2014年7月7日 星期一

改善針壓計的磁性問題

量針壓最正確的方式是去買一個針壓計。不過應該有不少人跟我一樣會用一個微量的數位秤來取代針壓計,我就是用 50g 的數位秤來量針壓,老婆也是用這個來量食材調味料的份量,一物多用,I like。

不過數位秤設計不是用來量針壓的,使用上有些麻煩,必須把轉盤拆下然後把數位秤墊高到和轉盤一樣高,才能將唱針放到數位秤的盤子上量針壓。但是這些小麻煩都還好,畢竟針壓不是天天在調整。
只是一直奇怪,為什麼每次量都會有零點幾克的變化,尤其是唱針落點在秤盤中心和邊緣時顯示的重量差很大。一直以為是秤子的缺陷,直到發現老婆量食材,隨便放隨便準,才發現原來數位秤並不是無磁性的,唱頭的磁鐵會影響讀值。因為秤內有鐵的材質,導致唱針落在不同位置會受到不同的磁力而影響結果。

知道了問題就好解決,首先要想辦法使量測時唱頭不要在數位秤上。用了幾樣東西就能達成:


左邊是遙控飛機用的工具 --- 量螺旋槳平衡的平衡器,中間是壞掉的直升機主旋翼一隻,呵呵,前陣子玩遙控模型,確實對 DIY 有很大助益!
最右邊當然是數位秤了。


找到壞掉的直升機主旋翼的重心,黏在平衡器的轉軸上。然後如下圖將整組放在唱盤上,現在多了翹翹板,數位秤放在轉盤旁就好,不必拆轉盤了。


然後在翹翹板靠數位秤端上放一個大於針壓 1.5g 小於 10g 的重物後,將數位秤歸零。


此時將唱針落下,位置要在和重物等距的另外一端上,數位秤就會顯示出針壓的"負"值,這是因為翹翹板是讓重物抬起的關係,但完全不影響使用,顯示的數值就是針壓,負號不看就好了。

現在,唱頭的磁力再也不會影響數位秤了。



2014年6月5日 星期四

正切唱臂再調整


這個正切唱臂經過這幾天把玩,逐漸了解跳針問題的解決之道。
滑輪式正切唱臂其實不可避免的一定會比單支點唱臂的循軌能力差,因為一個微小的唱針頭要帶動針桿、唱頭乃至整隻臂及滑輪機構,只靠僅有 1.5g 的針壓循著音軌而行,真是太勉為其難了。
因此,被動式正切唱臂的循軌能力必須小心處理以下影響因素:
1. 橫向滑動的摩擦力
2. 整個 Carriage 含唱頭、唱頭蓋、臂管、滑輪組合、重錘的重量
3. 臂管引線對橫向滑動的影響

關於第一項摩擦力,選擇質優的軸承是第一要務。理論上最佳選擇是空氣軸承,但前一篇已說過,使用上太麻煩了,一邊聽唱片還要一邊打氣我可不想,這種玩法玩幾次應該就變擺飾品了吧。普通軸承最基本選擇還是日製軸承,千萬別用中國製的,滑順度真的差很多。而且盡量選越小型越輕的越好,但輪子外徑卻不能太小以免影響在軌道滑行的能力,我在網路上看到正切臂都是直接以軸承當滑輪,就不可能選太小顆軸承了。我選用田宮四驅車的導輪自覺得是對的,因為用的軸承很小,而外輪是鋁合金應該比同直徑的軸承輕。另外可選陶瓷軸承,它有更佳的摩擦力表現,質輕且耐高溫高速,但後兩項耐高溫高速優點倒不是此處重點。我發現田宮模型還真有陶瓷軸承改裝品,以後再來試試。

其實這幾天玩下來發現滑輪選對了後兩項重量跟引線的影響反而比摩擦力更大。 整個 Carriage 的重量越小,慣性越小。這點在圓心不正的唱片上更顯重要,在這樣的唱片上運行,可以看到不只滑輪左右滾動,更看到針桿為了拉回 Carriage 很吃重的左右歪斜,所以降低重量是絕對重要的。
因此我再度把唱臂調短,並且如圖把原本 8mm 碳纖棒鋸掉後半段,改為 6mm 的在插入 8mm 管中。這樣重量僅剩 3.66g. 另外重錘改為一小塊 5g 的 PVC 角材,如此整個 Carriage 的重量含唱頭終於控制在 35g 以內。
哈哈,這樣克克計較的減重法好像之前玩模型飛機的感覺喔!
最後,將臂管引線再理一理,唱臂無論在左或在右都千萬要順不要有扭曲,否則即使是用 0.06mm 這麼細的線一樣讓你跳針連連。
以上三項處理好後,目前試過不少唱片都過關了,下次再買陶瓷軸承來試試。

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2014年5月24日 星期六

自製被動式正切唱臂


DIY 正切唱臂是我一直想做的事。
可是自己對機構這方面並不熟悉,搞唱臂說穿了就是在搞機構。早先我是完全沒資格玩這塊的,因為 AutoCAD 不熟,連畫設計圖都有困難,更別說找廠商做零件樣品了,所以正切唱臂這 Project 一直被擺著。
可是我並沒有忘記這 Project ,經常三不五時會找找可以用來做正切唱臂橫移機構的零件。隨著網路發達,資訊越來越容易獲得,我終於知道有一種東西叫線性軸承,一條鋼軌放上滑塊可橫向移動,但是這東西看起來即使是最小號的也是太大太重,微小的唱針應該帶不動,所以不可能做被動式唱臂只能做成主動伺服方式。所謂主動伺服式是整隻唱臂衡移是靠電子感應加上伺服馬達帶動的,而被動式則完全沒有電子裝置,只靠機構設計讓唱臂輕巧、低摩擦力,光靠針尖帶動整隻唱臂。
主動伺服式唱盤要插電,連唱臂也要插電使用上覺得有點小麻煩,而被動式有分氣浮式和軸承式的,氣浮式不用說摩擦力最低,但還要外掛一個氣筒打氣機使用上更麻煩目前是完全不考慮。所以這次的 Project 是被動軸承式正切唱臂,雖然使用上最簡單最接近傳統支點唱臂,但製作上對我而言是極大的挑戰,做出的成品唱臂夠不夠輕巧、摩擦力夠不夠低都是未知數。
在 Youtube 上看到一位日本人用 LM4 線性軸承做成了被動式正切唱臂,激起我的信心趕快上網查一下 LM4 是什麼線性軸承,原來是長這樣:


它是圓軸型的線性軸承,看起來是比滑塊型的輕巧很多。其實還有更小的 LM3,也就是使用直徑 3mm 的鋼軸。我覺得越小越輕應該對唱頭移動負載越輕。嗯,這東西先 Mark 起來,以後再買來試試。
另一方面,軟體資源也越來越多,像 2D 圖有免費的 Solid Edge,3D 更有 Google 的 Sketchup 可用,還有在網拍找到可以幫忙鑽孔拋光加工的鋁材廠商,看來科技時代要 DIY 正切唱臂越來越有可能了。
於是用 Sketchup 畫了圖:


哈哈,Sketchup 真是很直覺容易懂的軟體,我一下就學會了,真沒想到我也會畫 3D 圖了!3D 設計圖看起來沒問題後,接下來把鋁件用 Solid Edge 畫成 2D 送廠商做樣品,另外 LM3 軸承、鋼軸、螺絲等零件也一併下標購買,等了一個禮拜東西終於回來了:


迫不及待的把東西裝起來看看:


歐!發現 LM3 線性軸承並沒有想像的理想,滑起來有喀拉喀拉噪音還不小,也不是很滑順,可能是貪便宜買大陸製的關係,不死心又去買一顆日本軸承,狀況好多了但還是不行。我想應該是軸心的問題,因為買不到 3mm 的專用 "光軸",所以用一般 3mm 鋼軸取代,精密度差很多,我實在應該改改這差不多先生的個性 @_@!!

軌道四驅車培林導輪改裝品

沒辦法,只好放棄線性軸承,還是用類似 Clearaudio 以滑輪在石英管軌道中行走的方式好了。其實早在幾年前我已經在模型領域中發現軌道四驅車旁的導輪有改裝品,是鋁合金铣出來的培林導輪,因為是模型,所以中心軸承尺寸很小,以只有 2mm 直徑的 M2 螺絲當軸心,自認為導輪外徑與軸心直徑比越大轉動力矩越大越能抵銷轉動磨擦力(不知對不對?),因此覺得滿適合當正切唱臂滑輪,就買了試試,發現還真的非常滑順,但在當時其他機構還無解,就放了好幾年,現在終於可以拿出來用。

Opus3 Cantus 以C型管讓滑輪走管內
但也因為這樣,我才發現原來模型界有許多好用的材料,像這次的唱臂用的碳纖管,在模型店很容易買到而且也不貴。

好了,線性軸承要怎麼改滑輪?還有石英管從何而來?上網搜尋石英管,結果找到的都是電熱器的發熱管,於是差不多先生個性又發作,難到玻璃管就不行?不管了,找不到石英管就用玻璃管吧(說實在,我懷疑廠製品也是玻璃管說石英管只是好聽,在這瑞典文網頁: http://www.continuo.se/montering2.html 經 Google 翻譯,也是說"玻璃管")。
在網拍找到 6mm 直徑的強化玻璃管,所以我的設計不是像 Opus3 Cantus 用一根大直徑玻璃管橫向切一個長溝槽成為 C 型,讓滑輪走管內,而是將兩根細管並在一起,滑輪就直接走在兩根管子的間隙中,這樣施工最簡單,否則我還真不會把玻璃圓管切成 C 型管。直接看我改的 3D 設計圖吧:


和前一版最大設計改變是除了鋼軸改為兩根玻璃管外,就是增加了舉臂器的大輪子,這部分零件則請人家用 3D 列印出來的,夠先進夠科技吧?另外當初鋁材廠商無法幫忙加工的唱頭蓋跟唱臂座也一併用 3D 列印出來。一樣下訂單後一週拿到東西:


最左邊是唱盤和唱臂間的底座,因為我原來的唱盤唱臂是 LINN Basik, 所以這個底座也就按 LINN 的方式開孔,如意算盤是可以直接裝在 LINN 上面不用另外在唱盤上加工。但後來發現錯了,還是要另外做一個橢圓木座,因為有效距離不同。
最大敗筆是最右邊那個唱頭蓋竟然是橘紅色的,簡直像玩具一樣,拿到手後立刻噴黑,我沒有色彩美學概念以後還是少用怪顏色。
中間三樣組起來就是玻璃軌道 + 舉臂器。
固定唱臂和滑輪的板子是請人用壓克力做:


另外用鋁板自己做了一個 RCA 座,全部就這 DIY 零件最醜:



東西齊全後就開始組合吧:


因為唱臂滑輪組只是輕輕放在玻璃軌道上,因此很容易一碰就從玻璃軌道掉下來,所以先用膠帶固定,才方便做事。現在終於明白 Opus3 Cantus 為什麼要設計成走玻璃管內,原來是要避免脫軌掉落。說到這裡想到應該再做一些設變修改以防止唱臂在使用中整隻掉下來,扯斷管線弄斷唱針。
唱臂管線是用 0.06mm 的漆包線,非常非常細,比頭髮還細,老眼昏花銲這幾條線非常辛苦,還要穿進臂管內難度太高了,最後放棄走臂管外用膠布黏住。因為唱臂橫移阻力除了滑輪外,引線也是阻力因素,所以越細越好。但我後來觀察了許多廠製正切臂,引線好像沒那麼細,或許完成後可再多做點試驗。

弄到這裡,發現有個鋁件做錯了:


唱臂重鎚,做得太大太重了,用上後唱頭端要加重才能平衡,結果整隻臂太重導致跳針連連,在被動式正切唱臂中重量是要計較的,因為摩擦力和質量有關。幸好還有一個被汰換下來固定 LM3 線性軸承和唱臂的長方形鋁件,加了一個大螺絲後剛好可平衡唱臂。


這隻唱臂的設計是可以直接調 VTA 的:

圖中可看到中間螺絲轉上下就可以使整座唱臂組高低移動,也就是調整 VTA
另外這顆螺絲可以調整玻璃軌道水平

上方螺絲往下轉會使玻璃軌道往上翹,轉上來會往下斜,也就是調玻璃軌道的水平
組裝至此,除了發現唱臂很容易掉下來外又發現另一問題,就是唱頭太高,降低唱臂會使舉臂器的橫桿幾乎磨到唱片,難怪大部分正切臂的舉臂橫桿都是放在唱臂後段,以下壓方式舉臂,而不是像傳統支點唱臂在唱臂前段,以抬起方式舉臂,原來處處有"眉角"啊!

至此,唱臂組合完成了,也看出問題,必須再加上防止掉落的機制,才能安心上唱盤上唱頭試聽。於是再打開 SketchUp 畫了畫,覺得以下改法簡單可行又不突兀:


在壓克力板上的兩個導輪之間再加一塊壓克力以包住玻璃軌道,只要算好壓克力的開孔位置尺寸,使滑輪不至輕碰就脫軌,也不影響唱臂上下左右運行即可。
不過這壓克力塊又要定做乾脆自己先用一塊PVC角木加工黏上:


雖然自己做外觀差了點,但也不致太醜,裝上後果然不會隨便就掉下來。

另外唱頭必須降低,將唱頭蓋改鎖在碳纖管下方。


可以安心裝上唱盤了,首先拆下原來的唱臂


裝上唱臂座


整座唱臂裝上了,還不錯看



正切臂的尺規很簡單,用紙筆圓規尺手畫就可以:


唱出歌聲了,可是跳針連連。如前所述,換了較輕的重錘好多了,可是還是偶爾會跳,尤其是圓心不正的唱片,更會跳針。

現在能做對策是縮短唱臂就能繼續減輕重錘重量,只要將唱臂稍轉個向,唱臂就必須調短:


唱臂往後調縮短之後,唱頭端力矩變小因此重錘就可以減輕重量,如下圖將大螺絲拿掉後約減 10g.


改完之後跳針情形更加改善了,但是偶爾還是會跳針。


不過怪得很,連唱臂也需要 Run-in, 播唱了幾張唱片後跳針情形越來越少,我想是滑輪、玻璃軌道需要磨合還有引線在往返運動幾次後,會自然形成較順的走法吧?

在播放比較順後開始細調唱頭循軌、針壓,最後調 VTA,可以 On-line 調VTA 真方便,馬上可以調出正確音色。

調完之後可以好好享受美妙的音樂了,聲音還真不錯,和原來的唱臂比起來聲音較活潑,很明顯的現代感特色,這應該是短唱臂的優勢。






2014年1月26日 星期日

自製簡易洗唱片機



最近從老爸家搬回一疊黑膠唱片,這些唱片是我從高中時代開始買的,雖然全部都是翻版唱片,不過卻含有滿滿的回憶。
還記得當年在國語歌曲創作被限制的年代,年輕人幾乎都是聽英文歌,每個禮拜報紙會刊登英文歌曲排行榜,然後就依著排行榜偶爾去唱片行買張唱片。

最充滿回憶的幾張唱片合照
在還沒有智財權概念的年代,唱片行架上幾乎都是翻版唱片,而且還分有"專集唱片"和"合集唱片"兩種,所謂專集唱片就是一張唱片所有歌曲全是同一位歌手或合唱團所演唱,而合集唱片則是由本地唱片公司把好聽的歌曲編輯錄製成一張唱片。
由於"專集唱片"只是把原版唱片拿來翻模壓製,所以成本較低,市場定位也是"廉價品",所以連包裝都很簡單,就一個大塑膠袋封住薄薄的封面紙,連唱片內套都沒有,直接上架,記憶猶新,一張賣18元台幣。
而"合集唱片"因為經過本地唱片公司編輯每條歌都好聽,所以成本較高,市場定位是"高級品",不僅包裝類似原版唱片,有硬紙封面套、塑膠外套、塑膠內套一應具全,一張賣二十幾元台幣。
在窮學生時代錢不多,能買的就是"廉價品",所以現在留下來的幾乎都是18元的"專集唱片"。不過現在看起來這是歪打正著,以技術觀點來看,其實直接翻模壓製的專集唱片音質好過合集唱片很多,因為再經類比錄音重新編排曲目,聲音訊號必定損失。
經過三十幾年了吧,18元的唱片洗乾淨後音質依然相當好,聲音色彩確實比合集唱片豐富,雖然都是翻版唱片。

就是因為這些老舊唱片再激起我對黑膠的熱情,接下來洗唱片的工作不可少。洗唱片很容易,水、酒精、沙拉脫或洗碗精都可以,很髒的話拿到浴室用蓮蓬頭沖,輕微一點的可以把唱片全部打濕用唱片刷刷。但洗完要弄乾就麻煩了,用布擦乾怕好不容易洗乾淨的唱片一擦布毛屑又卡進音溝中,用晾乾的太占地方可沒那麼多地方晾唱片且空中灰塵會不會又掉進唱片裡。
最理想還是買台洗唱片機,不過才多少張唱片買一台數萬元的機器真是阿達了。其實洗唱片機主要功能就是吸乾唱片,其他還不是跟在唱盤上擦唱片一樣 ---- 擠清潔液、刷唱片。所以自己用幾個 PVC 管、零件來銜接家用吸塵器最省錢簡單!


跑了一趟 B&Q,買了 1" PVC管,其實我只要一小截,但都是賣一整根,只好很遜的扛一根回家,另外買了 1" 管轉 1/2" 管的轉接頭。
還有一個白色三分管彎頭、透明三分管一截、三分管帽一個,這些是以前設魚缸剩下的物資。對了,還有一樣忘了照相,就是自黏門邊毛刷一截。


把 PVC管裁一段需要的長度如圖組合,


透明 PVC管要鑽一排孔,做為吸唱片水分的吸口,上圖孔太小影響吸力,已改為一長條縫隙。



組合好的樣子。先接上吸塵器,試吸一下唱片,覺得吸水的效果不是很好,距離太遠吸不上來,太近會碰到唱片,於是貼上"門邊毛刷"讓空氣可以被毛刷導到唱片表面,另外毛刷質地很軟也當唱片刷。


接下來用夾板做支架。


鑽圓孔一定要有的工具 ---- 自由錐。


將之組合後噴漆。


將所有東西組合後用 C型夾固定在唱盤上


調整高度讓上圖左側毛刷剛好輕輕碰觸到唱片,另一側毛刷則離唱片一點縫隙,這樣空氣才會由唱片表面吸入。

 

操作一下,還可以。開吸塵器時唱片被吸住導致轉盤轉不動,所以之後開吸塵器時我都把轉盤關掉以手轉動轉盤,以免皮帶受損。


簡單幾樣東西加一台吸塵器就可以 DIY 出來堪用的洗唱片機,不用時拆下收起來也不占地方。
三十幾年前的黑膠唱片,清潔乾淨後音質都還很好,這讓我想起 CD 剛出來時說 CD 可永久保存音質不會變,經過幾十年考驗,其實黑膠比 CD 耐保存,CD 一但資料層發霉刮傷,連聲音都出不來了,而黑膠反而還能唱得有聲有色。