מבנה ראש מגנטי DUAL MAGNET (למי שמעוניין לדעת)

chalmh · שליחה #1 23/09/2007 14:57

מצורף שרטוט של מבנה ראש מגנטי DUAL MAGNET. למי שמתעניין וסקרן.

roeek · שליחה #2 24/09/2007 19:01

יפה ומעניין חנן.. אתה מוזמן לפרש תפקידו של כל רכיב ורכיב.... כמובן שראש מגנטי נקרא כך עקב המנגנון שמופיע בשרטוט כ
VERCTOR ALIGNED DUAL MAGNET, זוג מגנטים המזהים תנועה בכמה מימדים....

chalmh · שליחה #3 24/09/2007 19:09

אעשה זאת בנפש חפצה.
מן הסתם חלק מהמשתתפים בפורום אינם אנשים טכניים אך סקרנים לדעת מהו המבנה של פריטים במערכות אודיו. תוך כדי שוטטות ברשת ניתקלתי בשרטוט המענין הזה (הראש של AUDIO TECHNICA) וחשבתי על הסקרנים...

roeek · שליחה #4 24/09/2007 19:16

חנן, קבל אור ירוק, נפשנו חפצה...

InbarHovav · שליחה #5 24/09/2007 19:19

יפה מאוד!
מצפה להסבר מפורט

chalmh · שליחה #6 24/09/2007 19:35

אוקיי, הבה נעשה זאת בצורה אינטראקטיבית של שאלות ותשובות. אני חושב שכך זה יהיה קצת יותר מעניין

שאלה ראשונה: יש מישהו שיודע מהו מבנה החריץ על התקליט? ובהמשך מה ההבדל בין חריץ עם מידע MONO לעומת חריץ עם מידע STEREO? רצוי לצרף לתשובה שירטוט של מבנה החריץ (יש בטח ברשת האינטרנט).
אני מקווה שאינכם כועסים על השיטה ובהחלט כולם מוזמנים לשאול וגם לענות. הבמה לכולם, הלא כן?

chalmh · שליחה #7 24/09/2007 20:40

רוצים רמז

? הנה:
http://www.vinylrecorder.com/stereo.html

roeek · שליחה #8 24/09/2007 21:19

תקליט סטריאו יכלול שני מופעים: צידוד (ימינה ושמאלה), ומופע וורטיקלי (מעלה ומטה). בתקליט מונו החריצים יכללו מידע הוריזונטאלי בלבד ושוויוני.
אנא המשך...

chalmh · שליחה #9 24/09/2007 21:32

אמנם כן. אבל גילו שחריטה אנכית ואופקית יוצרת מגבלה של עיוותים בצליל ואין אפשרות להקליט אותות חזקים (VOLUME בריא) מה שהופך את התוצאה לגרועה ביחס של האות לרעש או לחלופין התחום הדינמי קטן.
שאלה: מה היה אם כן הפתרון היותר טוב לחריטת החריץ?

הערה חשובה: אם אני טועה, נא לתקן אותי.

chalmh · שליחה #10 25/09/2007 12:49

הבה נתבונן בשיטת החירוץ האנכית והאופקית המכונה 90 מעלות. ערוץ אחד (מה-STEREO) יקליט את מידע לעומק החריץ והערוץ השני לרוחבו. יש לזכור שחתך החריץ הוא "משולש" (CROSS SECTION מלפנים). יש חיסרון בשיטה הזאת כפי שכבר צוין לפני כן. החיסרון נובע ממגבלה בתחום הדינמי העלולה לגרום לעיוותים בצלילים המוקלטים. מצורפים שני איורים המתארים את אופן החירוץ בסופר פוזיציה. הממד a מציין את החריץ המינימלי הדרוש כדי לשמור על המחט בתוך החריץ (TRACKING) גם אם אין כל מידע. הרי אין אנו רוצים שהמחט תשייט להנאתה על משטח התקליט. הממד b מציין שת התחום הדינמי התאורטי האפשרי לכל תנועה (לעומק ולצדדים).

שאלה: אם כך היכן הבעיה?

יש למישהו רעיון?

roeek · שליחה #11 25/09/2007 18:54

מדוע, לדעתך, משתמשים במתכת בורון המצופה זהב, עבור המוט הנושא את היהלום?

chalmh · שליחה #12 25/09/2007 19:59

roeek כתב: "מדוע, לדעתך, משתמשים במתכת בורון המצופה זהב, עבור המוט הנושא את היהלום? "

אין לי צל צלו של מושג

. אני מניח שזה קשור איכשהו "בתורת חומרים" בשל התכונות שלהן. הנחה פרועה לגבי הבורון. זהו סוג של גז וידוע לי שאם מרכיבים (מהמלה תרכובת) אותו על סיבי מתכת או חומר אחר, הסיב מסוגל לעמוד בצורה יוצאת מן הכלל במאמצי מתיחה. יתכן ותכונה זאת חשובה לגבי המוט הנושא את המחט כדי לשמור על גמישותו לאורך זמן. סך הכל המוט הזה אמור לעמוד איתן מול החיכוך עם פני החריץ בתקליט ובמאמצים משתנים לכל הכיוונים במרחב החריץ. הזהב לדעתי נועד להקנות ציפוי השומר על המוט מפני קורוזיה.
שוב, זאת הנחה אישית פרועה. אם יש למישהו ידע לגבי ענין זה יואיל לענות ותבוא עליו הברכה

.

chalmh · שליחה #13 25/09/2007 20:30

לאחר חיפוש ברשת גיליתי שישנם גם סיבי בורון. הבורון בטמפרטורת החדר נמצא במצב צבירה מוצק אולם במצב צבירה גזי לתהליכים בתעשיית המוליכים למחצה. מכיוון שאנו עסקינן בטמפרטורת החדר מצב הצבירה המוצק הוא יותר רלוונטי. סיבי הבורון ידועים כסיבים חזקים ביותר ומסוגלים לעמוד במאמצים מכניים לאורך זמן. אני מניח שמשתמשים בהם בגלל המשקל הקל יחסית של הבורון לעומת מתכות (פלדה וכדומה). התכונה הזאת לבטח דרושה להקנות למוט המחט את מהירות התגובה לתנודות בתדרים גבוהים (מסת המוט קטנה יותר ולכן מהירות התגובה של המוט לשינוי כיוון במרחב החריץ חשובה ביותר). יש למעשה שילוב של שתי תכונות רצויות למחט איכותית: גמישות רבה וחוזק מכני לאורך זמן.

האם זאת התשובה?

roeek · שליחה #14 25/09/2007 21:52

צודק, זו בדיוק הסיבה, עמידות סיבי הבורון בעומסים מכניים ממושכים.

chalmh · שליחה #15 26/09/2007 15:47

נחזור לעניין חירוץ ה-STEREO ב-90 מעלות.
ניסיתי להבין מדוע השיטה לוקה בעיוותים ובתחום דינמי מוגבל.

פישטתי את חתך החריץ באיור המצורף. הוספתי מערכת צירים כולל אותות אפשריים בשני הערוצים.
מהבחינה התאורטית יש להבחין מהו האות המרבי שניתן לחרוץ בחריץ שגודלו קבוע. האות המרבי בכוון האנכי יכול לנוע בתחום AE. האות המרבי בכוון האופקי הוא AA.

יש לשים לב שהחריץ הוא בשטח חתך משולש בגלל צורת ה-CUTTER.
בהנחה שאין אות מוקלט (0 אות) בכיוון האנכי, הרי שאין בעיה לספק את האות המרבי להקלטה בכוון האופקי והוא יכול להתבצע ללא כל הפרעה בחלק העליון של החריץ.
בהנחה שאין אות מוקלט (0 אות) בכוון האופקי, הרי שאין בעיה לספק את האות המרבי להקלטה בכוון האנכי והוא יכול להתבצע ללא כל הפרעה לעומקו של החריץ.
זאת דוגמה תאורטית להקלטה של שמאל או ימין בלבד.
אולם בעולם מציאותי אנו חיים ולעתים ישנו שילוב של עוצמות בין ערוץ ימין ושמאל. נניח ששני הערוצים צריכים להקליט מידע בעצמה המרבית האפשרית. או אז הערוץ האופקי שואף להשתרע לכל רוחב החריץ והערוץ האנכי לכל עומקו. העניין בלתי אפשרי ולמה?

נניח שה-CUTTER הגיע לתחתית החריץ ויש צורך להקליט עצמה מרבית לכוון האופקי. זה בלתי אפשרי מכיוון שהתפשטות של האות בעומק החריץ מוגבלת לעומת החלק העליון שלו. טווח התנועה האופקית בנקודה E הוא 0 (אפס), בנקודות DD הוא קטן וככל שעולים הוא הולך ומתרחב.
נעשה את אותה האנלוגיה לציר השני ונגלה שאם מקליטים עצמה מרבית בציר האופקי וה-CUTTER נמצא בנקודה A אין אפשרות להקליט אות מרבי בכוון האנכי.
השיטה הזו יוצרת מגבלות תנועה ודיוק מרבי.
כדי שאפשר יהיה להשתמש איכשהו בשיטת ה-90 מעלות היה צורך למצוא נקודת פשרה במרחב החריץ בהתאם לעוצמות היחסיות בין שני הערוצים ולהקליט. הנקודה "O" נמצאת במרכז מערכת צירים זו והעיגול המקיף אותה יוצר בעצם את תחום העבודה המותר של ה-CUTTER. כמובן שזה לא הכל כי עדיין נדרש כיוון הגבר אופטימלי ואיזון בין הערוצים אם רוצים להימנע מעיוותים כתוצאה של חריגה מתחום החריץ (בעיקר לרוחב) מה שיכול לפגוע במידע של חריץ שכן (אם ישנה קירבה רבה ביניהם).

אני מקווה שהבנתי נכון את הבעיה

מהי השיטה היותר טובה? איך היא יותר טובה?[/b]

chalmh · שליחה #16 27/09/2007 9:07

מפאת מגבלות שיטת החירוץ ב-90 מעלות הוצע פתרון להטות את מערכת הצירים של ה-CUTTER (התנועה הווקטורית) ב45 מעלות.
ע"י כך הושגו שתי מטרות "בהינף CUTTER". האחת איזון מושלם בין שני ערוצי ה-STEREO ע"י השוואה במשרעת התחום הדינמי. השנייה היא שיפור יחס האות לרעש מכיוון שאין צורך לחפש נקודת עבודה אופטימלית ומצומצמת כמו בחירוץ 90 מעלות.
מצורף איור שהכנתי כדי לפשט את ההסבר בצורה גרפית. אנו רואים שלמעשה ערוצים ימין ושמאל מחורצים כל אחד על דופן החריץ הניצב לכיוון תנועת ה-CUTTER. רואים גם שהתחום הדינמי בין RR שווה לחלוטין לתחום הדינמי בין LL.
המשולש הלבן במרכז החלק העליון שח החריץ הוא מינימום גודל של חריץ עבור ה-TRACKING למחט ולמעשה סביב אותו משולש מתבצעת התנועה הווקטורית של ה-CUTTER בהתאם לאות הסטראופוני המשולב (גם לצדדים וגם לעומק).

אני מקווה שהשכלתי להבין את השיטה וגם להסביר (אולי).

[color=red]השאלה הבאה המתבקשת: כיצד מתרגם הראש המגנטי את תנועת המחט לאות חשמלי?[/color]

chalmh · שליחה #17 28/09/2007 12:06

הפקת האות החשמלי מראש הפטפון המגנטי מבוססת על העיקרון הבסיסי של יצירת זרם חשמלי במוליך ע"י הנעתו בתוך שטף מגנטי או לחלופין הנעת מגנט (שטף מגנטי) בסמוך למוליך. רבים מכם ודאי זוכרים תופעה זו משיעורי החשמל או הפיזיקה בבית הספר. אם לתרגם את פעולת הראש למושג יומיומי אפשר לומר שהו מעין דינמו (כמו שיש באופנים) או גנרטור. גם שם ישנה תנועה יחסית של מוליך בשדה מגנטי היוצר זרם חשמלי. אולם מפאת הגודל המעשי של הראש המגנטי אין הוא מסוגל להפיק זרם חזק אלא זרם קטן מאוד אותו אנו מגבירים ב-PHONO STAGE. הזרם הוא עד כדי כך קטן עד כי בעצם דרושה התנגדות כניסה של כ-47,000 אוהם ב-PHONO STAGE על מנת להפיק סדר גודל של כמה אלפיות הוולט.
כיצד בעצם הראש בשילוב המחט פועלים? לפישוט העניין נתבונן בראש MONO על מנת להקל בהבנת העיקרון. לצורך הפישוט הכנתי איור מצורף.
כאשר המחט חולפת על פני החריץ היא נעה לעומקו (במצב MONO) מעלה ומטה. תנועת המחט מעלה מטה מועברות דרך סמוכת המחט אל המגנט בצד השני של הסמוכה. המגנט הזעיר מתנועע מעלה ומטה (בהיפוך לתנועת המחט). במרכז הסמוכה ישנה נקודת משען האוחזת אותה ומאפשרת את תנועתה מעלה ומטה.
המגנט נמצא בין שני קטבי ליבת ברזל פרו-מגנטית שתפקידה לרכז את קווי השטף של המגנט הכלוא ביניהם כך שרובם יעברו דרך מרכז הסליל. שינויי השטף הנובעים מתנועת המחט יצרים את הזרם בסליל אותו מעבירים דרך המחברים ישירות אל ה-PHONO STAGE לגברה. הגברה זו דרושה מכיוון הזרם המתקבל הוא קטן ואינו מספיק כדי שימוש בכניסה רגילה כמו LINE IN. בדרך כלל הגבר ה-PHONO STAGE הוא פי 100 בערך עבור ראש MOVING MAGNET ופי 500 עד 1000 עבור ראש מסוג MOVING COIL.

כיצד איפוא פועל ראש מגנטי סטראופוני?

dudulesh · שליחה #18 01/10/2007 17:04

מספר סרטונים הממחישים את פעולת ה- CUTTER

http://video.google.com/videoplay?docid ... 6556&hl=en
http://video.google.com/videoplay?docid ... 3836&hl=en
http://video.google.com/videoplay?docid ... 1517&hl=en
http://video.google.com/videoplay?docid ... 8418&hl=en
http://video.google.com/videoplay?docid ... 8574&hl=en
http://video.google.com/videoplay?docid ... 5132&hl=en

chalmh · שליחה #19 01/10/2007 20:21

תודה לדודו (דור שני לאודיו אנלוגי בבייתנו) על הביצוע מושלם של המשימה הקשה שהטלתי עליך

.
דרך אגב, הסרטונים והסימולציה נעשו בעזרת תוכנת MATLAB.