【黑胶党】怎么挑选合适的唱臂 避免共振

泽森音响

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这里的重点不在于唱臂的形状 : 长的、短的、直的、弯的，我们更该关心的是：唱头会不会和唱臂产生 "共振"。一旦有 "共振" 发生，下场就是换唱头or换唱臂，可不是调整一下就能解决的。







要避免 "共振"，就必须了解... 唱头重量、唱头顺幅度、唱臂有效质量，以及它们之间的关系。不论你是要先买唱头，再挑唱臂，或者，先买唱臂，再挑唱头，总之，唱头 + 唱臂必须合得来才行。



唱头的重量 Weight



大多数的唱头，重量都在 5 - 15 g 之间。我们需要在意那不过几公克的差异吗 ?

事实上，唱头 + 唱臂的共振是非常敏感的，有时只差那 1、2 公克，就有天壤之别。



唱头的顺服度 Compliance



唱头的顺服度 (也有人称为循轨力)，通常简写成 C。为了以 "整数" 表示，通常以 10^-6 cm/dyne，或 um/mN，或 cu 为单位。



顺服度到底是什么东西 ? 是怎么算出来的 ?此事涉及复杂的物理学，一般人没必要去了解，可以略过不谈。不过，有一个问题，不可不注意，唱头规格上所列的顺服度，有几种不同的测量、表示方式，有些必须换算，才能适用唱头 + 唱臂的共振频率公式。



1. 若为动态 (Dynamic)，且于频率 10 Hz 测量而得，则顺服度可直接适用公式。

2. 若为动态 (Dynamic)，但于 100 Hz 测量而得，则顺服度应 x 1.75 (或略增减)。

3. 若为静态 (Static)，其顺服度应按规格 x 0.5 (或略增减)。



范例 : Van Den Hul 唱头的顺服度





VDH唱头



Van den Hul 唱头的顺服度，规格为 35 Micron/mN Static。这表示 "我们要的" 顺服度，并非 35 cu，而应为 35 x 0.5 = 约 18 cu。应搭配中质量唱臂，而非轻质量。



范例 : Koetsu 唱头的顺服度



Koetsu 唱头的顺服度，规格为 5x10^-6 cm/dyne at 100 Hz。有人会依 5 cu 的低顺幅度，搭配重质量唱臂，如 Fidelity Research 等。但实际上，其顺服度应以 5 x 1.75 = 约 9 cu 计算，搭配中质量唱臂会比较适当。



一般而言，

C : < 10 cu，可称为低顺服度唱头。

C : 10 - 20 cu，可称为中顺服度唱头。

C : > 20 cu，可称为高顺服度唱头。



从字面意义来看，似乎顺服度越 "高" 越好，可以唱的越 "顺" ? 基本上，高顺服度唱头，的确比较不挑唱片，唱起来比较 "顺"。不过，从另一角度来看，高顺服度唱头，在搭配唱臂时，却较容易 "不顺"。(但这不是唱头的问题，而是目前轻质量唱臂太少，选择很有限)



唱臂的有效质量 Effective Mass







唱臂的有效质量 "不是" 指整支唱臂的重量，而是指会移动部份的质量。有效质量需要经过实验，精密测量后才能得到，我们是没办法自己算的。



唱头 & 唱臂的共振关系





我们为何要知道唱头的重量、顺幅度，以及唱臂的有效质量 ?因为唱头 (唱针) 本身是个共振体，唱臂也是，二样东西结合之后，又会产生 "新的" 共振频率。为了避免共振噪音，甚至唱头会共振得 "抖" 起来，我们必须把共振频率控制在人耳敏感的范围之外 (< 12 Hz)，又要能避免极低频所引起的共振杂音 (> = 8 Hz)。所以，唱臂的有效质量必须与唱头重量相匹配，才能让共振频率落在理想范围 : 8 - 11 Hz 内。(有些数据会建议 5 - 15 Hz (或其他)，但范围越宽，产生共振的风险也越大，我们宁愿严格一点)



唱臂 + 唱头的共振频率 (单位 Hz)

= √ (1 / ((MC + EA)* C)) / (2 * ∏)

= √ (1 / ((MC + EA)* C)) / 6.2832

= √ (1 / ((MC + EA)* C) / 39.4786)

= √ (0.0253 / ((MC + EA)* C))

= 0.159 / √ ((MC + EA)* C) (此 C 单位为 cm/dyne)

= 159 / √ ((MC + EA)* C) (此 C 单位为 10^-6 cm/dyne)



其中...

∏ : 3.1416

MC : 唱头重量，须包括螺丝、垫片.. (单位 g)

EA : 唱臂有效质量 (单位 g)

C : 唱头在 10 Hz 时的动态顺服度 (单位 10^-6 cm/dyne，或 um/mN，或 cu)



若要将共振频率控制在 08 - 11 Hz 之间，则 08 < 159 / √ ((MC + EA)* C) < 11，即... 208.9326 < (MC + EA)* C < 395.0156


当 C = 05 则 41.787 < (MC + EA) < 79.003

当 C = 10 则 20.893 < (MC + EA) < 39.502

当 C = 15 则 13.929 < (MC + EA) < 26.334

当 C = 20 则 10.447 < (MC + EA) < 19.751



依此公式，我们知道...

低顺服度 (<10 cu) 唱头适合撘配 "重" 质量唱臂。中顺服度 (10-20cu) 唱头适合撘配 "中" 质量唱臂。高顺服度 (>20 cu) 唱头适合撘配 "轻" 质量唱臂。



(至于详细的唱臂质量，须配合你选用的唱头的重量而定)不过，这只是理论，实际上，产生共振的情况复杂，尚需根据转盘、唱臂、唱头的材质、设计而定。）



所以，你会发现... 有些唱臂根本不提供有效质量的数据，而有些唱臂提供的搭配建议，"可能" 和依公式算出来的结果不尽相同。因此，该如何选择唱头 + 唱臂，除了依理论，最好也能 "参考" 前人的经验。



P.S. 有硅油阻尼设计的唱臂，还可藉由硅油的多少、种类，来控制共振，使用弹性较大。



范例 : Clearaudio Satisfy 唱臂的搭配建议





此唱臂 (碳纤维臂管型) 的有效质量为 9.0 g，原厂建议搭配 2.5 - 17 g 的唱头。若原厂无提供，我们可依上述公式自己算。因 Clearaudio 唱头的顺服度均为 C = 15，适用 13.929 < (MC + EA) < 26.334 公式。已知 EA = 9，则 4.929 < MC < 17.334，即可搭配 5 - 17 g 的唱头 (尚须包括螺丝、垫片等)。可知，计算结果相当符合原厂建议。



范例 : Grado 唱头的噩梦





Grado 唱头历史悠久，声音温暖热情，长期受到 TAS 推荐，而且价格也不贵，是很值得入手的唱头。然而，买回家后，却有意想不到的麻烦，一旦开始播放，唱针就经常不由自主的 "抖" 了起来，剧烈摇摆，跳针连连 !!! (木头壳机种较易共振，但便宜的 Prestige 系列则较不会)这就是音响圈中流传已久的 "Grado Wobble" 或 "Grado Dance" 现象。尤其对新手来说，更是不知如何是好，简直就是黑胶噩梦 !



其实，最主要的原因，就出在唱头 + 唱臂的共振频率超出范围。Grado 唱头的顺服度为 20 cu，适用 10.447 < (MC + EA) < 19.751 公式。又其重量约为 6.5 g (只限木头壳机种)，则 3.947 < EA < 13.251，即唱臂有效质量 "最好" 介于 4 - 13 g。



不过，这只是理论。

实际上，就算你用 10-13g 的唱臂，也未必保证适合。例如，木头壳机种搭配质量约 10 g (据说) 的 Linn Basik Plus 唱臂 (及 Linn 转盘)，仍然很容易 "抖"。







如果你非 Grado 唱头不用，建议

1. 最好用有效质量很轻的唱臂，像 Vpi 唱臂就很适合 (例如 JMW-9 为 7.7 g)。

如果质量不是很轻，甚至是中质量唱臂，最好选有硅油阻尼的，尚可藉由硅油的多寡来调整共振。

2. 最好勿用在容易共振的软盘上。

3. 最好先参考已搭配过的人的经验谈。