четверг, 4 октября 2012 г.

Электронные устройства тонармов

Стереофонические тонармы среднего качества для проигрывания дискретных четырехканальных пластинок (CD-4) пригодны уже в меньшей степени из-за сильного затухания, вносимого на частотах около 50 кГц. В этом случае следует использовать только тонармы, у которых изоляция выводящих проводов изготовлена из материала, обладающего особенно малой диэлектрической постоянной.

Рассматривая вопрос о выходных проводах, следует упомянуть еще одно часто используемое решение. На некоторых проигрывателях выводы тонарма замыкаются накоротко контактами переключателя, срабатывающего от механического усилия или электрического сигнала. Такое замыкание применяется в автоматических проигрывателях, чтобы заглушить неприятный шум, возникающий при срабатывании механизма перемещения тонарма. В положении покоя при накоротко замкнутом звукоснимателе очень осторожно производится очистка иглы. Если выводы не закоротить, то при этой операции может показаться, что мы слишком грубо обращаемся с чрезвычайно нежным иглодержателем.

Некоторые предварительные усилители, рассчитанные на подключение к выходному сопротивлению звукоснимателя, передают помеху при коротком замыкании их входа. В таких случаях следует заменить предварительный усилитель или замыкающий накоротко переключатель.

Но провода тонарма и переключатели не являются электронными устройствами тонарма. К таким устройствам относятся разнообразные вспомогательные приспособления, как, например, сигнализация окончания или автостоп.

В проигрывателе высшего класса типа S600 фирмы «Телефункен» применена интересная новинка. Рядом с операционными органами на хорошо заметном месте расположено небольшое светящееся окошко. Когда тонарм снимается с подставки, световая точка гаснет и вновь загорается только после окончания воспроизведения при следовании иглы по выводным канавкам пластинки. Эта оптическая сигнализация окончания воспроизведения работает без механических контактов. К шасси проигрывателя прикреплена лампа накаливания, перед которой движется соединенная с тонармом маска. Прошедший через маску свет по светопроводу из световолокон подводится к окошку индикатора. Так как сигнализация окончания воспроизведения повышает удобство проигрывания пластинок, то можно ожидать, что в будущем получат распространение такие же простые или другие электронные индикаторы.

В проекте международного стандарта на пластинки определены диаметры последней модулированной канавки и заключительной канавки, а также шаг выводной канавки. Так как эти данные не одинаковы для пластинок диаметром 175 и 300 мм, то нельзя изготовить устройство для автоматического выключения двигателя, основываясь только на данных о диаметре. Поэтому в: качестве параметра, вызывающего срабатывание автостопа, лучше брать изменение угловой скорости тонарма, происходящее при его движении по выводным канавкам. Для срабатывания традиционных механических автостопов необходимо значительное боковое усилие, которое не могут обеспечить современные головки звукоснимателей, обладающие большой гибкостью.

Проигрыватели L851C фирмы «Ленко» с автостопами индуктивной системы. Рассмотрим принцип действия такого автостопа.

В качестве датчика положения использован осциллятор Колпитца, генерирующий колебания частотой 80 кГц, состоящий из расположенной вплотную к тонарму индуктивности, конденсатора СЗ и транзистора 77. При повороте тонарма смещается ферритовый элемент, расположенный над неподвижной катушкой, и ее индуктивность изменяется. Пропорционально увеличению угловой скорости возрастает высокочастотное напряжение. После выпрямления (Д1) сигнал поступает на первый компаратор напряжения, опорный уровень для которого устанавливается триммером. Но если игла звукоснимателя приблизится к центру пластинки на меньшее расстояние, то компаратор пропустит сигнал на дифференцирующее звено C8-R10, сигнал с которого после усиления во второй части интегральной микросхемы поступает на третью ее часть, работающую также в качестве компаратора. Триммер ТР2 устанавливает порог срабатывания четвертой, усилительной части интегральной микросхемы. Сигнал на нее поступает только тогда, когда скорость движения тонарма к центру превысит определенное значение (1,6 мм/канавка). При большей скорости сигнал усилительной части интегральной микросхемы через согласующий транзистор приводит в действие микролифт и вызывает срабатывание реле, выключающего проигрыватель.

Автостоп, реагирующий на угловую скорость, может быть построен и на оптических приборах. Такое решение, например, использовано в проигрывателе «Филипс 212».

В зависимости от положения бленды, укрепленной на тонарме, часть светового потока от лампы накаливания, питающейся от стабилизированного источника питания, попадает на фоторезистор, изготовленный на основе сульфида кадмия (LDR). Если игла находится в начале зоны записи, свет беспрепятственно проходит на фоторезистор, но при приближении ее к центру пластинки световой поток уменьшается, благодаря чему сопротивление, а вместе с ним и падающее на нем напряжение увеличиваются. При следовании иглы по канавкам зоны записи напряжение изменяется равномерно и медленно, поэтому протекающий через два разделительных конденсатора зарядный ток не влияет на потенциал базы транзисторов. Но в выводной канавке бленда перекрывает световой поток уже быстрее, чем это допускается постоянной времени двух переходных конденсаторов и сопротивлений R532, R466 или R542 и R467, и поэтому на базы транзисторов поступает короткий положительный импульс, открывающий один из них и перебрасывающий запускающую схему в исходное положение. У этого проигрывателя при автоматическом отключении прекращается только вращение диска, но тонарм не поднимает иглу с пластинки.

Кроме индуктивного и фотоэлектрического автостопов, можно отметить еще один, построенный на современном твердотельном приборе - датчике Холла. Он не содержит ни чувствительных к настройке генераторов, ни ламп накаливания, обладающих ограниченным сроком службы. Его конструкция состоит из одного неподвижно закрепленного элемента Холла и постоянного магнита, который смещается вместе с тонармом. Через одну пару зажимов элемента Холла протекает постоянный ток, а со второй пары зажимов можно снимать сигнал, зависящий от напряженности магнитного поля. Этот сигнал усиливается высокочувствительным усилителем с дифференциальным входом. Изменение сигнала воспринимается дифференцирующей схемой на полевых транзисторах, затем следует триггер Шмидта и переключающий каскад. Автостоп на элементе Холла применен в проигрывателе типа PL12S фирмы «Пионер».

При малой прижимной силе и очень низком трении в подшипниках тонарма необходимо определенное умение при установке головки звукоснимателя на пластинку. В современных * звукоснимателях эта трудность устраняется с помощью микролифта. Микролифт - это, собственно говоря, привод, позволяющий плавно опустить головку звукоснимателя на пластинку. В простейших проигрывателях применяется прямой привод, а в более прецизионных устройствах - задемпфированный гидравлический или пневматический привод, который медленно опускает тонарм вниз, независимо от скорости срабатывания органа управления. При правильном демпфировании головка звукоснимателя с высоты 10-15 мм опускается на пластинку за 5-б с.

В гидравлических микролифтах применяется силиконовая смазка с большим внутренним трением, обеспечивающая независимость времени спуска от температуры.
Важно, чтобы тонарм при спуске двигался строго вертикально, без поперечного смещения, так как на современных пластинках на каждом миллиметре радиуса расположены 10-12 канавок. Вертикальный спуск может быть обеспечен в том случае, когда тонарм до момента касания иглы с пластинкой опирается на резиновое покрытие рычага микролифта.

Надежность управления проигрывателем может быть повышена в еще большей степени, если применен автоматический микролифт. Подходящим примером может служить студийный проигрыватель ЕМТ950, в котором подъем и спуск тонарма производятся бесшумным двигателем небольшого размера, работающим независимо от движущего механизма. Этот двигатель сначала перемещает тонарм с постоянным ускорением, затем с постоянной скоростью, а в конце цикла - с постоянным замедлением. Весь цикл заканчивается за 0,2 с, намного быстрее, чем при ручном обслуживании, но с большей безопасностью.

В проигрывателе «Филипс 209» имеются три двигателя, один из которых осуществляет вращение диска, а второй - подъем тонарма способом, сходным с описанным выше, а третий обеспечивает только поперечное движение тонарма. Для автоматического управления, естественно, применяется устройство определения диаметра пластинки. В проигрывателе «Филипс» для этой цели служат механические контакты, расположенные на поверхности диска.

Уникальным по конструкции является автоматический датчик диаметра пластинки, примененный в проигрывателе «Београм 4000». На светлом диске проигрывателя выполнены 24 узкие черные резиновые полосы, ориентированные по радиусу. Проигрыватель, кроме тангенциального тонарма, имеет вспомогательный тонарм, несущий лампу накаливания и фотоэлемент. При вращении диска смена светлых и темных полос формирует в фотоэлементе серию электрических импульсов. При включении проигрывателя оба тонарма продвигаются к центру. Серия импульсов прекращается только при достижении диаметра пластинки, которую желают прослушать, и тогда тонарм опускается на пластинку. Целесообразно спроектированные логические схемы исключают спуск тонарма на неподвижную пластинку или на диск, вращающийся без пластинки.

В заключение отметим электронный проигрыватель, демонстрировавшийся фирмой «Сайентелек» на XVI Парижской международной акустической выставке. Диск этого проигрывателя вращается в вертикальной плоскости, а тонарм закреплен неподвижно. За каждый оборот диск смещается вдоль прямой линии на шаг записи. Его можно было бы назвать тангенциальным диском. Устройство предназначалось не для продажи, а только для демонстрации возможностей электроники и точной механики.

Комментариев нет:

Отправить комментарий