Поворотный момент: обзор тонармов Acoustic Signature

Производство тонармов — дело сложное и не случайно фирм, их выпускающих, в мире совсем немного. Acoustic Signature начала с проигрывателей, но с удовольствием добавила в семейство продукции и тонармы. Их история началась в 2014 году с модели TA-1000 в первом поколении. Сегодня в линейке уже 6 наименований (от TA-500 до TA-9000), которые перекрывают ценовой диапазон примерно от 1000 до 20 000 евро.

Идеология фирмы Acoustic Signature базируется на принципах полного контроля над производством. Как и проигрыватели, тонармы Acoustic Signature являются собственной разработкой и большинство узлов изготавливается на оснащенном по последнему слову техники заводе фирмы в Германии.

В аналоговой грамзаписи тонарм — это чисто механическая конструкция. Ее функция — обеспечить такую траекторию движения иглы по канавке, при которой ошибки считывания были минимальны.

Как это воплотить на практике? О, способов много и простор для инженерного творчества открывается громадный. Эта статья о том, как это сделали Acoustic Signature и ее основатель и главный разработчик Гюнтер Фронгёфер.

Принцип прецизионного механического инструмента и его подшипники

Принцип точного прибора был заложен в конструкцию первого тонарма Acoustic Signature — TA-1000 — и продолжен дальше во всех последующих решениях. Реализован этот принцип в виде классического поворотного тонарма на шарнирном (карданном) подвесе. У всех тонармов фирмы точки подвеса расположены на двух концентрических кольцах под углом 90° и опираются на миниатюрные подшипники практически без трения в опорах. И в горизонтальной, и вертикальной плоскости такой «трекер» обеспечивает исключительную точность считывания канавки для самых разных по конструкции звукоснимателей. Делает он это, соблюдая целый ряд противоречивых требований.

Вот они вкратце:

• надо сбалансировать весь механизм, чтобы при движении ничто не тянуло его к точке равновесия, причем в двух плоскостях;
• обеспечить отсутствие торможения трением в опоре
• надо прижать иглу к пластинке с нужной силой
• неплохо бы устранить действие скатывающей силы, тянущей иглу к центру вращающейся пластинки
• обеспечить настройки для правильной установки звукоснимателя и ориентации его иглы
• провести электрический сигнал от звукоснимателя на выходной разъем или выходной кабель
• учесть резонанс системы гибкость подвеса иглы + масса звукоснимателя
• предотвратить передачу посторонних вибраций по элементам механизма

За балансировку и трение в опоре отвечает как раз карданная конструкция и ее подшипники. Чуть больше трения, чем надо — и тонарм не успеет дернуться за высокочастотным извивом в канавке. Устранение трения до минимума, с другой стороны, может привести к тому, что «хвост начнет управлять собакой»: трение иглы о пластинку будет тащить тонарм туда, куда не надо.

Качество и настройка миниатюрных, практически часовых, подшипников и определяет эффективность решения первых двух задач. Подшипники для тонармов серий 500-2000 поставляет по эксклюзивному соглашению шведско-немецкая фирма SKF, весьма известная в мире, производитель подшипников и прочих изделий мехатроники со 110-летней историей.

В верхних моделях TA-7000 и TA-9000 используется более сложный и массивный карданный подвес, требования к подшипникам которого другие. Отсюда и другой поставщик — американская фирма Timken. Timken — крупный производитель подшипников и узлов механических передач с объемом продаж $3,6 миллиардов в прошлом году, но для Acoustic Signature работает, причем на заказ, ее подразделение по аэрокосмической технике.

Фирма гордится долгой историей и, например, в первом полете братьев Райт в 1903 есть толика участия Timken: в их подразделении Diamond Chain Орвил и Вилбур Райт покупали детали для своей мастерской и именно цепи Diamond Chain приводили в движение пропеллеры самолета, поднявшегося в воздух в городке Китти-Хоук 116 лет назад.

Игорь Сикорски и Франк Пясецки, создатели первых в мире вертолетов, тесно сотрудничали с инженерами Timken в 1940-х годах, как потом и создатели космического шаттла «Атлантис», В 2009 году Timken разработал и сделал уникальную мехатронику для астронавтов, которые ремонтировали телескоп Hubble в открытом космосе.

Керамические вертикальные и горизонтальные подшипники Timken, которые закупает Acoustic Signature проверяются сборщиком тонарма и юстируются на месте, обеспечивая долгие годы идеального скольжения иглы по пластинке. Механическая грамзапись немыслима без точной механики, и на Acoustic Signature это прекрасно понимают.

Трубка

Для высокого качества воспроизведения музыки с пластинок абсолютно необходимо, чтобы трубка тонарма не резонировала даже на уровне микровибраций и была максимально легкой и жесткой. Эти требования крайне трудно удовлетворить одновременно, но инженеры Acoustic Signature нашли оригинальное решение: углеволокно (не плетеное) как материал дает требуемое сочетание массы и жесткости, а нужное демпфирование резонансов обеспечивает конструкция с двумя трубками, наружной и внутренней.

Описанная система из двух концентрических трубок используется в моделях серий 500—5000, в двух самых «хитрых» тонармах TA-7000 и TA-9000 она уже выглядит несколько иначе.

В TA-7000 собственно трубка одна — она из углеволокна и коническая. Коническая форма позволяет перераспределить массу, как бы сдвигая тяжесть к точке опоры, а также эффективнее отводит виброэнергию от тонкого конца, то есть от места крепления головки.

В ТА-9000 обе трубки в сечении снаружи конические, а изнутри — прямые. Трудно представить, но вся эта конструкция сделана из алюминия методом селективного лазерного спекания металлического порошка — процесс изготовления одной трубки занимает 23 часа на станке стоимостью 12 миллионов евро. Такой станок выпускает немецкая фирмв SLM Solutions Group (см. видео).

Для демпфирования и отвода вибраций между трубками служат спирально расположенные (кордель) клеящие ленты — таких лент 700.

Регулировки

Прижимная сила иглы регулируется с помощью балансировки противовесом. В моделях от TA-2000 и выше противовес фиксируется на хвостовике тремя винтами, для защиты от случайных изменений прижимной силы.

Вертикальный угол захода иглы (VTA) легко регулируется подъемом или опусканием втулки тонарма в поворотной ножке. Отверните фиксирующий винт, поднимите или опустите тонарм, получив требуемый VTA и зафиксируйте тонарм во втулке.

В начальных тонармах TA-500 и TA-1000 Компенсатор скатывающей силы (антискейтинг) реализован с помощью грузика на леске, который оттягивает тонарм в направлении от центра диска. Металлическая планка с рисками служит шкалой компенсации. В моделях от TA-2000 и выше антискейтинг регулируется плавно с помощью градуированного верньера у основания тонарма.

Угол между поверхностью пластинки и осью иглы звукоснимателя (азимут) легко регулируется с помощью трех винтов, расположенных на трубке тонарма около корпуса подвеса. Диапазон регулировки ±5°.

Для удобства всех регулировок и установки в проигрыватель каждый тонарм комплектуется практичным шаблоном.

Производственные возможности

Собственное высокотехнологичное производство узлов и элементов тонармов Acoustic SIgnature позволяет выпускать несколько вариантов одного и того же изделия, обеспечивая полную универсальность с самыми разными проигрывателями. Большинство моделей поставляются в разных вариантах эффективной длины (9, 10 или 12 дюймов), с двумя вариантами крепления к опорной площадке (Rega или SME), вариантами внутренней проводки и выходного разъема/кабеля, а также с разным цветом покрытия металлических элементов («серебристый», «черный», «золото»). Особенности каждого из тонармов Acoustic Signature приведены в сравнительных таблицах в отдельной статье на нашем сайте.

Оригинальный текст АО «Next». ©2019 Сергей Таранов