Igrzyska czas zacząć

Igrzyska czas zacząć …

Każdemu, kto stworzy jakieś działające urządzenie – nawet jeżeli jest to tylko „żart techniczny”, który akurat w tym przypadku przybrał formę ramienia gramofonowego – przychodzi ochota, żeby porównać je z innymi. Tak też stało się i tym razem.

Nasze ramię – nazwijmy je roboczo DIY – zostało porównane z dwoma innymi – Linn Basic LV V i Ariston. Ale żeby szanse w naszym wyścigu były równe, to każde z ramion wyposażylismy w taką samą wkladkę – również możnaby rzec budżetową – Audio Technica AT-95E (dane techniczne wkładki znajdują się, na przykład, tutaj: https://eu.audio-technica.com/hifi-phono/cartridges/AT95E).

Rys.1. Ramiona zamontowane do gramofonu. Ariston – po lewej na górze, Linn – po prawej i nasze DIY na dole.

„Badania”, które w zasadzie możnaby nazwać wyścigiem lub igrzyskami, zostały przeprowadzone w kilku konkurecjach, o których za chwilę, oraz z przewzmacniaczem i bez. W obu przypadkach wykorzystano typowy przewód 2xRCA – mini jack a sygnał był odczytywany za pomocą karty dźwiękowej i oprogramowania Soundcard Oscilloscope http://www.zeitnitz.de/Christian/scope?mid=2

Nie podajemy informacji na temat przedwzmacniacza, bo stoimy na stanowisku (podobnie jak w artykule http://www.technique.pl/mediawiki/index.php/Pomiary_i_regulacje:_Ustawienie_si%C5%82_nacisku_i_antiskatingu ), że z punktu widzenia metodyki prowadzenia pomiarów nie ma to żadnego znaczenia.

Do wyboru konkurencji wykorzystaliśmy płytę testową Hi-Fi News AD2002, która jest opisana tutaj: http://www.technique.pl/mediawiki/index.php/Gramofony:_P%C5%82yty_testowe

Konkurencje

• 1. Ocena jakości odtwarzania na podstawie ścieżki do ustawiania anti-skatingu – sygnał 300 Hz o amplitudzie +16 dB (na płycie znajdują się jeszcze ścieżki o amplitudach +12dB, +14 dB oraz +18 dB). Wybrana została ścieżka +16 dB, ponieważ była to „najtrudniejsza” ścieżka, którą „przechodzą” wszystkie trzy ramiona.
• 2. Ocena zdolności śledzenia – sygnał 300Hz, +15 dB – trzy ścieżki (odpowiednio 1, 2 i 3) – jedna położona najbardziej na zewnątz płyty, druga w części środkowej a trzecia najbliżej środka płyty
• 3. Ocena częstotliwości rezonansowej układu wkładka-ramię w kierunku poprzecznym
• 4. Ocena częstotliwości rezonansowej układu wkładka-ramię w kierunku pionowym

W konkurencjach 1 i 2 oceniana była wartość całkowitego zniekształcenia harmonicznego THD, którą wyznacza nasz wirtualny oscyloskop na podstawie rejestrowanego przebiegu. Natomiast konkurencje 3 i 4 oceniane były na podstawie „wzroku” i „słuchu”. Szczegółowe informacje na temat sposobu pomiaru znajdują się w instrukcji do płyty testowej.

Rys.2 Trzy ramiona „w akcji”

więcej zdjęć:

• Igrzyska ramion gramofonowych-galeria

Rozgrywki

Na początek sprawdzono i skorygowano geometrię ustawienia wszystkich ramion, nacisk (wszędzie ustawiono wartość zalecaną przez producenta – 2,0 g) oraz poprawność ustawienia anti-skatingu.

Geometrię ustawienia wkładki sprawdzono na podstawie szablonu dołączonego do płyty testowej. Wybrany został szablon z jednym punktem wzorcowania, znajdującym się w odległości xxx mm od środka płyty.

Jeśli chodzi o ustawienie anti-skatingu, to tutaj pojawiły się dwie kwestie. Po pierwsze skrajnie uproszczony mechanizm w ramieniu DIY nie pozwala na tak wyrafinowaną regulację jak w przypadku pozostałych dwóch zawodników. W związku z czym pozostawiono go tak jak udało się ustawić na słuch za pomocą płyty testowej (tutaj można przyznać dodatkowe punkty dla ramienia DIY). Po drugie okazało się, że ustawienie wartości anti-skatingu nie jest az tak jednoznaczne. Podczas ustawiania antiskatingu metodą „na słuch” wyszło na jaw, że wartość anti-skatingu nie jest jedna konkretna, ale jest to pewien zakres wartości. Znaczy, na przykład dla ramienia Linn Basic LV V nie słychać zniekształceń w zakresie przy ustawienia A.S. od 1,5 do 3 natomiast dla ramienia Ariston od 1 do 2,5. W związku z tym korzystając z wirtualnego oscyloskopu i obliczanej przez niego wartości THD (przypominam, że nie interesuje nas jak ona jest obliczana, bo dla wszystkich pomiarów obliczana jest tak samo) wybrano taką wartość nastawy anti-skatingu, dla której THD miało wartość najmniejszą. Wyszło na to, że zarówo dla ramienia Linn jak i Ariston jest to wartość 2,5. Z tak ustawionym anti-skatingiem zawodnicy stanęli do wyścigu.

Ogólnie wiadomo, że częstotliwość rezonansowa układu ramię-wkładka powinna mieścić się w przedziale 8-15 Hz (http://technique.pl/vsaip/technique/Gramofony-ref1.pdf). Jak wypadają w tej konkurencji nasi zawodnicy? Oto wyniki:

Tabela 1. Wyniki pomiarów częstotliwości rezonansowej układu ramię – wkładka

Przyglądając się wynikom, należy zwrócić uwagę, że nie otrzymaliśmy konkretnej wartości, ale zakres o szerokości 2 Hz. Dlaczego ? Ano dlatego, że takie przedziały są na płycie testowej. W tej konkurencji nasz amator znalazł się w środku podanego powyżej przedziału. Znaczy dopasowanie wkładki (sztywności) do masy efektywnej ramienia uznajemy za prawidłowe. Tak samo zresztą jak w przypadku pozostałych ramion. Tutaj należy się wytłumaczyć z jednej rzeczy. Tak niską częstotliwość rezonansową ramię Linn zawdzięcza zapewne stolikowi. Na zdjęciach widać stolik Reloop, który jest cięższy niż oryginalny stolik od tego ramienia.

Czas na ocenę zdolności śledzenia. W przypadku każdego z ramion pomiar wyglądał tak samo. Odtwarzane były kolejno trzy ścieżki począwszy od tej, znajdującej się najbardziej na zewnątrz płyty. Ścieżki oznaczono numerami – odpowiednio 1, 2 i 3. Wyniki zebrane zostały w poniższych tabelach.

Tabela 2. Ocena zdolności śledzenia – układ pomiarowy z przedwzmacniaczem

Tabela 3. Ocena zdolności śledzenia – układ pomiarowy bez przedwzmacniacza

Poniżej znajdują się przykładowe obrazy ekranów naszego wirtualnego oscykloskopu.

Rys.3. Obraz widma częstotliwości dla ramienia Ariston – ścieżka nr 1, czyli zewnętrzna. Można odczytać wartość THD (ok. 2,6%) oraz częstotliwość podstawową (303 Hz). Widoczny jest niewielki „słupek” w okolicach 600 Hz, co wskazuje na występowanie zniekształceń - pierwszej częstotliwości harmonicznej.

Rys.4. Obraz widma częstotliwości dla ramienia Linn LV V – ścieżka nr 1, czyli zewnętrzna. Można odczytać wartość THD (ok. 3%) oraz częstotliwość podstawową. Widoczny jest niewielki „słupek” w okolicach 600 Hz, co wskazuje na występowanie zniekształceń - pierwszej częstotliwości harmonicznej.

Rys.5. Obraz widma częstotliwości dla ramienia DIY – ścieżka nr 1, czyli zewnętrzna. Można odczytać wartość THD (ok. 1 %) oraz częstotliwość podstawową – 303 Hz. Widoczny jest bardzo niski „słupek” w okolicach 600 Hz, co wskazuje na występowanie mniejszych niż u konkurencji zniekształceń - pierwszej częstotliwości harmonicznej.

Z przedstawionych powyżej pomiarów wynika, że ramię DIY nie odstaje specjalnie od reszty (bez względu na to, czy zastosowaliśmy przedwzmacniacz, czy też nie – co w sumie nie powinno nikogo dziwić), a można wręcz zaryzykować stwierdzenie, że na skrajnych ścieżkach radzi sobie zdecydowanie lepiej (otwartym pozostaje pytanie, na ile te różnice rzeczywiście słychać).

Tabela 4. Odtwarzanie ścieżki testowej – sygnał 300 Hz, amplituda +16 dB

A tutaj niespodzianka! Ramię DIY zdecydowanie wygrywa tą konkurencję! Wartość zniekształceń jest o połowę niższa w porównaniu z konkurencją.

Poniżej znajdują się obrazy z ekranu naszego wirtualnego oscyloskopu.

Rys.6. Obraz widma częstotliwości dla ramienia Ariston – sygnał o częstotliwości 300 Hz i amplitudzie +16dB. Można odczytać wartość THD (ok. 1,8%) oraz częstotliwość podstawową (304 Hz). Widoczny jest niewielki „słupek” w okolicach 600 Hz, co wskazuje na występowanie zniekształceń - pierwszej częstotliwości harmonicznej.

Rys.7. Obraz widma częstotliwości dla ramienia Linn LV V – sygnał o częstotliwości 300 Hz i amplitudzie +16dB. Można odczytać wartość THD (ok. 1,8%) oraz częstotliwość podstawową (303 Hz). Widoczny jest niewielki „słupek” w okolicach 600 Hz, co wskazuje na występowanie zniekształceń - pierwszej częstotliwości harmonicznej.

Rys.8. Obraz widma częstotliwości dla ramienia DIY – sygnał o częstotliwości 300 Hz i amplitudzie +16dB. Można odczytać wartość THD (ok. 0,7 %) oraz częstotliwość podstawową – 304 Hz. Ledwo widoczny jest „słupek” w okolicach 600 Hz, co wskazuje na występowanie mniejszych niż u konkurencji zniekształceń - pierwszej częstotliwości harmonicznej.

• Wielki finał czyli podsumowanie

Wyraźnie widać, że ulepione ramię DIY dotrzymuje kroku swoim konkurentom, a miejscami spokojnie ich wyprzedza. Z drugiej należy zauważyć, że ramiona Linn i Ariston są zbliżone pod kątem uzyskanych wyników. Jak zwykle możliwości analizy otrzymanych wyników jest co najmniej kilka. Przecież wpływ na wyniki ma geometria ustawienia ramienia, ustawienie wkładki, rozrzut produkcji – mam na mysli wkładki (?). Może jest to kwestia znalezienia tej „optymalnej” konfiguracji dla każdego z ramion. A może po prostu to ramię zostało „ulepione” dla tej wkładki ? No cóż. Pewnie wystarczyłoby zamienić wkładki między ramionami i rozegrać rewanż. No cóż. Może w niedalekiej przyszłości … kto wie? Może spróbujemy podzielić włos na czworo … A jak to brzmi? Czy te różnice słychać? Jakie płyty wykorzystać do prób? Pozwólcie, Szanowni czytelnicy, że te informacje zachowamy dla siebie. W sumie każdy słyszy inaczej … i to czy mu się podoba takie czy inne brzmienie jest jego SUWERENNYM PRAWEM

Tekst i zdjęcia

dr inż Jarosław Kuśmierczyk