dŵr & пријателите (или тирада за како да не се направи грамофон).

[InSides]

Вовед

Нема да биде претерување да кажам дека се маткам со аналогна репродукција повеќе од половина од мојот живот. Од оваа гледна точка, наближуваме кон две третини, што изгледа страшно (и најверојатно е), но се правдам кон себе си со замислата дека било која друга опсесија би била поопасна. Без разлика, маткам се чини како најсоодветен термин, бидејќи она што го правам може најблизу да се опише како 80% ентузијазам, 10% наука (можеби) и 10% чиста тврдоглавост.

Немав среќа (или имав, во зависност од гледната точка) да имам ограничен пристап до грамофони и општите техники за аналогна репродукција, бидејќи интересот за винил драматично се намали на почетокот на 2000-тите. Со текот на годините, поседував неколку hi-fi грамофони (исклучиво со ремен) и брзо сфатив дека нема да бидам среќен сè додека (1) не купам грамофон што не можам да си го дозволам или (2) не изградам еден.

Првата опција не доаѓаше предвид. Втората опција бараше неколку години учење, истражување, цртање, проверка на материјали, изработка на прототипови, бркање стручни лица и работилници, секирање околу завршна обработка и слушање. Како што многумина можат и да претпостават, ова не излезе поевтината опција.

Оваа тема е започната како поттик од претходна дискусија и има за цел да опише некои од моите напори поврзани со изработка на грамофони, како и да фрли светлина врз дел од мотивацијата и некои од пристапите. Содржината е склоп од различни материјали на различни форуми, што на англиски, што на српски, па додека до дојдам до моменталната состојба, ќе поминат прилично објави.

Предупредување - имам тенденција да пишувам подолги објави, придружени со многу фотографии. Ако тоа е проблем, ова не е темата за вас.

Грамофон

Решив да го наречам dŵr.

За хард кор обожавател на Orbital, референцата треба да биде очигледна. За тинејџер во 1990-тите, речиси неизбежна. Колку што разбирав тогаш, тоа е велшкиот збор за вода, што некако го збутав во концепт за она што сакав да го постигнам - течен облик и леснотијата на репродукција на грамофонот што ќе го претставува. Без разлика на сето ова, зборот се изговара дур, што сосема случајно, е музички термин.

Така остана.

Работен на принцип на масово оптоварување, без вградена суспензија. Грамофонот е дизајниран да работи заедно со неговиот сталак, со цел создавање на заокружен концепт за собирање и потопување на несаканата вибрациона енергија наместо пригушување.

Основа. Ламинат од бука и јавор по мерка, распоредени спротивно на влакната за структурна цврстина, обликот на основата на грамофонт е резултат на нејзината функција. Заоблена триаголна форма со столбови на темињата и централен подебел дел за сместување на носечкиот блокот на централниот лагер. Изработена на CNC глодалка, брусена рачно и завршена со комбинација на пчелин восок и ленено масло за да се избегнат лакови од било кој тип. Идејата е дрвото да има простор да работи без да пукаат завршните слоеви.

Столбови. Основата се потпира на три пригушени (дампирани) столбови кои исто така служат како точки за монтирање на рачките на носачот. Изработени од алуминиум тип 6082, секој столб се состои од 8 индивидуални компоненти кои помагаат (1) да се стегне основата, (2) да се спојат топчестите лежишта со полиците на сталакот, (3) да се распрснат вибрациите на грамофонските рачки и (4) да се олесни монтирањето на голем распон на рачки со широк спектар на ефективни должини. Топчестите лежишта се керамички топчиња од силициум нитрид (Si3N4) со највисока стапка на сферичност што ми е достапна комерцијално. Распоредот на споменатите топчиња го следи кинематскиот лежишен принцип, овозможувајќи самоцентрирање.

Лагер. Основата е масивен бронзен склоп со цел да се избегнат непотребни спојки. Изработен од бронза тип C932, фискниот дел на лагерот се состои од едно парче (куќиштето е фиксниот дел) и машински обработено капаче каде што се наоѓа трусната подлога. Осовината на лагерот е изработена од челик, подложен на процес на цементација, но не е полирано најфино што може да се постигне за да можат микроабразиите да го задржат маслото по должината на осовината, и со тоа да се врши самоподмачкување. Крајот на осовината се потпира на керамичко топче (Si3N4) од 8 mm кое е потпрено на заменлива трусна површина, изработена од Vespel (SP-21). Лагерот е монтирано во едноделен алуминиумски блок изработен од тип 6082 кој се монтира на дрвената основа опишана погоре.

Чинија. Всушност, две чинии, во обид да се искористат придобивките од дизајни кој преферира и висока и ниска маса. Долната чинија е изработене од алуминиум (6082), со дијаметар од 320 mm и висина од 70 mm, за приближна маса од ~15 kg. Горната чинија е изработена од полиоксиметилен (POM, или почесто познат под едно од неговите комерцијални имиња, Delrin). POM има слични вибрациони карактеристики како винилот (PVC) и има дополнителни предности: (1) лесно се обработува за разлика од PVC и (2) значително помалку е токсичен кога се загрева (што е секогаш плус). Чиниите се споени преку три конусни бронзени (C932) спојки, кои завршуваат во топчиња Si3N4 од 3 mm, со што се овозможува најголем степен на одвојување на чинијата од лагерот што можев да го направам освен со воздушен лагер. Основата за плочите е направена од бронза C932 и може да се замени за да се приспособи на различни дијаметри на дупките за плочата.

Погон. Врз основа на претходно објавен проект на DIYAudio, погонот е локализиран околу лесно достапен BLDC мотор, управуван од три индивидуални фази благодарение на DDS генератор и 3 канали за засилување во класа D. Следењето и корекцијата на брзината се вршат преку затворена повратна спрега, имплементирана преку Arduino Nano. Во контекст на слободно споделување, и благодарен што проектот за BLDC погон е објавен јавно, го објавив вистинскиот изворен код (и поврзаната печатена плочка) во јавно репо на GitHub. Енергијата се пренесува преку POM каишник и компатибилен квадратен ремен (2 mm квадратен пресек). Целата електроника се наоѓа во посебна кутија, чија форма ја имитира основата на грамофонот. Поврзувањата со грамофонот се преку Neutrik конектори (Ethercon за далечинскиот управувач, XLR за моторниот погон).

Алгоритмот за корекција на брзината е базиран на параметри кои се резултат на истражување и експериментирање. Полната брзина на работа е достапна приближно 4 секунди од позицијата на стоп, а корекцијата на ротацијата е чувствителна на промени во вртежите од ~0,001 ввм (вртежи во минута) поради ограничувањата на сензорот. Контролата се врши преку жичен далечински управувач, изработен од алуминиум (6061) и POM, кој содржи мал OLED дисплеј за прикажување на тековните вртежи и дополнителни информации, како и две копчиња за справување со повеќе операции програмирани со Arduino кодот.

Повеќе детали за како функционира далечинското, и кои се функциите на различните комбинации на копчињата се достапни овде.

Грамофонски Рачки

Основата е дизајнира да поддржува до најмногу три грамофонски рачки. Кога грамофонот првпат се пушти во погон, две беа монтирани.

Грамофонска Рачка #1

Наречена tân, велшки за оган. Дојде лесно после името на грамофонот.

Рачката се базира на принцип на стабилизиран ограничен унипивот, или потпирање во само една точка, кој постои веќе некое време. Концептот на стабилизација не е нов - видлив уште во времето на SpJ La Luce (извонреден грамофонски концепт), а во последно време успешно копиран во многу врвни рачки, помеѓу кои и Continuum Cobra, Durand Delos, VPI 3D, Wilson Benesch итн. Потпирање на една точка е теоретски најдобро, но таквиот пристап води кон голема нестабилност на рачката при користење. Стабилизацијата означува дополнително времено потпирање во втора точка само за потребите на користењето на рачката пред репродукција.

Потпирањето е направено на бронзено (C932) вретено, во форма на кинематички аранжман на лежишта изграден од три керамички топчиња Si3N4 со дијаметар од 3mm и зашилена игла изработена од POM. Цевката на рачката е од алуминиум (6061), пригушена со делови од POM и нетретирана овча волна во внатрешноста. За понатамошна стабилизација на работењето, имплементирани се три одделни тегови за противтежа - (1) фиксна, концентрирана маса околу точката на вртење, изработена од алуминиум, бронза и PTFE, (2) главен тег, изработен од бронза и PTFE, и (3) помошен фин тег (бронза) со опсег на прилагодување од 0,2 грама вкупно.

VTA (вертикален агол на следење) може да се подесува во текот на репродукцијата без пореметување на ригидноста на рачката. Осовината се движи во вертикален правец низ лежиште изработено од PTFE, потпомогнато од бронзен столб со фин машински навој. Штом е подесувањето завршено, внатрешен навој го заклучува столбот со цел фиксирање.

Azimuth (вертикална застранетост на грамофонската игла) се подесува во текот на репродукцијата, како последица на секундарна потпора. Ова е постигнато со елиптична лизгачка површина, 3Д печатена со помош на специфичен филамент за лежишта од Igus (Igus Iglide) и бронзена основа. Со ова се постигнува (1) стаблизација на потпората на рачката, (2) прогресивна компензација на скејтинг сила, (3) корисен механизам за корекција на азимут. Слично како и подесувањето за VTA, се постигнува преку бронзен столб со фин машински навој и внатрешен навој за фиксирање.

Технички параметри:

• Ефективна должина: 310 mm;
• Ефективна маса: 13,5 грама;
• Опсег на прилагодување на VTA (во точката на вртење): ± 10 mm;
• Опсег на кертриџ: 5-25 грама.

Рачката обично се користи со DL-103, што дава дополнителни податоци:

1. Хоризонтална резонантна фреквенција: 9Hz;
2. Вертикална резонантна фреквенција: 10Hz.

Грамофонска Рачка #2

SME 3012. Грамофонска рачка која го започна својот живот како SME 3009 S2 Improved (отстранлива глава). Ја сменив цевката на рачката и крајниот дел со OEM делови од SME 3012, а потоа од бронза (C932) изработив целосен сет резервни тегови. Дополнително додадов бронзен одстојник со висина од 10мм за подобрување на цврстината и полесно прилагодување на висината, како и бронзено фиксно лежиште (knife edge bearing)

Ја искористив можноста и ги заменив вертикалните лагери во столбот со керамички топчести лагери од SKF.

Цевката е пригушена со овча волна и преожичена со бакарна жица во свилена изолација.

Рачката типично се користи со Ortofon SPU #1 E, што резултира со следните податоци:

• Хоризонтална резонантна фреквенција: 9Hz;
• Вертикална резонантна фреквенција: 12Hz.

Сталак

Клучен сегмент од грамофонскиот систем, се работи за масивен склоп изработен од бука и јавор, со внатрешен метален скелет изработен од пригушени алуминиумски цевки (6082). Со надворешни димензии од 700 mm (ширина), 500 mm (длабочина) и 700 mm (висина), сталакот се потпира на зацврстени челични конуси на кои се поставени керамички топчиња (Si3N4) со дијаметар од 12 mm. Сталакот е изработен како едно парче и не може да се модифицира ниту расклопува освен ако не се уништи.

Полиците се изработени од природен бел мермер, автохтонски прилепски камен, полиран од 5 страни и абразивен на долната страна каде што се спојува со сталакот преку комбинација од плута, гума и сорботан (Sorbothane) за контрола на ширењето на вибрациите.

Со горенаведеното, заврши првата фаза од развојот на dŵr. Донесе многу часови чисто музичко уживање, но бидејќи беше изграден според строго следен финансиски и временски буџет (за да не забегам), оттогаш претрпе серија промени. Сегашниот изглед на грамофонот е прилично различен од ова, но приказот на тие содржини бара прилично време и енергија и не можам да го склопам во една (можеби дури ни во десет) објава.

Во оваа форма, грамофонот беше прикажан на неколку настани, од кои клучно серија работилници во склоп на Desonanz фестивалот. Голем дел од тие објави се загубени во големата дупка на интернет просторот, но некои се се уште достапни, помеѓу кои и:

dŵr на USB.mk
dŵr на IT.mk
dŵr на Desonanz (web archive)

До храбрите од вас кои стигнаа до крајот на овој пост, ве поздравувам.

Ќе почекам да видам дали ова е од интерес за фориумот пред да продолжам со објавување за тоа што е актуелно со грамофонот.

 

[xenon]

Капа доле! Благодарност за издвоеното време да го опишеш процесот и материјалите на изработка, вистинска уметност. Треба да го преточиш во јутуб видео, можеби и патент - сам знаеш дека на глобална сцена би имало интерес кај одредена клиентела за ваков производ (исто како и за рачно изработени саати/автомобили итн кои се продаваат за милионски суми). Браво.

 

[noc32]

Апсолутно е од интерес за форумот, те молам продолжи да објавуваш уште

 

[InSides]

Некаде во февруари 2020та, непосредно пред затворањето на светот, откако ја слушав тогаш актуелната верзија на грамофонот повеќе од една година, сфатив дека можеби нема да можам да се воздржам многу подолго без да го имплементирам промени.

Освен што ми доаѓаа идеи, добив пристап до подобрени техники на машинска обработка, подобрени техники на завршна обработка (PVD во форма на TiN пресвлекување на материјали) и малку повеќе знаење, па решив да пробам.

Познавајќи се себеси, морав да поставам нов план за управување со проектот, со цел да се осигурам дека овој процес ќе заврши.

Оттука, планот во 5 (пет) чекори:

1. Лагер. Сосема нов лагер, заедно со ревидиран блок во кој лежи лагерот, како директен резултат од работата на грамофонот на еден друг член. Очекуваните подобрувања вклучуваат дополнителна оперативна стабилност, подобро ракување со масата и пониско ниво на бучава;
2. Погон. Ново куќиште за погонот во моноблок изведба и нова каишница. Очекуваните подобрувања вклучуваат подобрен пренос на топлина, намалено лизгање на ременот и, повторно, пониско ниво на бучава;
3. Електроника. Ревидирана метална конструкција на кутијата за електроника, конверзија во двокатна, за да се вклучи надворешното SMPS напојување, додавање конектори за полесен пристап до микроконтролерот и имплементација на главен прекинувач за зачувување на животниот век на OLED дисплејот;
4. Микроконтролер. Интегрирање на нова верзија на Arduino Nano (Arduino Nano Every), за поголем капацитет на меморија за да се овозможат напредни функции, како и автоматско пресметување на wow&flutter и останати параметри; и,
5. Грамофонска рачка. Уште една конверзија од 3009 во 3012, за да се овозможи уште еден SPU или сличен кертриџ и да се пополни осамениот, празен, трет столб на основата на грамофонот.

Сето ова сега е завршено (и многу повеќе) - но бидејќи секој чекор вклучува поголем опис (ве упатувам на почетната објава од оваа тема за референца на должината на содржините), како и голем број фотографии, ќе ги објавувам еден по еден.

До тогаш, еве технички цртеж на новиот (и се надевавме, нели, подобрен) лагер:

 

[InSides]

Чекор #1. Лагер.

Првиот чекор на надградби, ревидираниот главен (*) лагер на dŵr.

(*) Ќе се навратиме на ова "главен" лагер понатаму.

Се уште се работи за моноблок изведба, изработен од едно парче бронза (C932), во согласност со техничките цртежи што ги објавив во претходната објава.

Грамофонските лагери многу често, да не речам најчесто, се изработуваат со втиснување на бронзени лагерски пиксни (sleeve bearing) во тело од друг материјал, најчесто алуминиум или челик, а неретко и пластика. Таквиот пристап е прифатен поради полесна и поефтина изведба, и поблагороден е за решавање на проблеми или грешки. И е разумен пристап кој резултира со релативно високи перформанси.

Ние, од причина што разумот одамна не живее тука, не го правиме тоа. Ако го земете во предвид цртежот, самиот лагер е речиси 200мм висок, и тежи колку една табла јајца. Мора внимателно да се работи, затоа што една грешка во процесот на развртување (reaming) води кон тоа да се фрли целото парче и да се почне наново.

Осовината е изработена од мек челик, подложен на цементација, трусната површина е Vespel (SP-21), потпорниот навоен прстен е изработен од полиоксиметилен (POM / Delrin), а контактот со трусната површина се постигнува преку керамичко топче со дијаметар од 8 mm (Si3N4). Топчето е поставено на фотографијата како референца за големината.

Новиот лагер е мааалку поголем од првичниот. Осовината сега е подолга за 55% (+50 mm), нејзиниот дијаметар е поголем за 7% (+1 mm), вкупната површина на допир сега е поголема за 77%, а толеранцијата на осовината сега е зголемена на H6 (±13 микрони) за разлика од H7 (±21 микрон) претходно.

Завршната обработка е исто така различна. Лагерот е пескарен со стаклена прашина со гранулација од 50 µm, проследена со TiN (Titanium Nitride) пресвлека со употреба на PVD (Physical Vapor Deposition).

За да се визуелизираат разликите во големината помеѓу новите и старите лежишта, еве фотографија од старото лежиште и неговите компоненти (топчето од 8 mm е со иста големина).

Стариот лагер немаше друга завршна обработка освен полирање. По се изгледа, C932 бронзата трпи полирање доколку не се допира со прсти, и не изгледа лошо дури и после неколку години.

Лагерот е сместен во метално лежиште, прилично масовно само по себе, но поради промена на формата, мораше да се изработи ново. Па во духот на претерувањето, зголемивме димензии прилично. Едно парче алуминиум тип 6082, стратешки пригушено внатрешно, преку шест (6) комори наполнети со комбинација од оловна сачма и епоксидна смола.

За споредба, еве го старото лежиште на лагерот.

Очекувања

Обрврската која ја преземав, драги читатели, е да бидам искрен и кон себе и кон вас што е можно повеќе во однос на моите очекувања. Бев прилично задоволен од постојните перформанси на лагерот, но понапредни техники на производство ми станаа достапни, и си реков да го поместам понатаму за мене можниот лимит. Се надевав на подобрени перформанси, но очекував дека ќе имам тешкотии да утврдам какви било мерливи разлики.

Во најлош случај, не би требало да работи полошо од постојниот лагер.

Резултати

Често во аудиофилијата ќе слушнете за терминот усвирување. Колку и глупаво е да се зборува за усвирување на лагер, се работи за тријни површини кои треба прописно да се натопат со подмачкувач. Од тие причини, грамофонот работеше грубо ~12 часа пред било какви размислувања за мерења. Дополнително, пред да се направат мерењата, лагерот беше активен најмалку ~15 минути со цел загревање на површините и подмачкувачот.

Забелешка - како подмачкувач се користи масло со ниска вискозност наменето за индустриски машини за шиење и плетење, кај нас достапно под брендот "Шивинол". Ова е можно единствено поради високата прецизност на тријните површини кои не побаруваат многу дебел масен филм / слој.

И што откривме?

Субјективно:

1. Скратено време на смирување (стабилна брзина постигната за пократно време);
2. Намалена бучава (преглед со стетоскоп не покажува никаква врева при ротација);
3. Понежни секвенци старт/стоп - намален напор за каишот.

Објективно:

Следните резултати се добиени со користење на жироскопски сензори од мобилен телефон со апликација која веќе не постои на App Store, чинам се викаше VibroScope. Ова се вибрациски мерења во текот на ротациски циклус од ~600 секудни (10 минути) на 33 1/3 ввм (вртежи во минута), со тоа што стариот лагер е лево а новиот е десно.

Z оската е порамнета со централната оска на ротација за лагерот, а со тоа и грамофонската чинија.

Одиме понатаму.

 

[InSides]

Чекор #2. Погон.

Пред да продолжиме, една точка на искреност - овој чекор на подобрување е воден од чиста суета. Кога првично го дизајнирав dŵr, сакав да ги сокријам сите подвижни делови од вид, секогаш кога е можно, така што визуелниот аспект на уредот ќе се фокусира само на ротацијата на плочата. Сакав тогаш (и сè уште сакам) да ја покријам каишницата и дел од ременот, така што само еден дел од ременот ќе биде видлив, слично на некои модели на Micro Seiki.

За жал, времето и финансискиот притисок за завршување на грамофонот, како и неможноста да се користат некои методи на обработка, ме доведоа до поедноставен дизајн на моторна кутија, каде што се видливи и каишницата и целиот ремен, вклучувајќи ги и завртките.

За да се потсетиме со што почнавме, слика од старата моторна кутија:

Изработена од три одделни компоненти (без каишницата) во три различни материјали. Самата кутија е изработена од алуминиум (6082), елоксиран со мат завршница. Масениот баланс е изработен од мек челик (4130), пониклуван па хромиран, а држачот на моторот и каишницата се изработени од полиоксиметилен (POM).

Тивко, вибрационо стабилно, доста ефикасно. Не дека е нешто грдо, ама од некоја причина ми беше премногу естетски расплинато.

Па, затоа, еве ја новата моторна кутија на dŵr.

Овој моноблок пристап доаѓа во две компоненти (освен каишницата) и два различни материјали. Самата кутија е изработена од алуминиум (6082) со внатрешно комплексен профил - замислете ладилник за процесор свртен навнатре. Во основа се работи за алуминиумски ребра кои допираат на моторот и одведуваат топлина. Држачот на моторот и каишницата се изработени од полиоксиметилен (POM).

Суетниот елемент, кој го водеше целиот овој концепт е изолиран алуминиумски капак кој ги крие осовината на моторот и каишницата како и сите видливи споеви, елоксиран во мат завршница и пригушен (*) со гумена пена и силиконски капки.

(*) Видете подолу за проблеми со капакот.

Кутијата го има истиот надворешен дијаметар (120 mm), со малку намален внатрешен дијаметар (за 22%) и зголемена висина (за 14%), што дава зголемен вкупен волумен и приближно иста вкупна маса како и постарата кутија со вклучен челичен масен баланс (!).

Напојувањето се врши со помош на истиот тип на кабел (Tasker C211), освен што конекторот за напојување сега е Neutrik SpeakOn NL4FC, кој го заменува претходниот Neutrik XLR NC3MXX. Сфаќам дека посоодветен конектор овде би бил серијата PowerCon, но не го користев од единствената причина што серијата PowerCon може да прими само кабли со дијаметар поголем од 8 mm.

Очекувања

Како што споменав претходно, ова беше чисто смирување на суета. Би бил задоволен дури и ако само имав естетика блиска до онаа што ја сакав. Сепак, со оглед на тоа колку размислував за ова (и средствата што ги потрошив), би рекол дека очекував барем (1) подобро ладење на моторот, (2) намалено лизгање на ременот и (3) намалена вкупна бучава.

За среќа, можеме да го измериме сето ова.

Резултати

Нема што да се усвирува тука - почнав да правам мерења приближно 30 минути по инсталирањето на моторот. Периодот на изладување беше малку подолг поради фактот што морав да ја отворам кутијата за електроника за да го инсталирам заменскиот Neutrik SpeakOn NL4MP.

Субјективно:

• Моторот е доста постуден на допир по неколкучасовна работа;
• Лизгањето на ременот е намалено, што може да се должи и на ревидираната положба на ременот на чинијата (малку повисоко);
• Ми изгледа подобро (клучната мисија е исполнета!).

Објективно:

Мерењата на температурата се направени со помош на ласерски, безконтактен термометар:

• Мерењата се одвиваа во период од два часа (120 минути) во интервали од 15 минути;
• Моторот беше исклучен најмалку два часа пред мерењата;
• Последното работно мерење е во 105-тата минута, по што моторот е исклучен за да се утврдат перформансите на ладење во последниот интервал од 15 минути;
• Се разгледуваат три точки на мерење - (1) моторна кутија, (2) горна точка на монтажа на моторот и (3) каишница;
• За секоја поединечна точка на мерење, на секоја локација, се пресметува просек помеѓу три поединечни мерења, со надеж дека ќе се намали (ако не и елиминира) диференцијалната грешка присутна кај употребениот мерен уред;
• Температура на околината одржувана на стабилни 22,5 степени Целзиусови, контролирана преку собен термостат контролиран преку OpenTherm.

Пред да ги разгледаме резултатите, неколку зборови за важноста на мерењата на температурата.

Ременските погони, особено во мојот случај, се потпираат на мек спој. Специфичните карактеристики на овој тип спој неизбежно варираат во зависност од амбиенталните параметри, вклучувајќи и (но не само) температурата на воздухот и влажноста. Варијациите на овие параметри, особено температурата, доведуваат до промени во (1) дијаметарот на каишницата, (2) должината на ременот и (3) стабилноста на спојот. Овие варијации директно водат кон флуктуации на брзината.

Што е нешто што навистина не го сакаме.

dŵr, според основниот дизајн, има интегриран компензатор за овие промени преку гореспоменатиот алгоритам, но ако може да се контролираат надворешните параметри, би имало помало оптоварување на електрониката, а моторот ќе види помал отпор, што во теорија би го продолжило неговиот рок на траење.

Со сето ова кажано, да видиме какви вистини покажуваат мерењата (фотографиите се со легенда на англиски поради иницијалниот приказ на темата).


1. Каишница

Оваа локација е клучна поради директниот контакт на каишницата и со осовината на моторот и со самиот ремен.

Разликите се најлесно забележливи овде и се осмелувам да кажам, драстични. Вкупен пад на температурата на каишницата е евидентен низ целиот спектар, а термичкото управување е порамномерно. Просечниот пад на температурата е 8,6 степени (°C), додека максималната забележана разлика е 15,4 степени (°C).


2. Капак

Исто така наречен капак на графиконите - сфатив доста доцна при мерењата дека може да има забуна со самиот капак на моторот. За да биде јасно, овде мислам на компонентата каде моторот е монтиран, изработен од POM.

Оваа локација е важна поради целосниот контакт со горната површина на моторот.

Разликите се помали, но не и незначителни, кон подобро решение за ладење. Вкупен пад на температурата е очигледен, иако кривите на температурата помеѓу двете решенија се доста комплементарни, и во нивното зголемување и во очекуваното плато. Просечниот пад на температурата е 3,4 степени (°C), додека максималната забележана разлика е 5,6 степени (°C).


3. Кутија

Оваа локација е важна поради термичкото управување на самиот мотор.

Разликите се најмали тука - доста мали поради значително зголемената површина на дисипација. Исто така, важно е што вертикалната оска е зумирана во областа помеѓу 20 и 30 степени (освен претходните 20 до 50 степени), така што разликите можат полесно да се забележат. Клучно е да се напомене дека платото се достигнува порано и се одржува на пониска позиција. Просечниот пад на температурата е 0,3 степени (°C), додека максималната забележана разлика е 0,8 степени (°C).

4. Вибрации

Следува приказ на вибрациони мерења за циклус на ротација од ~600 секунди (10 минути) при 33 1/3 ввм, каде старата кутија (+ каишница) е лево, а новата кутија (+ каишница) е десно.

Z оската е порамнета со централната оска на ротација за лагерот, а со тоа и грамофонската чинија.

Одиме понатаму.

П.С. Претходно споменав дека имаше некои проблеми со суетниот елемент, односно капакот на кутијата на моторот. Секој што некогаш ги доближил рацете до ушите за да формира примитивна хорна, може да види како тоа би претставувало проблем. Алуминиумскиот капак дејствува како хорна и го засилува звукот на каишницата до точка на непријатност за време на тивките музички премини. Откако сфатив од каде доаѓа, го пригушив со гумена плоча и силиконски капки. Ова времено го смири проблемот, но како што ќе видиме понатаму, ќе го решиме целиот проблем во корен.

 

[Fatal1ty_]

Иде важна. Предобра тема.

 

[JasSum]

Чисто од љубопитност. За да го слушаш ова, на што и каде го слушаш (амбиент изолација и се со ред...)

 

[InSides]

Интегриран засилувач (Devialet) и звучници (Sonus Faber), или слушалки (Stax). Системот е сместен во дневна соба која има дискретни (си велам) акустични третмани на таваницата и ѕидовите.

 

[xenon]

@JasSum - Слушалките му се ок мислам - можеш да претпоставиш дека цел синџир е оптимизиран.

Мислењето е автоматски споено: 22 декември 2025

@JasSum - Слушалките му се ок мислам - можеш да претпоставиш дека цел синџир е оптимизиран.

@InSides - јас мислев сум отиден за Van Den Hul mkIII интерконектори на времето, ама ова е скроз друго ниво твоево

 

[InSides]

Чекор #3. Електроника.

Точно на средина на планот / временската линија, следи модификацијата која ми предизвика најголем стрес, најмногу поради тоа што побаруваше неповратни промени на дрвените елементи од кутијата за електроника.

Пред модификацијата, кутијата за електроника содржеше (1) плочка со DDS генератор на варијабилно фрекфентен сигнал, (2) плочка со повеќеканален засилувач во D класа и (3) плочка со вграден микроконтролер за т.н. "glue logic". Сето ова беше напојувано од надворешен SMPS (15VDC/1A) преку Rean TinyXLR 4P конектор.

Не дека ова не функционираше, но ми фалеа најмалку три елементи - (1) елиминирање на надворешна кутија - SMPS циглата висеше позади сталакот, (2) главен прекинувач за да се продолжи трајноста на OLED дисплејот и (3) лесен пристап до интерфејсот за програмирање на микроконтролерот со цел имплементација на нови функционалности и симнување на логови.

За да се вклопи целото ова, изработив дополнително ниво под дрвената рамка, ефективно претворајќи ја кутијата во двокатна. Долниот кат сега содржи дополнителни конектори и напојувањето, а горниот кат ја содржи електрониката што претходно беше во кутијата.

Сега изгледа вака:

И уште една перспектива дека фотографијата е прилично темна.

Конектори на горниот кат (лево кон десно):

1. Neutrik Ethercon за поврзување на жичаниот далечински управувач;
2. Rean TinyXLR 3P за поврзување со склопот сензори на грамофонската чинија;
3. Празен простор за идна функционалност (*); и,
4. Neutrik SpeakOn за поврзување со моторот.

Конектори на гдолниот кат (лево кон десно):

1. Главен прекинувач;
2. C8 конектор за струја (продолжува во AudioQuest NRG-Z2 струен кабел); и,
3. USB "B" конектор за врска со микроконтролерот - Arduino Nano.

Сите метални делови се изработени од алуминиум (6082). Кога оваа фотографија е направена, долниот кат се уште не беше елоксиран. Дополнително, сите навртки се променети од практични причини, за што во посебна објава.

Тука нема мерења. Но генерално сум задоволен од промената која не направи поголема штета.

Наредно, репрограмирање на микроконтролерот.

(*) Оваа идна функционалност веќе е на место. Се работи за прекинувач кој ја менува насоката на ротација на моторот, што ќе рече чинијата да се ротира во спротивен правец. Зошто ова би било потребно делува чудно во моментов, ама и за тоа во наредна објава.

 

[InSides]

јас мислев сум отиден за Van Den Hul mkIII

D102 MK3? Тоа е одличен интерконект за нормални пари. Знам дека глупаво звучи да кажеш дека жица со цена од €30 за еден метар е нормална цена, ама во контекст на другото...

 

[xenon]

D102 MK3? Тоа е одличен интерконект за нормални пари. Знам дека глупаво звучи да кажеш дека жица со цена од €30 за еден метар е нормална цена, ама во контекст на другото...

2 пара, од пред појачало до појачало и од цд до пп.

 

[InSides]

До пред некое време, во Аудио Центар имаше AudioQuest Red River (балансиран, чист бакар) на метар, по цена од €10. Комбинирај то тоа со врвни, а достапни конектори од типот на Neutrik Pro-Fi (€50 за 4 парчиња) или Neutrik XLR (€30 за 4 парчиња), и имаш врвен интерконект каде пар од еден метар те чини најмногу €60.

Во меѓувреме, готов AudioQuest Red River пар со должина од 1м стана €200, така што...

...не е само меморијата што оди со цените по ѓаволите.

 

[Fatal1ty_]

Ја купив кабли за мониториве од 50е и морав да купам и некои грди штикли од 100е за благостостојба во домот, а вие зборите за 200е 1м кабел... нов сум во брачните води ќе морам да научам како треба....

 

[InSides]

Happy wife, happy life.

Мене ме запозна додека веќе бев во хобито, немаше изговор да каже дека не знаела. Од друга страна, како и секое хоби... ако не пречи на секојдневните животни активности и не ги заменува, нема никаков проблем.

Еден од моите поодамнешни пријатели во хобиво убаво ми рече (тогаш тој веќе беше во брак, јас не) - секој ден ако ме остави да слушам музика барем половина час, јас сум и подобар сопруг и подобар татко.

Не знам, I guess it works. За некого е ова, за некого се 30 минути со Dead Cells.

 

[pipelin]

Исполајкав се, ама ќе читам утре убаво кога ќе бидам доволно наспан, затоа што ваква тема не се чита уморен. Секоја чест!

 

[Banjifiko]

Уште од почеток ме фасцинира проектот на @InSides, од првиот пат кога го видов на слика (а тоа не е единствен негов проект). И без разлика кој што ќе каже, посебно во групине со надобуднине винилофили, ти си за мене неприкосновен авторитет за грамофони. Респект. Само продолжи така.

 

[PC_GAMER]

Вовед

Нема да биде претерување да кажам дека се маткам со аналогна репродукција повеќе од половина од мојот живот. Од оваа гледна точка, наближуваме кон две третини, што изгледа страшно (и најверојатно е), но се правдам кон себе си со замислата дека било која друга опсесија би била поопасна. Без разлика, маткам се чини како најсоодветен термин, бидејќи она што го правам може најблизу да се опише како 80% ентузијазам, 10% наука (можеби) и 10% чиста тврдоглавост.

Немав среќа (или имав, во зависност од гледната точка) да имам ограничен пристап до грамофони и општите техники за аналогна репродукција, бидејќи интересот за винил драматично се намали на почетокот на 2000-тите. Со текот на годините, поседував неколку hi-fi грамофони (исклучиво со ремен) и брзо сфатив дека нема да бидам среќен сè додека (1) не купам грамофон што не можам да си го дозволам или (2) не изградам еден.

Првата опција не доаѓаше предвид. Втората опција бараше неколку години учење, истражување, цртање, проверка на материјали, изработка на прототипови, бркање стручни лица и работилници, секирање околу завршна обработка и слушање. Како што многумина можат и да претпостават, ова не излезе поевтината опција.

Оваа тема е започната како поттик од претходна дискусија и има за цел да опише некои од моите напори поврзани со изработка на грамофони, како и да фрли светлина врз дел од мотивацијата и некои од пристапите. Содржината е склоп од различни материјали на различни форуми, што на англиски, што на српски, па додека до дојдам до моменталната состојба, ќе поминат прилично објави.

Предупредување - имам тенденција да пишувам подолги објави, придружени со многу фотографии. Ако тоа е проблем, ова не е темата за вас.

Грамофон

Решив да го наречам dŵr.

За хард кор обожавател на Orbital, референцата треба да биде очигледна. За тинејџер во 1990-тите, речиси неизбежна. Колку што разбирав тогаш, тоа е велшкиот збор за вода, што некако го збутав во концепт за она што сакав да го постигнам - течен облик и леснотијата на репродукција на грамофонот што ќе го претставува. Без разлика на сето ова, зборот се изговара дур, што сосема случајно, е музички термин.

Така остана.

Работен на принцип на масово оптоварување, без вградена суспензија. Грамофонот е дизајниран да работи заедно со неговиот сталак, со цел создавање на заокружен концепт за собирање и потопување на несаканата вибрациона енергија наместо пригушување.

Основа. Ламинат од бука и јавор по мерка, распоредени спротивно на влакната за структурна цврстина, обликот на основата на грамофонт е резултат на нејзината функција. Заоблена триаголна форма со столбови на темињата и централен подебел дел за сместување на носечкиот блокот на централниот лагер. Изработена на CNC глодалка, брусена рачно и завршена со комбинација на пчелин восок и ленено масло за да се избегнат лакови од било кој тип. Идејата е дрвото да има простор да работи без да пукаат завршните слоеви.

Столбови. Основата се потпира на три пригушени (дампирани) столбови кои исто така служат како точки за монтирање на рачките на носачот. Изработени од алуминиум тип 6082, секој столб се состои од 8 индивидуални компоненти кои помагаат (1) да се стегне основата, (2) да се спојат топчестите лежишта со полиците на сталакот, (3) да се распрснат вибрациите на грамофонските рачки и (4) да се олесни монтирањето на голем распон на рачки со широк спектар на ефективни должини. Топчестите лежишта се керамички топчиња од силициум нитрид (Si3N4) со највисока стапка на сферичност што ми е достапна комерцијално. Распоредот на споменатите топчиња го следи кинематскиот лежишен принцип, овозможувајќи самоцентрирање.

Лагер. Основата е масивен бронзен склоп со цел да се избегнат непотребни спојки. Изработен од бронза тип C932, фискниот дел на лагерот се состои од едно парче (куќиштето е фиксниот дел) и машински обработено капаче каде што се наоѓа трусната подлога. Осовината на лагерот е изработена од челик, подложен на процес на цементација, но не е полирано најфино што може да се постигне за да можат микроабразиите да го задржат маслото по должината на осовината, и со тоа да се врши самоподмачкување. Крајот на осовината се потпира на керамичко топче (Si3N4) од 8 mm кое е потпрено на заменлива трусна површина, изработена од Vespel (SP-21). Лагерот е монтирано во едноделен алуминиумски блок изработен од тип 6082 кој се монтира на дрвената основа опишана погоре.

Чинија. Всушност, две чинии, во обид да се искористат придобивките од дизајни кој преферира и висока и ниска маса. Долната чинија е изработене од алуминиум (6082), со дијаметар од 320 mm и висина од 70 mm, за приближна маса од ~15 kg. Горната чинија е изработена од полиоксиметилен (POM, или почесто познат под едно од неговите комерцијални имиња, Delrin). POM има слични вибрациони карактеристики како винилот (PVC) и има дополнителни предности: (1) лесно се обработува за разлика од PVC и (2) значително помалку е токсичен кога се загрева (што е секогаш плус). Чиниите се споени преку три конусни бронзени (C932) спојки, кои завршуваат во топчиња Si3N4 од 3 mm, со што се овозможува најголем степен на одвојување на чинијата од лагерот што можев да го направам освен со воздушен лагер. Основата за плочите е направена од бронза C932 и може да се замени за да се приспособи на различни дијаметри на дупките за плочата.

Погон. Врз основа на претходно објавен проект на DIYAudio, погонот е локализиран околу лесно достапен BLDC мотор, управуван од три индивидуални фази благодарение на DDS генератор и 3 канали за засилување во класа D. Следењето и корекцијата на брзината се вршат преку затворена повратна спрега, имплементирана преку Arduino Nano. Во контекст на слободно споделување, и благодарен што проектот за BLDC погон е објавен јавно, го објавив вистинскиот изворен код (и поврзаната печатена плочка) во јавно репо на GitHub. Енергијата се пренесува преку POM каишник и компатибилен квадратен ремен (2 mm квадратен пресек). Целата електроника се наоѓа во посебна кутија, чија форма ја имитира основата на грамофонот. Поврзувањата со грамофонот се преку Neutrik конектори (Ethercon за далечинскиот управувач, XLR за моторниот погон).

Алгоритмот за корекција на брзината е базиран на параметри кои се резултат на истражување и експериментирање. Полната брзина на работа е достапна приближно 4 секунди од позицијата на стоп, а корекцијата на ротацијата е чувствителна на промени во вртежите од ~0,001 ввм (вртежи во минута) поради ограничувањата на сензорот. Контролата се врши преку жичен далечински управувач, изработен од алуминиум (6061) и POM, кој содржи мал OLED дисплеј за прикажување на тековните вртежи и дополнителни информации, како и две копчиња за справување со повеќе операции програмирани со Arduino кодот.

Повеќе детали за како функционира далечинското, и кои се функциите на различните комбинации на копчињата се достапни овде.

Грамофонски Рачки

Основата е дизајнира да поддржува до најмногу три грамофонски рачки. Кога грамофонот првпат се пушти во погон, две беа монтирани.

Грамофонска Рачка #1

Наречена tân, велшки за оган. Дојде лесно после името на грамофонот.

Рачката се базира на принцип на стабилизиран ограничен унипивот, или потпирање во само една точка, кој постои веќе некое време. Концептот на стабилизација не е нов - видлив уште во времето на SpJ La Luce (извонреден грамофонски концепт), а во последно време успешно копиран во многу врвни рачки, помеѓу кои и Continuum Cobra, Durand Delos, VPI 3D, Wilson Benesch итн. Потпирање на една точка е теоретски најдобро, но таквиот пристап води кон голема нестабилност на рачката при користење. Стабилизацијата означува дополнително времено потпирање во втора точка само за потребите на користењето на рачката пред репродукција.

Потпирањето е направено на бронзено (C932) вретено, во форма на кинематички аранжман на лежишта изграден од три керамички топчиња Si3N4 со дијаметар од 3mm и зашилена игла изработена од POM. Цевката на рачката е од алуминиум (6061), пригушена со делови од POM и нетретирана овча волна во внатрешноста. За понатамошна стабилизација на работењето, имплементирани се три одделни тегови за противтежа - (1) фиксна, концентрирана маса околу точката на вртење, изработена од алуминиум, бронза и PTFE, (2) главен тег, изработен од бронза и PTFE, и (3) помошен фин тег (бронза) со опсег на прилагодување од 0,2 грама вкупно.

VTA (вертикален агол на следење) може да се подесува во текот на репродукцијата без пореметување на ригидноста на рачката. Осовината се движи во вертикален правец низ лежиште изработено од PTFE, потпомогнато од бронзен столб со фин машински навој. Штом е подесувањето завршено, внатрешен навој го заклучува столбот со цел фиксирање.

Azimuth (вертикална застранетост на грамофонската игла) се подесува во текот на репродукцијата, како последица на секундарна потпора. Ова е постигнато со елиптична лизгачка површина, 3Д печатена со помош на специфичен филамент за лежишта од Igus (Igus Iglide) и бронзена основа. Со ова се постигнува (1) стаблизација на потпората на рачката, (2) прогресивна компензација на скејтинг сила, (3) корисен механизам за корекција на азимут. Слично како и подесувањето за VTA, се постигнува преку бронзен столб со фин машински навој и внатрешен навој за фиксирање.

Технички параметри:

• Ефективна должина: 310 mm;
• Ефективна маса: 13,5 грама;
• Опсег на прилагодување на VTA (во точката на вртење): ± 10 mm;
• Опсег на кертриџ: 5-25 грама.

Рачката обично се користи со DL-103, што дава дополнителни податоци:

1. Хоризонтална резонантна фреквенција: 9Hz;
2. Вертикална резонантна фреквенција: 10Hz.

Грамофонска Рачка #2

SME 3012. Грамофонска рачка која го започна својот живот како SME 3009 S2 Improved (отстранлива глава). Ја сменив цевката на рачката и крајниот дел со OEM делови од SME 3012, а потоа од бронза (C932) изработив целосен сет резервни тегови. Дополнително додадов бронзен одстојник со висина од 10мм за подобрување на цврстината и полесно прилагодување на висината, како и бронзено фиксно лежиште (knife edge bearing)

Ја искористив можноста и ги заменив вертикалните лагери во столбот со керамички топчести лагери од SKF.

Цевката е пригушена со овча волна и преожичена со бакарна жица во свилена изолација.

Рачката типично се користи со Ortofon SPU #1 E, што резултира со следните податоци:

• Хоризонтална резонантна фреквенција: 9Hz;
• Вертикална резонантна фреквенција: 12Hz.

Сталак

Клучен сегмент од грамофонскиот систем, се работи за масивен склоп изработен од бука и јавор, со внатрешен метален скелет изработен од пригушени алуминиумски цевки (6082). Со надворешни димензии од 700 mm (ширина), 500 mm (длабочина) и 700 mm (висина), сталакот се потпира на зацврстени челични конуси на кои се поставени керамички топчиња (Si3N4) со дијаметар од 12 mm. Сталакот е изработен како едно парче и не може да се модифицира ниту расклопува освен ако не се уништи.

Полиците се изработени од природен бел мермер, автохтонски прилепски камен, полиран од 5 страни и абразивен на долната страна каде што се спојува со сталакот преку комбинација од плута, гума и сорботан (Sorbothane) за контрола на ширењето на вибрациите.

Со горенаведеното, заврши првата фаза од развојот на dŵr. Донесе многу часови чисто музичко уживање, но бидејќи беше изграден според строго следен финансиски и временски буџет (за да не забегам), оттогаш претрпе серија промени. Сегашниот изглед на грамофонот е прилично различен од ова, но приказот на тие содржини бара прилично време и енергија и не можам да го склопам во една (можеби дури ни во десет) објава.

Во оваа форма, грамофонот беше прикажан на неколку настани, од кои клучно серија работилници во склоп на Desonanz фестивалот. Голем дел од тие објави се загубени во големата дупка на интернет просторот, но некои се се уште достапни, помеѓу кои и:

dŵr на USB.mk
dŵr на IT.mk
dŵr на Desonanz (web archive)

До храбрите од вас кои стигнаа до крајот на овој пост, ве поздравувам.

Ќе почекам да видам дали ова е од интерес за фориумот пред да продолжам со објавување за тоа што е актуелно со грамофонот.

Секоја чест! Студиозен пристап, многу вложен труд, трпение и истрајност кои повеќе од очигледно резултирале со креирање уред со конкретна намена и буквално уметничка вредност. Навистина не знам што повеќе да додадам... Ептен одлично сработено!

Ако си во можност, послушај го советот на некои од членовите погоре, патентирај си го твојов изум.

Дај Боже што повеќе вакви успешни приказни како тебе да гледаме/читаме.

 

[InSides]

Чекор #4. Микроконтролер.

Склопот за контрола на моторот се базира на Arduino Nano. Кога го почнавме овој план, идејата беше да се замени Arduino Nano со Arduino Nano Every. Причината беше/е зголемен капацитет на меморијата, подобри можности за логирање и поддршка на напредни функции.

И напишав, идејата беше, затоа што на крајот сепак останав со оригиналниот Arduino Nano. Nano Every е целосно пин компатибилен, изворниот код е наводно целосно комплементарен со новиот контролер, но има мало несогласување со вредностите на отпорниците користени за pull-up. Контролерот во основа се користи како транзисторски прекинувач - поради проблемот со отпорниците поединечните пинови не се активираа, што значи целата логика е нефункционална.

Во пракса, ова значеше дека ќе треба да ги заменам 4-те основни отпорници за pull-up. Сепак, од причина што ова се случува во текот на најстрогиот карантин, кога немав прилика да набавам други отпорници, го направив единственото логично нешто за мене во тоа време, и наместо да заменам четири отпорници, го рефакторирав целиот код со цел зголемена ефикасност и помало оптоварување на микроконтролерот.

Резултат на целото ова се сет нови функционалности, помеѓу кои мерењето на wow (спора компонента на номинална флуктуација на брзината или завивање) и flutter (брза компонента на номинална флуктуација на брзината или треперење). Функцијата е достапна во секоја ревизија на кодот почнувајќи со commit-от означен како 02f96de. Како и претходно, целосниот изворен код, заедно со моделите на специфичните плочки, е достапен во GitHub репото кое го напоменав претходно.

Резонирање

Пред да продолжиме со очекувања и резултати, неколку забелешки околу логиката за вреднување на оваквите параметри. W&F (wow & flutter) е клучен параметар при аналогна репродукција кој е директно врзан со стабилноста на брзината на ротирачките елементи. Се среќава кај грамофони (очигледно се ротира плочата), и кај сите варијации на медиуми на база на магнетна лента (касети и микрокасети, студиски и домашни магнетофонски ленти итн).

Параметарот служи за утврдување на степенот (отстапувањето) од номиналната брзина на ротација на медиумот. Стандардите за тој медиум утврдуваат која е номиналната брзина, а основната функционалност на апаратот за репродукција е да ги следи тие стандардни најдобро што може.

W&F не е само параметар за точноста на брзината, туку и многу поважно, претставува параметар за утврдување на квалитетот на оддржување на брзината. Иако просечната брзина може да биде порамнета со стандардот, истата може да се менува (флуктуира) во текот на репродукцијата, што резултира со слушливи проблеми (артефакти).

Ова најлесно се доловува со македонските термини за W&F, а тоа се завивање и треперење. Најлесно слушливо на продолжени чисти ноти (пијано), а во екстремен случај, целосно неслушливо. Што ќе рече, клучен параметар за врвна репродукција.

Очекувања

Некаде на почетокот на оваа приказна, наведов дека направив првични индиректни мерења кои утврдија дека W&F се движи некаде околу 0,1%. Без разлика на големата маргина за грешка на таков тип на индиректно мерење, арбитрарно решив дека таквиот пристап е прифатлив.

Но, кои се релевантните вредности? Овој параметар, кој едно време беше клучен параметар во техничките спецификации на индустриските производители, во еден период целосно исчезна. Модерните производители, или не даваат никакви податоци за W&F, или даваат податоци без проследен контекст.

Во овој случај, има поента концептот порано беше подобро, па се вратив наназад и прегледав индустриски стандарди околу аналогна репродукција. Релевантен стандард е еден од оние издадени од американската национална асоцијација на емитувачи (National Association of Broadcasters), наречен NAB audio recording and reproducing standards for disk recording and reproducing.

Kонкретно не интересира верзијата од февруари 1964 година, која го наведува следново:

• 1.05 Брзина на грамофонот (ввм) - Се стандардизира номиналната просечната брзина на грамофонот за снимање да биде 33-95 или 45 ввм ± 0,1%, а просечната брзина на грамофонот за репродукција да биде 33-95 или 45 ввм ± 0,3%;
  
  
• 1.20 W&F фактор при репродукција - Се стандардизира просечното (1) отстапување од средната брзина при репродукција да не надминува 0,1% од номиналната брзина.

(1) Тука работите стануваат малку интересни, и овде е каде голем дел од производителите можат да лажираат а технички да не го прекршат стандардот. Просекот е дефиниран, во фуснотите, како "терминот просек, како што се користи во овој дел, се однесува на карактеристиката на мерниот уред, а не на временскиот период во кој се врши набљудувањето". Звучи малку збунувачко, па подоцна ќе се вратиме на ова. (2)

Зошто се овие бројки стандардизирани? Затоа што, на ниски фрекфенции, дури и W&F од 0.1% е слушлив. Професионални музичари можат лесно да слушнат и W&F од близу < 0.1%.

Што ова значи за комерцијалните производи? Производителите на модерни грамофони често (ако) даваат вредности дури и полоши од 0,2%, додека старите грамофони (особено оние со кварцна контрола) честопати даваат вредности < 0,05% (Technics SL-Q2 декларира < 0,012%).

За потребите на нашата приказна, бидејќи мериме само флуктуации на брзината, да речеме дека би бил задоволен со вредности кои би биле помали (подобри) од 0,1%.

Резултати

По 5 (пет) минути ротација на 33.(3) ввм, измерената вредност е 0,006%.

Подобро од очекувањата за ~17 пати (~17x). Подобро од стандардот за ~50 пати (~50x).

По 5 (пет) минути ротација на 45.(0) ввм, измерената вредност е 0,005%.

Подобро од очекувањата за ~20 пати (~20x). Подобро од стандардот за ~60 пати (~60x).

Пред да прокламираме дека сме го закопале стандардот, напомена дека ова се просечни вредности, а на просечните вредности директно влијаат екстремите.

За да видиме како екстремите делуваат на просекот, во прилог се два поларни плотови на флуктуацијата на брзината во текот на 40 полни ротации, за секоја од номиналните брзини.

Флуктуациите се движат во распон од ±0.005 ввм, а во случајот на повисоката номинална брзина, во распон од ±0.0025 ввм.

Подобро со оваков тип на погон, тешко.

(2) И еве не сега повторно назад на утврдувањето на просек, и потенцијалното лажирање на стандардните побарувања од страна на модерни производители. Стандардот јасно вели дека просекот е на база на уредот на мерење, а не на времетраењето на мерењето. Ако не се ограничи времето на мерење, вредностите на W&F ќе се порамнат во текот на целата репродукција и ќе дадат нереално низок резултат. Затоа, имплементацијата на оваа функционалност во мојот алгоритам ги зема во предвид само последните 4 (четири) полни ротации. Ова значи дека вредностите ќе варираат во различно време, но електрониката ќе ја покаже најточната вредност за W&F за таа точка на проверка.

П.С. И овде морам да напоменам дека овој грамофон не е усогласен со една точка од овој стандард. Се работи за точката 1.25 која прокламира "Се стандардизира дека грамофонската чинија ќе ја достигне својата номинална брзина, дефинирана во точка 1.05, за не повеќе од 120 степени ротација, или третина од првата ротација". Ова е нечуено за модерни грамофони, освен за моделите со директен погон како Technics SL-1200 со лесни чинии.

Јас возам чинија од неколку десетици килограми. Кај мене, номиналната брзина се достигнува во рок од четири полни ротации.

 

[InSides]

Чекор #5. Грамофонска рачка.

Последниот чекор во овој циклус е нова грамофонска рачка. Поточно, уште една конверзија на SME 3009 во SME 3012R. И со тоa, затворам полн круг на еден дел од аудиофилското патување, затоа што првиот пат кога наместив грамофон дома, класичните SME рачки ми беа невозможно грди.

Вовед

Пред да преминеме на тоа како е направен овој чекор, да разјасниме зошто.

Зошто нова рачка? Затоа што почнувам да собирам поголема количина на кертриџи, засилувачот поддржува до три влезови за грамофонска рачка, и полесно е да се префрли на користење нова рачка отколку да се менува кертриџот и да се трошат часови на подесување секој пат.

Зошто ефективна должина од 12 инчи (305mm)? Затоа што е најдобар компромис помеѓу леснотија на користење и мала грешка на следење. Ова е секако посебна тема на која има многу да се зборува, но накратко, најчесто студиските грамофони и оние наменети за емитери користат рачки со оваа должина. Домашните грамофони се сведоа на рачки со ефективна должина од 9 инчи (230mm) затоа што со таква рачка, грамофонот влегува во димензија од 44-45цм, што стана де-факто стандард за домашна хај-фај опрема.

Зошто SME? Затоа што се работи за компанија која знае што прави. Специјализирани за микро инжинеринг, прават рачки уште од раните 50ти години. Овој модел конкретно е со потекло од 1958 година. И уште тогаш, не е штедено на материјал, изведба и функционалност.

Зошто конверзија на 3009 (модел од 9 инчи) во 3012 (модел од 12 инчи)? Повеќе причини, но најважните се овие две - (1) дури и да купев 3012, веројатно би поминал низ истите модификации како што е детално опишано овде, а деловите што ги задржуваме се идентични со 3009, и (2) 3009 е многу поевтин модел од 3012, дури и вклучувајќи ја цената за цевката на рачката.

Добар примерок на SME 3012R чини $2,000+. Дури и со таков примерок, се работи за рачка која е 6+ децении стара, и која мора да се реставрира. Добар примерок на SME 3009 чини $400+. Со сите вложувања и трошоци, пак сме далеку од 3012R. Постојат десетици, ако не и стотици, илјади овакви рачки произведени и продадени низ годините.

Независно од она што го направив јас, препорачувам да се следи пазарот и ако се налета прилика, да се чува и реставрира SME од оваа генерација.

Работа

Процесот што го презедов ги вклучува следните чекори:

• Расклопување на рачката;
• Промена на вертикалните лагери на столбот;
• Промена на цевката на рачката и хоризонталниот лагер (knife edge bearing);
• Изработка и инсталација на нов сет тегови; и,
• Прежичување.

Имајте предвид дека чекорите се поделени произволно со цел попрецизен опис на работата.

1. Расклопување на рачката. Релативно едноставно, на нет постојат серија сервисни прирачници што во детали го објаснуваат ова. Клучно е дека ова е британски производ, што значи ќе ви бидат потребни и метрички инбуси, и империјални имбуси (конкретно 3/32, 7/64 и 1/8), неколку мали шрафцигери и клешти со иглен врв.

Речиси сите SME 3009 што сум ги видел и ракувал (сепак, не премногу) биле во многу добра состојба, така што никогаш не сум морал да ги раздвојувам деловите со сила. Не направив детални слики од процесот, но редоследот што го презедов беше следниот:

• Отстранете ги подвижните делови (контратегови, компензација на сила на лизгање, држачи за кабелски конектор);
• Отстранете го вертикалниот столб, отстранете ги конекторите за жици и пластичниот пајак на крајот од цевката;
• Демонтирајте го столбот (со влечење од врвот!); и,
• Демонтирајте ги лагерите од столбот.

2. Промена на вертикалните лагери на столбот. Ако читате на нет, ова е страшно и не смеете да го правите. Луѓето кои тврдат дека имаат многу искуство со грамофонски рачки од оваа генерација обично не сакаат да ги менуваат овие лагери. Според нив, тие се со многу висок квалитет, а обидот за нивна замена неизбежно води до намалени перформанси.

Можеби ова е вистина. Јас сум школа од типот "верувај, но провери".

Без разлика колку се од висок квалитет, ова се отворени лагери стари повеќе од 60 години. Од камен да беше ќе пукнеше. Се работи за отворени лагери со назнака 618/9, или димензии 9mm x 17mm x 4mm, принудени да дејствуваат како трусни лагери, што е малку неприродна положба за нив - иако се присутни навистина мали маси.

За да видиме колку се добри сè уште, изградив дрвена рамка со оска од POM, ги монтирав лагерите на оската за да ротираат слободно, го поставив микрофонот на телефонот на растојание од 10 см, и потоа рачно ги придвижив лагерите во три одделни ротации и го снимив звукот. Снимањето е направено во тивка просторија, но сепак е исчистено од бучавата во позадина со помош на многу нежен алгоритам за намалување на бучавата, благодарение на Audacity.

Бидејќи дејствијата зборуваат погласно од зборовите, еве како звучи OEM лагерот:

https://soundcloud.com/marjan-stojnev%2Fbearing-chatter-oem-sme-3009
А еве како звучи (или не звучи) нов лагер:

https://soundcloud.com/marjan-stojnev%2Fbearing-chatter-skf-hybrid
Нема ни да коментирам ниту да ги земам во предвид легендите кои тврдат дека старите лагери само треба да се дувнат.

Новите лагери се произведени од SKF и се означени како керамички хибридни лагери, тип 618/9, димензии 9mm x 17mm x 4mm. Ова се отворени лагери, со куќиште од не'рѓосувачки челик и керамички топчиња Si3N4. Овој тип на хибридни лежишта не се лесно достапни комерцијално. За среќа, локалниот дистрибутер на SKF нарачал голема серија со нарачка по мерка за потребите на конфекции од Штип и Кочани. Хаос.

Еве поглед на расклопен столб на рачката:

Склопувањето е повеќе од едноставно - единствено треба да се води сметка за соодветно оптоварување на лагерите на столбот. Ова се прави со затегнување на капакот на капачето на лежиштето. Оптоварувањето е од осет, најцврсто што може пред да почне да се чувствува лепење (sticktion).

3. Промена на цевката на рачката и хоризонталниот лагер (knife edge bearing). Хоризонталниот лагер е машински изработен од бронза, нарачан преку eBay. Немаше смисла да се прави локално за бараната цена. Квалитетот е одличен. Новата цевка е фабрички (OEM) дел за 3012R, но задниот дел сега е споен со цевката преку полукрут држач изработен од полиоксиметилен (POM) за да се избегне проблемот со спуштање на противтегот. Оригиналните модели тука користат гумена спојка која знае брзо да пропадне.

Вака изгледа комплетната цевка пред монтажа на хоризонталниот лагер:

4. Изработка и инсталација на нов сет тегови. Целосен сет, машински изработен од бронза C932. Бројот на противтегови за целосен сет воопшто не е тривијален и, имајќи го предвид изборот на материјал, морав да направам мали модификации на надворешните димензии за да ја одржам конечната маса најблиску до оригиналната. Оригиналните тегови се направени од челик, додека специјалните серии користеа бронза. Рековме, ако е бал, нека е маскенбал.

И затоа што не верувам во gatekeeping, ниту баснословни суми за сет тегови, во прилог е целосен технички цртеж за изработка на цел сет противтегови кај секој квалификуван машинобравар:

Како и со лагерот пред некоја објава, теговите се пескарени со стаклени перли со гранулација од 50 микрони, па преслечени со TiN преку PVD процес.

Назад од преслекувањето, изгледаат овака:

Фотографијата прикажува уште две компоненти кои не се споменати претходно. Првата компонента е бронзен одстојник висок 10 мм, од истиот продавач на eBay како и хоризонталниот лагер. Имав доста забележливо подобрување користејќи го ова за да ја монтирам претходната SME рачка затоа што ги елиминира потрошените гумени спојки, па не ни размислував тука да го додадам.

Втората компонента е овален држач за конектор за кабелот на рачката. Како и со претходната конверзија, решив директно да одам на 5-пински DIN конектор за да го спојам со лесно достапен комерцијален кабел. Користениот конектор има тело од PTFE (тефлон) со позлатени месингани пинови (компанијата која го произведува се вика Zavfino). Оваа компонента не е нацртана затоа што зависи од димензиите на конзервата за заштита од пречки на SME - но ако некому му се потребни дополнителни детали за тоа како да направи една, можам да ве насочам.

5. Прежичување. По склопувањето, цевката на рачката се полни со нетретирана овча волна и се прежичува со бакарна лиц (litz) жица со свилена изолација. Жицата не е нешто ненабавливо, се работи за жица произведена во СФРЈ со цел мотање на високофрекфентни калеми за радиоприемници. Лесно набавлива. Конекторот за хедшелот е темелно исчистен.

Конечно, поглед на монтираната рачка, без кертриџ:

И "среќна" семејна фотографија:

Резултати

Ми измами насмевка, што може повеќе човек да очекува.

За среќа, (1) цените на SME 3009 се качуваат, и (2) нема повеќе слободни места за рачки, во спротивно ќе бев во искушение да направам уште една.

Нараторот: Но беше во искушение. се ослободија места за рачки затоа што едната рачка отиде кај пријател, и цените не се качија толку страшно, и уште една SME 3012 си најде тука место. Но за тоа, потоа.

Одиме понатаму.

 

[shooter]

Мајсторе - КАПА ДОЛЕ!

 

[xenon]

@InSides - Каква е веројатноста симплифицирана верзија на овој грамофон што начелно ќе ја задржи естетиката (дрво/алуминиум) но ќе користи само 1 рачка да може комерцијално да се произведува дури и во лимитирана серија? И условно кажано колку би чинел во таква варијанта. Во превод - да изгледа како што изгледа но да се користат компоненти кои се разумен компромис квалитет/перформанси/цена, доволно добри за просечни уши.

 

[InSides]

Веројатноста постои, и се наоѓа решение, проблемот е што не верувам дека постои интерес за финансирање.

За да биде ова на било кој начин исплатливо, треба да се вложат солидна количина на средства за мала серија (5 - 10 парчиња) кои би биле изработени, тестирани, спакувани и складирани кај дистрибутер за понатамошна дистрибуција.

Јас лично не сум подготвен да преземам таков ризик.

Дополнително, низ годините ми стана јасно дека домашен производител не може да функционира ако не постои домашен пазар. А нашите аудиофили не купуваат македонски производи. Не им се доволно фенси. За разлика од Србите, на пример, кои прво гледаат на домашен пазар, па потоа кон надвор.

Од друга страна, ако мислиш дека ова треба да се симплифицира, почекај, уште не сме готови со додавање слоеви комплексност на ова.

 

[Banjifiko]

Веројатноста постои, и се наоѓа решение, проблемот е што не верувам дека постои интерес за финансирање.

За да биде ова на било кој начин исплатливо, треба да се вложат солидна количина на средства за мала серија (5 - 10 парчиња) кои би биле изработени, тестирани, спакувани и складирани кај дистрибутер за понатамошна дистрибуција.

Јас лично не сум подготвен да преземам таков ризик.

Дополнително, низ годините ми стана јасно дека домашен производител не може да функционира ако не постои домашен пазар. А нашите аудиофили не купуваат македонски производи. Не им се доволно фенси. За разлика од Србите, на пример, кои прво гледаат на домашен пазар, па потоа кон надвор.

Од друга страна, ако мислиш дека ова треба да се симплифицира, почекај, уште не сме готови со додавање слоеви комплексност на ова.

Јас правев некои груби пресметки пред извесно време. Според мене, цената зависи најмногу од рачката, и секоја комбинација ја поминува замислената граница од 2000€