纹路曲面上的每一条刀口线的各个点也一样高，也就信息是相同的，

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针尖半径越大高音表现越差劲的原因，前面已说过了，那是因为唱针不能接触到声槽的底部而引起的。再请看下图，红线表示声槽的底部。用汽车轮胎来比喻吧，设路上有一条路面部分有10 厘米宽，最底处有10厘米深的沟，那么正常的汽车轮胎是不可能接触到它的底部的，但一个小孩玩跳棋的玻璃球就可以接触到。

现在回到下图，如果针尖半径过大，那么唱针就不能接触到红线的任何点，只接触红线以外的线了，如图中的黄线，这时高音表现就显得差劲了。那么黄线上的a，A，b ，B，c 和C点表示什么意思呢？我们知道，针尖在声槽里循迹时，它与两个壁是同时接触的，如果针尖半径较小，那么它与两壁的接触处就在c ，C点附近，也能接触到红线的c 点；如果针尖半径较大，那么它与两壁的接触处就在b ，B点附近，也还能接触到红线的b点；如果针尖半径过大，那么它与两壁的接触处就移在a，A点附近了，同时已经不能接触到红线的a点了。
由此可见，只要针尖半径不超过一定的值，也就是不论在b 点还是c点循迹，都不影响高频。只有针尖半径超过一定的值后，才影响高频的循迹。
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不妥之处，请各位DX指正。

溪秀兰 在 2006-1-9 13:44:35 发表的内容 嗯！俺长学问啦！ 请问开心果兄：“唱片纹路曲面上的每一条刀口线……”这些概念能说得更详细些吗？

这个还真不好说。木工用的刨子（手推、电动）该知道吧，它的刀刃是怎样也明白吧，它是一条“直线”。工作时工作面与刀刃接触的那部分也是一条“直线”。当这条“直线”移动时就形成一个曲面。下图中的红线、黄线和部分黑线都是与刻纹刀刀刃紧密接触的“直线”，可称为刀口线。这个叫法是我想出来的，书上没见过。这里的直线两字之所以打引号，是因为直线是一个理想的情况，实际上工作面与刀刃是以面的形式接触的，只不过这个面的宽度比它的长度小很多，所以用直线来代替更直观些。
不知这样的解释能否使大家理解。
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mylp 在 2006-1-9 23:39:37 发表的内容 开心果兄果然犀利，细佬受益非浅啊，唔该晒！不过还是有几点有点糊涂的： （1）音槽应该是呈正弧形而不是象你图上所示是“S”形的不规则曲线状？如附图。 （2）音槽的深度应该是相等的吧？也就是说两壁上的每条“直线”的长度都应该是相等的，如图左。如果是这样，那么就不会出现如你所说的“如果针尖半径过大，那么它与两壁的接触处就移在a，A点附近了，同时已经不能接触到红线的a点了”？ （3）“因为刻纹刀是整体运动的，所以不论是槽壁的上还是下，只要在同一刻纹刀口的直线上，每一点都包含相同的信息。”既然是这样，那么也不会出现“针尖半径越大高音表现越差劲的原因，前面已说过了，那是因为唱针不能接触到声槽的底部而引起的”了？因为如照你这个说法也就等于说高频是存在于音槽的底部了？那中低频又在哪里呢？这与“每一点都包含相同的信息”是不是有矛盾了？ （4）如果圆形的针与两壁的接触是一点，其他形状的针与两壁接触的面积多一些，比如说是10个点，那么两者出来的声音会有何不同呢？是不是接触的点（或者说面积）越多声音就越好呢？ 呵小弟思维迟钝理解力不好，一下子问了这么多，不知表达得是否清楚，还望不惜赐教！多谢！ [upload=jpg]Upload/20061923263665792.jpg[/upload]

直奔主题了，这几个问题，也是不太好回答，我是这样看的：

1  音槽的样子其实是很复杂的，您的图不能说不对（但右图不对），但要有前提条件。其一，音槽段的长度要比取样地段所在的圆的周长小到忽略不计，比它所记录的信号的波长相比也小到忽略不计。其二，音槽段的长度要比取样地段所在的圆的周长小到忽略不计，同时处于无信号状态（比如开头，结尾，或者两首歌之间的过度段等）。重要的是这个图并不能很好的帮助我们理解音槽的几何形状。
音槽呈“S”形的原因，结合下面几幅图作些解释。
图1是刻纹针静止（即没有信号）时在胶片上的情况，刀口与胶片接触部分（即前面说的刀口线）的长度是AB，这时刻出的音槽的样子就象您画的图了（这里引用为图2） 。现在设左声道有信号输入，这时刻纹针将产生运动，并假设它刚运动到图3中的实线位置（虚线是静止位置）。由图3 可知，刻纹针平行移动的距离是d ，胶片上音槽宽度增加了y ，深度增加b 。

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再看图4，刀口线由静止时的长度AB增加到A1B1了，明显变长了。最后请看立体图图5，图5中黄线对应的就是图4中的线段AB，红线对应的就是图4中的线段A1B1。这样刻纹针的完整刻纹过程中就画出了图5 所示的立体图。音槽呈“S”形就这么来的。

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2  由上面的分析得知，两壁上的每条“直线”的长度是不相等的。

3同理，由上面的分析得知，刻纹针是平行移动，也就是刀口线是平行移动。这样刀口线上的每一点的移动量都是一样了，也就是每一点携带相同的信息。值得注意的是，每一条线所携带的信息是一个瞬时值，并不代表那个频段。每个瞬时值都是由各种频率的信号的瞬时值共同确定的，因此每一条线都包含了所有频段的瞬时信息。针尖半径小的唱针为什么只能音槽的底部拾取信息呢？那是由于几何尺寸小，只能落在底部的原因。并不是高频只存在于音槽的底部。就象摩托车一般只能走路边，但同样可以达到相同的目的地，因为整条路的的目的地是一样的。

4  针尖与唱片的接触问题。理论上应该是以点的形式接触的，但是由于胶片是有一定弹性的（即是可压缩的），因此针尖与唱片的接触是以面的形式接触的，而不是点。面的大小与胶片的弹性系数、针压大小等有关。如图6所示。这样唱针在某时刻拾取的信号就同时包括了多条刀口线的信号，而不是单独某条刀口线的信号，这些信号的平均值就代表了该时刻拾取的信号。但要注意，平均值的大小是随时而变的，因此相当于产生了一个与某条刀口线瞬时信息相当的，新的瞬时信息。这个新的瞬时信息才是唱针拾取的信号。因为每个新的瞬时信息都有一条刀口线与它对应，所以最后拾取的信息还是按每条刀口线信息。这个可能不太好理解。
所以也可以这样叙述，针尖与唱片的接触是以面的形式接触的，它每刻都同时拾取多个瞬时信息，所以无法确定它拾取的信息是哪条刀口线的信息，但总有一条刀口线的瞬时信息与那些瞬时信息的平均值相同（因为是连续的信号）。所以最后的结果，针尖还是能按每条刀口线信息拾取（大家可以想象刻纹时也是类似的情况）。

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