Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

Braccio e testina vinile: smorzamento viscoso, allineamenti

hi-fi, luci, suoni, effetti speciali, palcoscenici...

Moderatore: Foto UtenteIsidoroKZ

8
voti

[1] Braccio e testina vinile: smorzamento viscoso, allineamenti

Messaggioda Foto UtenteDarwinNE » 17 mag 2015, 0:06

Ieri avevo tempo e faceva molto brutto fuori. Qui ci sono amanti del vinile?

Scartata l'idea di andare a farmi un giro in bicicletta, mi sono messo a giocare con il giradischi. Ho montato tempo fa una bella testina (Audio Technica AT440MLa), però con essa la frequenza di risonanza del braccio+testina è bassina (intorno ai 6 Hz). Ho cercato un po' e sembra che sia una buona idea cercare di smorzare la risonanza ed alzarla in frequenza.

Per quanto riguarda lo smorzamento, ho fatto alcune prove ed ho finito per stampare in 3D un serbatoietto che ha la forma di un settore di corona circolare. Poi con un vecchio raggio da bicicletta mi sono ricavato un braccetto che ho stretto al braccio principale.

20150516_102633 - copie.jpg


Posso regolare facilmente la percentuale di smorzamento facendo in modo che un perno verticale "peschi" più o meno nel liquido.

Per il momento ho usato... del sapone liquido! Non dura a lungo, ma almeno mi sono evitato di oleare tutto durante le prove e gli inevitabili errori. Poi cercherò un olio siliconico adatto (ce ne sono di molto viscosi, anche da 60000 cP).

Dunque, smorzare smorza. Talmente tanto che se ho un disco un po' eccentrico, se lo smorzamento è troppo elevato la puntina esce fuori dal solco perché il braccio non segue l'eccentricità.
Regolandolo un po' meglio, sembra che le risonanze siano in effetti un po' smorzate. Devo capire come misurarle meglio che ad occhio con un disco di test: si vede il braccio che vibra un po' meno. Faccio un'analisi spettrale per vedere come e quanto si allarga un tono ad 1kHz?

Volevo poi alzare la frequenza di risonanza. Qualcuno ha esperienza in merito? Non è facilissimo. Si dovrebbe ridurre il peso a livello della fine del braccio, la testina con la puntina fa 6,5 g, il portatestina viaggia intorno ai 9g. Stampo in 3D un nuovo portatestina cercando di tenerlo leggero leggero?

All'ascolto, mi pare che il risultato sia buono. Cioè, era buono anche prima...
Follow FidoCadJ development on Twitter: https://twitter.com/davbucci
Avatar utente
Foto UtenteDarwinNE
27,6k 6 11 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 3934
Iscritto il: 18 apr 2010, 9:32
Località: Grenoble - France

2
voti

[2] Re: Braccio e testina vinile: smorzamento viscoso

Messaggioda Foto UtenteDarwinNE » 18 mag 2015, 21:28

Ho fatto qualche misura. In effetti, non sembra che ci siano molte differenze, perlomeno con il sapone liquido.

Ho un disco di test (Vinyl Check AVA/Tacet) che contiene diversi segnali di misura.

Il mio giradischi ha una uscita USB e, data la comodità, ho usato quella per fare le misure, anche se di solito viene detto che la qualità di questa soluzione non è per forza ottimale. Frequenza di campionamento a 44100 Hz, quantizzazione a 16 bit.
Ecco uno spettro (ottenuto con Audacity) del suono che si ottiene appena dopo aver appoggiato la testina sul disco, appena prima che inizi la prima traccia:

begin_vinyl_check_wo_damping.png
Spettro rumore traccia in assenza di musica, senza smorzamento

Questa è esattamente la stessa misura, nelle stesse condizioni, con smorzamento:
begin_vinyl_check_damping.png
Spettro rumore traccia in assenza di musica, con smorzamento

Sembra che la situazione sia leggermente migliorata, ma non so, basta che uno peschi un po' di rimbalzi meccanici o dia una bottarella al ripiano perché il picco a 7 Hz che indica la risonanza del braccio si alzi o si abbassi. E' sempre molto presente un tono a 100 Hz, che ovviamente arriva dalla rete elettrica, la cosa non mi preoccupa più di tanto perché potrebbe essere dovuta ad un problema elettrico e non meccanico (loop meccanico, etc), da risolvere in altra sede con altri mezzi.

Mi pare invece più interessante esaminare la purezza spettrale di un tono a 3150 Hz presente nel disco di test. Audacity permette di calcolare spettri con 65536 righe e di esportarli (finestra di Hanning), il che mi ha permesso di sovrapporre più curve con Gnuplot ingrandendo l'area interessata (senza dover fare eterodinaggi vari), comparando il braccio non smorzato e con due livelli di smorzamento diversi:
tone_comparison.png
Spettro di tono a 3150 Hz

La riga viene allargata perché esiste una leggera modulazione di frequenza, probabilmente dovuta ad una leggera eccentricità del disco. La si vede osservando lo spettrogramma con una buona risoluzione. Sembra quasi che in assenza di smorzamento la situazione sia migliore:
spectrogram_wo_damping.png
Spettrogramma tono a 3150 Hz, sistema non smorzato

Infatti, quando lo smorzamento è attivo, l'oscillazione tende a rimanere più a lungo:
spectrogram_damping.png
Spettrogramma tono a 3150 Hz, sistema smorzato

Probabilmente perché quando il sistema è smorzato, la testina fa più fatica a seguire il disco quando è lievemente scentrato e questo genere di difetti viene amplificato.

Qualcuno ha consigli/commenti?
Follow FidoCadJ development on Twitter: https://twitter.com/davbucci
Avatar utente
Foto UtenteDarwinNE
27,6k 6 11 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 3934
Iscritto il: 18 apr 2010, 9:32
Località: Grenoble - France

2
voti

[3] Re: Braccio e testina vinile: smorzamento viscoso

Messaggioda Foto UtenteFedericoSibona » 19 mag 2015, 9:11

Con tutta la mia ammirazione per la tua inventiva e le tue misurazioni ho qualche dubbio che uditivamente si possa sentire qualche differenza nel suono.
Inoltre non c'è la possibilità che, a causa di eccentricità del disco, con lo smorzamento sul piano orizzontale la puntina faccia in certi momenti una maggiore o minore pressione su una parete del solco rispetto all'altra che senza smorzamento?
Una curiosità: quel tuo disco di test ha una sezione senza solchi per la regolazione dell'antiskating?
Avatar utente
Foto UtenteFedericoSibona
5.022 3 5 8
Master
Master
 
Messaggi: 3953
Iscritto il: 19 mar 2013, 11:43

0
voti

[4] Re: Braccio e testina vinile: smorzamento viscoso

Messaggioda Foto UtenteDarwinNE » 19 mag 2015, 11:21

FedericoSibona ha scritto:Con tutta la mia ammirazione per la tua inventiva e le tue misurazioni ho qualche dubbio che uditivamente si possa sentire qualche differenza nel suono.


Difatti, non si sente nessuna differenza! Male che vada, la modifica è completamente reversibile :D

FedericoSibona ha scritto:Inoltre non c'è la possibilità che, a causa di eccentricità del disco, con lo smorzamento sul piano orizzontale la puntina faccia in certi momenti una maggiore o minore pressione su una parete del solco rispetto all'altra che senza smorzamento?


Sì, è probabile. Un po' accade comunque.

FedericoSibona ha scritto:Una curiosità: quel tuo disco di test ha una sezione senza solchi per la regolazione dell'antiskating?


No, la regolazione dell'anti-skating viene proposta utilizzando un segnale a 300 Hz che aumenta progressivamente d'ampiezza. In teoria, bisogna fare in modo che il momento in cui la distorsione diventi udibile sia lo stesso per i due canali (il segnale arriva ad ampiezze in cui è normale che la testina non segua più il solco).
In pratica, anche se cambio l'antiskating non vedo molta differenza, un canale distorce sempre prima dell'altro. La distorsione si vede bene anche con Audacity:

distortion_300Hz.png


Invece, mi chiedevo come regolare l'azimut. Ci sono delle tracce in cui un tono ad 1kHz viene inviato prima al canale destro da solo, poi al sinistro:

azimut_wo_damping.png


Si vede che la separazione non è la stessa nei due casi (circa 27dB in un caso e 20dB nell'altro). Volevo provare ad inclinare un po' la testina per vedere se la situazione si simmetrizza. Con la AT440MLa come testina, il produttore dichiara 27 dB ad 1kHz.

Attualmente sono abbastanza soddisfatto dell'impianto. Solo che in certi casi (lo noto soprattutto con il pianoforte) i suoni mi paiono un po' goffi, metallici ed impastati, non saprei come descriverlo altrimenti e sto cercando riscontro nelle misure.
Follow FidoCadJ development on Twitter: https://twitter.com/davbucci
Avatar utente
Foto UtenteDarwinNE
27,6k 6 11 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 3934
Iscritto il: 18 apr 2010, 9:32
Località: Grenoble - France

2
voti

[5] Re: Braccio e testina vinile: smorzamento viscoso

Messaggioda Foto UtentePiercarlo » 19 mag 2015, 11:41

DarwinNE ha scritto:Si vede che la separazione non è la stessa nei due casi (circa 27dB in un caso e 20dB nell'altro). Volevo provare ad inclinare un po' la testina per vedere se la situazione si simmetrizza. Con la AT440MLa come testina, il produttore dichiara 27 dB ad 1kHz.


Della diafonia ti puoi accontentare, meno di eventuali differenze di livello tra i due canali. Qualche anno fa Foto Utentecarloc, in non mi ricordo più qualche thread, aveva fatto un po' di conti sulla diafonia delle testine di giradischi rispetto alla geometria di tutto l'insieme (testina, braccio, solco inciso...), compresi errori vari di allineamento rispetto al solco, e aveva tirato fuori un 35 dB massimi TEORICI...

Quanto al suono "goffo" ecc. andrebbe fatta la prova con una testina diversa o con un preamplificatore phono diverso per capire da dove arriva (quasi sempre sono comunque problemi meccanici legati al montaggio della testina e ai corretto o scorretto peso di lettura).

Ciao
Piercarlo

PS - io ormai ascolto quasi sempre musica dal PC o dal tablet... o da RAI FD5. Già molto più raramente da CD. Temo che vinile e cassette siano ormai, in casa mia, puramente decorativi rispetto all'arredamento! :oops:
Avatar utente
Foto UtentePiercarlo
22,2k 6 10 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 6073
Iscritto il: 30 mar 2010, 19:23
Località: Milano

0
voti

[6] Re: Braccio e testina vinile: smorzamento viscoso

Messaggioda Foto UtenteDarwinNE » 19 mag 2015, 13:05

Piercarlo ha scritto:Della diafonia ti puoi accontentare, meno di eventuali differenze di livello tra i due canali. Qualche anno ... 35 dB massimi TEORICI...


Certo, difatti a me va benissimo avere una 20 ina di dB di separazione. Quello che mi chiedevo era piuttosto se fosse normale che la separazione fosse asimmetrica: non è per caso segno di un problema di azimut?

Piercarlo ha scritto:Quanto al suono "goffo" ecc. andrebbe fatta la prova con una testina diversa o con un preamplificatore phono diverso per capire da dove arriva (quasi sempre sono comunque problemi meccanici legati al montaggio della testina e ai corretto o scorretto peso di lettura).


Per quanto riguarda il peso, io di solito cerco di regolarlo fra 1,4 e 1,6 g, che è nelle prescrizioni del costruttore. Posso provare con un'altra testina, una AT 91. Per l'amplificatore, utilizzo quello interno al giradischi, che probabilmente non è un granché. Dovrò provare a fabbricarne io uno esterno, ma non so quanto margine di miglioramento ci possa essere.

Piercarlo ha scritto:PS - io ormai ascolto quasi sempre musica dal PC o dal tablet... o da RAI FD5. Già molto più raramente da CD. Temo che vinile e cassette siano ormai, in casa mia, puramente decorativi rispetto all'arredamento! :oops:


Io ho una collezione di CD, ascolto un po' di tutto (anche da Youtube). Non mi interesso certo di dischi in vinile per la qualità del suono (anche se la qualità è molto migliore di quello che ricordavo), ma per via di quello che ci sta attorno; i dischi e le loro copertine sono bellissimi oggetti, certi mi ricordano mio padre che li ha comperati negli anni 70 ed anch'io ho iniziato ad ascoltare musica in quel modo. I problemi tecnici dei giradischi sono in effetti appassionanti da un punto di vista puramente fisico e le soluzioni meccaniche sono al contempo semplici e raffinate.

E' obiettivamente difficile correlare la qualità d'ascolto alle misure, ma è anche un problema molto interessante. Sulla risonanza del braccio e sullo smorzamento, c'è questo lavoro:

http://www.theanalogdept.com/images/spp ... nances.pdf

a differenza di quanto altri pensano, io non lo trovo molto ben scritto, anche se ci sono idee alquanto interessanti, come quella di tenere una frequenza di risonanza alta per l'insieme braccio/testina e di applicare un certo smorzamento.

Invece, è un peccato che in giro ci siano un sacco di autentiche stupidaggini e teorie astruse che non hanno nessun riscontro.
Follow FidoCadJ development on Twitter: https://twitter.com/davbucci
Avatar utente
Foto UtenteDarwinNE
27,6k 6 11 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 3934
Iscritto il: 18 apr 2010, 9:32
Località: Grenoble - France

1
voti

[7] Re: Braccio e testina vinile: smorzamento viscoso

Messaggioda Foto UtentePiercarlo » 19 mag 2015, 13:29

DarwinNE ha scritto: Certo, difatti a me va benissimo avere una 20 ina di dB di separazione. Quello che mi chiedevo era piuttosto se fosse normale che la separazione fosse asimmetrica: non è per caso segno di un problema di azimut?


No (almeno per quel che mi ricordo); è proprio legato alla fisica del giradischi che, naturalmente, ha una pressione asimmetrica sui due lati del solco. Il problema può essere ridotto ma non annullato. E comunque il tuo giradischi si difende bene.

Per quanto riguarda il peso, io di solito cerco di regolarlo fra 1,4 e 1,6 g, che è nelle prescrizioni del costruttore. Posso provare con un'altra testina, una AT 91. Per l'amplificatore, utilizzo quello interno al giradischi, che probabilmente non è un granché. Dovrò provare a fabbricarne io uno esterno, ma non so quanto margine di miglioramento ci possa essere.


Dal punto di vista circuitale sicuramente non molto ma ti posso assicurare che una equalizzazione più precisa può dare molte sorprese piacevoli. Oggi con un buon doppio operazionale a basso rumore e un calcolo e una implementazione precisa delle costanti di tempo della rete di equalizzazione si può ottenere davvero tanto da un giradischi. Se poi si cura anche la precisione della velocità di lettura si ottiene tutto quello che si può ottenere in casa da un giradischi.

Per tutto il resto concordo con te: il giradischi, avendo tempo da dedicare alla cura degli aspetti meccanici e di isolamento acustico, è un sistema che ha ancora oggi molto fascino. L'importante è valorizzarlo per quello che è senza però mitizzarlo! :-) In ogni caso buon ascolto! :-)

Ciao
Piercarlo
Avatar utente
Foto UtentePiercarlo
22,2k 6 10 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 6073
Iscritto il: 30 mar 2010, 19:23
Località: Milano

1
voti

[8] Re: Braccio e testina vinile: smorzamento viscoso

Messaggioda Foto UtenteFedericoSibona » 19 mag 2015, 14:48

DarwinNE ha scritto: No, la regolazione dell'anti-skating viene proposta utilizzando un segnale a 300 Hz che aumenta progressivamente d'ampiezza. In teoria, bisogna fare in modo che il momento in cui la distorsione diventi udibile sia lo stesso per i due canali (il segnale arriva ad ampiezze in cui è normale che la testina non segua più il solco).

Ciò è già molto meglio della sezione senza solchi (come in diversi test disk vintage) su cui la puntina faceva molto meno attrito rendendo la regolazione dell'antiskating falsata ed aleatoria. C'è da dire però che quelli erano test disk per valutazioni ad orecchio e ad occhio, senza strumentazione.
Avatar utente
Foto UtenteFedericoSibona
5.022 3 5 8
Master
Master
 
Messaggi: 3953
Iscritto il: 19 mar 2013, 11:43

1
voti

[9] Re: Braccio e testina vinile: smorzamento viscoso

Messaggioda Foto UtenteDarwinNE » 19 mag 2015, 21:02

Piercarlo ha scritto:Per tutto il resto concordo con te: il giradischi, avendo tempo da dedicare alla cura degli aspetti meccanici e di isolamento acustico, è un sistema che ha ancora oggi molto fascino. L'importante è valorizzarlo per quello che è senza però mitizzarlo! In ogni caso buon ascolto!

Sacrosanta verità! E' un passatempo molto divertente e mi sta facendo scoprire un sacco di fenomeni interessanti.

FedericoSibona ha scritto:Ciò è già molto meglio della sezione senza solchi (come in diversi test disk vintage) su cui la puntina faceva molto meno attrito rendendo la regolazione dell'antiskating falsata ed aleatoria. C'è da dire però che quelli erano test disk per valutazioni ad orecchio e ad occhio, senza strumentazione.

Infatti. Poi si può avere una valutazione quantitativa delle capacità di tracking della testina.

Ho provato a cambiare l'azimut, mettendo una piccola rondella in plastica sotto una sola delle due viti che fissano la testina al portatestina:

azimut1.jpg

Adesso la separazione fra i canali misurata con Audacity nelle stesse condizioni di cui sopra è più simmetrica (attorno a 23 dB nei due casi).

Ho provato a misurare la distorsione di intermodulazione: sul disco di test c'è una traccia con un tono a 341 Hz ed uno a 659 Hz sovrapposti. Un effetto di distorsione armonica si vede con l'intermodulazione fra i due toni, che risulta in un tono a 1000 Hz. Sembra che con la modifica l'effetto sia migliorato e sovrapponendo lo spettro prima dell'aggiunta della rondella ("Azimuth 0" nella figura seguente) con quello dopo ("Azimuth 1"), si vede che la risultante a 1000 Hz si è abbassata di praticamente 10 dB :ok:

azimuth.png

Entrambi gli spettri sono stati ottenuti con Audacity registrando nelle solite condizioni, poi calcolando uno spettro della stessa sezione del disco con 16384 righe e finestra di Hanning. Il grafico qui sopra è stato poi tracciato con Gnuplot.

(a proposito dell'azimut)
Piercarlo ha scritto:No (almeno per quel che mi ricordo); è proprio legato alla fisica del giradischi che, naturalmente, ha una pressione asimmetrica sui due lati del solco. Il problema può essere ridotto ma non annullato. E comunque il tuo giradischi si difende bene.

Confermo parzialmente, sulla base di quanto sopra. :ok: Quello che ho notato è che fra le due regolazioni, se in un caso avevo un leggero sbilanciamento fra i livelli dei canali sinistro e desto in certe sezioni del disco, adesso mi ritrovo lo stesso problema altrove (forse un po' si può compensare con l'anti-skating). Tuttavia, cercare di ottenere una situazione simmetrica per quanto riguarda la diafonia (e non il livello assoluto dei canali) sembra sia un'indicazione affidabile.

Per quanto riguarda il preamplificatore, stavo pensando che seguirò il tuo consiglio, Foto UtentePiercarlo, e ne costruirò diversi, tanto per divertirsi un po' e provare a vedere che differenze ci sono.
Follow FidoCadJ development on Twitter: https://twitter.com/davbucci
Avatar utente
Foto UtenteDarwinNE
27,6k 6 11 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 3934
Iscritto il: 18 apr 2010, 9:32
Località: Grenoble - France

1
voti

[10] Re: Braccio e testina vinile: smorzamento viscoso

Messaggioda Foto UtentePiercarlo » 19 mag 2015, 22:04

Se ti vuoi divertire con i pre, un libro abbastanza tosto su questo tema è il Burkardt Vogel, "The sound of silence" dedicato proprio ai pre phono. Per me, al giorno d'oggi, è decisamente eccessivo ma è un libro che merita un'occhiata.

Ciao
Piercarlo
Avatar utente
Foto UtentePiercarlo
22,2k 6 10 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 6073
Iscritto il: 30 mar 2010, 19:23
Località: Milano

Prossimo

Torna a Elettronica e spettacolo

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 5 ospiti