Пьезокатриджи имеют преимущество в сравнении с со звукоснимателями других систем только с одной точки зрения — простоты конструкции самих картриджей и усилительных каскадов, необходимых для построения пьезо-системы. Большое выходное напряжение, снимаемое с пьезокристалла позволяет отказаться как минимум от двух дополнительных каскадов усиления и глубокой коррекции АЧХ, а это, в свою очередь, позволяет получить необычно Ясно звучащую систему. С технической стороны дела пъезоэлектрические звукосниматели критики не выдерживают — в сравнении с MI, MM и MC звукоснимателями, пьезо имеет завал и не достаточно линейную АЧХ на высоких частотах и больший коэффициент нелинейных искажений, пьезо необходим минимум в два раза больший прижим к поверхности пластинки, вызывающий ее ускоренный износ. Пьезокартриджами традиционно оснащались дешевые модели проигрывателей и, как следствие, большинство промышленных пьезо-головок сделаны без каких либо претензий к надежности и звучанию.
Недостатки пьезо головок хорошо известны и их единственное преимущество на общем фоне кажется несущественным, особенно пугает повышенный износ пластинок. Однако, когда вы цените в музыке такую редкую вещь, как Ясность звучания, вы готовы многим пожертвовать ради ее улучшения, тем более, что, на мой взгляд, недостатки пьезо преувеличены. Объяснять несуразность современных требований к линейности АЧХ не буду, свою точку зрения на этот счет я высказывал в других статьях, остановлюсь только на износе пластинок. Стойкость пластинки к износу варьируется от одного до более 1000 проигрываний до момента появления явных шумов и искажений. Ориентировочно, если механика проигрывателя в порядке и используется свежая игла 0.75 mil, уровень шума виниловой пластинки возрастает примерно на 1 Дб после 100 проигрываний с прижимом 5 грамм (по техническим нормам допускается возрастание на 2дБ после 50 проигрываний). 1 ДБ — это едва заметное на слух изменение, чтобы пластинка действительно заметно зашипела, ее надо проиграть в несколько раз дольше. 5 грамм — это нормальный прижим для пьезо головки с выходным напряжением достаточным, чтобы слушать ее на однокаскадном пентодном усилителе или двухкаскадном триодном. То-есть у пластинок есть достаточный запас прочности при их проигрывании пьезо головками и если вы по жизни предпочитаете получать удовольствие преимущественно от качества, а не от количества, то пьезо — это ваш вариант.
Пренебрежение общепринятыми техническими ценностями ради улучшения субъективной Ясности звучания может показаться поспешным и неправильным, но моя точка зрения сформировалась не сразу, а в течение долгих, многолетних экспериментов с трактом. В погоне за выразительным звучанием, моя LP аппаратура эволюционировала примерно в таком порядке:
- транзисторный винил корректор для ММ головки без учета Направленности компонентов и тонких свойств деталей.
- классический трехкаскадный ММ корректор на лампах 1940х годов серии EF
- двухкаскадный ММ корректор на лампах 1930х годов серии AF
- максимальное упрощение схемы (открытые сетки, катоды на земле етс.)
- Отказ от коррекции верхнего полюса RIAA ради улучшения Ясности звучания
- Самодельные ММ головки из старых компонентов. Наилучший вариант получился с пермаллоевым сердечником от магнитофона Днепр-1 и катушкой со старым проводом
- Отказ от магнитных головок и переход на пьезо с простым регулятором ВЧ вместо точной RIAA коррекции
- Полный отказ от коррекции АЧХ пьезо головки
- Использование максимально старых пьезо элементов
- переход на самодельные пъезоэлементы
Экспериментов с покупными картриджами была проведена масса, кое-что осталось на фотографиях, сейчас жалею что снимал только от случая к случаю.
После завершения работ над Тестовым Аудиотрактом, узким местом системы стал пьезо кристалл, все остальные компоненты были либо довоенными, либо самодельными. Самые старые, рабочие кристаллы, которые мне попадали в руки датировались серединой 1950х, они предположительно были еще из сегнетовой соли. Именно эти старые кристаллы играли наиболее мягко и музыкально, но изначально тихо, а через некоторое время они совсем замолкли. Следующее поколение кристаллов конца 1950х (уже не сегнетовых) оказалось более живучим, хотя так-же страдало от влаги, мне попадались вспученные экземпляры. Наконец, с начала 1960х стали делать керамические пьезоэлементы, полностью устойчивые к влаге и повышенной температуре. Все они прекрасно сохранились до наших дней, но их звучание отличалось от звучания кристаллических картриджей в худшую сторону и с каждой более современной версией керамики эта разница увеличивалась. Крикливые пьезо элементы 1970х слушать уже было невозможно, какое-то время я слушал картриджи начала 1960х, но их возрастная ограниченность не давала мне покоя, в итоге было принято решение вырастить кристалл в домашних условиях и сделать полностью самодельный пьезокартридж.
Позже я узнал, что для изготовления пьезоэлемента не обязательно выращивать идеальный кристалл, а можно просто сделать так называемую «текстуру» из сегнетовой соли между двумя проводящими пластинами. см. скан из книги А.Плонского «Пьезоэлектричество» (скачать книгу целиком можно здесь). Этот упрощенный способ определенно требует исследований на предмет надежности и повторяемости. Непонятно почему его не использовали промышленно в 1940х-50х, скорее всего там есть какие-то трудно разрешимые проблемы. Впрочем, как выяснилось, и у классических пластин этих проблем предостаточно.
Выращивание кристаллов
На первый взгляд вырастить кристалл не сложно, надо опустить в насыщенный раствор затравку из маленького кристалла и поддерживать необходимую концентрацию раствора в течении пары-тройки недель. Даже школьники на уроках выращивают небольшие кристаллы, у меня процесс затянулся на полтора года, я совершенно не имел понятия о тонкостях, которые необходимо соблюдать при выращивании идеального кристалла большого размера, а мне нужен был именно такой кристалл и не один. Дополнительной проблемой было то, что кристалл нужно было вырастить не из покупной, химически чистой соли, а из самодельной, то-есть из раствора в котором заведомо много посторонних примесей. Работа в итоге началась по двум направлениям и состояла, собственно, из попыток вырастить кристалл с использованием покупной соли и параллельного поиска и приготовления компонентов для получения соли кустарным способом.
Самодельная сегнетова соль
Сегнетову соль можно получить из винной кислоты, поташа и соды. Для этого к раствору винной кислоты Н2С4Н4О6 примешивают раствор поташа К2СО3, происходит замещение одной молекулы водорода и получается кислый виннокислый калий КНС4Н4О6. Если к нему добавить раствор соды Na2CO3 • 10H2O, то в осадок выпадет сегнетовая соль». (источник).
Винная кислота — получается из винного камня, который образуется при брожении вин как осадок или нарастает в виде кристаллических твёрдых корок. Сырой винный камень состоит из смеси кислого виннокислого калия (в основном), виннокислого кальция, красящих веществ и различных загрязнений. Винный камень, судя по всему, можно использовать вместо кислоты. В сети нашелся следующий рецепт:
1 часть тонко размолотого сырого продукта разводят в 3 частях воды, прибавляют известкового молока до щелочной реакции раствора и кипятят; в результате проходит реакция по уравнению: 2КС4Н5О6 + Са(ОН)2 = К2С4Н4О6 + СаС4Н4О6 + 2Н2О. Для облегчения процесса прибавляют ещё какой-нибудь соли калия, лучше поташа, в количестве ,соответствующем содержанию кальция в сыром винном камне; затем прибавляют концентрированный раствор соды в количестве, нужном для полного перевода виннокислого кальция в углекислый кальций (проба щавелевокислым аммонием ); реакция протекает согласно уравнению: K2C4H4O6 + CaC4H4O6 + Na2CO3 = CaCO3 + 2KNaC4H4O6. В растворе остаётся сегнетова соль. (источник)
Винный камень — можно купить у виноделов, я когда-то после долгих поисков купил пакет 5 кг в Крыму. Камень оказался достаточно грязный, от красного вина, после очистки его осталось полтора килограмма, но для проекта этого было достаточно.
Поташ — получается с помощью выщелачивания древесной золы. Золу заливают горячей водой, дают постоять какое-то время, чтобы растворилась вся щелочь, затем фильтруют и выпаривают раствор. После выпаривания на дне остается серая рыхлая масса, «шадрик» или серый поташ, его прокаливают и получают чистый поташ. По другой версии для очистки серый поташ перекристаллизовывают. В общем, здесь нет ничего сложного, если не считать того, что для получения килограмма относительно чистого, почти белого поташа с помощью перекристаллизации мне понадобилось сжечь, наверно, пару деревьев целиком и пару месяцев времени.
Сода — соду можно найти натуральную, из содовых озер, которые есть как в России, так и в Америке и Африке. Проблема в том, что производители не пишут на упаковках где и как получена сода. Я так и не нашел ни одной упаковки или описания продукта, где было бы однозначно написано, что сода натуральная. Вопрос с гарантировано натуральной содой пока остается открытым.
Термостат
Несмотря на то, что эксперименты начались с использованием технически чистой соли, у меня долго не получалось вырастить из нее даже маленькие кристаллики для затравки. При быстром охлаждении раствора, необходимом для получения множества небольших кристаллов получалась либо кристаллическая пыль, либо кристаллы на дне банки спекались в единое целое. Пару раз, как и в случае с замерзанием воды, спекшиеся кристаллы раскалывали банку так, что весь раствор оказывался на полу. Когда мне наконец удалось получить несколько десятков затравок, я, набравшись «знаний» из интернета, стал пробовать вырастить кристалл в холодильнике, то-есть с постоянной температурой и постепенным самопроизвольным испарением раствора. Через месяц стало понятно, что вырастить идеальный кристалл диаметром больше одного, максимум двух сантиметров в холодильнике невозможно, колебания температуры слишком высоки и в точках наивысшей температуры кристалл растет слишком быстро и мутнеет. До этого еще были попытки растить кристалл прямо в комнате в полуоткрытой банке, в комнатных условиях я не смог вырастить даже сантиметровый кристалл.
Делать было нечего, пришлось искать и изучать более серьезные источники на эту тему. На этом этапе дело откровенно встало — я совершенно ничего не понимаю в химии, читая учебники и научные статьи по кристаллографии у меня складывалось впечатление, что передо мно пустой набор малопонятных слов и символов. И дело даже не столько в незнании мат части и терминологии, а в современной манере изложения материала, когда авторы пишут слишком сложно, на мой взгляд, стараясь больше произвести впечатление, а не тем, чтобы внятно объяснить суть дела. Личные встречи с сотрудниками кафедры кристаллографии СПбГУ мне тоже не помогли, сегнетом там не занимаются уже лет эдак шестьдесят, специалистов не осталось. Правда в СПбГУ я приобрел небольшой сегнетовый кристалл, который использовал как референсный, за что им большое спасибо.
Разочаровавшись в современной литературе я стал искать более ранние источники, в одной из современных работ была ссылка на книгу о скоростном выращивании кристаллов 1945 года издания. Оригинал был найден в библиотеке Академии Наук и оказался именно тем, что было нужно. Прекрасный текст, последовательное изложение, все по делу и без пафоса — О.М. Аншелес, В.Б. Татарский, А.А. Штернберг — «Скоростное выращивание однородных кристаллов из растворов». Помимо множества важной информации по теме, из книги стало понятно, что вырастить кристалл без специального термостата однозначно не получится. Готового термостата, подходящего по объему и точности поддержания температуры раствора в продаже не было, пришлось заняться его изготовлением. Для этого был куплен терморегулятор ТК-3 с точностью установки температуры 0.1 градус, квадратный аквариум на 15 литров и гибкий ТЭН, все остальное нашлось в загашниках.
Конструкция термостата — на дно аквариума уложен гибкий ТЭН, над ним расположена подставка под трехлитровую банку, сделанная таким образом, чтобы она не мешала циркуляции воды в аквариуме и удерживала банку на одинаковом расстоянии 5см от стен и дна аквариума. Мотор, датчик термостата и механизмы приводов перемешивания воды и вращения кристалла расположены на крышке аквариума. Передаточные числа подобраны таким образом, чтобы кристалл вращался со скоростью примерно 1 оборот в секунду, а пропеллер, перемешивающий воду в аквариуме — 5 оборотов в секунду. Важной особенностью термостата является возможность обогрева верхней крышки, необходимой в случае, если температура в помещении отличается от температуры воды в аквариуме более чем на 10 градусов. Испарение и влияние холодной крышки снижают температуру поверхности раствора и на ней возникают спонтанные очаги кристаллизации, при этом паразитные кристаллы скапливаются на дне банки и замедляют, а иногда и вообще останавливают рост основного кристалла. Для устранения возможного сквозняка у поверхности раствора снизу к крышке термостата приклеена импровизированная юбка, вырезанная из пластикового бутыля. Край юбки во время работы термостата находится ниже уровня воды в аквариуме.
Важный момент — кристаллы не выносят резкой смены температуры и трескаются, особенно, когда они еще влажные. Если процесс роста кристалла закончился при температуре раствора превышающей температуру в комнате на 10 градусов, а для больших кристаллов даже в 5 градусов, то кристалл нельзя сразу вынимать из термостата. Его надо просто приподнять над раствором не открывая верхней крышки, выключить термостат и оставить кристалл внутри термостата до тех пор, пока температура воды не сравняется с температурой в комнате.
Разглядывание растущего кристалла завораживает — см. mpeg видео файл. Невольно начинаешь верить тому, что кристаллы — это форма жизни, как говорил Тесла: «В кристалле мы имеем ясное доказательство существования общего принципа жизни, и хотя мы не можем понять жизнь кристалла, тем не менее он – живая субстанция».
График роста кристалла
На рисунке слева изображен график роста одного из выращенных кристаллов. Кристалл рос 14 дней, в течение которых температура постепенно понижалась с 29.8 градусов до 25.9 см. таблицу с данными. Объем раствора соли — 2.5 литра. В начале процесса, из-за неточно определенной концентрации раствора (раствор оказался слишком насыщенным) температуру пришлось кратковременно поднять до 30 градусов, после этого процесс понижения температуры шел без каких-либо отклонений. Высота и ширина кристалла измерялись на глаз линейкой, прислоненной к аквариуму и заносились в таблицу без поправки на оптические искажения, реальный размер выращенного кристалла 64*67*50, вес 227 грамм. Пользуясь этими данными можно прикинуть необходимый объем раствора и необходимую разницу температур для выращивания кристаллов большего размера.
Резка кристаллов
Идея станка для резки кристаллов позаимствована отсюда, однако сразу реализовать ее не получилось. Основная проблема была в режущей нитке, а точнее — в узле на нитке. Кристаллы сегнетовой соли очень хрупкие и даже минимальный бугорок на режущей поверхности рано или поздно откалывал тонкую пластину, поверхность реза ниткой с узлом так-же получалась не достаточно ровной. Попытки связывать нитку косичкой так, чтобы диаметр косички примерно был равен диаметру узла, так-же окончились ничем — рез получался слишком толстым и грубым. Крепкие и тонкие синтетические нитки не впитывали влагу — резали криво и крайне медленно, они практически переставали пилить после того, как насыщались раствором соли, а их обильное смачивание приводило к тому, что вода начинала стекать по кристаллу и портить его задолго до того предположительного момента, когда пластина могла быть отпилена до конца. Тонкие ХБ нитки, хорошо впитывающие и отдающие влагу, постоянно рвались. В итоге конструкцию пришлось доработать таким образом, чтобы нитка пилила не по бесконечному кругу, а периодически меняла направление реза.
Детали работоспособного макета станка первой версии (см фото): справа вверху — коллекторный мотор привода с ведущим роликом, слева от него самодельный переключатель для смены полярности питания двигателя, срабатывающий при каждом прохождении приводного колеса (справа внизу) одного полного оборота. Приводное колесо сделано из компьютерного жесткого диска 3.25 дюймов, натяжение нити на колесе обеспечивается пружиной. Кристалл крепится с помощью винтового зажима на подвижной тележке, тележка двигается на колесах-подшипниках по столу с направляющими-рельсами под тяжестью груза, вес которого подбирается в зависимости от необходимых скорости-качества реза и толщины нити. Высота стола регулируется с помощью четырех опорных шпилек, после чего стол фиксируется двумя дополнительными винтами. В конструкции используются две стойки с подшипниками-направляющими нити и две ванночки для смачивания нити, расположенный с обоих сторон стола. Станок в работе можно посмотреть здесь — mpeg видео файл
На рис.1 изображен кристалл сегнетовой соли с пропорционально сформированными гранями и указанием углов между этими гранями. Кристалл такой идеальной формы получить крайне сложно и, собственно, в нашем случае не нужно — на пьезоэлектрические свойства форма кристалла не влияет. Однако, в кристалле у которого отсутствует часть граней, а относительные размеры сформированных граней отличаются от теоретических в разы сложно определить плоскость реза пластин. Для получения максимального уровня сигнала, снимаемого с пьезо-пластины при ее деформации на кручение, она должна вырезаться строго перпендикулярно грани 010 или параллельно грани 100, которая вообще крайне редко формируется даже в условиях близких к идеальным. По факту у кристалла относительно небольших размеров формируется не 19, а только 10-14 граней, некоторые из которых находятся в зачаточном состоянии и не развиваются. Пример можно увидеть на фото внизу слева, где изображен идеально чистый кристалл с двенадцатью непропорционально развитыми гранями, три из которых (две спереди и одна сзади) оказались шириной всего пол миллиметра, то-есть точно измерить угол между ними невозможно. Таким образом, для того, чтобы правильно вырезать пластину, приходится определять соответствующие грани вычисляя и сравнивая суммы и разности отсутствующих на реальном кристалле углов. Проблема здесь в том, что реальные углы могут несколько отличаться от теоретических, при суммировании погрешности возрастают и в некоторых случаях можно ошибиться. Например, перед тем, как распиливать на пластины этот кристалл, я долго не мог поверить, что пилить надо не параллельно широкой части кристалла, как в идеальном случае, а под углом.
Первая версия станка оказалась вполне работоспособной, но все-таки требовала доработки — качество реза меня продолжало не устраивать и, как оказалось, при горизонтальном расположении нити и медленном пилении, необходимом для более чистого реза, вода, скапливающаяся в разрезе успевала растворять часть уже распиленной поверхности, а так же, стекая по кристаллу портила и поверхность самого кристалла. Возвратно поступательное пиление из-за неустранимых микролюфтов так-же добавляло распилу неровностей. После долгих прикидок, раздумий и проб было решено вернуться к круговому пилению и попробовать все-таки решить проблему с узлом на нитке. В итоге была использована тонкая капроновая нить, свернутая в три оборота и скрученная с шагом 1см, концы которой были не связаны, а склеены «суперклеем». Импровизированный пассик получился достаточно крепким, небольшой и равномерной толщины. Для решения проблемы плохого смачивания и очистки соляного раствора с капроновой нити был сделан отдельный механизм, состоящий из двух, вращающихся войлочных дисков между которыми с заданным трением проходила нить, очищаясь при этом от раствора соли и смачиваясь водой в необходимой мере. Сами диски смачивались водой с противоположной, нижней стороны, таким образом, напрямую вода на нить попадала. Станок был установлен вертикально, тележка с кристаллом удерживалась на железных рельсах с помощью сильного магнита, не мешающего ее продольному перемещению, реверсный механизм был исключен, в конструкцию был введен более совершенный натяжитель нити.
Пояснения к фото станка второй версии:
- мотор с роликовым приводом
- ведущий диск
- переключатель реверса от старой версии станка, используемый как выключатель
- ролик натяжителя нити
- реостат регулировки скорости вращения ведущего диска
- вращающийся войлочный диск для очистки и смачивания нити
- емкость для воды
- регулируемый по высоте стол с полозьями
- подвижная магнитная тележка и зажимом для кристалла
- упор, выравнивающий нить в линию в конце процесса и не позволяющий отпиленной пластине отламаться до момента ее полного отпиливания
- поддон для отпиленных пластин, без него отпиленная пластина падая на стол нередко раскалывалась
- пружинный натяжитель нити
- груз, тянущий тележку через блок
Вторая версия станка в работе
Резка пластин и сборка пьезоэлементов
Пластины режутся на прямоугольники необходимого размера с помощью горячей нихромовой проволоки, температура которой подбирается таким образом, чтобы она легко плавила кристалл без признаков кипения соли в зоне резки. Процесс не представляет никакой сложности. Если необходимо получить пьезоэлемент, работающий на кручение, то стороны вырезаемых прямоугольников должны быть параллельны или перпендикулярны граням кристалла. Если нужно сделать элемент, работающий на изгиб, то прямоугольники пьезоэлементов должны размечаться под углом 45 градусов к граням кристалла. Одноименные стороны прямоугольных заготовок метятся любым удобным способом, затем на одноименные стороны пары пластин наносится токопроводящий лак, между этими сторонами вкладывается полоска-вывод из фольги и элемент склеивается. После высыхания пьезоэлемента, проводящим лаком покрываются две его внешние плоскости и на них наклеивается второй, общий вывод из фольги. Затекший на торцы лак счищается с влажной, туго натянутой на доску тряпкой, затем кристаллу придаются окончательные размеры по длине и ширине (влажная тряпка работает с кристаллом, как напильник). После этого пьезоэлемент сушится около месяца, (самодельный графито-шеллачный лак, который я использовал, сохнет между пластин очень медленно), затем вся конструкция в сборе окунается в чистый, густой шеллачный лак для защиты от влаги и окончательно сушится.
Работа над пьезо была остановлена после преждевременной кончины Тестового Аудиотракта, тк только на нем можно было адекватно оценить свойства самодельных пьезо головок. В планах осталось выращивание кристаллов из самодельного раствора и исследование звучания кристалла с точки зрения Векторной Направленности. По уже проделанной работе можно сказать, что самодельные пьезоэлементы, несмотря на то, что все они были изготовлены из покупной соли, звучали Яснее и одновременно мягче, чем фабричные кристаллы 1960х, что, собственно, и требовалось на тот момент.
Антон Добрый день. Я не знаю что тут можно сказать , снимаю шляпу огромная работа и отличный результат .
Только сейчас вспомнил . Если резать кристалл в жидкости то он не будет трескаться , вопрос в том какой состав его не растворяет ?
Константин, добрый день!
В моем случае, если жидкость не будет растворять кристалл, то нитка резать не будет.
В охлаждающей жидкости наверно резали пилами на каких-нибудь специальных точных станках. Но чтобы пилить такие хрупкие предметы, как сегнетовый кристалл, помимо температурного режима нужно соблюдать много других тонкостей и пила должна быть какой-то специальной.
Кристалл не растворяется в масле и в спирте по моему, по любому подобрать подходящую охлаждающую жидкость не сложно, проблема найти подходящий пилильный станок.
Здравствуйте, Антон!
Искал материал по технологии изкотовления кристаллов сегнетовой соли (правда совершенно для других целей), и нашел вашу статью. Это просто шикарно!
Подскажите пару моментов, если не затруднит:
-Если горячая нихромовая нить также хорошо режет кристалл, зачем использовать нитку смачиваемую водой?
-Правда ли что без какой либо внешней защиты кристаллы быстро деградируют, достаточно ли использовать лак чтобы защитить их?
-Насколько кристаллы получаются хрупкими, легко ли их случайно повредить?
Егор, здравствуйте.
Проволокой большой кристалл не отрезать по нескольким причинам: первое — не получится полностью удалить расплавленную соль из места разреза и она там снова затвердеет, второе — вероятность растрескивания кристалла от резкой смены температуры будет практически стопроцентной и третье, даже в случае удачи поверхность реза будет крайне неровная с потеками, буграми и раковинами.
Да, кристалл со временем теряет блеск, на его поверхности могут появиться непрозрачные белесоватые места, причина возникновения белесоватости непонятна тк даже когда кристаллы хранятся в одинаковых условиях, на одних она появляется, на других нет. Лаком покрывать не пробовал тк мне внешний вид не особо важен.
Если кристаллы не ронять и не стучать по ним, то ничего с ними не случается. Чаще всего они портятся от высокой влажности или от жары. Если важен внешний вид, то кристаллы нельзя брать влажными руками — останутся отпечатки.
Благодарю за ответы!
Подскажите еще, вы ведь периодически обновляли раствор по мере роста кристалла?
Как вам удавалось сохранить при этом температурный баланс, или это не настолько критично?
Вечер добрый!
Для нормального роста кристалла нужно соблюдать не «температурный баланс», а поддерживать определенную концентрацию раствора. Поддерживать необходимую концентрацию можно разными способами:
— подливать концентрат (самый ненадежный вариант)
— позволять воде испараряться из раствора. Недостаток метода — образование паразитных кристаллов на поверхности тк там образуется зона слишком высокой концентрации раствора.
— постепенно снижать температуру раствора. Этот метод я и использовал (см. график в статье).
Соответственно, раствор в процессе роста кристалла не обновлялся. Испарения раствора также практически не происходило тк банка с раствором закрыта пластиковым кожухом, края которого опущены в воду (см. конструкцию термостата).
Подробно о методе снижения температуры можно почитать здесь. Если нужно вырастить большой идеальный кристалл, книгу надо внимательно и полностью прочитать, она стоит того.
Еще раз спасибо за объяснения! Буду изучать мат часть.
Антон как с Вами связаться?
ant@backtomusic.ru
Антон, спасибо, за проведение и описание Ваших исследований. Фундаментальный подход, изобретательность, упорство в преодолении трудностей восхищают! Ваши статьи следует обсуждать на семинарах студентам физтеховских специальностей.
И нашу страну не победить. До сих пор.
С уважением, Сергей Дмитриев.
Лестно слышать такой отзыв. Спасибо. Сил действительно положено не мало.
Случайно обнаружена причина побеления кристаллов сегнетовой соли!! На фото напиленные из кристалла заготовки пъезопластин, которые побелели буквально за неделю в коробке на подоконнике, на который светило летнее полуденное солнце. То-есть, кристалл надо хранить в прохладном месте и все будет в порядке.
здравствуйте Антон. LP аппаратура у Вас эволюционировала примерно в таком порядке: использовались в процессе эволюции ММ головки, в чем было их преимущество по сравнению с МС головками, которые все аудиофилы используют, кроме того , что у ММ головок больше уровень выходного сигнала и позволяет обойтись без повышающего трансформатора и меньшим числом каскадов корректора?
Других причин не было, я старался все упрощать и при этом использовать старые, а в идеале — самодельные компоненты. Так и пришел к пьезоголовкам.
Невозможно читать без слез. Проделана такая огромная работа, с фундаментальным подходом к деталям, а результатом насладиться автору так и не удалось… Надеюсь, он не опустит рук и продолжит изыскания.
Работа продолжается потихоньку — сделал новую систему переменного прижима кристалла к нити с помощью мотора, запитанного от мультивибратора: Видео доработанного станка. Постоянный прижим с помощью груза иногда застревал на месте (соринка под колесо попадала или еще какая-нибудь помеха) и нитка при этом «выедала» канавку по бокам распила. Периодические рывки тележки исключают этот недостаток, распил стал — просто загляденье. Вот здесь https://www.backtomusic.ru/24553 так же можно почитать о работе над самодельном стерео пьезокартриджем.
Антон, по согласованию в форуме про цифру пишу по теме дефекты считывания (предположительно) пьезоголовками. В общем такие похожие моменты есть и в ММ и MI. Речь о неприятных призвуках в динамичных и с большим уровнем записи фрагментах сч диапазона. Похоже по звуку на скрежет и/или повреждение дорожки от неправильной эксплуатации пластинки. На ваших оцифровках такие моменты тоже есть — в кратно меньшей степени, но есть. Плохо влияют на разборчивость, чёткость и ясность. Звук в таких местах становится плосковатым. В ММ по моему опыту при отсутствии износа кристалла у это бывает, если плохо настроены геометрические параметры, прижимная сила, есть люфты в узлах тонарма, подсохшие подвесы (демпферы) у игл. Когда этого не наблюдается и всё по этим параметрам нормально, то всё равно есть остаточные явления не громкие, но они снижают разборчивость, чёткость и ясность в таких местах. Я отношу это на счёт проявления резонансных явлений в подвесах (демпферах) за счет их физических свойств и/или некоторой подвижности контакта иглы с дорожкой опять же за счет эластичности подвесов (демпферов) и применяемой конструкции. В этом плане на моно с использованием картриджей MI предпочтение у многих отдаётся конструкции головок General Electric RPX. Там вроде как минимальная (если не нулевая) продольная подвижность. Но а в боковой подвижности, необходимой для работы, работают всё равно эластичные материалы. От этого никуда не деться и резонансы и нечёткости присутствуют в той или иной степени. В случае с пьезопластинами зачем использовать эластичные материалы для соединения игл и пьезопластин, может лучше обеспечивать жесткое соединение? Можно ли обеспечивать требуемый трекинг иглы по пластинке, подбирая геометрические параметры пьезопластин без использования эластичных соединений? От геометрии такой, наверное, будет зависеть уровень сигнала, но его можно возможно скорректировать схемой усиления? В стандартных пьезоголовках этот неприятный фактор выражен очень сильно-на мой слух.
Сложно понять точно, что вы имеете виду. Если диапазон именно СЧ, то это не связано с дефектами пластинок, прижимной силой, люфтами и высохшими подвесами, так как эти дефекты вызывают дребезг и краки, нарастающие со стороны ВЧ. Так же, ошибка в геометрии (установке тонарма) должна быть очень большой, чтобы что-то проявилось на СЧ. Вообще считать геометрию до миллиметра стали для квадро и видеопластинок в 1970х, там это актуально. Для для моно отклонения могут быть на сантиметры и вы на слух не определите где правильно, а где нет.
Наиболее выраженные резонансы возникают не в демпферах, демпферы как раз гасят посторонние паразитные резонансы, они именно для этого и предназначены.
Продольная подвижность влияет в первую очередь на микродетонации. Способность человека воспринимать такие детонации в музыке — большой вопрос. При этом, сравнение звучания вставок ММ головок со встроенной внутрь кантилевера струной (струна жестко держит иголку в продольном направлении) и без струны чаще всего оказывается в пользу варианта без струны. Увеличение детонаций во время тестов у вставки без струны при этом не слышны, то-есть, продольная подвижность иглы, вызванная податливостью материала демпфера не имеет большого значения.
В случае боковых колебаний демпфер работает, как пружина с амортизатором — иголка сдвигается с места без усилий (нулевая масса при сдвиге), сопротивление движению иглы нарастает по мере сдвига, но при правильно подобранном материале и количестве демпфера им можно пренебречь даже на максимальных уровнях отклонений иголки, собственных значимых резонансов и искажений в хорошем демпфере не возникает.
Это интересный момент — раньше я старался избегать применения демпферов, но по другой причине. Если использовать хороший, современный, эффективно гасящий колебания демпфер и еще при этом допускать ошибки в его направленности, то он резко снижает ясность звучания системы. В начале статьи есть фото экспериментальных головок без демпферов. Работа была проведена большая, но в итоге от этой затеи пришлось отказаться, так как без демпферов добротность резонанса подвижной системы звукоснимателя возрастала в разы. Некоторые ухищрения позволяли ее снизить, но уровень все равно оставался неприемлемым.
Вторая причина — повышенный износ пластинок из-за необходимости более сильного прижима, и того, что на частоте резонансов без демпферов давление на дорожку пластинки возрастает кратно, — на громких участках, где частоты в музыке совпадают с резонансными частотами тонарма, из-за этого иголка (особенно изношенная) просто прорезает себе прямой путь сквозь изгибы канавки, так возникают краки.
Исключить эти проблемы можно только частично, применяя тонкие (гибкие) пьезокристаллы небольшого размера, но сделать такие в домашних условиях невозможно, необходимо специальное, прецизионное оборудование и еще не факт, что удастся эффективно замаскировать оставшиеся резонансы. Как итог, я продолжаю использовать демпферы в своих конструкциях, просто стараясь минимизировать их тонкие, отрицательные эффекты.
Возвращаясь к искажениям, полагаю, то, о чем вы говорите (за исключением плоского звука и других субъективных вещей) относится только к состоянию пластинок и механики картриджа — дребезг, краки, хрипы. Новая пластинка + исправный картридж с рекомендуемым прижимом не дают никаких значимых механических искажений. Если что-то подобное все-таки слышно, значит дело в самой записи или в плохом прессе: форма канавки у пластинок отличалась у разных производителей до конца 1960х, плюс не редко изношенные матрицы при тиражировании не пропечатывали дорожку идеально. Иголки со стандартным диаметром на таких дисках выдают сигнал с характерными искажениями или шумами, для их снижения нужен другой диаметр иглы (обычно больший). На шеллаке эта проблема вообще одна из основных с технической стороны дела, у меня 8 иголок различного диаметра от 2.3 mil до 4.2 mil, по уму, все надо пробовать перед окончательной версией записи.
ЗЫ — только сейчас пришло в голову — попробуйте найти на сайте треки с теми искажениями, которые вы имели ввиду, укажите время, где они слышны и как вы их воспринимаете с технической и субъективной стороны дела, тогда обсуждение будет более предметным.
Антон, здравствуйте.
Да, я сразу думал про это-обратить внимание на треки — нумерация сохранена.
Раздел Энергофон.
3. «Love is here to stay» — Frank Sinatra 1:19 — 1:36 — духовые и сурдинка вместе играют. Площе становится картина звуковая и некоторая резкость. 1:48-1:51 — в вокале Синатры слышен «дребезг» и теряется объем звука.
6. «Снежинка» — Самоцветы. 1:34-2:32 — проигрыш инструментальный: в целом картина площе, чем до него, флейта (надеюсь, что она), и другие вступающие со своими короткими партиями инструменты создают в целом плоскую картину. С начала трека до 1:34 пространства больше, чем потом, в т.ч. и в конце за проигрышем инструментальным с вокалом. И тарелочные ударные не так свободно звучат, как до 1:34. Но возможно это экземпляр пластинки такой.
Раздел Энергофон 2.
13. «That old black magic» — Ella Fitzgerald and Benny Carter — 0:10 — 0:14, 0:36-0:38 — духовые резкие.
В итоге. Когда сам у себя слышу аналогичный эффект, то всегда обращаю внимание. Как исправить — пока не понятно. С технической стороны отношу это к неспособности отработать места совместного звучания инструментов при считывании. За счет чего неспособность — наслоение резонансов. Может быть возникает некая силовая инерционная траектория иглы и кантилевера, которая и дает такой звук?
И получается в восприятии не как целостная звуковая (образная) картина, а как части неподходящие в одном полотне.
Хотя в цифре есть места и с большим кол-вом инструментов, играющих вместе и на большой громкости, но в объеме их звучание не теряется, есть место каждому инструменту. Например King Crimson альбом 2003 The Power To Believe. Yello в целом творчество — винил сиди. Цифровой не мертвый звук. Особенно показателен альбом первый у Yello. Он у меня на виниле оригинальном. У многих людей он не играет — нет звука-плоско -как в консервной банке. Вживую я слышал игру многих инструментов на достаточной громкости без эффекта замыливания в Москве на площадке перед гротом в Александровском саду. Там в 2008-2009 годах летом играли оркестры в т.ч. с ударными инструментами в виде ударной установки современной. Можно было встать за спиной и дирижера и «увидеть» звук без отражений — открытая площадка. В общем я оттуда и «уловил»тот звуковой концепт, который стремлюсь воплощать дома. Из залов лучшее, что я слышал, это концерт к юбилею Прокофьева в мае 2016г в Михайловском театре. Купить удалось билет только на первый ряд балкона, но близко к центру. Оркестр находился на сцене-не в яме. И очень хорошо было слышно все инструменты. В партере это не получается. По подаче более отчетливо, чем в Мариинке первой, и не так чрезмерно динамично, как в Мариинке второй. Пока не удалось услышать ничего лучшего по звуку из живых выступлений такого формата.
PS. Или надо послушать Ваш цифровой контент 16/44,1 на микрокомпьютерной моей системе.
Повторю. В целом, конечно же, работа проделана огромная вами, результат тоже очень впечатляющий. Просто такого рода обсуждения помогают либо решить в той или иной мере что-то, либо правильно понимать это.
ок, давайте по порядку:
Синатра — многомикрофонная запись, однозначно на медных стоят несколько не самых удачных микрофонов, выдающих в миксе кашу и более плоский звук, чем в случае одного хорошего, вокального микрофона. Скорее всего медная группа заведена через отдельный лимитер, звукорежиссер так же мог накосячить с коррекцией, — то-есть причина в записи, а не в воспроизведении. Примеров таких записей масса.
Тут Синатра на форте отдаляет микрофон, чтобы не перегрузить аппаратуру. Проблема здесь в том, что даже хорошие микрофоны на удалении плохо передают энергетику — «эффект присутствия». Есть такое понятие у скрипок — несомость (носкость) звука, она характеризует, насколько хорошо звук скрипки пробивается сквозь оркестр и насколько хорошо скрипка поет на удалении. Лишь немногие инструменты имеют хорошую несомость, в основном это старинные экземпляры. Так вот с микрофонами та-же история, только зеркальная. Вблизи многие микрофоны способны передавать энергетику и создавать ясный сигнал гораздо лучше, чем на удалении. Именно это вы и заметили в данном случае, — дребезга я не уловил, но потеря ясности и объема налицо.
Самоцветы — здесь просто недоработка звукорежиссера: вокал в треке украшен реверберацией и наложениями, звучит сочно, затем идет неумелое соло на флейте без хоруса/ревербератора, — на контрасте с вокалом флейта звучит жидко, брак налицо.
Элла — То-же, что и Синатра, но более удачный, не такой зажатый вариант звучания оркестра.
Головка здесь не причем, она не может избирательно играть одни инструменты чисто, а другие — нет. Головка, естественно, выдает больше искажений на плотных и громких спектрах, но главная причина в данном случае — запись, своеобразное напоминание звукорежиссерам, как делать не надо.
Точная характеристика последствий многомикрофонной записи.
Вы здесь смешиваете несмешиваемое, — акустическую и электронную музыку, у них совершенно разная эстетика и способы записи. Для электронной музыки не надо изголяться с направленностью, винтажем итд, она берет другим — тем, что проходит через цифру с меньшими потерями, чем акустика. и еще при записи ей не нужны микрофоны, предусилители и пульты в таких больших количествах, соответственно, потери меньше, звук ярче. Но я бы не сказал, что Кинг Кримсон 2003 хорошо записан, с точки зрения звукорежиссуры — все аккуратно, но без вдохновения, звук монотонный на мой вкус. Я по молодости любил Кинг Кримсон, в ранних вещах звук интересней был, живее. Слушал на бобиннике, пластинок не было.