Скејтинг :: Запажања, мерења, и утицај на репродукцију.

[InSides]

Увод

Пре неко време, објавио сам своја ограничена истраживања за утицај азимута на квалитет репродукције. Научио сам доста и за азимут, и за остале параметре, њихов узајамни утицај, као и предности и ограничења методологије. Идеја је одувек била да се истраже индивидуално сви познати параметри (азимут, вертикални угао праћењa, вертикална сила праћењa, порамњивање, скејтинг), па да се на основи тих истраживања покажу кумулативни закључци.

Више од годину дана касније (боље икад него никад), на реду је скејтинг.

Скејтинг сила као параметар који директно утиче на квалитет репродукције је више него позната, али генерално се мање о њој прича, насупрот осталих параметара, нарочито порамњивања, вертикалног угла праћења и вертикалне силе праћења. Не зато што је мање важан параметар од осталих, већ више због потешкоћа у разумевању тог параметра, наиме - како настаје, и колики је његов утицај, и сам по себи, и у комбинацији са осталим параметрима.

Произвођачи, нарочито дизајнери грамофонских ручица, нису нешто нарочито издајни што се информација тиче. Ставови варирају од "скејтинг сила не утиче на репродукцију" до "компензација за скејтинг силу је кључна за рад ручице".

Ово истраживање је настало најприје као основа за разумевање скејтинг силе, њеног настанка и утицаја, као и потребе и обима евентуалног механизма за компензацију исте. Као и увек, намера је утврдити утицаје и емпириски, и у мом специфичном случају.

(*) Стандардно одрицање одговорности за ваше време - ова је тема нешто дужа од просека, чак и мојих писања која често залазе у мини-романе. Надам се да то није проблем, хтео сам приложити што више информација о мојим запажањима, као и пропратне методологије, у нади да би још некоме помогли.

Али, пре тога, пар речи о параметру којег испитујемо, методологији и резонирању.

Скејтинг

Приликом ротације винилног диска, додир врха игле са микроуторима на површини винила резултира одређеним којефицијентом трења. Ручица, која носи звучницу, а тиме и врх игле, даје све од себе омогући звучници да прати микроуторе са најмањим могућим изобличењима.

За најмања могућа изобличења, игла мора да у сваком тренутки буде позиционирана дуж тангенте тог микроутора. Код линеарних ручица, то је генерално могуће дуж целе стране плоче. Код шестарских ручица, игла је позиционирана дуж тангенте, у најбољем случају, у две тачке током целе путање.

Већина шестарских ручица су дизајниране да прате лук путање који је већи од растојања помеђу тачке ротације тањира и тачке окретања ручице за фиксну дужину превиса (overhang). И још, звучница је у носачу звучнице на крају ручице постављена под фиксним углом за праћење (offset angle).

Комбинација ових промена доводи до тога да се звучница порамни да прати лук који минимизира изобличења, а у две тачке тог лука, скоро их потпуно елиминира. Различити прерачуни тог лука теже оптимизирати лук да би пребацили већину изобличења на различитим пределима плоче, и генерално ван чујног подрачја, али о томе у некој другој прилици. За потребе ове теме, причамо о шестарским ручицама искључиво.

Резултат свега овог је да систем ручице производи троугао чије три стране чине - (1) растојање од тачке ослона ручице до тачке ротације тањира, (2) линија која пролази паралелно са звучницом, а је под углом од прве стране који је једнак углу за праћење (offset angle) и (3) линеарно отступање звучнице - дужина која је функција offset угла.

Ако се сад вратимо назад на први параграф ове секције, трење у комбинацији са ротацијом резултира силом (сила #1) чији је вектор по дужини тангенте микроутора. Ручица пружа отпор (силу отпора), зато што је усидрена у тачки окретања (сила #2). Вектор те силе је исте величине као ранији вектор, али је овај по дужини број (1) нашег замишљеног троугла, и, због угла праћења, код шестарских ручица тај правац никад није једнак тангенти микроутора. Сума тих два вектора даје трећи вектор (сила #3), чија је величина мања од ових два, и чији је правац усмерен према унутрашњости микроутора.

Трећи вектор је скејтинг сила. И тиме, скејтинг сила је тенденција да се ручица вуче према унутрашњости плоче, када тачка окрета ручице и сама ручица нису у линији покрета микроутора под врхом игле.

И како прича је празна без илустрације, да покушамо да визуелизирамо речено.

Ово је графички приказ моје SME 3012 ручице, у тачним пропорцијама, у покушају да се илуструју дискутиране силе. На цртежу, црвени вектор је сила резултат комбинацијe трењa и ротацијe (сила #1), плави вектор је отпор ручице (сила #2), а жути вектор је скејтинг сила (сила #3).

Величина вектора силе трења (црвени вектор) на илустрацији је арбитрарна, зато што је важнија пропорција у односу на апсолутну величину (која се може касније прерачунати). Свакако, да би могли прерачунати ту силу, на основу пропорције, морали би имати неку полазну тачку.

И уз пар премиса...

• Укупни којефицијент трења не зависи од линеарне брзине (kinetic friction). Све док брзине кретања различитих површина не надмаше брзину термалних варијација молекула површина (~300m/s), којефицијент кинетичког трења је релативно независан од брзинe кретања - нарочито што је највиша линеарна брзина плоче ~0.69m/s (за 12” плочу, на ободу плоче, на 45rpm);
• Укупни којефицијент трења зависи од силе праћења (static friction). Директан притисак путем силе праћења доводи до линеарно повећање којефицијента трења, а тиме и пропорционални однос са скејтинг силом.

...скејтинг сила се може илустрирати као процент силе која је комбинација којефицијента трења и силе праћења.

Уз помоћ CAD-а, илустрирао сам векторе на 5 кључних позиција ручице на стандардном 12” диску:

• Почетак плоче (145мм од центра ротације - близу IEC/DIN стандарда);
• Вањска null тачка по Löfgren A (121мм од центра ротације);
• Средина плоче арбитрарно (94мм од центра ротације);
• Унутрашња null тачка по Löfgren A (66мм од центра ротације); и,
• Крај плоче (60мм од центра ротације - близу IEC стандарда). 

Визуелно, кретање ручице по плочи (без средине плоче), а тиме, и промена величине и правца вектора силе скејтинга, изгледа овако:

Резултати пропорција омогућавају да се кретање величине скејтинг силе по плочи илустрира.

На илустрацији, црне криве на доњом делу слике претстављају обод плоче (десно) и обод етикете (лево), црвене криве претстављају почетак и крај модулације, и зелене криве претстављају null тачке.

Скејтинг сила прати неправилну параболу, закључак који је заједнички за скоро сва истраживања и објашњивања скејтинг силе. Сила је највећа на почетку и крају модулације, а најнижа после средине модулације. Након најниже тачке, скејтинг сила експоненцијално расте према крају плоче.

Интересантније, супротно популарном мишљењу, скејтинг сила није најнижа на null тачкама, где су изобличења најмања - и то због тога што мада је врх игле тангенцијално у микроутори на тој тачки - offset угао омогућава пораст скејтинг силе.

Значај

Сада када је мало јасније да скејтинг сила (1) није незнатна, (2) је неизбежна и (3) како варира током репродукције, пар речи око значаја скејтинг силе и могућности утицаја на квалитет репродукције.

Према напису објављеном од стране Boston Audio Society, цирка 1978 [1]:

• Брзина плоча нема утицај на скејтинг силу;
• Форма врха игле има незнатан утицај на скејтинг силу;
• Скејтинг сила је пропорционална сили праћења;
• Модулиран микроутор производи 10% до 20% више скејтинг силе него тихи микроутор;
• Радиус микроутора нема мерљив ефект на скејтинг силу; и,
• Материјал плоче има најизраженији ефект на скејтинг силу, зато што мења којефицијент трења.

Klaus Rampelmann је још 2009те урадио изванредан папир [2] на тему скејтинг силе, утицаја на репродукцију и могућности компензације исте. Да би математички претставио скејтинг силу, поставио је да је сила трења производ силе праћења и којефицијента трења:

Ff = Ft * μ

Како причамо о стандардним, Westrex 45/45 плочама, угао микроутора је типично 45 степени по страни, за стерео утор. За сваку страну, Ff = 0.7 * Ff (sin(45) = 0.7) што даје финални резултат, да је сила трења већа за 2 * 0.7:

Ff = 1.4 * Ft * μ

Како то уствари изгледа?

На левој страни слике је приказан пресек врха игле унутар стандардног 45/45 микроутора, и вектори сила када је звучница монтирана у линеарну (тангенционалну) ручицу. Не постоји скејтинг сила, и сила праћења је подједнако подељена на сваки канал.

На десној страни слике је приказан пресек врха игле унутар стандардног 45/45 микроутора, и вектори сила када је звучница монтирана у шестарску ручицу. Скејтинг сила је претстављена жутим вектором силе који показује према тачки ротацију тањира.

Уједно, утицај вектора скејтинг силе поремећује распоред силе праћења, и сада је сила која притишће леви канал диспропорционално већа. Тиме, постоји директна разлика у праћењу оба канала, која резултира са увећаним изобличењима на десни канал.

Шта можемо да очекујемо?

1. Скејтинг сила, када није компензирана, проузрокује различите нивоа изобличења током репродукције, која су мерљива; и,
2. Скејтинг сила, када није компензирана, поремећује рамнотежу репродуцираних нивоа стерео канала, која су мерљива.

Као што је и раније утврђено, и мојим и туђим истраживањима (утицај азимута), дисбаланс између канала, чак и у нивоима испод 1dB је чујна. Што се тиче изобличења, раних седамдесетих је Боб Карвер [3] помогао утврдити да су, на неким тоновима, чак и нивои од 0.2% (-14dB) донегде приметљиви.

Прецизније, дали је утицај скејтинг силе чујан?

Алати

Прво, о ручици која има поновљив механизам за компензацију скејтинг силе.

Фотографија приказију задњи део SME 3012 ручице, која има потпуно нове тегове (1 - главни, 2 - допунски, 3 - латерални, 4 - носач латералног, 5 - антискејтинг), као и knife-edge лежај, и основу ручице од бронзе (C932).

SME 3012 користи можда најсировији метод компензације скејтинг силе. Предност тог метода за ово истраживање је то што је ниво компензације лако (1) промењив, (2) проверљив и (3) поновљив. Антискејтинг тег је дизајниран да буде еквивалент SME дела # 1915DBW (1915 double bias weight) са тежином од ~5,6 грама. У комбинацији са полугом носача лежаја, (тачније у комбинацији са 6 подеока исте), механизам за компензацију скејтинг силе омогућава компензацију од 0.0 грама (0mN) до 3.0 грама (30mN), у корацима од 0.5 грама (5mN).

Звучница је Ortofon SPU #1, која има, на почетку истраживања, 184 радних сата. Сила праћења која је (1) препоручена и (2) прихваћена за ову звучницу је 4.0 грама. Тиме, утицај скејтинг силе се разгледа у оквиру величине ове силе праћења, и преставља директну пропорцију исте.

Ово је кључно за убележити - због жеље за бар неку ефикасност у писању, у даљем тексту и дијаграмима су показане само вредности компензације, а не и проценат од силе праћења. Без огледа на то, сваки пут када напоменем вредност од, рецимо, 1.0 грам за компензацију скејтинг силе, то је у односу на силу праћења од 4.0 грама, односно 25% исте.

Ручица је порамњена Löfgren A порамњивањем, са null тачкама на 66мм и 121мм.

Друго, о осталим компонентама система где се опити врше. Више о детаљима система овде, али преносим пар компонента које су кључне за опите:

• Devialet Expert 200 (0.25mV, 1976 RIAA, 140Ω);
• Грамофон властитог дизајна и израде;
• AudioQuest Coffee USB;
• Windows PC са копијом Audacity.

Devialet омогућава директно снимање сигнала (преко USB-а) који пролазе кроз аналогне склопове.

Треће, о софтверу за опите.

• Audacity 2.3.3, за снимање тонова, порамњивања и FFT спектре;
• Google Sheets, за дизајн скрипте за THD+N прерачуне и анализу резултата; и,
• Тест плоча HFN 002 (Hi-Fi News Test Record - друго издање, Producer's Cut) - траке 1 + 4 + 8 на другој страни плоче (300Hz, L+R, +15dB).

Методологија

Како би пратили кретање утицаја скејтинг силе (и механизма компензације) током дужине плоче, потребно је прикупити податке на почетку, средини и крају модулираног микроутора. Начин резања HFN 002 тест плоче омогућава баш то због распореда трака које носе 300Hz тест тонове. Процес пролази кроз три фазе, и то (1) прикупљање, (2) обрада, и (3) анализа.

Прикупљање. Прикупљање податка је путем снимања репродукције тест тона од 300Hz, са различитим вредностима компензације скејтинг силе. Компензација је доступна у распону од 0.0 грама (0mN) до 3.0 грама (30mN), у корацима од 0.5 грама (mN), за укупно 7 вредности. Снимање се ради на три локације (траке 1, 4 и 8 на другој страни плоче), за укупно 3 локација. Када се ова два параметара комбинирају, добије се укупна вредност од 21 тачака података (datapoints) који се даље могу разложивати.

Производ сваког мерења је индивидуална WAV датотека, L+R, 44,100Hz, 32-bit float.

Обрада. Снимљене датотеке се даље обрађују у софтверу где су снимљени (Audacity) и то (1) скраћују се на тачну дужину од 5.0 секунди, (2) дели се стерео снимак на два моно канала за појединачну анализу, и (3) ради се FFT спектар за сваки моно снимак (Function = Welch, Size = 65536, Axis = Log Frequency).

Производ сваке обраде су две индивидуалне текстуалне датотеке, tab-delimited, са 32,768 вредностима фрекфентних корпи (frequency bins) са просечном ширином од ~0.7Hz по корпи.

Анализа. Резултати FFT спектра се даље додају у Google Sheets табелу која (1) утврђује фундаментални тон, (2) селектира првих 20 хармоника, (3) прерачунава THD+N за сваки канал појединачно, (4) црта криву хармоника до грубо ~3kHz, и (5) прерачунава разлику између канала (фундамент, минимум, максимум и просек).

Производ сваке анализе су вредности у процентима (THD+N и разлика канала), вредности у децибелима, и корегиране вредности у децибелима (A-weighted, за фрекфенцију од 300Hz).

Подаци

Сви подаци који су генерирани током и су предмет овог истраживања су доступни. 

За потребе овог истраживања, поставио сам GitHub репо који садржи све генериране датотеке, укључујући и графиконе, оригиналне цртеже, резултате и табеларну методологију. Репо је лиценциран MIT лиценцом, која је прилично попустљива.

https://github.com/stojnev/dwr-skating

Тачке података су организиране у фолдерима, где свака обрада (свака тачка података) има свој фолдер - садржај сваког фолдера сачињава (1) сирова WAV датотека, (2) график THD+N кретања и (3) две индивидуалне текстуалне датотеке.

Резултати

Након прикупљања, обраде и анализе, резултати опита своде се на један приказ.

Прва група колона се односи на параметре мерења:

1. Сила компензације скејтинг силе, изражена у грамима (тачније, gram-force) (**); и,
2. Позиција микроутора - почетак, средина и крај плоче.

(**) У току писања, као и на приказима, алтернативно користим gram-force или mN. Како би се лакше могли пратити резултати, груба конверзија од gf у mN је множење по фактору 10.

Друга група колона се односи на резултате за тотална хармониска изобличења (THD+N):

1. Укупна изобличења (THD+N) у процентима за леви канал;
2. Укупна изобличења (THD+N) у децибелима (dB) за леви канал;
3. Укупна изобличења (THD+N) у децибелима (dBA) (А-weighted) за леви канал;
4. Укупна изобличења (THD+N) у процентима за десни канал;
5. Укупна изобличења (THD+N) у децибелима (dB) за десни канал; и,
6. Укупна изобличења (THD+N) у децибелима (dBA) (А-weighted) за десни канал.

Трећа група колона се односи на разлике у нивоима канала, и то:

1. Разлика канала у процентима за фундаментални тон (300Hz);
2. Разлика канала у децибелима за фундаментални тон (300Hz);
3. Хармоник фундаменталног тона (увек је 1);
4. Најмања вредност разлике канала у процентима за фундаментални тон и прва 20 хармоника;
5. Најмања вредност разлике канала у децибелима за фундаментални тон и прва 20 хармоника;
6. Редни број хармоникa који носи најмању вредност разлике канала;
7. Највећа вредност разлике канала у процентима за фундаментални тон и прва 20 хармоника;
8. Највећа вредност разлике канала у децибелима за фундаментални тон и прва 20 хармоника;
9. Редни број хармоникa који носи највећу вредност разлике канала;
10. Просечна вредност разлике канала у процентима за фундаментални тон и прва 20 хармоника; и,
11. Просечна вредност разлике канала у децибелима за фундаментални тон и прва 20 хармоника.

Подаци. Како сам и раније напоменуо, сви подаци (укључујући и табеларни приказ резултата) су доступни у GitHub репоу. Резултати се налазе на другом листу spreadsheet датотеке која носи методологију.

Табеларни приказ је увек релативно информативан, али да би схватили шта све ово значи, пар трендова.

Тренд #1. Утицај компензације скејтинг силе на вањском делу микроутора.

Изобличења су релативно слична по пропорцији на левом и десном каналу, али види се да су најнижа изобличења код силе компензације (анти-скејтинг) од 0.5 грама или 5mN, а највиша код компензације од 2.5 грама или 25mN.

Најнижа изобличења за вањски део - 0.5 грама (5mN), L = 0.84%, R = 0.48%.

Највиша изобличења за вањски део - 2.5 грама (25mN), L = 1.15%, R = 0.70%.

Тренд #2. Утицај компензације скејтинг силе на средњем делу микроутора.

Изобличења на средњем делу микроутора су генерално најнижа од свих вредности на целој плочи, са тиме да су најнижа изобличења код силе компензације (анти-скејтинг) од 1.5 грама или 15mN, а највиша код компензације од 1.0 грама или 10mN.

Најнижа изобличења за средњи део - 1.5 грама (15mN), L = 0.20%, R = 0.12%.

Највиша изобличења за средњи део - 1.0 грама (10mN), L = 0.39%, R = 0.21%.

Пропорција овде је изузетно интересантна. Промена компензацијске силе од само 0.5 грама (5mN) довела је до смањење изобличења за скоро 50%. Укупна изобличења су још увек релативно мала, али је разлика при малој промени овде највидљивија.

Тренд #3. Утицај компензације скејтинг силе на унутрашњем делу микроутора.

Oвде је већ пуно интересантније.

Повећавање компензацијске силе (анти-скејтинг) доводи до малтене линеарног смањења изобличења, нарочито на десном каналу, што је и очекивано имајући у вид векторски модел скејтинг силе. Разлике су овде највеће - утицај компензацијске силе доводи то смањења укупних изобличења од скоро 2% - најнижа су изобличења код силе компензације од 2.5 грама (25mN), a највећа су изобличења без скејтинг компензације, т.ј. 0 грама (0mN).

Најнижа изобличења за унутрашњи део - 2.5 грама (25mN), L = 1.04%, R = 1.04%.

Највиша изобличења за унутрашњи део - 0.0 грама (0mN), L = 1.68%, R = 2.82%.

Шта речи, а не заплакати?

Тренд #4. Утицај компензације скејтинг силе дуж целог микроутора.

Неуморнији читаоци би приметили да су вертикалне осе приказаних графикона имају различити домет. То је урађено намерно, не да би заваравао иког, већ да се лакше виде разлике које уноси компензација скејтинг силе.

Када би преклопили ранија три тренда на истим графиконом, са унифицираном вертикалном осом, добили би кључни тренд кретања вредности изобличења дуж целог микроутора, зависно од величину компензацијске силе.

Судећи по овом графикону, релативно је јасно утврдити идеалну величину анти-скејтинг подешавања. Пре финалних закључка, још један тренд, равнотежа стерео канала.

Тренд #5. Утицај компензације скејтинг силе на баланс између канала дуж целог микроутора.

Равнотежа између канала се побољшава скоро линеарно како се повећава компензација скејтинг силе. Апсолутна разлика екстрема је 0.21dB, што је можда незнатна вредност, али довољно велика да се потврди тренд.

Математички, све ово је више но довољно да се извуку прелиминарни закључци о томе (1) дали и (2) колико је потребна компензација скејтинг силе, али чему све то без слушања музике?

Слушање

Да би пратио медотологију коју сам раније установио, ограничио сам слушњање на три посебне траке на три, мени веома познате плоче, које имају кључне теме на (1) почетку, (2) средини и (3) крају плоче:

1. Rios Negroes - Lester Bowie, The Great Pretender (ECM-1-1209);
2. News - Dire Straits, Communique (Vertigo ‎– 3752904); и,
3. Take Five - Dave Brubeck, Time Out (DOL705HG).

Све траке сам слушао најмање три пута, и то у позицијима (1) најмањег изобличења, највећег изобличења и (3) са искљученим компензациским механизмом, за сваку траку посебно. Идеја је била фокусирати се на позицијама за највећом апсолутном разликом како би могао лакше увидети разлике, уколико постоје. 

Након слушања у току неколико дана, закључак је да је репродукција осетно боља са укљученим и прецизно подешеним механизмом за компензацију скејтинг силе.

Ефекти су умногоме слични ефектима правилног подешавања азимута, и то:

• Позорница је прецизнија (чак и код hard panned стерео записа како што је овај старији ECM), добија се највише на дубини;
• Инструменти су јасније дефинирани у оквиру бенда, чак и код комплекснијих пасажа je количина детаља већa, али не на уштрб слушљивости;
• Тонови су чистији, ударачки инструменти рескији и тонски уравнотеженији.

И то оставља довољно за финализацију ове епопеје.

Подешавања

Пре закључка, поставља се питање како утврдити оптималну вредност компензације скејтинг силе? Математички, узевши апсолутне вредности са табеле резултата, можемо да сведемо вредности на неколико колона, у вези равнотеже канала и позиције на микроутору.

Вративши се мало назад на графиконе, јасно је да финална вредност мора бити компромис. Имајући у виду величину разлике, компромис мора ићи од највећег добитка према најмањем. По степеном изобличења, то мора бити по овом редоследу - (1) унутрашњи утор, (2) вањски утор, (3) средњи утор и (4) равнотежа канала.

Резултат тог сортирања је јасан:

За овај склоп ручица/звучница, идеални компромис за компензацију скејтинг силе је 2.5 грама (25mN). У односу параметара ове звучнице, и силу праћења од 4.0 грама, идеална величина за компензацију скејтинг силе је ~65% силе праћења.

Закључак

Тестови показују мерљиве разлике:

1. Скејтинг сила мења свој интензитет према неправилној параболи, експоненцијално већа на почетку и крају микроутора;
2. Некомпензирана скејтинг сила доводи до раст изобличења од скоро 3%, нарочито на унутрашњем делу микроутора;
3. Подешавање компензације скејтинг силе (анти-скејтинг) је ствар компромиса;
4. Компензација скејтинг силе (подешавање анти-скејтинга) доводи до чујна побољшања током винил репродукције.

Слушање показује релативно немерљиве разлике:

1. Прецизније подешена компензација скејтинг силе води према јасније видљиве позорнице;
2. Инструменти у склопу бендова су дефиниранији;
3. Репродукција је тонски уравнотеженија.

Препоруке:

1. Поставити компензацију скејтинг силе бар на минимуму препорученом од стране произвођача;
2. Проверивати редовно дефлексију игле (и кантилевера);
3. Усагласити подешавања за азимут са подешавањима компензације скејтинг силе.

Како сам и раније напоменуо, сирови подаци и методологије су доступни у GitHub репоу, у нади да би још неко имао користи од ове ламентације.

Референце

[1] Boston Audio Society, 1978, Results of Skating Force Study for Moving Magnet Cartridge Tracking at One Gram;
[2] Klaus Rampelmann, 2009, Skating Force and AntiSkating;
[3] Bob Carver, 1973, Amplifier Distortion Measurement.

[Krca44]

Hvala

[zbrujic]

Sjajno! 

Na kojim su radijusima tri korišćene trake? 

Razmišljam (pitam se) naglas...
Kažeš da je očekivano da distorzija na unutrašnjem delu više "oseća" skejting kompenzaciju desnim kanalom. Ali, do distorzija dolazi zato što se tip ne kreće dobrom putanjom (a kao posledica disbalansa u reaktivnim silama). Čini mi se da bi oba kanala ravnopravno trebalo da osećaju ovu pogrešnu putanju. To think about... 

Ispade da bi za ovo dobro došla ploča koja taj 300Hz ton ima snimljen na celoj strani ploče. Mogle bi se crtati funkcije na radijusnoj apscisi i tražiti optimumi  

[zflazar]

pročitao sa pažnjom ceo natpis, mogu samo da izrazim divljenje za temeljnu, argumentovanu i izuzetno pismenu prezentaciju problema koji je veoma aktuelan kod svih vinildžija.

Još jedan dokaz šta sve može da se uradi kad se udruže inženjerski mozak, savremena tehnologija i ljubav prema hajfaju.

@InSides -ovi postovi ovog tipa kvalifikuju ga da mirne duše može da premeri kancelariju svakog tehničkog urednika hajfaj periodike na planeti. Sreća naša pa ga imamo, zato treba da ga čuvamo, poštujemo i podstičemo da još puno ovakvih istraživanja uradi i objavi.

Četiri pitanja, da pokažem interesovanje i poprilično neznanje navedene materije:

1) da li postoji (da se nadovežem na   post @zbrujic-a test ploča koja na jednoj strani ima celom dužinom snimljen ton od 300Hz a na drugoj 1 kHz za potrebe ovakvog merenja?

2) ako nema, kakve bi bile mogućnosti naručiti jedan manji tiraž napr. kod ovih momaka u Novom Sadu (čini mi se da je neko pisao da tamo ima privatna štamparija vinila) i da li bi postojao interes za tako nešto?

3) pa makar i u sklopu mernog paketa koji bi sadržao test ploču, hardverski interfejs i softver za PC. ( sugestija za komercijalizaciju ovih napora)

4) da li je navedeno merenje uopštena preporuka za sve 12" ručke ili se specijalno odnosi samo na SME ručicu?

Hvala na odgovoru i puna podrška za ovaj pristup hajfaju.

[InSides]

Хвала свима.

Искрено, синоћ сам се, на пар минута пре него објавим тему, размишљао да нисам претерао са дужином. Хтео сам постићи компромис помеђу читљивости и минимум података за релевантне закључке.

Надам се да сам се бар близу томе. 

Искрено, да видимо бар још једну предност социјалног дистанцирања - разлог зашто нисам се овоме посветио раније је то што сам ретко налазио време за концентрацију на овакав напор (~50 радних сати у припреми, мерењу, анализу и писању).

Ако је корисно, сав тај труд се одмах исплати.

[laky]

Vise nego korisno hvala.

[InSides]

Хајде редом.

9 sati ranije, zbrujic said:

Na kojim su radijusima tri korišćene trake?

300Hz, L+R, +15dB, радијус од центра плоче:

• Трака #1, 140мм - 144мм;
• Трака #4, 103мм - 110мм;
• Трака #8, 70мм - 74мм.

Ово су груби радијуси, са отступањем од ±1мм.

9 sati ranije, zbrujic said:

Kažeš da je očekivano da distorzija na unutrašnjem delu više "oseća" skejting kompenzaciju desnim kanalom. Ali, do distorzija dolazi zato što se tip ne kreće dobrom putanjom (a kao posledica disbalansa u reaktivnim silama). Čini mi se da bi oba kanala ravnopravno trebalo da osećaju ovu pogrešnu putanju. To think about...

На крају плоче, комбинација утицаја свих параметара је највећа. Када се на ово дода да скејтинг сила поремећује праћење микроутора, као и геометрија путање игле (нарочито због угла отклонења) очекивано је да је трекинг на различитим каналима различит. Морам да једино признам да нисам очекивао толикe дискрепанцe на унутрашњем делу плоче.

3 sati ranije, zflazar said:

1) da li postoji (da se nadovežem na   post @zbrujic-a test ploča koja na jednoj strani ima celom dužinom snimljen ton od 300Hz a na drugoj 1 kHz za potrebe ovakvog merenja?

Мислим да не - бар ја нисам наишао на тако нешто. Разлог је то што би таква плоча била за уску примену и се тешко комерцијализује, па се ретко ко бави тиме.

3 sati ranije, zflazar said:

2) ako nema, kakve bi bile mogućnosti naručiti jedan manji tiraž napr. kod ovih momaka u Novom Sadu (čini mi se da je neko pisao da tamo ima privatna štamparija vinila) i da li bi postojao interes za tako nešto?

Ја би био искрено заинтересован за овако нешто, само нек прође ово лудило и да се физичке путање поново отворе.

Замишљам, у ствари, неколико плоча са различитим комбинацијама тонова, али да се то деси, потребна би нам била солидна поддршка те штампарије, не само због тиража, већ и због специфичности модулација.

Такође, кључна ствар за те плоче, нарочито за мерења конзистентности брзине и W&F, тачно позиционирање централне рупе. Изненадио сам се колико тест плоча не пролази овај тест.

3 sati ranije, zflazar said:

3) pa makar i u sklopu mernog paketa koji bi sadržao test ploču, hardverski interfejs i softver za PC. ( sugestija za komercijalizaciju ovih napora)

Ово бих, бар у догледно време, размишљао једино као open source напор. Још један од разлога зашто сам почео ова истраживања је намерна мистификација свих тих постојећих мерних пакета који аутомагично поправљају ствари а ниједан од дизајнера не прича око тога како је дошао до тих процеса...

...мислим, деловне тајне у данашње време.

3 sati ranije, zflazar said:

4) da li je navedeno merenje uopštena preporuka za sve 12" ručke ili se specijalno odnosi samo na SME ručicu?

Опростићеш ми овде што сам угњавио да се ради о тој специфичној ручици. То је мени било изузетно важно за напоменути зато што нисам хтео да екстраполирам универзални став на основу једног склопа ручица/звучница.

Али, пар ствари:

• Скејтинг сила је директно пропорционална сили праћења. Већа сила праћења проузрокује већу скејтинг силу, али тачна пропорција се може прерачунати једино када се постави тачан којефицијент трења. На срећу, релативна пропорција нам је довољна;
• Скејтинг сила директно зависи од угла отклонења (offset angle). Ако је вредност за 12" ручицу једна, очекивано би било да је за типичне 9" ручице скејтинг сила већа, зато што је и угао већи. Скејтинг сила је практично непостојећа код ручица без угла отклонења, што су или (1) тангенцијалне ручице или (2) шестарске ручице бесконачне ефективне дужине. Ова друга није баш практична за домаће услове.

За да не би остало ово на речима само, моделирао сам типичну ручицу дужине 9", Rega 330, да би прерачунао пропорцију скејтинг силе:

Након моделирања, прерачунао сам пропорцију скејтинг силе, и плотирао вредности преко вредности за SME 3012:

Параболе су веома сличне, само помештене вертикално, као што је и очекивано имајући у виду већи угао отклоњења за краћу ручку. Закључак се намеће да је код краћих ручица, компензација скејтинг силе још важнија.

Када се након овог вратим питању, оно што могу са сигурношћу да тврдим је да код SME 3012 ручице, упарене са звучницом са елиптичним врхом, оптимална компензација скејтинг силе је ~65% силе праћења.

Али (увек али), како (1) је скејтинг сила директно зависна од угла отклоњења и (2) форма врха има незнатан утицај на којефицијент трења , могао бих да апроксимирам да, генерално, за 12" ручице које користе порамњивање у две тачке, оптимална компензација скејтинг силе је у распону 60% - 80% силе праћења.

[zbrujic]

21 minutes ago, InSides said:

На крају плоче, комбинација утицаја свих параметара је највећа. Када се на ово дода да скејтинг сила поремећује праћење микроутора, као и геометрија путање игле (нарочито због угла отклонења) очекивано је да је трекинг на различитим каналима различит. Морам да једино признам да нисам очекивао толикe дискрепанцe на унутрашњем делу плоче.

Moram da priznam da o trekingu nisam nikad razmišljao kao o "kanalno zavisnom". 

Trake koje su ovde korišćene su mono trake, imamo samo horizontalno kretanje tipa. Ako dođe do greške u ovoj kretnji, čini mi se da bi trebalo da je ravnopravno osete oba kanala. Nisam siguran, naravno. 

Ali, hajde i ovo... Hajde neka bude za sredinu ploče, ili početak... isto razmišljanje... 

Kako onda objasniti da povećanjem AS kompenzacije na ovim delovima ploče nema bitne promene u odnosu THDa levog i desnog kanala? Ta logika za kraj ploče bi morala, onda, da se oseti i na ostalim delovima. Na primer, za očekivati bi bilo da se, kad preteraš s AS kompenzacijom, krive za dva kanala preseku, pa da "pati" onaj drugi kanal, ne? 

[InSides]

4 minuta ranije, zbrujic said:

Kako onda objasniti da povećanjem AS kompenzacije na ovim delovima ploče nema bitne promene u odnosu THDa levog i desnog kanala? 

Немам јасан и недвосмислен одговор на то питање. Једина радна претпоставка, у овом моменту, је то да геометрија на тим позицијама има већи утицај од компензације скејтинг силе.

5 minuta ranije, zbrujic said:

Na primer, za očekivati bi bilo da se, kad preteraš s AS kompenzacijom, krive za dva kanala preseku, pa da "pati" onaj drugi kanalm, ne?

Да, то би било очекивано. Нажалост, нисам имао могућност да претерам са компензацијом због моменталне тежине антискејтинг тега...

...али, можда могу да склопим времени тежи тег да повећам компензацију преко силе праћења, и да видим резултате.

[brijac]

Vrlo informativno i citko, i za nas koji se ne razumeju puno u gramofone! Svaka cast!

[Filipescu]

Свака част @InSides!

[zika]

Zbog ovakvog pisanija vredi istrajati u čitanju i iščekivanju. Hvala.

[Father]

@InSides

Hvala na vrlo ilustrativnoj i jasnoj prezentaciji istraživanja na ovu temu.

 

Ako sam dobro shvatio tvoj komentar

5 sati ranije, InSides said:

 

10 sati ranije, zflazar said:

4) da li je navedeno merenje uopštena preporuka za sve 12" ručke ili se specijalno odnosi samo na SME ručicu?

Опростићеш ми овде што сам угњавио да се ради о тој специфичној ручици. То је мени било изузетно важно за напоменути зато што нисам хтео да екстраполирам универзални став на основу једног склопа ручица/звучница.

Svi prezentovani dijagrami se isključivo odnose na predmetnu SME ručicu i glavu na njoj namontiranu. Taj sklop kao takav daje prikazane rezultate koje ilustruju dijagrami i tabele. Izmenom glave i naknadnim podešavanjem geometrije zbog 1-2mm dalje ili bliže pozicije vrha igle, moglo bi dati donekle drugačija merenja. Verujem da ne bi bilo prevelikih razlika ali bi ih sigurno bilo. Bez obzira što je ugao trackinga identično podešen po istom protraktoru za obe glave, doćiće do izvesne razlike u rasporedu težine glave u odnosu na poziciju šrafova za stezanje, što će dovesti do drugačije inercije celog sistema šestarske ručice i ukupnih kinetičkih sila u dodiru vrha sa vinilom u brazdi.

Ipak smatram da bi svaka ručica, bez obzira na dužinu, morala da bude podvrgnuta istim merenjima i korišćenoj metodologiji kako bi se dobile prave vrednosti i moglo sa sigurnošću reći bilo šta u vezi sa njihovim ponašanjem. Sasvim sam siguran da bi se ove manifestacije drugačije rasporedile.

Elastičnost vešanja igle verujem da ima jako veliki uticaj na ceo sistem i međusobne odnose, tako da ne verujem da baš sve konce drži ručica...

Ova tema skejtinga je čak i kompleksnija od podešavanja geometrije, koja je direktno vezana za ugradnu daljinu centra rotacije ručke od centra tanjira. Tu je bar sve jasno, zadati šestar, usvojen overhang i odabrani ofset ugao.

Skejting ima te zone jačeg i slabijeg uticaja, disbalansa uticaja na zidove brazdi, a u igri su svi parametri ... Zlo čisto. 

[Father]

Koliko četiri različita protraktora (u ovom slučaju za Technics 1210 kao primer) za istu ručku i istu glavu mogu uticati na skejting silu i njenu nepravilnu parabolu posmatrajući liniju nivoa uglovnog odstupanja od idelane tangente duž lučnog traga šestarske ručice.

Različit offset ugao, overhang i pozicije null tačaka verovatno svojom geometrijom utiču na skejting.

Na donjoj slici se vidi da Stevenson postavlja svoju drugu nultu tačku skoro na 60mm od centra, što je sam kraj zapisa u retkim slučajevima.

Na donjoj slici se vidi koliko su Baerwald i moj protraktor slični u smislu logike da poseduju dve tačke idealne tangente od kojih je druga na oko 66mm, što omogućuje daleko bolji tracking predzadnje i zadnje pesme na strani.

Pitanje je, koliko zapravo dobra geometrija podešavanja protraktorom pomaže skejtingu i njegovoj kompenzaciji. Da li se i distorzije drugačije raspoređuju? Da li se menjaju i linije balansa? ... Da li možda dovode do niže usvojene preporuke od 65% gazne sile?...

[InSides]

3 sati ranije, Father said:

Izmenom glave i naknadnim podešavanjem geometrije zbog 1-2mm dalje ili bliže pozicije vrha igle, moglo bi dati donekle drugačija merenja. Verujem da ne bi bilo prevelikih razlika ali bi ih sigurno bilo.

Симулација коју сам презентирао у сегменту истраживања назван "Скејтинг" је на бази идеалне геометрије.

Ако се сада вратимо на симулацију Rega 330 ручице и поређење са SME 3012 које сам урадио као одговор на @zflazar-ова питања, види се да разлика постоји. Али чак и код разлике од читавих 70 милиметара (пуно више од 1-2 милиметара код убадања тачне геометрије), крива скејтинг силе је веома слична.

Без разлике око геометрија, распоред скејтинг силе (форма криве) по дужини плоче је прилично слична. Свакако...

1. Парабола је дубља код краћих ручица, плића код дужих;
2. Пропорција скејтинг силе у однос на силу праћења је већа код краћих, мања код дужих.

...што дозвољава утврдити одређени тренд.

Важније од овог, свакако, је то што већи део постојећих механизма за компензацију нема довољно прецизна подешавања да испрати прецизније промене, тако да је и само подешавањe best effort.

55 minuta ranije, Father said:

Koliko četiri različita protraktora (u ovom slučaju za Technics 1210 kao primer) za istu ručku i istu glavu mogu uticati na skejting silu i njenu nepravilnu parabolu posmatrajući liniju nivoa uglovnog odstupanja od idelane tangente duž lučnog traga šestarske ručice.

Да утицају на скејтинг силу немам сумње, зато што различите геометрије траже различити угао отклона (offset angle).

Колика је разлика у односу на величину скејтинг силе се овде лако може утврдити - само тражи времена да се мапирају све геометрије и утврде разлике. У недостатку времена, могу да понудим ову (веома грубу) апроксимацију.

Ако је разлика углова отклона помеђу Rega 330 ручице и SME 3012 ручице 34.68% (однос углова у корист Rega-е чији је већи), онда та разлика углова повећава скејтинг силу од 33.01% на 39.71% (повећање од грубо 20.30%).

Онда, ако је разлика углова отклона, за Technics ручицу, помеђу Stevenson и Löfgren A порамњивања 4.5% (у корист Löfgren A чији је угао већи), онда би та разлика углова повећала скејтинг силу за апроксимативно 2.63% (Löfgren A би дао већу скејтинг силу).

[Father]

Ok, dakle može da se "generalizuje" kriva skejtinga u svom nepravilnom obliku kao "pravilo", ali se može čak i prevideti neka matematička aproksimacija njenog intenziteta proporcijom iz merenja kraće ručke i procentualnih odnosa sa SME, što konačno dovodi do preporuke za AS silu.

Možeš li na neki način da isprogramiraš nekakv kalkulator na osnovu sadašnjih merenja i iskustava u vidu par unosa iz kojih bi izašla preporuku za AS kompenzaciju? Nešto kao što si sada skuvao za Teču?

[InSides]

10 minuta ranije, Father said:

Možeš li na neki način da isprogramiraš nekakv kalkulator na osnovu sadašnjih merenja i iskustava u vidu par unosa iz kojih bi izašla preporuku za AS kompenzaciju? Nešto kao što si sada skuvao za Teču?

Можда након више симулација. Не усуђујем се на бази лимитираног датасета.

[Father]

Nisam ni pomislio da bi tako nešto ishitrio. Samo sam nabacio kao ideju da se ceo poduhvat kruniše nečim korisnim za gramofondžisku zajednicu.

[Solderer]

У овој импресивној анализи колико видим коришћена је тест плоча са сигналом од 300ХЦ и модулације од 15дб у три тачке на плочи. Колико је трајање музичких пасажа те модулације на плочама са музиком? Веома мало. Већина реалне музике има дупло мању модулацију. Противклизна сила треба бити њој прилагођена. И тада ће јаки пасажи музике бити донекле изобличени., али главнина музике не. То је тај неопходан компромис. То је приступ Саундсмита. Они су приметили при ретиповању игли да је део десног канала веома често оштећен јер је компензација скејтинга сувише велика, тј. подешена за јаку модулацију тест плоче која се у музици налази релативно ретко.

Њихова метода је детаљно описана на њиховом сајту, у суштини бланк рикорд метода. Ја сам а/с моје ручице прво подесио помоћу Хауланд-Вест тест плоче, 300хц , 15 дб. и осцилоскопа. Мучна метода.  Када сам пробао Саундсмит методу приметио сам чујно побољшање у смислу нешто веће прецизности и осетно фокусиранијем басу, нарочито на задњим браздама. Јаки музички пасажи, углавном у класици су вероватно мерно донекле  изобличени али кратко трају.Ту помаже и геометрија по Стивенсону. Оснивач СМЕ покојни Алистер Аикман је до краја живота користио специјалну верзију петице са геометријом по Стивенсону јер је углавном слушао плоче са оперском музиком где задње бразде често иду и до 57цм од центра. У једном интервјуу је рекао да су прихватили Бервалд под. због захтева тржишта.

 

 

 

[zbrujic]

40 minutes ago, Solderer said:

У овој импресивној анализи колико видим коришћена је тест плоча са сигналом од 300ХЦ и модулације од 15дб у три тачке на плочи. Колико је трајање музичких пасажа те модулације на плочама са музиком? Веома мало.

Ako veća amplituda (modulacija) rezultuje većim trenjem, kako se skating sila (ili trenje, svejedno) menja s frekvencijom?
Ima li takvih podataka? 

Tamo u gornjem delu spektra amplitude su male... A i pitanje je ima li smisla uopšte razmišljati o frekvencijskom "raščlanjavanju" kad je o ASu reč. 

[InSides]

1 sat ranije, Solderer said:

У овој импресивној анализи колико видим коришћена је тест плоча са сигналом од 300ХЦ и модулације од 15дб у три тачке на плочи.

Хвала!

Коришћена методологија је умногоме ограничена доступним инструментима, у првом реду тест плоче која би ми дозволила мерити исте модулације на почетку, средини и крају плоче како би елиминирао разлике у тоновима. Слажем се да је +15dB модулација екстремна, али лепо илустрира разлике вредности.

Циљ истраживања је био, како сам и навео - (1) како се мења скејтинг сила по дужини микроутора и (2) дали се чује утицај те силе? Научна метода диктира унифицирање што већег броја улазних параметара како би избегли пристрасност.

1 sat ranije, Solderer said:

Њихова метода је детаљно описана на њиховом сајту, у суштини бланк рикорд метода.

Својевремено (има томе година - када је био активнији по форумима) сам причао и са Frank Schroeder-ом око тога - како је он аутор те методе, по речима SoundSmith-овог Peter-а Lederman-а. Слажем се за лакоћу изведбе и доступности те методе, али у моме личном искуству, та метода је погоднија за краће ручице. Наравно, за све дужине ручица, пуно боља него слепо набадање вредности.

1 sat ranije, Solderer said:

У једном интервјуу је рекао да су прихватили Бервалд под. због захтева тржишта.

Ово је интересантна анегдота, нисам је чуо/прочитао до сада.

Мада, имајући у виду да је SME своју серију 2 (која је дизајнирана у линији са Löfgren A порамњивањем након Stevenson-а за серију 1) још 1962-е, само 3 година након серије 1,  мора да је утицај тржишта био огроман да иду против себе и оно што сматрају да је звучно боље.

[Solderer]

4 minuta ranije, InSides said:

Мада, имајући у виду да је SME своју серију 2 (која је дизајнирана у линији са Löfgren A порамњивањем након Stevenson-а за серију 1) још 1962-е, само 3 година након серије 1,  мора да је утицај тржишта био огроман да иду против себе и оно што сматрају да је звучно боље.

Имао сам једно кратко време СМЕ тројку која се је појавила  крајем седамдесетих. Њена геометрија и шаблон за монтажу су биле по Стивенсону. Иначе, покојни Алистер је слушао само Шур Ултра500 грам. звучницу. Није волео МЦ главе.

[InSides]

7 minuta ranije, Solderer said:

Њена геометрија и шаблон за монтажу су биле по Стивенсону.

Сасвим могуће.

SME III je увек била латерални покушај промене у SME линији па ми зато никад није била на радару - вратили се старијим вредностима касније.

[Solderer]

18 minuta ranije, zbrujic said:

Ako veća amplituda (modulacija) rezultuje većim trenjem, kako se skating sila (ili trenje, svejedno) menja s frekvencijom?
Ima li takvih podataka? 

Tamo u gornjem delu spektra amplitude su male... A i pitanje je ima li smisla uopšte razmišljati o frekvencijskom "raščlanjavanju" kad je o ASu reč. 

Нека референца мора да постоји, до 300ХЦ се је вероватно дошло емпиријски. Музички сигнал садржи пуно нагло променљивих фреквенција различите амплитуде и немогуће их је покрити једним подешавањем. Више фреквенције највероватније траже мањи а/с . Све што се ту може урадити је једна приближна вредност. Неке скупе јапанске ручице немају а/с компензацију.

[zbrujic]

Onda će @InSides morati da lepi merne trake na cev ručice i da prati drag force