Анонс

Практические измерения помех от вибраций движущего механизма проигрывателей
Расширение диапазона частот современных устройств воспроизведения в сторону низких частот, а также значи­тельное повышение податливости подвижной системы звукоснимате­лей и возможное благодаря этому уменьшение прижимной силы, к сожалению, обусловливают иногда увеличение воспринимаемых на слух помех от движущего механизма проигрывателя. Напряжение на выходе звукоснимателя при проигрывании немых канавок пластинки, обусловленное несимметричностью вращающихся деталей и вибра­циями движущего механизма, называют в общем случае напряже­нием помех от вибраций. Различают два режима измерений напря­жения помех от вибраций: по характеристике, оценивающей равно­мерно (по частоте) все составляющие помех в низкочастотном диа­пазоне, и по взвешенной характеристике, согласованной со свойства­ми слуха (рис. 20). ... Далее...

Двигатели, применяемые в проигрывателях

Из практического опыта известно, что примененный в проигрывателе двигатель оказы­вает большое влияние на равномерность частоты вращения и детона­цию. Ниже эти влияния рассматриваются подробно.

Как указывалось выше, принципиальное различие синхронных и асинхронных двигателей переменного тока заключается в их чувст­вительности к нагрузкам. На рис. 7 приведены зависимости частоты вращения от момента нагрузки для некоторых двигателей проигрыва­телей.

Проигрыватель виниловых пластинок - частота вращения и момент нагрузки

Рис. 7.

Зависимость частоты вра­щения двигателя от момента на­грузки.

а — двухполюсный асинхронный дви­гатель; б, в — четырехполюсные асин­хронные двигатели


Кривая а представляет собой характеристику двухполюсного двигателя, который обычно устанавливают в недорогие проигрывате­ли виниловых пластинок. Кривая б) показывает характеристику четырехполюсного двигате­ля, которым оснащают высококачественные проигрыватели с авто­матической сменой пластинок. Этот двигатель имеет относительно большой предельный момент нагрузки, равный примерно 190*10-4 Нм. При уменьшении нагрузки в процессе продвижения тонарма от края к центру пластинки частота вращения должна непрерывно повышать­ся. Это повышение будет тем меньше, чем левее на характеристике будет выбрана рабочая точка. Можно предположить, что поставлен­ный на пластинку звукосниматель, работающий обычно при неболь­шой величине прижимной силы, не может значительно затормозить тяжелый диск. При величине прижимной силы звукоснимателя 0,03 Н тормозящий момент на внешних канавках пластинки имеет максимальное значение Rpµ=0,15*0,3*0,03≈15*10-4 Нм, где R —радиус канавки (м); р — величина прижимной силы звукоснимателя (Н);  µ— коэффициент трения материала пластинки. Если эту нагрузку пересчитать на вал двигателя с учетом коэффициента снижения ско­рости, то получится, что даже такие незначительные тормозящие мо­менты могут вызвать изменение частоты вращения. Приведенные на рис. 7 характеристики показывают, что двигатель работает без запа­са.

Для проигрывателей виниловых пластинок с автоматической сменой пластинок вращающий момент двигателя должен иметь величину, достаточную для возобновления процесса работы в случае кратковременного отключе­ния напряжения сети. Для проигрывателей с тяжелыми дисками пу­сковой момент двигателя должен быть подобран так, чтобы время установления частоты вращения не было слишком большим. Эти тре­бования необходимо учитывать при выборе двигателя для проигры­вателя.

 

тут виниловые пластинки


На практике возникают еще два фактора, которые могут ока­зывать значительное влияние на равномерность частоты вращения. Это колебания напряжения сети питания и изменения температуры. Зависимость установившейся частоты вращения двухполюсного асин­хронного двигателя (в режиме холостого хода) от напряжения сети показана на рис. 8, из которого видно, что при уменьшении напря­жения частота вращения изменяется сильнее, чем при увеличении его¹ .


1 По ГОСТ 18631-73 допустимые отклонения от номинального значения ча­стоты вращения (при изменении напряжения питания на ±10%) составляют ±2,1% для проигрывателей третьего класса и ±0,55% для проигрывателей выс­шего класса. — Прим. ред.


Проигрыватель виниловых пластинок - асинхронный двигатель

Рис. 8.

Зависимость частоты вращения двухполюсного асинхронного двигателя от напряжения сети в режиме холостого хода.

Несмотря на то, что по стабильности частоты вращения двигатель б (см. рис. 7) кажется подходящим, вопрос его использования в высококачественных проигрывателях виниловых пластинок является спорным вследствие повышенного потребления тока и более сильных вибраций, обуслов­ленных интенсивным магнитным полем. Поэтому более перспектив­ным является двигатель, характеристика которого представлена кри­вой в (рис. 7).

Неравномерности вращения высокоскоростных двигателей пере­даются через жесткую редукционную передачу медленно вращающе­муся диску проигрывателя и создают при воспроизведении низкоча­стотные, преимущественно периодические, детонации. Если известно, что основной составляющей детонации является близкая к синусоиде помеха с частотой 23—27 Гц, то причиной неравномерности является четырехполюсный двигатель, ротор которого вращается с частотой f=np/60, где n — частота вращения магнитного поля; р — число пар полюсов статора. Двухполюсные двигатели вследствие эллиптиче­ской формы вращающегося поля редко применяются в высококаче­ственных проигрывателях виниловых пластинок, хотя их частоты детонации лежат в об­ласти 50 Гц. Увеличенный момент вращения у двигателей с внешним ротором способствует улучшению равномерности его вращения. По­этому в современных высококачественных проигрывателях все чаще применяются гистерезисные синхронные двигатели, которые благо­даря особой клеточной обмотке раскручиваются асинхронно и затем плавно синхронизируются частотой сети.

 

Интернет-магазин виниловых пластинок


В проигрывателях применяют также четырехполюсные однофаз­ные конденсаторные двигатели (рис. 9), которые имеют обмотки для трехфазного тока.

Проигрыватель виниловых пластинок - схемы питания

Рис. 9.

Схемы включения двигателей с питани­ем от сети и от автономного источника (бата­рей)

а — асинхронный двигатель с расщепленными полю­сами; б — асинхронный двигатель с фазовращающей цепочкой; в — однофазный асинхронный двигатель о обмоткой трехфазного тока; г — система регулирова­ния частоты вращения в двигателе с автономным пи­танием; д — регулирование частоты вращения двига­теля при помощи тахогенератора.

Двигатели этого типа при большой плавности хода и незначительных полях рассеяния имеют высокую стабильность частоты вращения, что объясняется более равномерным заполнением воздушного зазора по сравнению с двухполюсными двигателями. Ем­кость конденсатора С фазовращающей цепочки, необходимого в схе­мах типов б и в (рис. 9), достаточно критична. От правильного вы­бора этой емкости зависят момент вращения, равномерность частоты вращения и плавность хода. Подстроечный резистор R служит для установления минимальной детонации.

Проигрыватели виниловых пластинок с питанием от автономных источников (батарей) по стабильности скорости уступают проигрывателям с питанием от сети, так как к снижению частоты вращения двигателя постоянного тока добавляется нестабильность, обусловленная снижением напря­жения батарей. Центробежные устройства независимо от того, под­ключают ли они источник тока непосредственно или через транзис­тор, работают недостаточно надежно. На рис. 9, г показана схема центробежной регулировки частоты вращения двигателя в проигры­вателе с автономным питанием. Последовательно с двигателем вклю­чен эмиттерно-коллекторный переход транзистора Т, выполняющего функцию регулирования. При частоте вращения, меньшей номиналь­ной, центробежный контакт замыкается и через резистор R на базу подается отрицательное напряжение такой величины, что переход коллектор — эмиттер транзистора становится низкоомным (транзис­тор отпирается). В этом случае двигатель получает полное напряже­ние батареи, и частота вращения повышается. Если частота враще­ния превысит номинальное значение, то центробежный контакт от­ключит напряжение на базе, сопротивление транзистора увеличится, и частота вращения понизится. Эта регулировка работает по методу двух точек, который требует значительного изменения частоты вра­щения ±Δn для срабатывания регулятора. Время и последователь­ность переключений данной системы устанавливают в соответствии с Δn в зависимости от момента нагрузки двигателя и величины на­пряжения батареи. Конденсаторы гасят импульсы переключения и сглаживают пульсации, возникающие в процессе переключения.

Новую систему регулирования частоты вращения применила фир­ма «Telefunken» в проигрывателе Musikus-108NB. Как показано на рис. 9, д, с двигателем жестко связан тахогенератор, который выра­батывает переменный сигнал, зависящий от частоты вращения дви­гателя. Этот управляющий сигнал после выпрямления в мостовой диодной схеме В подается на регулирующий усилитель на транзисто­ре Т2, который управляет транзистором Т1, служащим делителем на­пряжения для двигателя. Если, например, частота вращения повы­шается, то на базу транзистора Т2 поступает более высокий положи­тельный   потенциал   и   сопротивление   транзистора  уменьшается.

Вследствие этого транзистор Т1 становится более высокоомным и на­пряжение на двигателе уменьшается, поэтому частота вращения па­дает. Как показано на рис. 10, частота вращения вала двигателя по­стоянного тока, управляемого транзисторной схемой, не слишком критична к изменению напряжения питания при условии, что величи­на нагрузки остается незначительной.

Проигрыватель виниловых пластинок - измерение частоты вращения

Рис. 10.

Измерение частоты враще­ния регулируемого двигателя с ба­тарейным питанием в зависимости от напряжения батарей и момента нагрузки

Если двигатель проигрывателя не работает в оптимальном режиме, то при воспроизведении пла­стинки диаметром 30 см изменение частоты вращения может превысить 2%.

В последнее время в про­игрывателях виниловых пластинок высшего класса с питанием от сети переменного тока для привода диска при­меняют регулируемые двигате­ли постоянного тока. Управляющий сигнал получается непо­средственно от вращающегося диска и поступает в систему регулирования. Структурная схема подобной системы при­вода, примененной в проигры­вателе TTS-3000 фирмы "Sony", показана на рис. 11.

Проигрыватель виниловых пластинок - структурная схема

Рис. 11.

Структурная схема регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока высококачественного проигрывате­ля типа TTS-3000 фирмы "Sony"

1 — генератор синусоидального напряжения; 2—усилитель переменного напряжения; 3 — двусторонний ограничитель; 4 — частотный дискрими­натор; 5 — усилитель постоянного тока; б — двигатель; 7 — цепь регу­лирования

Генератор вырабатывает сигнал с часто­той f0, который после усиления и ограничения подается на ди­скриминатор, характеристика которого приводится на рис. 12.

Проигрыватель виниловых пластинок - характеристика контура

Рис. 12.

Характеристика контура для регулирова­ния частоты вращения двигателя постоянного тока в проигрывателе ти­па TTS-3000 фирмы "Sony"

При изменении частоты враще­ния диска частота f0 изменяет­ся на Δf, что вызывает про­порциональное  изменение  напряжения питания на ΔU низкоомного двигателя постоянного тока, а, следовательно, понижение или повышение его частоты вращения. Интересное решение проблемы равномерности частоты вращения осуществила фирма «Thorens» в новом прецизионном электропроигры­вателе TD-125, в котором переключение трех выбранных частот вра­щения диска и их подстройка выполняются с помощью электроники.

В отличие от проигрывателя виниловых пластинок фирмы «Sony» здесь применен низковольт­ный синхронный двигатель, частота вращения которого, как извест­но, определяется частотой питающего напряжения. Последнее уп­равляется мгновенной частотой вращения диска при помощи конту­ра регулирования.

Фирмы «Sony» и «Thorens» указывают в рекламных проспектах для проигрыва­телей виниловых пластинок коэффициент детонации, равный ±0,08%. Это, конечно, чрез­вычайно незначительные изменения скорости, которые замечают на слух только тренированные слушатели.