黑胶唱头的调整--两种规盘及其调整方法

海菲茨的粉丝

一、缘起：

    执迷尔悟老师在本坛发标了一个帖子“黑胶唱盘唱头的调节方法-原则与实践”，http://www.jd-bbs.com/thread-3684593-1-3.html。执迷尔悟老师在帖子里详细讲述了黑胶唱头的调整方法，理论联系实际，讲的非常透彻，可以按图索骥，很多发烧友包括我自己都是用这个方法来调整的，取得了良好的效果，是黑胶发烧友入门必读。市面上销售的规盘就是用执迷尔悟老师介绍的方法制作的。

    上周五我到厦门，在联邦音响城偶遇黑胶达人张老师，向他老人家请教关于黑胶的调整问题，张老师向我展示了另一种黑胶规盘，并详细讲解了这种规盘的用法，我感到这种规盘与执迷尔悟老师介绍的规盘各有所长，结合使用，可以使唱机循迹角的调整更方便、准确，故发帖介绍一下，欢迎各位发烧友斧正。

    二、首先简单复习一下执迷尔悟老师帖子里介绍的方法（简称方法1）。

    这是市面上很容易卖到的规盘（以下简称规盘1）示意图，图1：

   

    循迹角的调整方法是：

    1、将唱针对准B点，调整唱头的角度，使唱头前端与规盘中那些平行线平行。B点半径为120.4mm（这个数据是有误差的，下面会提到）。

    2、将唱针对准A点，前后移动唱头（调整超距）并转动唱盘，使唱头前端与规盘中那些平行线平行，A点半径为66.04mm。

    3、反复重复上面1、2步，直到唱针分别对准A、B点时，唱头前端都与规盘中的平行线平行，唱头就调整到位了。

    以上方法的详细介绍详执迷尔悟老师的帖子。

    方法1的理论依据如下：

    1、这是黑胶唱机的唱盘与唱臂、唱头的关系示意图（图2）：

   

    根据图2，对三角形PCS应用余弦定理可得：

    R2+L2-2RLCOSβ=PC2=（L-D）2=L2-2LD+D2.......................（式1）

    Sinα=（R2+2LD-D2）/（2LR）.................................（式2）

    这就是唱头角度和位置关系的基本公式，式中：

        R：唱片音轨上任一点的半径，对于黑胶唱片，其最小值（即最内圈）为57.5mm， 最大值（即最外圈）为145mm

        α 角为唱针与音轨相切时，唱针和唱臂关系角。

        D称为唱臂的超距。

        L为唱臂的长度。     

     根据式（2）可以作出角α和半径R的函数关系图（图3）。

     

     从图3上可以看出，当唱针在唱片上移动时，对于任意一个超距，R变化时，角α也相应变化，α的最小值称为α0，即图3曲线的最低点；当唱针位于唱盘最内圈时，其半径为R1，相应α角度为α1；当唱针位于唱盘最外圈时，其半径为R2，相应α角度为α2。考察不同D值下R和α的函数曲线，我们可以看出，D值偏大时，最内圈角度α1大于最外圈的α2；D值偏小时，最内圈角度α1小于最外圈的α2，当D取值使得α1=α2时，唱头循迹角取α=（α1+α0）/2，则对应的循迹角误差△θ=（α1-α0）/2，这是数学上的最优解。要严格证明这一结论是很困难的，但试算结果标明，这个结论是成立的。根据以上论证可以得到下列公式（推导比较繁琐，故省略）：

    1) 超距D最佳值计算公式：D=-L0+sqrt（L02+8337.5）...........（式3），式中，L0是唱臂转轴到唱盘圆心的距离，L=L0+D，sqrt代表开根号。

    2) Sinα0=91.3099/（L0+D）..................................（式4）

    3）Sinα1=（3306.25-D2+2LD）/115L=101.25/（L0+D）...........(式5）

    4) α=（α1+α0）/2........................................（式6）

        α就是唱头安装的实际角度，当唱头实际安装角度为α时，唱头循迹角的最大误差值最小，即：     

       △θ=（α1-α0）/2........................................(式7）

    根据上述公式制成计算表格，分别对9寸、10寸、12寸臂进行计算，假定臂长L分别为228.6mm、254.0mm、304.8mm，计算结果如下表（表1）所示。

   

    从表格中可以看出，规盘上A点直径最佳解可以取66mm，B点的最佳解可以取127mm。这个结果可以适用于9寸到12寸的各种唱臂。

    三、另一种调整规盘（以下简称规盘2）。        

    规盘2示意图如图4所示：

   

    规盘与唱头、唱臂关系如图5所示：

   

    假设唱头角度已经按执迷尔悟老师的方法调整好，则唱头的循迹角和超距均为最佳值，此时，将唱针放到A点附近，并同时转动唱臂和唱盘，使唱针准确地落到A点上，并假定将唱盘固定住，则规盘2的作图过程如下（参见图5）：

    1、作半径为65.7mm（也可以近似取整数66mm）的圆。

    2、唱针所落的位置即为A点，过该点作圆的切线BC，并作一组BC的平行线。

    3、通过A点作切线BC的垂直线，也就是圆的直径，如图DE直线，并作一组DE的平行线。

    4、过唱臂转轴P点作直线DE的平行线PF。

    假定直径BC与直线PF之间的交点为G，圆心至直线PF的垂直距离为h，h的计算公式推导如下：

    从图5可以看出：L*sin(α)=R+h

            则：h=L*L*sin(α)-R，此处R=65.7

            则：h=L*sin(α)-65.7

    对于不同长度唱臂，分别计算h值如下，详表2：

   

    从计算结果中可以看出，对于9寸、10寸、12寸臂，h值都是基本相同的，可以统一取h=30.6mm，也就是说，按照本文所述作图法得到的规尺2适用于9寸、10寸、12寸的各种唱臂。按上述计算结果可以作出规盘2，A点跟规盘1的A点其实是一样的，当唱针落在A点，且唱头前额与规盘中的平行线平行时，唱头的超距和循迹角就都正确了。

    这种规盘的使用方法很简单，与作图的过程正好相反，方法如下（简称方法2）：

    1、将规盘放在唱盘上，旋转唱盘，使规盘中的直线FH对准唱臂的转轴，这个有一定的难度，需要好眼力，反复调整、瞄准。

    2、前后移动唱头，使唱针落在A点。

    3、转动唱头，使唱头前额与规盘中的平行线平行。

    4、反复校对一两遍，无误后将螺丝旋紧，唱头循迹角就调整到位了。

    怎么样，很方便吧。

    其实，我们可以把规盘1和规盘2合并，画在一个规盘上，如图6所示：

   

    做一条直线，与图中CD直线平行，且到圆心的垂直距离为30.6mm，就得到了二合一规盘。

四、两种规盘的优缺点总结：

    1、规盘1、方法1：

    优点：

    傻瓜化操作，唱针对准B点，调角度；唱针对准A点，调超距，反复进行直 至唱头角度正确，手法熟练的话，可以调整得非常精确，效果良好。

    缺点：

    需要反复操作，这种方法不需要事先知道超距，只需A、B两处都调整到位，超距和角度就都自然可以调整到正确值，但是，当唱针落在B点，调好角度后，将唱针落到A点上，调整超距时，唱头角度可能又会变化，又需要把唱针移到B点，重新调整角度，手法不够熟练的话，需要来回反复，很是烦人，我自己一般要调整半个小时到一个小时才能调准，常常调的眼睛都花了。

    2、规盘2、方法2：

    优点：

    把规盘位置对好（直线HG的延长线对准唱臂转轴）后，将唱针落在A点上，超距就正确了，再转动唱头把角度调好，就调准了，它避免了用规盘1来回调整的麻烦，规盘1对于超距和角度是分两个点进行的，规盘2可以在同一点就把超距和角度都调整到位，要方便很多，对于初学者来说可能会容易一些。

    缺点：

    要使直线HG的延长线对准唱臂转轴是有困难的，没有专用工具的话，只能靠眼睛估计，误差可能较大，这个误差会影响超距，所以，HG与唱臂转轴的对准是使用规盘2的关键，掌握不好的话，调整出来的误差较大，而且无校核，调好后心中没底。

    3、总结：

    由于两者方法各有优缺点，实际使用时，可以两者结合，使用自己DIY的二合一规盘，先用方法2把唱头调好，然后用方法1进行校核，如果误差不符合要求则重新调整，直至符合要求。当然，熟练之后就可以随心所欲了，正所谓殊途同归是也。

    怎么样，很有意思吧。

    抛砖引玉，欢迎各位发烧友斧正。

执迷尔悟

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海菲茨的粉丝兄弟的规盘2很有创意，真聪明的方法， 清晰的思路，太棒了！！这是我迄今为止读到的最好的关于黑胶唱头调整的文章，简直是出色的论文，这篇文章值得发表。等我有时间时再细细地读一遍， 一定做一个“规盘2”， 试试看。

有个问题，在图4里，线段FG到圆心的垂直距离h就是表格2最下一行的数值30.62，30.60，30.58 对吗？为什么你在接下来的文中说 “从计算结果中可以看出，对于9寸、10寸、12寸臂，h值都是基本相同的，可以统一取h=25.6mm”， 这个25.6mm是从何而来的？为什么不是30.6mm了？
最后在图6的下方那段文字里可能有个笔误，25.6写成2.56mm了。

再次感谢海菲茨的粉丝兄弟的好帖子， 好分享

十个女仔

好分享

zhongyong15

好贴！

中山麦哥

好帖要进来学习!

发烧有节制

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先赞楼主，再学习领会

firefive

好帖，跟学习奥数一些样

执迷尔悟

海菲茨的粉丝兄弟不仅对非常有创意的规盘2进行了透彻的解释和介绍，还非常完美地从解析式出发把规盘1的老方法加以发挥完善，淋漓尽致，更配合图3表1既形象又精确地把原本看似纷繁复杂的唱头调校问题作出终极的解释，一目了然，没有或者但是，太棒了，太好了  感谢海菲茨的粉丝兄弟的好帖子

andyyao

老式LP唱针的调较确实繁琐并对使用者的调教经验有相当高的要求,现代技术发展很快,完全可做到精密直线式循迹法(几乎零误差)读取LP唱片信息,这也是高端LP唱机机采用唱臂固定不动,靠精密伺服直线运动的唱针在LP盘上工作.楼主钻研精神值得赞扬,论谈也需要更多这种营养帖.

CGP

     非常好的技术帖。赞！

海菲茨的粉丝

执迷尔悟 发表于 2015-3-11 06:34
海菲茨的粉丝兄弟的规盘2很有创意，真聪明的方法， 清晰的思路，太棒了！！这是我迄今为止读到的最好的关于 ...

您过奖了，我都有点不好意思了。
感谢您的热情鼓励、支持、指点，您提到的帖子里的错误我已经改过来了。出这个差错的原因是，第一次计算h时，误将α0当作α代入公式，导致错误，后来发现了这个问题，所以，表格中的数据修改过来了，但其他地方忘了改了。

海菲茨的粉丝

十个女仔 发表于 2015-3-11 09:23
好分享

感谢您的关注和支持。

海菲茨的粉丝

zhongyong15 发表于 2015-3-11 11:45
好贴！

感谢您的关注和支持。

海菲茨的粉丝

zhongyong15 发表于 2015-3-11 11:45
好贴！

感谢您的关注和支持。

海菲茨的粉丝

中山麦哥 发表于 2015-3-11 11:48
好帖要进来学习!

感谢麦哥的支持。