ตลับแม่เหล็ก

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทาง ข้ามไปที่การค้นหา
คาร์ทริดจ์โฟโนคอยล์เคลื่อนที่ Audio Technica AT-F3

ตลับแม่เหล็กหรือที่เรียกกันทั่วไปว่าตลับแผ่นเสียงหรือตลับ เสียง หรือ (เรียกขาน) ปิ๊กอัพ เป็นตัวแปลงสัญญาณ ไฟฟ้า ที่ใช้เล่นแผ่นเสียงบนเครื่องเล่น แผ่นเสียง

คาร์ทริดจ์ประกอบด้วย สไตลัสแบบถอดได้หรือแบบติดถาวรส่วนปลาย ซึ่งมักจะเป็นอัญมณี เช่น เพชรหรือไพลิน ซึ่งจะสัมผัสทางกายภาพกับร่องบันทึก ในการใช้งานที่ได้รับความนิยมและในศัพท์แสง ของ นักจัดรายการ มักเรียกสไตลัสและบางครั้งใช้ทั้งตลับว่าเข็ม ในขณะที่สไตลัสเคลื่อนไปตามร่องฟันปลา มันสั่นคานเท้าแขนซึ่งติดตั้งแม่เหล็กถาวรซึ่งเคลื่อนที่ระหว่างสนามแม่เหล็กของชุดขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าในตลับ (หรือในทางกลับกัน: ขดลวดจะติดตั้งอยู่บนคานเท้าแขน และแม่เหล็กจะอยู่ ในตลับ) สนามแม่เหล็กที่เคลื่อนตัวจะสร้างกระแสไฟฟ้าในขดลวด สัญญาณไฟฟ้าที่สร้างโดยคาร์ทริดจ์สามารถขยาย ได้แล้วแปลงเป็นเสียงด้วยลำโพง [1]

ประวัติ

ปิ๊กอัพแผ่นเสียงไฟฟ้าชนิดแรกที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์เปิดตัวในปี 1925 แม้ว่าระบบแม่เหล็กไฟฟ้าจะมีความคล้ายคลึงกับคาร์ทริดจ์แม่เหล็กรุ่นหลังๆ อยู่ โดยมีแม่เหล็กเกือกม้า ขนาดใหญ่ และใช้เข็มเหล็กแบบใช้ครั้งเดียวทิ้งที่ผลิตจำนวนมากอย่างไม่ถูกต้อง ซึ่งเป็นมาตรฐานตั้งแต่ เครื่องเล่นแผ่นเสียงดิบแผ่นแรกปรากฏขึ้นในยุค 1890 ระบุน้ำหนักในการติดตามเป็นออนซ์ ไม่ใช่กรัม ปิ๊กอัพแบบแม่เหล็กรุ่นแรกนี้ครองตลาดอย่างสมบูรณ์ในช่วงทศวรรษที่ 1930 แต่เมื่อสิ้นสุดทศวรรษนั้น ปิ๊กอัพแบบแม่เหล็กก็ถูกแทนที่ด้วย เพีย โซอิเล็กทริก ที่เบากว่าประเภทปิ๊กอัพคริสตัล การใช้เข็มโลหะแบบใช้แล้วทิ้งที่มีอายุสั้นยังคงเป็นมาตรฐาน ในช่วงหลายปีแห่งความมั่งคั่งและความต้องการของผู้บริโภคที่รอมานานทันทีหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 เนื่องจากเครื่องเล่นแผ่นเสียงรุ่นเก่าที่มีปิ๊กอัพหนักมากถูกแทนที่ ปลายสไตลัสที่แม่นยำและใช้งานได้ยาวนานซึ่งทำจากแซฟไฟร์หรือออสเมียม โลหะหนักที่แปลกใหม่ ได้รับความนิยมมากขึ้น . อย่างไรก็ตาม บันทึกสำหรับใช้ในบ้านยังคงเล่นที่ 78 รอบต่อนาที และส่วนใหญ่ยังคงทำจากสารขัดถูครั่งแบบเก่าที่คิดค้นขึ้นเพื่อให้จุดของเข็มเหล็กสึกอย่างรวดเร็วเพื่อให้พอดีกับร่อง

การเปิดตัว "อัลบั้ม" ของแผ่นเสียง 33 13  รอบต่อนาที ในปี 1948 และแผ่นเสียง 45 รอบต่อนาที " ซิงเกิลในปีพ.ศ. 2492 ผู้บริโภคได้อัปเกรดเป็นเครื่องเล่นแผ่นเสียงแบบหลายความเร็วใหม่โดยใช้สไตลัส "microgroove" ที่มีขนาดเล็กลง จากนั้นแซฟไฟร์และเพชรกลายเป็นวัสดุปลายสไตลัสมาตรฐาน ในตอนแรก สไตลัสใหม่ได้รับการติดตั้งในเพียโซอิเล็กทริกที่เล็กกว่าและเบากว่า ตลับคริสตัลหรือเซรามิกประเภททั่วไปที่พบในเครื่องเล่นแผ่นเสียงแบบพกพาราคาไม่แพงตลอดยุค phonographic ตลับเซรามิกยังคงถูกนำมาใช้ในเครื่องเล่นแผ่นเสียง "ย้อนยุค" และคอมแพคส่วนใหญ่ในปัจจุบันส่วนหนึ่งเป็นเพราะค่อนข้างแข็งแกร่ง และทนทานต่อความเสียหายจากการจับถือโดยประมาทแต่ส่วนใหญ่เป็นเพราะราคาไม่แพง อย่างไรก็ตาม ในช่วงปี 1950 รุ่นใหม่มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และได้มาตรฐาน สูงตลับแม่เหล็กปรากฏขึ้นและได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วในหมู่ผู้ที่ชื่นชอบความเที่ยงตรงสูงเนื่องจากประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในการได้ยิน การปฏิบัติตามข้อกำหนดในระดับสูงยังช่วยลดการสึกหรอของข้อมูลอีกด้วย ในไม่ช้าพวกเขาก็กลายเป็นมาตรฐานในทุกระบบ ยกเว้นระบบเสียงส่วนประกอบที่ถูกที่สุด และเป็นประเภทคาร์ทริดจ์ปิ๊กอัพที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน

การออกแบบและการก่อสร้าง

ตลับประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่าง: สไตลัส เสาเข็ม แม่เหล็ก ขดลวด และตัวเครื่อง สไตลัสเป็นส่วนต่อประสานกับพื้นผิวบันทึกและติดตามการปรับในร่องเมื่อใช้งาน โดยทั่วไปจะทำจากเพชรขัดเงาขนาดเล็กหรืออัญมณีอุตสาหกรรมอื่นๆ คานเท้าแขนรองรับสไตลัสและส่งแรงสั่นสะเทือนจากมันไปยังชุดคอยล์/แม่เหล็ก [2]ปกติแล้วจะทำจากโบรอนหรืออลูมิเนียม และก่อนหน้านี้เบริลเลียมแม้ว่าผู้ผลิตบางราย (เช่นDynavector ) จะวางตลาดโมเดลด้วยคานเท้าแขนอัญมณีที่แปลกใหม่ [3]ตลับแม่เหล็กเคลื่อนที่บางรุ่นมีส่วนประกอบย่อยของสไตลัส-คานยื่นแบบถอดได้ ซึ่งช่วยให้เปลี่ยนได้โดยไม่ต้องถอดและเปลี่ยนตลับหมึกทั้งหมดเมื่อใส่สไตลัส [4]

ควบคู่ไปกับโทนอาร์ม ฟังก์ชันของตัวคาร์ทริดจ์คือการทำให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวมีแท่นอยู่กับที่ เพื่อให้สามารถติดตามร่องได้อย่างแม่นยำ [2]

ประเภท

ในระบบความเที่ยงตรงสูง ปิ๊กอัพคริสตัลและเซรามิกได้ถูกแทนที่ด้วยคาร์ทริดจ์แม่เหล็ก โดยใช้แม่เหล็กเคลื่อนที่หรือคอยล์เคลื่อนที่

เมื่อเทียบกับปิ๊กอัพคริสตัลและเซรามิก ตลับแม่เหล็กมักจะให้ความแม่นยำในการเล่นที่ดีขึ้นและลดการสึกหรอของบันทึกโดยการติดตามร่องด้วยแรงกดที่เบากว่า ตลับแม่เหล็กใช้แรงในการติดตามที่ต่ำกว่า และลดโอกาสเกิดความเสียหายของร่อง พวกเขายังมีแรงดันเอาต์พุตที่ต่ำกว่าปิ๊กอัพคริสตัลหรือเซรามิกในช่วงเพียงไม่กี่มิลลิโวลต์จึงต้องการการขยายเสียงที่มากขึ้น

ตลับแม่เหล็กเคลื่อนที่ (MM) และตลับเหล็กเคลื่อนที่ (MI)

ในตลับแม่เหล็กเคลื่อนที่ คานเท้าแขนของสไตลัสมีแม่เหล็ก ถาวรขนาดเล็ก ซึ่งวางอยู่ระหว่างขดลวดคงที่สองชุด (ในคาร์ทริดจ์สเตอริโอโฟนิก) ก่อตัวเป็นเครื่องกำเนิดแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดเล็ก เมื่อแม่เหล็กสั่นสะเทือนเพื่อตอบสนองต่อสไตลัสตามร่องบันทึก แม่เหล็กจะเหนี่ยว นำให้เกิด กระแสไฟฟ้าขนาดเล็กในขดลวด

เนื่องจากแม่เหล็กมีขนาดเล็กและมีมวลน้อย และไม่ได้เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดแบบกลไก (เช่นเดียวกับในตลับเซรามิก) สไตลัสที่ปรับอย่างเหมาะสมจะตามร่องตามร่องอย่างเที่ยงตรงมากขึ้นในขณะที่ต้องการแรงในการติดตามน้อยลง (แรงกดลงบนสไตลัสที่ลดลง)

ประเภทของเหล็กที่เคลื่อนที่และแม่เหล็กเหนี่ยวนำ (ADC เป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดี) มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ของเหล็กหรือโลหะผสมที่เป็นเหล็กอื่นๆ ควบคู่ไปกับคานเท้าแขน (แทนที่จะเป็นแม่เหล็ก) ในขณะที่แม่เหล็กถาวรขนาดใหญ่กว่าจะอยู่บนขดลวด โดยให้ความจำเป็น สนามแม่เหล็ก.

ตลับขดลวดเคลื่อนที่ (MC)

ไดอะแกรมของตลับขดลวดเคลื่อนที่ แสดงส่วนประกอบที่สำคัญ

การออกแบบ MC เป็นเครื่องกำเนิดแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดเล็กอีกครั้ง แต่ (ต่างจากการออกแบบ MM) โดยที่แม่เหล็กและขดลวดกลับด้าน: ขดลวดติดอยู่กับเสาเข็มและเคลื่อนที่ภายในสนามแม่เหล็กถาวร ขดลวดมีขนาดเล็กและทำจากลวดที่ละเอียดมาก

เนื่องจากจำนวนขดลวดที่สามารถรองรับได้ในกระดองดังกล่าวมีน้อย ระดับแรงดันไฟขาออกจึงมีขนาดเล็กตามลำดับ ผลลัพธ์ที่ได้คือสัญญาณเพียงไม่กี่ร้อยไมโครโวลต์ และทำให้เกิดเสียงท่วมท้นได้ง่ายขึ้น ทำให้เกิดเสียงฮัม ฯลฯ ดังนั้นจึงเป็นการท้าทายมากขึ้นที่จะออกแบบพรีแอมพลิฟายเออร์ที่มีอินพุตสัญญาณรบกวนต่ำมากซึ่งจำเป็นสำหรับคาร์ทริดจ์ขดลวดเคลื่อนที่ ดังนั้น "การก้าวขึ้นไปอีกขั้น" หม้อแปลงไฟฟ้าบางครั้งใช้แทน

อย่างไรก็ตาม มีคาร์ทริดจ์คอยล์เคลื่อนที่ "กำลังสูง" จำนวนมากที่มีระดับเอาต์พุตคล้ายกับคาร์ทริดจ์ MM [4]

ตลับขดลวดเคลื่อนที่เป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำขนาดเล็กมาก และโดยทั่วไปแล้วจึงมีราคาแพง แต่มักเป็นที่ชื่นชอบของผู้รักเสียงเพลงเนื่องจากประสิทธิภาพที่ดีขึ้นตามอัตวิสัย

คาร์ทริดจ์ย้ายไมโครครอส (MMC)

การออกแบบ MMC ถูกคิดค้นและจดสิทธิบัตรโดยBang & Olufsen [ต้องการอ้างอิง ] คาร์ ทริดจ์ MMC เป็นรูปแบบหนึ่งของการออกแบบ Moving Iron ( MI ) แม่เหล็กและขดลวดจะอยู่กับที่ในขณะที่ไม้กางเขนขนาดเล็กเคลื่อนที่ด้วยสไตลัส ซึ่งจะทำให้ระยะห่างระหว่างแขนของไม้กางเขนและแม่เหล็กต่างกันไป อ้างว่าการออกแบบ MMC ช่วยให้สามารถแยกช่องสัญญาณได้ดีกว่า[ ต้องการอ้างอิง ]เนื่องจากการเคลื่อนไหวของแต่ละช่องจะปรากฏบนแกนที่แยกจากกัน

แม่เหล็กเคลื่อนที่กับขดลวดเคลื่อนที่

คาร์ทริดจ์แม่เหล็กเคลื่อนที่พบได้ทั่วไปที่ 'ระดับล่างสุด' ของตลาด ในขณะที่ 'ระดับสูงกว่า' มักจะถูกครอบงำด้วยการออกแบบขดลวดเคลื่อนที่ การอภิปรายว่าการออกแบบ MM หรือ MC สามารถสร้างเสียงที่ดีกว่าได้ในท้ายที่สุดหรือไม่นั้นมักจะร้อนรนและเป็นส่วนตัว ความแตกต่างระหว่างสองสิ่งนี้มักจะไม่ชัดเจนด้วยราคาและการพิจารณาการออกแบบ - เช่น คาร์ทริดจ์ MC ที่ต้องการการขยายแบบสเต็ปอัพอื่นมีประสิทธิภาพดีกว่าคาร์ทริดจ์ MM ที่ผลิตอย่างดีซึ่งต้องการขั้นตอนส่วนหน้าที่เรียบง่ายกว่านี้หรือไม่

  • คาร์ทริดจ์ MC มีการเหนี่ยวนำและอิมพีแดนซ์ต่ำมาก ซึ่งหมายความว่าผลกระทบของความจุ (ในสายเคเบิลที่เปลี่ยนจากคาร์ทริดจ์ไปยังพรีแอมป์) นั้นเล็กน้อยมาก ซึ่งแตกต่างจากคาร์ทริดจ์ MM ซึ่งค่อนข้างจะมีความเหนี่ยวนำและอิมพีแดนซ์สูงมาก ในระยะหลัง ความจุของสายเคเบิลอาจส่งผลเสียต่อความเรียบของการตอบสนองความถี่และความเป็นเส้นตรงของการตอบสนองเฟส สิ่งนี้จะอธิบายถึงความได้เปรียบทางเสียงที่อาจเกิดขึ้นกับประเภท MC
  • เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าคาร์ทริดจ์ MC มีมวลเคลื่อนที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม คาร์ทริดจ์ MM ที่มีคุณภาพสามารถให้มวลเคลื่อนที่ต่ำหรือต่ำกว่าคาร์ทริดจ์ MC บางตัวได้ ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีล้ำสมัย EPC-100CMK4 ที่มีมวลส่วนปลายที่มีประสิทธิภาพ 0.055 มก. ของการออกแบบแม่เหล็กเคลื่อนที่ คาร์ทริดจ์ขดลวดเคลื่อนที่ Denon DL-301 ยอดนิยมมีมวลปลายที่มีประสิทธิภาพ 0.270 มก. ในการเปรียบเทียบ
  • ในการแยกแยะตลับหมึกตามเครื่องยนต์ (MC vs MM) มองข้ามความจริงที่ว่ารูปร่างปลายปากกา (รูปทรงกรวยเทียบกับรูปทรงรีเทียบกับรูปทรงขั้นสูง), การติด (ผูกมัดกับสีนู้ด), วัสดุคานยื่น (อลูมิเนียม vs โบรอน vs เบริลเลียม) และการออกแบบคานเท้าแขน (ก้านแข็งเทียบกับ ท่อรีด) มีอิทธิพลอย่างมากต่อเสียง และอาจส่งผลต่อคุณภาพเสียงที่แปรผันมากกว่าประเภทเครื่องยนต์ที่ใช้

คาร์ทริดจ์ MM โดยทั่วไปมีเอาต์พุต 3-6mV ซึ่งเข้ากันได้กับอินพุต MM ของพรีแอมพลิฟายเออร์ คาร์ทริดจ์ MC มีสองแบบ คือ เอาต์พุตต่ำ (ปกติ < 1.0mV) และเอาต์พุตสูง (มากกว่า 1.5mV); นอกจากนี้ยังมีบางรุ่นที่มีเอาต์พุตต่ำมาก (0.3mV หรือน้อยกว่า) คาร์ทริดจ์ MC เอาต์พุตสูงเป็นสัมปทานความเข้ากันได้กับอินพุต MM ของพรีแอมป์รุ่นเก่า คาร์ทริดจ์ MC ที่มีเอาต์พุตต่ำอาจสร้างเสียงรบกวนมากเกินไป หรือมีการขยายแอมป์ไม่เพียงพอในการขับเคลื่อนแอมพลิฟายเออร์ไปยังเอาต์พุตที่กำหนด หากใช้กับอินพุต MM พรีแอมพลิฟายเออร์โซลิดสเตตส่วนใหญ่มีอินพุต MC อัตราขยายสูงและสัญญาณรบกวนต่ำแยกต่างหากเพื่อรองรับสิ่งเหล่านี้ คาร์ทริดจ์ที่มีเอาต์พุตต่ำมากจำเป็นต้องมีขั้นตอนการขยายพรีโฟโนแยกต่างหากก่อนที่จะป้อนข้อมูลไปยังสเตจพรีแอมพลิฟายเออร์ MC หรือ MM

ตลับ "ลอนดอนเดคคา"

ตลับ เสียงDecca phono มีการออกแบบที่ไม่เหมือนใครโดยมีแม่เหล็กและขดลวดคงที่ ก้านสไตลัสประกอบด้วยปลายเพชร เหล็กอ่อนชิ้นสั้น และคานเท้าแขน รูปตัว L ที่ ทำจากเหล็กไม่เป็นแม่เหล็ก เนื่องจากวางเตารีดไว้ใกล้กับปลายมาก (ภายใน 1 มม.) จึงสามารถติดตามการเคลื่อนไหวของปลายได้อย่างแม่นยำมาก วิศวกรของ Decca เรียกสิ่งนี้ว่า "การสแกนในเชิงบวก" ความสอดคล้องในแนวตั้งและด้านข้างถูกควบคุมโดยรูปร่างและความหนาของคานเท้าแขน ตลับ Decca มีชื่อเสียงในด้านดนตรีมาก อย่างไรก็ตาม เวอร์ชันแรกๆ นั้นต้องการแรงติดตามมากกว่าการออกแบบที่แข่งขันได้ ทำให้สถิติกลายเป็นประเด็นที่น่ากังวล

อ้างอิง

  1. ^ ". . . :: Disc Recording Equalization Demystified by Gary A. Galo : : . . " . www.smartdevicesinc.com . สืบค้นเมื่อ2016-02-07 .
  2. ^ a b "เอกสารข้อมูลผลิตภัณฑ์" . Audiophile Systems Ltd. (c. 1997)
  3. ^ "ตลับ Dynavector mc mm" . ต้นทางสด เก็บถาวร 2014-08-31 ที่ Wayback Machineจากต้นฉบับเมื่อ 16 กันยายน 2014
  4. ^ a b "Dynavector DV-10x4 MKII" . TNT Audio

ลิงค์ภายนอก