Lemezjátszók és hanglemezek 9631021904 [PDF]

Zitiervorschau

NÉPSZERŰ ELEKTRONIKA

LEMEZJÁTSZÓK ÉS HANGLEMEZEK

DEGRELL LÁSZLÓ

LEMEZJÁTSZÓK ÉS HANGLEMEZEK

DEGRELL LÁSZLÓ

LEMEZJÁTSZÓK ÉS HANGLEMEZEK 2. javított kiadás

MŰSZAKI KÖNYVKIADÓ, BUDAPEST SZOVJETSZKOJE RAGYIO, MOSZKVA 1981

Lektor:

Barcsay Kálmán oki. villamosmérnök

© Degrell László Budapest, 1978 ETO 681.854 ISBN963 10 2190 4 HU ISSN 0324—6094

Felelős szerkesztő: Csabai Dániel műszaki tanár

Kiadja a Műszaki Könyvkiadó Felelős kiadó: Fischer Herbert igazgató 80-4147—Szegedi Nyomda — Felelős vezető: D obó József igazgató Műszaki vezető: Hegedűs Ernő Műszaki szerkesztő: Molnár József A borítót és a kötést tervezte: Bálint Lászlóné A könyv ábráit rajzolta: Olgyay Géza A könyv formátuma: Fr5 ívterjedelme: 13,75 (A5) Ábrák száma: 91 Példányszám: 14900 db Papír minősége: 80 g ofszet Betűcsalád és -méret: New Times, garmond Azonossági szám: 6! 110 M Ü: 3068—h—«183 Készült az MSZ 5601 és 5602 szerint A második kiadás anyaga lezárva: 1980. aug. 31.

TARTALOMJEGYZÉK

Előszó 9 1. A hanglemez történetéről röviden 11 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6.

A hangrögzítés előtt 11 Charles Cros és Thomas Alva Edison 12 A fonográf 14 Emil Berliner gramofonja 16 Áttérés az elektromos hangfelvételekre 19 A hosszanjátszó hanglemez 23

2. A mai hangíemeztechnika 27 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6.

A hangfelvétel készítése 27 A lakklemez vágása 31 Galvanoplasztika 37 Hanglemez-sokszorosítás 41 A hanglemez mint információtároló 44 A négycsatornás hanglemez 52

3. Hangszedők és tűk 57 3.1. A hangszedők felosztása 57 3.2. A hangszedők jellemző adatai 59 3.3. A tű és barázda kapcsolata 67 3.3.1. A félgömb hegyű tű 67 3.3.2. Geometriai torzítások 68 3.3.3. A geometriai torzítás csökkentése 73 3.3.4. Különleges metszésű tűk 76

3.3.5. A barázda és a tű dinamikai kapcsolata 78 3.3.6. A tűtartó felépítése 84 3.4. Piezoelektromos hangszedők 89 3.4.1. Kristályhangszedők 91 3.4.2. Kerámia hangszedők 93 3.5. Mágneses hangszedők 95 3.5.1. Mozgó mágnesű hangszedők 95 3.5.2. Indukált mágnesű hangszedők 98 3.5.3. Változó mágneses ellenállású hangszedők 100 3.5.4. Mozgótekercses hangszedők 103 3.6. Elektronikus hangszedők 105 3.6.1. Fotoelektromos hangszedők 105 3.6.2. Kapacitív hangszedők 108 3.6.3. Félvezető hangszedők 111 3.6.4. Érintés nélküli hangszedők 114 4. A hangkar

116

4.1. Követelmények 116 4.1.1. A kar geometriai adatai 117 4.1.2. A tűnyomóerő beállítása 126 4.1.3. A skating-hatás 128 4.1.4. A kar és hangszedő dinamikai kapcsolata 137 4.2. Hagyományos rendszerű (egy pont körül elforduló) karok 144 4.2.1. Különféle alakú hangkarok 144 4.2.2. Különleges csapágyak 148 4.2.3. A skating-erő kiegyenlítése 151 4.3. Új rendszerű karok 154 4.3.1. A kvázitangendális kar 155 4.3.2. Tangenciális karok 157 4.4. Kar-elektronika 158 5. A hajtómű 165 5.1. Követelmények, minőségi jellemzők 165 5.2. Hajtási módok 170 5.2.1. Dörzshajtás 170 5.2.2. Szíjhajtás 176 5.2.3. Közvetlen hajtás 179

6

5.3. Motor-elektronika 180 5.3.1. Motortípusok 180 5.3.2. Fordulatszám-szabályozó elektronika 184 5.4. A lemeztányér 196 5.4.1. A tányér tehetetlenségi nyomatéka 196 5.4.2. Tányér- és csapágy-megoldások 197 5.4.3. A stroboszkóp 200 5.5. Alváz, káva és porvédő tető 202 '6. Hanglemezjátszás 205 6.1. A lemezjátszó kiválasztása 205 6.2. Lemezjátszó vásárlása és üzembehelyezése 214 6.3. Erősítők 218 6.3.1. Piezoelektromos hangszedők illesztése 218 6.3.2. Előerősítő mágneses hangszedőhöz 219 6.3.3. Végerősítők 223 '6.4. Hangsugárzók 227 •6.5. Hi—Fi lemezhallgatás 234 7. Lemezgyűjtés, lemezgondozás 236 7.1. A hanglemez kiválasztása, vásárlása és hazaszállítása 236 7.2. Lemeztárolás 238 7.3. Hanglemezgondozás 242 7.3.1. Mechanikai sérülés és sztatikus feltöltődés 242 7.3.2. Tűtisztítás 243 7.3.3. Kézi lemeztörlők 245 7.3.4. Automatikus lemeztörlők 246 7.3.5. Földelt lemeztisztító 249 7.3.6. Vákuumos lemeztisztítás 250 7.3.7. Folyadékos lemeztörlés 250 7.3.8. Lemezmosás 253 7.3.9. Egyéb gondoznivalók 254 7.4. A tű és barázda élettartama 255 7.5. A hangszedő ellenőrzése 256 Függelék

259

1. A gyakorlatban előforduló, nem Sl-mértékegységek átszámítása 2. Különféle hangszedők fontosabb adatai 260 3. A könyvben említett fontosabb szabványok 265

259

7

Ez a könyv a szovjet—magyar közös kiadású Népszerű elektronika sorozatban jelent meg;

ELŐSZÓ

Az avatatlan zenebarátok érdekes megfigyeléseket tehetnek az elektroakusztikai szaküzlet kirakatait szemlélve. A kiraka­ tok egyik részében ugyanis teljes sztereo berendezés látható, amely lemezjátszóból, erősítőből és két darab hangsugárzóból áll, s ára ezer forint körül van, másik részében viszont egy lemezjátszóba való tartalék hangszedő kínálja magát — az előbbi ár két és félszereséért. Ha ehhez még hozzászámítjuk a megfelelő lemezjátszót, erősítőt és hangsugárzókat, a teljes lánc ára húsz-huszonötszörösen is felülmúlhatja az elsőként említett berendezését. Ebben a nagy vetélkedésben szerényen meghúzódik a két berendezés között egy csúnyácska fekete műanyag korong: a hanglemez, borítóján golyóstollal bevésve egy kétjegyű szám, az ára. Önkéntelenül is felmerül a kérdés: mivel ugyanazt a lemezt mindkét készüléken le lehet játszani, mi értelme van drágább készüléket vásárolni? És egyáltalán mik azok a tulajdonságok, amelyek egy készülék minőségét eldöntik? Könyvem célja e kérdések tisztázása, a jelenleg használatos és a jövőben várhatóan elterjedő műszaki megoldások ismer­ tetése. Jóllehet e könyv gerincét a lemezjátszók és hanglemezek tárgyalása alkotja, néhány, a lemezjátszástól el nem szakítható más témáról is rövid áttekintést ad, a teljesség igénye nélkül. Ilyenek a hangfelvételek, valamint az erősítők és hangsugárzók kapcsán a zenehallgatás, s természetesen a lemezgyűjtés terü­ letét érintő kitérők. Egységes kereteken belül kíséreltem meg zenekedvelő lemezjátszó-tulajdonosok hanglemez- és lemezjátszó-kezelési ismereteinek forrását megnyitni, és a technikai paraméterek

9

öncélú javításáért küzdő műszaki beállítottságú hangamatőrök fülét a tökéletesebb hangvisszaadás révén elérhető zenei élmény fe lé fordítani. Éppen ezért remélem, hogy soraim nem válnak száraz betűhalmazzá, az írottak alapján lesznek lelkesedők, akik fáradságot és időt nem kímélve tökéletesítik berendezé­ süket, s rendszeres házi zenehallgatások során szereznek bősé­ ges tapasztalatokat. S ha netán e tapasztalatok nem azo­ nosak az e könyvben leírottakkal, nos hát akkor vitára fel! De kérem, hogy csak a zenehallgatás után! Sohasem zene közben...

Degrell László

10

1. A HANGLEMEZ TÖRTÉNETÉRŐL RÖVIDEN

1.1. A HANGRÖGZÍTÉS ELŐTT A hangrögzítésről szóló népszerű írások és tudományos dolgozatok zöme egy jól ismert régi közmondással kezdődik, miszerint „a szó elszáll, az írás megmarad”. Nos kezdjük, mi is ezzel, és hasonlítsuk össze a szó, azaz a hang és az írás, vagyis a gondolat rögzítésének nevezetesebb állomásait. Az emberiség tájékoztató eszközeinek sorában az elsőként említhető mód a barlangi rajzok készítése — időszámítás előtt 50 000 körül —, míg a második helyen a mezopotámiai ékírás áll (i. e. 5000). Információrögzítésre mind a mai napig e két ősi eljárásban is fellelhető megoldás használatos leggyakrabban, azaz az anyag felületére egy másik anyag felvitele (papír és ceruza) és az anyag felületének vésése. Ez utóbbi technológián alapul maga a hanglemez is. De mielőtt időben ekkorát ugranánk, említsünk meg még néhány fontos évszámot: i. e. 900 körül készültek az első kőlemezes lenyomatok. Az eljárás technikai érdekességén kívül fonto­ sabb erkölcsi jelentősége, ugyanis egy új fogalom született: a sokszorosítás. A kiváltságosak részére már i. e. 63-ban megszűnt kedvelt közmondásunk általános érvénye, ugyanis ebből az esztendő­ ből m aradt ránk Ciceró egyik beszédének gyorsírással fel­ jegyzett szövege! Érdemes megemlíteni, hogy bár viasszal bevont fatáblákat a 3. század végén már használtak jegyzetfüzetként, s Bonetius (475—524) világosan leírja a hang és a mozgás gyorsasága közötti összefüggést, a rendszeres rezgéstani kísérletezések mégis csak a hangvilla feltalálása (Shore, 1711) után kezdődtek. Ez idő tájt a nyomdatechnika már a három színnel végzett nyomás kísérleteinél tartott. 11

Duhamel francia matematikus véleménye szerint a hang, azaz a levegőrezgés felfogható és lágy anyagban vésve leírható (1830). Ő maga kísérleti eszköz tervezésével nem foglalko­ zott, ám megtették ezt helyette mások: Wilhelm Eduard Weber, Eisenmanger, König és Eduard-Leon Scott de Martinville. Ezeknek a hangíró berendezéseknek a neve „phonoautograph”, amelyből az 1830-as évektől kezdve több ké­ szülék szerepelt különféle akusztikai kísérletekben. Ne feledjük, hogy muzsikáló szerkezetek már évszázadok­ kal ezelőtt is léteztek, ezek azonban tulajdonképpen csak mechanikusan megszólaló automaták voltak. Igazi célként a feltalálók egy olyan készülék alkotását tűzték ki, amely a természetben előforduló bármely hangesemény rögzítésére és visszaadására alkalmas. Márpedig a hangot adó automa­ tákkal még az emberi beszéd utánzása is nehézségbe ütkö­ zött. Létezett ugyan egy hátborzongató elképzelés, miszerint a jóhangú színész hangja megőrizhető, ha a levágott fején átáramoltatják a levegőt, s a hangképző szerveket emeltyűk­ kel mozgatják. Ennek gyakorlati megvalósításáról azonban szerencsére nem szól a krónika... Mivel a 19. század közepén az érdeklődés középpontjában a vezetékes távíró és a Daguerre-fotográfia állt, a hangrögzítés és hangvisszaadás kezdeti lépései is e két gondolat­ körből indultak el. 1.2. CHARLES CROS ÉS THOMAS ALVA EDISON Charles Cros műkedvelő természetkutató volt, „Phonograph” nevű találmányának iratait költő barátai tanácsára vitte be 1877. április 30-án a Francia Akadémiába, mert a kísérleti munkához már nemcsak szellemi tőke, hanem valóságos pénz is kellett volna. Elgondolásának az volt a lényege, hogy „egy forgó üvegkorong korommal bevont felületére rezgő lemezkéhez erősített tű írja be a hangrezgé­ seket. Az ily módon elkészített korongról pedig fényérzékenyített cinklemezre optikai úton másolatot — vagy akár több másolatot is — lehetne készíteni. E fémlemezt forgatva, 12

és a hang képét egy membránnal érintkező tűvel követve a hang újra megszólaltatható.” Cros műszaki gondolatai ugyan megvalósíthatók, számí­ tásaiba azonban mégis hiba csúszott. Nem számolt ugyanis azzal, hogy aktacsomóját fel sem bontják. December köze­ pén adták hírül a napilapok, hogy Edison amerikai feltaláló hangrögzítésre és hangvisszaadásra használható készüléket m utatott be. Cros sürgetésére ekkor felbontották az irat­ tárban heverő papírköteget, s jóllehet az Akadémia nyil­ vánosan elismerte a gondolat helyes mivoltát, a remélt pénz­ ügyi támogatás elmaradt. Thomas Alva Edison neve nem volt ismeretlen az újságolva­ sók között. Ez a harminc éves fiatalember már tíz év óta szabadalmai tucatjával lepte meg a világot. 1877 derekán éppen a távírógép működésének gyorsításán dolgozott. Tervei szerint a táviratok morze jeleit papírszalagba lyu­ kasztva és a szalagokat egy újfajta gépen gyorsított sebes­ séggel áthúzva a táviratok továbbításának ideje csökkenne, a távíróvonal kihasználtsága növekedne. Lyuggatott papír­ csíkjai a letapogató készülék acél érintőtűje alatt mozgatva különös, változó magasságú hangokat keltettek. Edison ekkor — félretéve eredeti célját — az új jelenség megismerése felé fordult. Papírszalagját viaszréteggel vonta be, és azon egy membránhoz erősített tűvel a távírójeleket jól kivehetően sikerült rögzítenie. E kezdeti sikeren felbuzdulva három hét alatt elkészítette egy gép tervrajzát. Rajzait legügyesebb munkatársának, a svájci származású John Kruesinak adta át, megjegyezve, hogy „valószínűleg 18 dollárba fog kerülni az elkészítése”. A készülék működéséről egy szót sem szólt. Kruesi lépésről lépésre állította össze az ismeretlen célú szerkezetet, amely egy deszkalapra szerelt fémállványon nyugvó, hajtókar végződésű tengelyből állt. A tengelyre egy belül üres henger volt erősítve, amely a hajtókar körbe­ forgatásakor a tengelyen levő csavarmenet menetemelke­ désének megfelelő állandó értékkel előrehaladt egy tű előtt. E tű egy kerek membránlemezhez volt erősítve, a membránt pedig egy rövid csődarab tartotta. November végén tette le Kruesi a gépet Edison asztalára. Edison ónfóliát simított 13

a hengerre, a tűt hozzáérintette a henger felületéhez, óva­ tosan forgatni kezdte a hajtókart, s egyenletes forgatás közben a membránhoz csatlakozó cső közelébe hajolva elénekelte a „Mary had a little lamb” (Marinak egy kicsiny báránykája volt) kezdetű gyermekdal első versszakát. A da­ locska végén elvette a tűt a hengertől, a hajtókarral vissza­ tekerte a hengert a kezdeti helyzetbe. Az imént vágott ba­ rázdába illesztette a tűt, újra elkezdte forgatni a hengert s a készülék membránja felől halkan, de felismerhetően meg­ szólalt a gyermekdal. 1877 novembere tehát a hangrögzítés időszámításának kezdete. 1.3. A FONOGRÁF Lehet, hogy csak a véletlen különös játéka, ám való­ színűbb, hogy a telegráf szó mintájára adta a fonográf (görög: hangíró) elnevezést hangrögzítő készülékének egymástól függetlenül Cros és Edison is. Az első emlékezetes kísérlet perceit éjjel és nappal aprólékos tökéletesítési munka követ­ te. Edison és munkatársai többször felvették és visszajátszották egymás hangját, közben állandóan módosítva egyes részmegoldásokat, saját fülükkel tapasztalták az eredményt. Változtattak a tű helyzetén, a membrán befogásán, lendítőkereket szereltek a tengelyre —fezzel csökkentve a kézihajtás egyenetlenségét. Néhány nap múlva már nem volt többé szükség a munkatársak titoktartására, Edison maga vitte el készülékét, hogy egy természettudományos lap, a „Scienti­ fic American” szerkesztőségében bemutassa. A készülék híre rohamosan terjedt, s többek között Ruther­ ford Hayes, az Egyesült Államok elnöke is megkérte Edisont a fonográf bemutatására. E bemutatókon Edison tíz pontban vázolta fonográfjának célját; ezek között kilenc prózai célú alkalmazás (levéldiktálás, vakok könyve, pontosidő-szolgálat, szónoklás, nyelvművelés és nyelvtanulás stb.) volt. Ezen nincs csodálkozni való, hiszen Edison nem kifejezetten zenei érdeklődésű, s ráadásul nagyothalló volt. No és az akkori 14

fonográfok beszédrögzítéséről hamarosan megjelentek az elismerő hangok mellett a hibákról szóló tárgyilagos írások is. A fonográfhengerek játékideje mintegy száz szónyi volt csupán, nagyon közelről kellett belebeszélni, az „s” hangokat nem rögzítette a gép, és egyes hangok mint a „d” és „t” azonosan szóltak. Legfőbb hátránya volt azonban, hogy az ónhenger csak mintegy ötszöri lejátszást bírt ki. A szabadalmi bejelentést három hónap alatt, 1878. febr. 19-én fogadták el. Edison ekkor még erőteljesen dolgozott a fonográf tökéletesítésén, átmenetileg megpróbálkozott korongszerűen felfeszített ónlemezzel is. Kísérletezett a kézi hajtás helyett óraműáttételes rugós hajtással, készített tíz­ pólusú egyenáramú motorral és eleinte dörzskerékkel később szíjáttétellel hajtott villamos fonográfot is. A nagyközönség érdeklődése a fonográf iránt egy év alatt szinte teljesen meg­ szűnt, Edison figyelmét az izzólámpa kifejlesztése kötötte le (sikeres bemutatása 1880. január 2.). Bell, a telefon feltalálója kezdett újból (1885) foglalkozni a fonográffal, amelyre viaszbevonatú papírhengert tett. Készülékét grafofon néven jegyezte be. Edison ennek nyomán tíz évvel a sztaniollemezes fonográf után tömör viaszhengerre tért át, erről a régi felvétel minden nehézség nélkül leesztergál­ ható volt. Viaszbevonatú hengereket használva gyémánt vá­ gótűvel sikerült a hangminőség javulását elérni, a játékidőt meghosszabbítani, és a zenei felvételek készítése is megkez­ dődhetett. E viaszhengereknek azonban nemcsak a torzítása kisebb, hanem hangja is halkabb, mint az ónhengereké, ezért többnyire sztetoszkópszerűen fülbe dugható csövön át hall­ gatták. Időközben felvetődött a hengerfelvételek sokszorosí­ tásának igénye. Első időkben minden felvételt külön készí­ tettek : egy kétperces dalt egyszerre tíz fonográf vett fel, ez­ után új hengereket feltéve új felvétel kezdődött, s ezt aznap még vagy félszázszor megismételték. Idővel megpróbálkoztak a hengerről hengerre való akusztikus átírással, sikerült is egy hengerről 10 első másolatot, továbbá azokról egyenként 10— 10 második másolatot készíteni. Iparszerűen azonban Edison izzólámpa-kísérletein alapuló szellemes ötlete nyomán vált lehetővé szabványos méretű (115 mm hosszú, 50 mm 15

átmérőjű) viaszhengerek* galvanoplasztikai sokszorosítása. Az eredeti felvételt őrző viaszhengert — ma úgy mondanánk: mesterhengert — légritkított csőben helyezték el. A légritka térbe nyúló két elektródára nagyfeszültségü induktort kap­ csoltak. Az egyik elektróda aranyból készült, amelyről aranyatomok váltak le a másik elektróda vonzására. E két elektróda között lassan forgatva a viaszhengert, rajta össze­ függő aranybevonat képződött, amelyre vastagabb nikkel­ réteget galvanizáltak. Felmelegítve a hengert a viasz kifolyt a fém formából, így elkészült az öntőminta. Ebbe forró viaszt öntve a viasz pontosan felvette az eredeti henger barázdáinak alakját, lehűlés közben összehúzódva pedig egyszerűen ki­ esett az öntőhengerből. 1.4. EMIL BERLINER GRAMOFONJA Berliner 1870-ben tizenkilencéves fejjel hagyta el szülő­ hazáját, Németországot. Amerikába ment, ahol különféle kisegítő munkákat vállalt. Szabadidejét esténként könyv­ tárakban töltötte. Különösen vonzották az az idő tájban Bell által feltalált telefonról szóló leírások. Szorgalmas munkával sikerült ezen némi tökéletesítést végrehajtania. Ez pénzt jelentett számára, amelyből házi laboratóriumot rendezett be. Itt sokat foglalkozott a Scott-féle phonoautograph-fal. Megfigyelte, hogy ez a készülék a kormozott üveg­ lapon állandó mélységű barázdákat szánt, amelyek oldal­ irányú kilengésekként jegyzik le a hangrezgéseket. Ezzel szemben Edison fonográftűje a membrán rezgéseit követve váltakozó mélységű barázdákat írt a hengerbe. Feltételezte, hogy a síklemezre vágott, oldalirányban mozgó rezgések hangrögzítésre is használhatók. Könyvtárban végzett kuta­ tásai során rábukkant Cros hangrögzítési elképzelésének le­ írására is. Mivel ez lényegében megegyezett saját terveivel, először is megépítette és kipróbálta Cros készülékét. A ko­ romba írt csigavonal alakú hangbarázdákat fototechnikai eljárással cinklemezre másolta. Várakozása beigazolódott, a fémlemezről a hangot reprodukálni lehetett. Működőképes 16

készülékére, amit gramofonnak nevezett el, 1887. szept. 26-án kapott szabadalmat, vagyis tíz évvel a fonográf szabadalma­ zása után. Munkájának elismerése további kutatásra sarkallta Ber­ linert. Eljárásának leggyengébb szakaszát, a lassú és pon­ tatlan fénymásolást igyekezett kiküszöbölni. Több hónapos rendszeres kísérletezés során kidolgozta a biztosabb mód­ szert. Eszerint cinklemez viasszal bevont felületébe karcolta barázdáit, majd a lemezt híg sósavval leöntve a viaszkarc a cinklemezbe maródott. Az így készített lemezeinek hang­ ereje nagyobb volt az optikai másolatokénál. Maratási eljá­ rását és hanglemezeit 1888 nyarán mutatta be szakemberek­ nek. A szakemberek sajátságos módon nem a műszaki meg­ oldást tartották Berliner legjelentősebb gondolatának, hanem azon elképzelését, hogy az egyébként is nehezen tárolható fonográfhengerek helyett — amelyeket irodai célokra már elterjedten használtak — szórakoztató és művészi jellegű fel­ vételeket tartalmazó, könnyen sokszorosítható, jól kezelhető sík lemezeket lehetne gyártani. Újszerű volt az a javaslat is, hogy a felvételek készítéséért az előadókat tiszteletdíj illesse meg. Ezek a szándékok alapvetően különböznek a fonográf jellegzetes beszélőgép céljától. Berliner komolyan vette az önmagának kitűzött célt, azaz a rögzített zene eljuttatását az egyes otthonokba. Öt évi türelmes, kitartó munka ered­ ménye először a cinklemez pozitívjárói készíthető galvanoplasztikai sokszorosítás, majd pedig a pozitív acél nyomó­ formával keménygumiba préselt hanglemez. (Pozitív alatt a lemez síkjából kiálló barázdákat értett, amelyek a lemezbe vágott, vagyis negatív barázdák pontos tükörképei.) Műszaki eredményei alapján társaságot alapít, üzemében elkezdődik a hanglemezek kisipari sokszorosítása. Rátalál a sellakra, melyből olcsó és jó lemezek préselhetők. Találmánya szé­ lesebb körű bevezetésének legfőbb hátránya a kézi forgatás, a lemezjátszó készülékhez megfelelő hajtómotor hiánya. Acélrugós fonográfmotorok alkalmazását szabadalmi védett­ ség tiltotta, ezért Berlinernek önálló tervezésű motort kellett alkalmaznia. Felkérte Eldrige R. Johnson Camdenben élő műszerészmestert, hogy a gramofonhoz való olcsó hajtó2 Lemezjátszók és hanglemezek

17

művet szerkesszen. Johnson a felkérésre készített motort bemutatta Berlinernek, a*kinek az nem felelt meg, s meg­ bízását visszavonta. Hogy a gramofon mégsem maradt motor nélkül, az mégis Johnsonnak köszönhető, akit a meg­ bízás visszavonása nem keserített el, s pusztán lelkesedésből újabb motorfajtát szerkesztett. Ehhez nem a fonográfokban, hanem a varrógépekben használt rugós rendszert vette alapul. Második modellje 1896. nyarán már annyira tetszett Berlinernek, hogy azonnal 200 darabot rendelt. Johnson sze­ rény műhelye hamarosan hatalmas üzemmé fejlődött. Ezzel egyidejűleg Berliner egy kitűnő kereskedelmi érzékű üzlet­ embert vesz maga mellé. Vállalkozásuk virágzani kezd, amelyet Edison fonográf-társasága nem néz jó szemmel. Üzleti harc kezdődik, rosszhangú cikkek jelennek meg, s az ügy a bíróságon folytatódik. Berliner szabadalmát meg­ támadják, Johnson a csőd szélére kerül. A jogászok betiltják a Berliner-eljárással készített lemezek forgalmazását. A két­ évi pereskedés alatt azonban Johnson kidolgozza a viaszleme­ zes felvételi eljárást és a viaszlemezről való galvanoplasztikai matrica készítés módját (1901). Önálló vállalatot alapít, amelynek „Victor Beszélőgép és Lemezgyártó Vállalat” („Victor Talking Machine Company) a neve. Berliner idővel visszanyerte szabadalmának jogát, Johnson viszont kettőjük barátsága miatt nem szabadalmaztatta a Berliner ötletéből kifejlesztett viaszlemezes felvételi eljárást. Ezt Johnson egyik munkatársa ezért titokban szabadalmaztat­ ta és eladta a konkurrens Bell társaság Columbia cégének. Berlinerék nem kezdtek újra értelmetlen jogi vitákba, hanem a szabadalom visszavásárlása nélkül folytatták a lemezgyár­ tást — megtehették, mert a Columbia viszont gramofonokat gyártott Berlinerék engedélye nélkül... E viták nyomon követése rendkívül nehéz, hiszen egyedül Tainter {Bell munkatársa) tíz kötetnyi feljegyzést készített az 1884-ben, azaz három évvel a gramofon előtt szabadalmaz­ tatott Bell—Tainter-féle lemezjátszó jogainak igazolására. Tény az, hogy ez a készülék nem terjedt el, feltehetően a függőleges síkban forgó lemeztányér nehézkes kezelhetősége miatt. 18

1.5. ÁTTÉRÉS AZ ELEKTROMOS HANGFELVÉTELEKRE A századforduló első éveiben a hanglemezgyártás köz­ pontja a Berliner és Johnson által vezetett Victor Társaság. Cégük angliai vállalkozásának, a Grammophone Companynak Gaisberg az igazgatója. Konkurrenciát a cég volt keres­ kedelmi vezetője által alapított Odeon jelent. Gaisberg igazi rátermettséggel a felvételi eljárás tökéletesítésén dolgzik, tudása nevesebb művészeket is meggyőz, akik végülis haj­ landók lesznek lemezfelvételre. Európai kőrútján értékes fel­ vételeket készít. Oroszországban rábeszélik, hogy ezeket piros alapszínre nyomtatott aranybetűs luxuscímkéjű lemeze­ ken jelentesse meg az addig szokásos bekarcolt feliratozás helyett. így születik meg a hanglemezgyártás történetének első komolyzenei sorozata, a legendás hírű „Red Seal”, amelyben többek között Saljapin és Caruso felvételek is van­ nak. A lemezeket a hannoveri testvérvállalat, a Deutsche Grammophon Gesellschaft készíti. Berliner a londoni társvál­ lalatától megvásárolja a gramofon előtt ülő és gazdája hang­ ját hallgató kutya képét, és azt a társaság jelképeként reklá­ mozni kezdi. Caruso lemezfelvételei fokozzák az énekes nép­ szerűségét, miközben a gramofonlemezek is mindinkább köz­ kedveltté válnak. A 7 hüvelyk átmérőjű tánclemezeket 10 és 12 hüvelykes művészlemezek követik. A sikerek láttán a Columbia Társaság is megpróbálkozott egy hasonló sorozattal, ámde néhány tucatnyi felvétel után kudarcot vallott. Bukásuknak a „vájtfülű kutya” elsöprő reklámerején, a zenei műsoranyag megválasztásán kívül műszaki okai is voltak. Gaisberg felvételei jobban szóltak, maga Caruso addig nem nyugodott, míg a legapróbb részlet is tökéletesen nem sikerül. Mivel a felvétel közvetlenül akusztikusan a tölcséren át készült, csak az énekes megfelelő irányításával lehetett kellően hangos, de kis torzítású hangot rögzíteni. Gondoskodni kellett felvételkor a lemeztányér helyes fordulatszámáról is, azonban ezt csak a körfordulatok percenkénti leszámolásával tudták megtenni, így nem csoda, hogy különböző felvételek között a névleges 78 fordulatszám 2*

19

helyett 68 és 88 között minden érték előfordult. Ez nemcsak a lemez zenéjének lassúbb vagy gyorsabb ritmusú vissza­ adásában, hanem a hangfekvés jelentős eltolódásában is jelentkezett. Később a fordulatszámot az amerikai 60 Hz-es hálózaton percenként 3600-at forduló motorok fordulat­ számának 1:46 arányú csökkentésével 78,26-ban egysége­ sítették. Még tartott a fonográf iránti érdeklődés is, játékidejét a barázdaméret csökkentésével és a barázdák sűrítésével sikerült meghosszabbítani, a Blue Amberol típusú hengerek öt percig szóltak, és háromezer lejátszást viseltek el! Egy új — ma már kézenfekvőnek tűnő — gondolat beve­ zetésével a hanglemeztechnika ismét nagy ott lépett előre: 1904-ben öles plakátok hirdették a lipcsei vásár szenzációját, a mindkét oldalán lejátszható Odeon-hanglemez megjelené­ sét. Ezáltal egyszeriben megkétszereződött a hanglemezek játékideje. A jogászok szokásos okoskodása után hamarosan minden cég kétoldalas hanglemezeket gyárt. Edison kifejleszt egy új hanglemeztípust, amelyen a Berliner-féle oldalírás helyett a fonográfnál bevált mélyírást vezeti be. S míg a fonográfgyártás az évtized végére megszűnik, a fonográf­ hengerek gyártása 1929-ig, a mélyírásos hanglemezeké a má­ sodik világháborúig tart. Az első évtizedben a hanglemezipar termelése kezdi utol­ érni a vásárlók igényét. Johnson a technika iránt nem túl lelkes női nem kedvére a tölcséres gramofon helyébe szoká­ sosabb, bútordarab formájú lemezjátszót tervez. Terve sikerül, a „Victrola” hódít (a Columbia luxusgramofonja megbukik). Bővül a műsorválaszték, az általános zongora­ kíséretet kezdi a zenekari kíséret felváltani. Különösen a fú­ vóshangszerek hangja rögzíthető tisztán, a vonósok hangját különös testű tölcsérekkel kiegészített hangszerekkel igye­ keznek természetesebbé tenni. Elkészülnek az első, csak zenekari szimfonikus felvételek. Leghíresebb Arthur Nikisch és a Berlini Filharmonikusok 1913-ban készített 4 lemezes rövidítés nélküli Beethoven V. szimfónia felvétele. A Victorlemezjegyzék 1917. májusi kiadásában az operett-, film- és egyéb szórakoztató zenei felvételeken kívül feltűnik az első 20

jazzfel vétel is (Original Dixieland Jazz Band). A jazz, amely nek egyetlen rögzítési lehetősége a hanglemez, gyorsan terjed. 1923-ban jelenik meg először, The Gramophone néven az első, igazán lemezgyűjtőknek szánt szakfolyóirat. Az 1920-as évek első felében világszerte elterjedt egy új hangközvetítő eszköz, a rádió. Ez az ízig-vérig elektronikus találmány elektroncsöves erősítőjével és hangszórójával már kezdetben jobb minőségű hangot adott, mint az addigi leg­ jobb gramofon. Minden várakozással ellentétben a gramo­ font a rádió nem szorította ki, sőt határozottan megerősí­ tette helyzetét. És ez az elektromos hangfelvételi eljárás bevezetésének köszönhető. E téren az úttörő munkát két angol amatőr kezdte el még 1919-ben. Munkájuk nyomán — a hangrögzítés történetében első ízben — egy tudományos intézet, a Bell-laboratórium is foglalkozni kezd a hangrög­ zítéssel. Tisztázzák a hangfelvétel fizikai és matematikai összefüggéseit, s a több évi kutatómunka eredménye az elektromechanikus hangfelvételi eljárás megteremtése. A mikrofonnal, erősítővel és elektromos lemezvágó géppel készített felvételek frekvenciasávja és dinamikája jóval túl­ haladta az akusztikus felvételekét, torzítása pedig nagymér­ tékben csökkent. Kialakítottak egy elektromos lemezjátszót is, ez azonban az általános elterjedéshez még túl drága volt, így tehát beérték az akusztikus lemezjátszó továbbfejleszté­ sével. Ekkor következett be először az az állapot — amely még manapság is igaz, — hogy a lemezeken tárolt hanganyag jobbá vált, mint amit abból az átlagos lemezjátszó visszaad. Méltán várták tehát a Bell-laboratórium szakemberei, hogy az új technika iránt nagy lesz az érdeklődés. Csalódniuk kellett. A Victor-vállalat, amelyik 1924-ben 13 000 munkásá­ val az Amerikában kiadott lemezek felét gyártotta, tétovázva fogadta az elektromos felvételi eljárást, a többi cég meg őket figyelte — nem akartak kockáztatni. Egy éven belül azonban mégis megkezdődött a hanglemez­ technika új korszaka, s ez ipartörténetileg meglehetősen szokatlanul ment végbe. A kísérleti elektromos felvételek kidolgozását a Bell Laboratórium egy jelentéktelen kis­ üzemre bízta. A cég vezetője azonban ezekből néhány minta­ 21

lemezt titokban elküldött régi barátjának, Louis Sterlingnek, az angliai Columbia igazgatójának. E karácsonyi meglepetés annyira sikerült, hogy Sterling a lemezek végighallgatása után az első hajóval Amerikába utazott, hogy vállalata részére megvásárolja a jó minőségű hangrögzítés titkát. Mikor kérését a Bell Társaság azzal utasította el, hogy csak amerikai vállalatnak hajlandók átadni az eljárás leírását, Sterling azonnal intézkedett, s napokon belül vásárolt egy csőd szélén álló vállalatot (történetesen éppen az egykori anyavállalatát, az amerikai Columbiát vette meg, két és fél millió dollárért). Azonban a Victor sem maradt tétlen, ők is szerződést kötöttek az eljárás átvételére, s hamarosan elké­ szítették a legelső kereskedelmi forgalomba szánt elektromos felvételű lemezt. A Victor és a Columbia vállalat kölcsönösen megegyezett, hogy egyelőre nem tünteti fel lemezén azt, hogy az korszerűbb eljárással készült, mert ezzel eddigi hatalmas árukészletük egycsapásra eladhatatlanná válna. Egyúttal felszólították a kereskedőket a meglevő készletek gyors értékesítésére. Csak 1925. november 2-án jelentették be nyilvánosan a nagy horderejű változást. E napra időzí­ tették a Bell-féle tökéletesített lemezjátszó, az „Ortophonic Victrola” forgalombahozatalát is. Hatalmas üzleti harc kezdődik ekkor az elektromos fel­ vételi eljárás birtokában. Európában a DGG mérnökei saját erejükből kénytelenek a szabadalmi pontok megkerülésével működő eljárást kifejleszteni. Berliner és Johnson elsősorban a hanglemezipar tisztán üzleti jellegűvé válása miatt eladják vállalatukat, s az pár év múlva az RCA amerikai rádió­ társasággal egyesül. Kirobban a gazdasági válság. Az európai lemezgyárakat az EMI (Electrical & Musical Industries) tömöríti. Az amerikai hanglemezeladás néhány év alatt több mint 100 millióról 6 millióra esik vissza. Az RCA Victor rádiógyártással foglalkozik, az amerikai Columbiát egy hűtőgépgyár veszi meg. A hanglemezgyártás stagnál, általá­ nos a vélemény, hogy csak egy újabb nagyszerű technikai újítás hozna fellendülést. Az RCA 1931-ben, szeptemberben bemutat egy 33⅓ fordulatú, hosszanjátszó lemezt, amire azonban régi, nem túl jó minőségű 78-as felvételeket másol­22

tak át, ezért a kísérlet nem sikerül. Megjelenik a szórakozó­ helyeken az automata gramafon, amelyet feltalálójáról Wurlitzernek neveznek el (1932). 1934-ben ismét a RCA kezdeményez. Egy egészen olcsó lemezjátszóval jelentkezik (Duo Jr). Ez beválik, s a hanglemezgyártás lassacskán kezd ismét magához térni. Tíz évvel az elektromos felvételi technika bevezetése után a hanglemezgyűjtők körében egy új fogalom terjed el, a Hi—Fi. Eredete homályba vész, valószínűleg Hartley angol elektromérnök szóalkotása, „High Fidelity” szó szerint nagy hűséget jelent. Valóban, míg az átviteli frekvenciasáv 1925-ben 100 Hz-től 5000 Hz-ig terjedt, s 1929-ben kb. 50 H z...6000 Hz között mozgott, addig 1934-ben a rádió­ adásokéhoz képest érezhetően jobb minőségű 30...8000 Hz tartományra bővült. Megkezdődik egy folyamat, amelynek közvetlen célja az egyre jobb minőségű lemezjátszók eladása. Bár ez önmagában nem jelenti a hanglemezkiadás fellen­ dülését, ámde alapjaiban mégis ennek köszönhető, hogy a lemezgyárak újdonság-kibocsátásai szaporodnak. 1.6. A HOSSZANJÁTSZÓ HANGLEMEZ Az angliai Decca-cég, amely nem csatlakozik az EMI tag­ jaihoz, életben maradását egy nagyszerű gondolatnak — az olcsón kibocsátott igényes komolyzene-felvételeknek kö­ szönhette, s ezzel sikerült a hanglemez-nagyhatalmak közé fölzárkóznia. Példáját a CBS és a RCA is igyekezett követni, sőt túlszárnyalni. Magyarországon a rövid életű Eternola Mechanikai R. T. szerepét 1934-ben a Kelen Péter Pál vezette Pátria Ultravox lemezkészítő vállalkozás veszi át, termékeinek védjegye „Tonalit”. 1935-ben Székely Pál megalapítja a Radiola lemezgyárat. Kitör a második világháború, egyedül az amerikai hang­ lemezipar évi 130 millió hanglemezhez való sellakanyagot igényel. Az alapanyag-ellátás gondjain kívül a műsorellátás is nehézzé válik. A nyilvános helyeken felállított több száz­ 23

ezer zeneautomata ugyanis rengeteg zenész mindennapi kenyerét vette el, ezért a zeneművészek szakszervezete 1941. augusztusában megtiltja zenészeinek a hanglemezfelvételek készítését. Egy darabig a gyárak a korábbi felvételeket gyárt­ ják, az értékesítés azonban egyre nehezebb. Nagy siker az Oklahoma című musical, a közönség a szerzők újabb dalait keresi, amelyek azonban csak élőben hallhatók, lemezfelvé­ telen nem. A szükségállapot közepette is folyik a műszaki fejlesztés. Az angol katonai parancsnokság megbízásából — oktató­ lemez céljára — a Decca kifejleszti a teljes hangfrekvenciás sávot rögzítő FFR R (Full Frequency Range Recording) lemezeket. Németországban a Siemens cég kutatói kidol­ gozzák a viaszlemezről ezüstözéssel történő matricakészítés technológiáját, az AEG pedig a rádióstúdiók részére kifej­ leszti a „Magnetophon” nevű mágneses hangrögzítő beren­ dezést. A háború után világszerte ennek továbbfejlesztésével foglalkoznak, a cél házi használara is alkalmas készülék előállítása. A mágneses hangrögzítőknek már kezdetben bizonyos előnyei vannak a hanglemezzel szemben. Érthető tehát, hogy borúlátás uralja az egész hanglemezszakmát. így nem fogadja különösebb lelkesedés a Columbia vezérigaz­ gatójának Edward Wallensteinnek bejelentését sem, amelyben újfajta hosszanjátszó „Long Play” hanglemez bemutatására hívta meg a sajtó képviselőit, a New Yorki W aldorf Astoria szálloda dísztermébe, ugyanoda, ahol az emlékezetes „Victornap”-on az RCA az elektromos hangrögzítést m utatta be. Szemléltetésképpen egymásra rakott normál lemezekből két és félméteres tornyot állítottak, emellett az azonos játék­ időt adó újfajta lemezek oszlopa alig kétarasznyi. A hagyományos lemez négyperces műsora után az új lemezről negyedóránál is tovább, megszakítás nélkül szólt a zenei tétel, s a jelenlevők egyhangú véleménye szerint a hangminőség is sokkal jobb, a tűzörej pedig szinte hall­ hatatlan. Wallenstein bejelentette, hogy az elmúlt nyolc év alatt minden jelentősebb produkcióról rendkívüli gondosság­ gal egy laboratóriumi minőségű Hi—Fi felvételt is készítet­ tek. E felvételek időtartamából megállapították, hogy mű­ 24

vészlemezekhez oldalanként 20 perc játékidőre van szükség. Ehhez a lemezek percenkénti fordulatszámát 78-ról 40-re, később a más területeken is használatos 33⅓ -ra csökken­ tették. Azért, hogy a fordulatszám csökkentésével a hang­ minőség ne romoljon, új lemezanyagot kerestek és a barázda­ méreteket is csökkentették, innen ered a „mikrobarázdás lemez” elnevezés. Stokowski és Fletcher javasolta, hogy a leg­ magasabb rögzített frekvencia legalább 13 000 Hz legyen. A hosszanjátszó mikrobarázdás hanglemeztechnikát a ma­ gyar származású Goldmark Péter (Peter C. Goldmark) dol­ gozta ki, aki 1906-ban Budapesten született, s 1936. január 1. óta a CBS munkatársa volt, egészen nyugdíjba vonulásáig (1971). Érdekes módon az RCA vonakodott a mikrobarázdás lemez bevezetésétől — akárcsak eleinte az elektromos fel­ vételi eljárásétól. Úgy vélték, a magnetofon kiszorítja majd a hanglemezt, legfeljebb a tánczenei lemezek maradnak meg. E célra percenkénti 45 fordulatú, kis helyen tárolható, tör­ hetetlen lemezt fejlesztettek ki, amelyen a játékidő változat­ lanul 4—5 perc volt. Jóslatuk azonban nem vált be. A hang­ lemeztechnika először is szolgálatába állította a magnetofont, amely nagy segítséget jelentett a felvételek készítésekor. Másrészt kialakult egy egyensúlyi állapot, amelyben nem­ csak a magnetofonok, hanem a lemezjátszók műszaki fej­ lődése is párhuzamosan haladt. Eközben közismertté vált, hogy egy adott lemezjátszóhoz képest az azonos minőségű magnetofon körülbelül háromszor annyiba kerül, a mágnesszalagok nagyüzemi sokszorosítása még megoldatlan, a házi­ lag készített felvételekhez időre, szaktudásra és drága mág­ nesszalagra is szükség van. A 33⅓ és 45 fordulatszámok küz­ delmét végül a philadelphiai Philco „döntötte” el, mégpedig úgy, hogy a lemezjátszójába mindkét sebességet beépí­ tette. A normál lemezek krónikájához tartozik még, hogy a hangszedők fejlesztésével az 1938-ban nehezen elért 30 pondos tűnyomóerő értéket 1947-re sikerült éppen 10 pondra csökkenteni. Ez nagymértékben segítette a hosszanjátszó lemez kialakítását is. 25

A negyvenes évek végén megszületik a DIN 45 000 számot viselő német ipari szabvány, amely az elektroakusztikai berendezésekkel szembeni minimális követelményeket fog­ lalja össze. 1950-ben Eduard Rhein és a Deutsche Grammo­ phon kutatólaboratóriuma kidolgozza a változó előtolású lemezvágási rendszert. Ennél a barázdák közötti távolság nem állandó, hanem kisebb hangerő, vagyis kisebb kitérés esetén a barázdák közelebb helyezkednek el egymáshoz. Újításával a lemezek dinamikáját közel 10 dB-lel lehetett növelni, de lehetővé vált a játékidő újabb néhány perces növelése is. Magyarországon az igazi hanglemezgyártás az államosítá­ sok után, a Népköztársasági Tanács 1951-ben kiadott hatá­ rozata alapján kezdődött meg. A Magyar Hanglemezgyártó Vállalat alapító létszáma mindössze 10 fő volt. Kodály Zoltán közbenjárására kapott a vállalat stúdiócélra alkalmas helyi­ séget, a Rottenbiller utcai Odeon mozi nézőterét. A hang­ lemezek bérmunkában való préselését a Kábel Művek vé­ gezte, eleinte alig 2000 darabot havonta. Egyre növekedett a külföldön eladott lemezek száma, s ez lehetővé tette nagyobb gépi beruházás megvalósítását, e gépekkel indult meg ezután 1958-ban a mikrobarázdás lemezek gyártása. Egy évvel később elkészültek az első hangos levelezőlapok. Ezek egyik oldalán írni lehetett, a másik oldalon színes kép volt, vékony, átlátszó műanyag bevonattal, amelybe egy-egy divatos tánc­ dal barázdáit préselték. Hasonló nagy sikerű újdonság volt a könyvek, füzetek mellékleteként — hazai szabadalom alap­ ján — gyártott hajlékony fólialemezek gyártásának meg­ indítása is (1965). A termelés 1974-ben elérte az évi 2 millió nagylemezt, amelyek 1962 óta egyre nagyobb számban sztereo felvételeket tartalmaztak.

26

2. A MAI HANGLEMEZTECHNIKA

A hanglemezkiadók műsoranyagát zeneművészeti szak­ emberek állítják össze, figyelembe véve a hanglemez-keres­ kedelem mindenkori helyzetét is. A lemezkínálat két részből áll, az újdonságokból és a régebbi kiadású lemezek állandó választékából. Mivel minden hanglemez egykor újdonság volt, kövessük végig a hanglemezek sorsát az elképzeléstől a lemezzé válásig. Műszakilag az első lépés a hang felvétele, majd a mechanikai rögzítés — a lakklemez-vágás — és végül pedig a hanglemezgyártás főbb állomásai: a galvántechnológia és a lemezpréselés következnek. Elsőként a hangfelvétel technikáját vázoljuk fel. 2.1. A HANGFELVÉTEL KÉSZÍTÉSE A hanglemez hangfelvételi technikájának főbb vonásai azonosak a rádió televízió vagy a hangosfilm hangrögzítési módszereivel. E felvételek azonban nem hírközlő vagy kísérő­ hang jellegűek, a főcél csakis az akusztikus információ rögzítése. Éppen ezért e rögzítésnek, amely az utókor szá­ mára is szól, mindig a legtökéletesebbnek kell lennie. A hangfelvétel helyszínét mindig az éppen felveendő műsor határozza meg. E célra különböző nagyságú és különféle — esetleg változtatható — akusztikájú stúdiók szolgálnak. Megoldható a felvételek utánzengési idejének változtatása is (zengetés). Szállítható stúdióberendezések birtokában külön­ leges környezetben, például templomban vagy színházban is készíthetők hangfelvételek. A felvételek többnyire közön­ 27

ség nélkül történnek, bár. a közönség jelenléte fokozza az előadás hitelességét, technikailag azonban rendszerint káros. A stúdióban nagyméretű hangszigetelő üvegablak választja el a zenészektől a felvétel műszaki személyzetét. Innen ellen­ őrzi és irányítja a felvétel zenei részét a zenei rendező, ill. a műszaki részt és a hangrögzítést a hangmérnök. A hangrögzítés mágneses eljárással történik. Újabban azonban különleges csemegeként ismét felbukkannak a közvetlen vágású lemezek is. Ezek nem a hagyományos közvetlen akusztikus hangfelvételi eljárással készülnek, hanem olyan elektroakusztikai berendezéssel, amely a mikrofon és a vágó­ gép között nem tartalmaz magnetofont. Az ilyen lemezek fő előnye a nagyobb dinamika és a lineáris fázismenet. Hát­ rányuk, hogy vágáskor állandó előtolást kell használni, ha­ csak a vágógép kezelője nem partitúrával a kezében dolgo­ zik. Megjegyezzük, hogy a mérőlemezek is többnyire köz­ vetlen vágásúak. Jelenleg a hanglemezek többsége sztereo technikával ké­ szül. A sztereo technika — a korábbi monoval szemben — lehetővé teszi a fül intenzitás- és időkülönbség alapján mű­ ködő irányhallási mechanizmusának kihasználását. Mono berendezésen hallgatva csak az időkülönbségek rögzítése nélküli, tisztán intenzitáskülönbséggel készített sztereo­ fonikus felvételek adnak jó eredményt, vagyis az ilyen fel­ vételek monokompatibilisek (összeférhetőek). Sztereo átvi­ teli láncban mindenütt két független csatornára van szük­ ség, egészen a hangsugárzókig. A két hangsugárzót egymás­ tól adott távolságban felállítva — és azokat külön-külön csatorna jelével működtetve —, a hang a zenekar térbeli kiterjedéseként észlelhető, míg azonos jellel működtetve a két hangszóró közötti látszólagos hangforrás érzete kelthető. Az egyes hangszerek, hangszercsoportok hangját a meg­ felelő távolságban elhelyezett dinamikus vagy kondenzátor­ mikrofonok veszik fel, és a hangfrekvenciás jeleket keverő­ asztalon keresztül vezetik a hangrögzítőbe. A hangkeverő és a többi stúdióbeli elektroakusztikai berendezés a szük­ séges kis zajszint érdekében földszimmetrikus ki- és bemenetű, és kisimpedanciájú. Ha a megfelelő keverési arányokat a felvé­28

tel közben állítják be, a felvételt kétcsatornás sztereo magneto­ fonnal lehet rögzíteni. Bonyolultabb műszaki berendezéssel akár huszonnégycsatornás felvételek is készíthetők, amely­ ről felvétel után, a kétsávos szalagra való átírás közben is ki lehet alakítani a jó hangzást. Az így készített felvételek­ re a lemezeken különféle jelzések utalnak (pl. Decca „phase 4 stereo”). Egy korszerű stúdiómagnetofon (például Telefunken M 10 A) szalagsebessége 38,1 cm/s, a használt szalag szé­ lessége 6,25 mm. E szalagon két sávot rögzítenek (a sztereo felvételek bal és jobb csatornáját). Szalagról mért teljes frekvenciamenete: 31.5 H z...63 Hz 63 Hz... 12,5 kHz 12.5 kHz... 18 kHz

± 2 dB. ±1 dB ± 2 dB.

A szabványos vonatkozási szinthez (320 pWb/mm) képest mért zajfeszültség legalább 63 dB-lel kisebb. Az át­ hallási csillapítás 0,75 mm választósávú fej használatakor minimum 35 dB (a tengerentúl elterjedt 2 mm-es választó­ sáv esetén 50 dB). A felvételi szint ellenőrzésére az elmúlt évtizedekben Európában kistehetetlenségű fénymutatós mű­ szerek, ún. modulométerek, Amerikában a korábban konstru­ ált nagyobb tehetetlenségű késélmutatós VU-mérők(Volume Unit) terjedtek el. E két műszertípus impulzusérzékenysége eltérő, de bármelyik használata esetén előfordulhat a felvétel­ ben rövid idejű túlvezérlődés, ami főleg a lejátszáskor okoz gondot. Régebben egyes hanglemezgyárak szinte büszkélkedtek azzal, hogy lemezeiken a szalagzaj hallható, ezzel is bizonyít­ ván azt, hogy a lemez mindazt tartalmazza, ami a szalagon raj­ ta van. Ma a szalagzaj egyre kevésbé kedvelt dolog, de halkabb zenei részleteknél még ma is hallható. A szalagzaj csökken­ tésére számos megoldás született, ezek közül a Dollby „A” rendszer a legelterjedtebb. Ez lényegében frekvencia- és kivezérlésfüggő erősítésnövelést végez a szalagra kerülő jelen, lejátszáskor pedig az erősítés ellentétes értelmű vázolt­ tatásával állítja helyre az eredeti arányokat, miközben a 29

szalagzaj is észrevehetően csökken. Az eljárás a stúdió­ készülékek közötti vonatkoztatási szintek azonosságát követeli meg. Hátrányaként a hangszerek berezgési és lecsengési idejének kismértékű természetellenes megválto­ zása említhető. Jobbnak ígérkezik az analóg mágneses hangrögzítési eljá­ rás gyökeres felszámolása, és az elméletileg tetszőlegesen kis zajúvá tehető impulzus-kódmodulációra (PCM) épülő mag­ netofonrendszer használata. Ennek számos előnye van a ha­ gyományos analóg mágneses hangrögzítéssel szemben, pl. kicsiny a torzítás, nincsen sem hangmagasságingadozás sem remegés (flutter), lineáris a fázismenet és egyenletes a frekven­ ciamenet. Továbbá a PCM felvételek minőségromlás nélkül tárolhatók és másolhatók. Hangfelvételnél a zenei rendező utasítása szerint bizonyos zenerészekről egymás után több felvétel is készül, ezekből a hibás részek elhagyásával és helyükbe jó felvételrészlet illesztésével ideális műsorú szalag állítható össze. Az össze­ állítás (montírozás) zenei ismereteket kíván. Milliméter pon­ tosságú szalagvágást feltételezve, 38,1 cm/s sebességű fel­ vételen gyakorlatilag észrevehetetlen illesztéseket lehet elérni. A montírozott és sok helyen ragasztott eredeti szalag­ ról egyszeri átírással egy végleges másolat, az ún. vágókópia készül. Összességében a hangfelvétel a hanglemezgyártás leg­ rosszabb hatásfokú része, egyes produkciók minden lemezre kerülő percéhez 100 percnyi munka tartozik. Másképpen megfogalmazva egy kétszer 30 perc játékidejű lemez fel­ vételei egy-két hétig is eltarthatnak! A felvételeket tartalmazó hangszalagokat gondos körül­ mények között archiválják. Óvni kell a szalagokat a portól, a hőmérséklet vagy páratartalom változásától, sőt minden­ nemű külső mágneses tértől is, hiszen ezek a nemzet jelentős, elsősorban szellemi termékeit őrzik. A szalagok útja a szalagtárból a vágószobába vezet.

30

2.2. A LAKKLEMEZ VÁGÁSA A vágás a hanglemeztechnika rendkívül fontos részterü­ lete, hiszen itt megy végbe a tulajdonképpeni mechanikai hangrögzítés. E rögzítés az egykor használatos viaszlemez helyett ma már mindenütt lakklemezre történik. A nitrocellulóz lakkréteg hordozója egy 330...350 mm átmérőjű, 1 mm vastagságú kemény alumínium lemez, amelynek felülete tükrösre van polírozva, a felületi hullámosság értéke 0,1... ...0,2 µm körüli. E felület mindkét oldalára centrifugálöntéssel nagytisztaságú nitrolakkot rétegeznek, amely így egyen­ letesen terül el, felületi egyenetlenségek, netalán idegen szemcsék bezárása nélkül. A laklemezt a vágógép tányérjára helyezik. E tányér átmérője 400...450mm, tömege kb. 4 0 kg, lendülete tehát óriási és sebességingadozása szinte mérhetetlenül kicsiny (±0,03%). A névleges fordulatszámtól való legnagyobb elté­ rés ± 0,5% lehet. Egyes vágógépeken különleges vágási elképzelések is meg­ valósíthatók. (Pl. Neumann VMS 70, amelyen a 16⅔ , 33⅓ , 45, 78 percenkénti fordulatszámokon kívül pl. még a 22 1/2 fordulat is beállítható.) A tányér felületén sűrű koncentrikus körökben elhelyezett furatok a forgásponti csapon keresztül vákuumszivattyúhoz kapcsolódnak, s a vákuummal csúszásmentesen rögzíthető a lakklemez. (A le­ szívás átmérője változtatható, hiszen pl. 17 cm-es lemezek­ hez kisebb méretű lakklemezek kellenek). A forgatómű egyébként áttétel nélküli ún. közvetlen hajtású, a kellő indítónyomatékot kézierővel kell biztosítani. Mivel a lakklemezek átmérője nagyobb, mint 300 mm, a külső sávban a műsoranyag előre kiválasztott részével próbavágást lehet és kell végezni. A barázdák napfényvilá­ gítás mellett szabadszemmel és a vágógépre szerelt 50...200 szoros nagyítású mikroszkóppal optikailag, s a vágógépen levő karba szerelt nagyengedékenységű hangszedővel akusz­ tikusán is ellenőrizhetők. A hanglemezhallgatáshoz szokott fülnek egy ilyen ellenőrző lehallagtás emlékezetes élményt jelent: a lakklemez üres barázdáiból jóformán semmi zaj 31

nem hallható. (Ez egyrészt azért lehetséges, mert az üres barázda zaja abszolút értékben kicsiny, másrészt a lakkfelü­ let parányi egyenetlenségei nem kényszerítik mozgásra a tűt, mivel a lakk anyaga lágy.) A lakklemez egyenletes forgatásán kívül a vágófejet is mozgatni kell ahhoz, hogy Archimedesi spirálist, a közép­ pont felé haladó folytonos barázdavonulatot kapjunk. E mozgatás a 2.1. ábrán látható módon pontosan a lemez sugár irányában történik. A vágótű a lemezt 75°-os szögben érinti. Az alámetszésre a forgácsolási technológia miatt feltétlenül szükség van, bár ez az áthallás romlását okozza. A vágófejet tartó szán előtolása a vezérorsót forgató szervomotor vezér­ lésével változtatható. A vezérlés előre meghatározott prog­ ram szerint megy végbe, például a befutó- és átfutóbarázdáknál távolsága 0...2 mm/ford. között állítható be, a kifutó­ barázdák sűrűsége 0...9m m lehet fordulatonként. Ezekre az értékekre a szalag megfelelő helyén közbeiktatott színes átfutószalagok optikai érzékelés útján önműködően vezérlik a szervorendszert. Műsoridő közben egy szellemes megoldással biztosítható a kivezérléstől függő előtolási sebesség. Mintegy fél lemez­ fordulatnak megfelelő szalaghosszal a magnetofonkészülék lejátszófeje előtt még egy lejátszófej van elhelyezve, ez azon­ ban csak az előtolást vezérli. így elérhető, hogy kis kivezér­ lésű barázdák sűrűn helyezkedjenek el, nagy hangerejű rész vágása előtt pedig a szervorendszer időben biztosítja a ba­ rázda nagyobb helyszükségletét. Bonyolult elektronika érté­ keli a modulációt a vágási jelleggörbe figyelembevételével frekvencia és amplitúdó szerint, valamint a vágás jellege (mono vagy sztereo) szerint. Az előtolás nagysága a bal és a jobb csatorna oldalirányú és mélységirányú össze­ tevőjétől függ. Természetesen az alap- vagy minimális elő­ tolási érték bármikor kézzel is beállítható 4...20 barázda/mm sűrűséghatárok között. Nagy mélységi modulációjú jelek vágása előtt a mélységvezérlő elektronika is működésbe lép, a barázdamélység növelésével gondoskodik arról, hogy a vágott barázda ne szakadjon meg. A fentieken kívül auto-

32

Beterelő b a rá zd á k

2.1. ábra A lakklemez barázdái

3 Lemezjátszók és hanglemezek

33

matikus lehet a vágófej süllyesztése vagy kiemelése és a mag­ netofon indítása, ill. leállítása is. A vágóasztal jellegzetes forgó és haladó mozgásain kívül igen fontos még a vágótű mozgatása, hiszen végül is ez rög­ zíti a lakkanyagba a hanginformációt. Az elektromos jelek mechanikai mozgássá alakítására számos elv ismeretes. A hanglemezvágás különleges követelményeihez ezek közül legjobban a dinamikus átalakítók igazíthatok. Szerkezetét tekintve a dinamikus vágófej működési elve a dinamikus hangszóróéval rokon. Erős mágneses térben egy tekercs van, amely — ha rajta áramot bocsátanak át — kimozdul nyu­ galmi helyzetéből. E tekercshez van hozzáerősítve a vágótű, amelyet szemből nézetben a 2.2a ábrán, lemezsíkbeli met­ szetben pedig a 2.5. ábrán láthatunk. A vágótű derékszög­ ben álló élei és a két él közötti R = 4...5 µm lekerekítési sugár meghatározzák a barázda keresztmetszetét. A vágótű anyaga zafír, rubin vagy olykor Capps ötvözet (a gyémánt rossz hővezető tulajdonsága miatt nem alkalmas). Mono hanglemezeknél a névleges barázdamélység 25 µm volt és a tű csak a lemez síkjába eső oldalirányú mozgást végzett. Sztereo hanglemezek barázdájában a lemez közép­ pontja felé eső belső fal a bal oldali, a külső fal a jobb oldali csatorna jelét hordozza (lásd a 2.1. ábrát). A barázdafalak fő mozgási iránya a lemezzel +45°-os, illetve —45°-os szöget zár be. Érthető tehát, hogy sztereo barázda vágásához a tű két dinamikus átalakító tekercseihez van rögzítve, amelyek egy­ másra merőlegesen állnak. Jóllehet az átalakítók önmaguk­ ban elég kis torzításúak, de a két rendszer és a vágótű mecha­ nikai kapcsolata nem elég merev. így a tűhegy mozgása — különösen nagyobb frekvenciákon — már nem követi kellő pontossággal a meghajtótekercsek kitérését. Ezért a vá­ gótű hegyéhez közel egy-egy érzékelőtekercset helyeznek el, amelyről a tű tényleges mozgásával arányos feszültség vehető le. Ha ezt a jelet a meghajtóerősítő megfelelő pontjára csatol­ juk vissza, a vágórendszer felfüggesztésének nemlinearitásából és az összekötő elemek sajátrezgéseiből adódó mechani­ kai torzítások elektromosan kiegyenlíthetők. E visszacsato­ lás egyébként legegyszerűbben a mozgótekercs átalakítónál 34

valósítható meg, s ez magyarázatot ad a korábban már emlí­ tett széles körű elterjedésre. A vágófej kialakításakor gon­ doskodni kell arról, hogy a nagy árammal meghajtott tekercs transzformátorként ne indukálhasson feszültséget a vissza­ csatoló tekercsekbe, és a kritikus frekvencia (ahol a vissza­ csatolás jellege a fázisviszonyok miatt pozitívvá válik) 20...25 kHz felett legyen.

2.2. ábra Moduláció nélküli sztereo barázda metszete a) a vágótű méretei; b) egy gömbhegyű lejátszótű méretei 3*

35

Korszerű dinamikus v4gófejekkel elérhető, hogy viszony­ lag nagy érzékenység mellett a frekvenciamenet a teljes hangfrekvenciás sávban rezonanciamentes. Az SX 68 (Georg Neumann GmBH.) vágófej frekvenciamenete például: 100... 10 000 Hz 40...15 000 30...16 000

±0,5 dB ±1 dB ± 2 db,

valamint az áthallási csillapítás a két csatorna között bár­ mely frekvencián jobb, mint 35 dB. Két további fontos jellemzője a vágófejeknek a lehető legkisebb torzítás és a minimális torzítással vágható legnagyobb amplitúdó. Az Ortofon gyártmányú DSS 731 jelű vágófej 25 kHz-ig lineáris, legnagyobb tűkitérése 100 µm. Torzítása 1 kHz 250 mm/s csúcssebességnél 0,4% a második, 0,2% a harmadik és 0,05%, a harmadiknál nagyobb számú harmonikusokra. A 80 mm/s csúcssebességgel rögzített 6,6 kHz és 7 kHz frekvenciájú rez­ gések 400 Hz-es különbségi hangja 0,07% amplitúdóval lép fel (intermodulációs torzítás). Okvetlenül meg kell említenünk még az átalakítóban hővé váló teljesítményt, ill. annak elvezetését is, mert ez — akár­ csak a dinamikus hangszórónál — a működés egyik határfeltételét jelenti. Beszéd vagy zene vágásakor egy adott sebes­ ségamplitúdó előfordulási gyakorisága a frekvenciával ará­ nyosan csökken. Nagy kivezérlésű lemezek vagy mérő­ lemezek esetén azonban szükség lehet nagyfrekvenciájú jelek nagyszintű vágására is. Például az SX 68 vágófej meghajtó­ tekercsének 10 kHz-en mért impedanciája 10 Ω, ezen 3 A átbocsátása 330 mm/s vágási sebességet jelent, ámde ez csak egy másodpercig engedhető meg. Tartós üzemben hűtés nélkül 110 mm/s a sebességhatár. Ha a vágófej fémtestében levő furatokon kb. 1 bar túlnyomással óránként 1...2 liter héliumgázt vezetünk át, a tartós üzemben elérhető sebesség­ határ közel kétszeresére növekszik. E bonyolult hűtési mód szükségessége egyébként végképp meghiúsítja a jó minőségű házi vágású lemezek elterjedését. A hűtés bizonyos esetekben elengedhető, a vágótű fűtése azonban nem. A tű fűtésével a nitrolakk rétegbe vágott 36

barázda a felülete mentén megolvad, ezáltal a forgácsolt felület simábbá válik és kisebb lesz az alapzaj. Mérési nehéz­ ségek miatt a tűhegy hőmérséklete helyett a fűtőáramot ad­ ják meg. Maximum 1,5A terhelhetőségű áramforrással, kellő gyakorlattal minden előforduló lakklemezhez beállítható a legkedvezőbb zajértéket eredményező fűtőáram. Tulajdonképpen az említett forgó, haladó és modulációs mozgások és a tű fűtése a legfőbb fizikai paraméterek a lakk­ lemez vágásakor. Ezen kívül még egy technológiai jellegű és egy csekély, de fontos adminisztratív cselekedetről kell szólni. Az egyik az, hogy a vágótű által leválasztott forgácsot és lakkport a vágás közben folyamatosan el kell távolítani. Ez a tű közelében elhelyezett szívócsövön át megfelelően nagy légárammal megoldható, viszont túl erős elszívás sem kedvező, mert sajátrezgésekre készteti a vágótűt. Másod­ szor pedig a lakklemez záróbarázdáján belülre be kell gra­ vírozni az azonosító jeleket. Ez többnyire a lemez katalógus számából, az oldal megjelöléséből és az azonos lemezoldalról készített lakklemez sorszámából áll. Hazai gyakorlatban ez­ után két betű következik: a hanglemezgyártásban résztvevő népes szakembergárda közül egyetlen feladatkör birtokosai, a vágók hagyhatják a lemezen személynevük monogramját. Igazán csak a vágók a megmondhatói annak, hogy ezt nem büszkeségből teszik, hanem a minőségért vállalt felelősség­ ből. A hanglemezgyártás technológiai sorrendjét e helyen nem szakítjuk meg a lakklemez vágás lényeges elektroakusztikai fogása, azaz a vágási jelleggörbe ismertetése miatt, erre a 2.5. pontban visszatérünk. 2.3. GALVANOPLASZTIKA A lakklemez hűen őrzi a hang mechanikai rezgésképét. Szükség esetén akár meg is szólaltatható, azonban a lágy lakkréteg többszöri lejátszásra alkalmatlan. Tehát sokszori lejátszásra alkalmas másolatot kell készíteni a lakklemezről, mégpedig a lehető legtöbb példányban. E célra bármilyen me-' 37

chanikus, elektronikus vagy akár optikai letapogatással mű­ ködő, nagy pontosságú másolóberendezés alkalmas volna, azonban a technika mind ez ideig még nem produkált ilyet. Hogy ennek ellenére hanglemezgyártás már elég régóta folyik, az a kémia és az elektrotechnika határterületének, a galvanoplasztikának köszönhető. Galvanizálással ugyanis egy olyan másolat (pontosabban tükörkép) készíthető a lakklemezről, amellyel — mint szerszámmal — azután nagy tömegben lehet hanglemezt gyártani. A galvánüzemben a lakklemezről ultrahanggal rezgetett folyadékban mosva, eltávolítják az esetleg el nem szívott lakkport. Ezután a tiszta, zsírtalanított és felületi abszorpcióra hajla­ mos anyaggal katalitikusan érzékenyített felületre — s a későbbiekben áramhozzávezetésként szolgáló fémfelületre — tisztán kémiai úton pórusmentes ezüstréteget visznek fel. (Rit­ kán alkalmazzák a vákuumban történő katódporlasztásos eljárást is.) Az ezüstöt vízben oldható ezüstsó (pl. ezüstnitrát) többnyire szerves anyaggal való redukciójával választják ki. Az említett két vegyszer oldatát és a stabilizáló anyagot egy szórópisztolyból néhány bar nyomású, nagy tisztaságú gázáram 15...30cm-ről sodorja az egyenletesen forga­ tott lakklemez felületére. A redukció során egy perc alatt a felületen elektromosan jól vezető, mintegy 10-4 mm vas­ tagságú fémes ezüstréteg keletkezik. Erre előnikkelezéssel egy — a csekély alapzaj érdekében meglehetősen finomszem­ csés —5 µm vastag nikkelréteget növesztenek(0,5... 1,5 A/dm2 áramsűrűséggel). Ebben az első, galvanikusan leválasztott rétegben nem szabad belső feszültségnek lennie, ez ugyanis a barázdák deformálódását okozná. Ezután az előnikkelezett lakklemezt gyorselektrolitba (nikkelszulfamát) — merítik, ahol 2 óra alatt az áramsűrűséget 20 A/dm2-ig növelve — ez 350mm átmérőnél 200 ampert jelent! — 0,3...0,4mm vastagságú nikkelréteg válik le a felületén. Az elektrolízis közben szigetelőgyűrűvel védik a lakklemez peremét a széle­ ken jelentkező túlzott vastagságnövekedés ellen. A nikkelszulfamátos technológia előnye a korábban használatos nikkelszulfáttal szemben a jobb oldhatóság. Ennek következ­ tében nagyobb áramsűrűség használható és kisebb belső fe­ 38

szültségű a leválasztott réteg. Kb. 16 A/dm2 áramsűrűség felett húzófeszültségek, ez alatt nyomófeszültségek keletkez­ hetnek. Hátra van még a lakklemez és a ránövesztett réteg szétválasztása. Ez az összenőtt peremrész körbevágása után egyetlen határozott mozdulattal beszakadás nélkül elvégez­ hető. Az így nyert levonat kiemelkedő barázdáit fényes ezüstréteg borítja, ezért a levonat neve „ezüstös apa” (lásd 2.3. ábra). Elvileg az apalevonat — megfelelő kezelés után — mar alkalmas volna lemezpréselésre, azonban a hanglemezgyár­ tás több préslevonatot igényel. Az ezüstös apáról ezért is­ mét galvanikus módon egy újabb másolatot készítenek. Ennek barázdái a lakklemezéhez hasonlóan befelé néznek, a levonat neve ezért „nikkelanya” (matrica). Mivel az ezüst­ réteg a levegőn kémiailag gyorsan károsodik, az ezüstös apáról (patricáról) rendszerint csak egy anyalevonatot készí­ tenek. Az ezüstös apát monomolekuláris passziváló réteggel kell bevonni, ellenkező esetben ugyanis menthetetlenül össze­ nő az anyával és ez a fémes kapcsolat sehogysem választható szét. Szétválasztás után a kb. 0,4 mm vastagságú anyalevo­ natot végig lehet hallgatni. E lehallgatás — a lakklemez lágy barázdáival ellentétben — nem károsítja a fémmatricát. A jó akusztikai viszonyok között lehallgatásra azért is szükség van, mert ez az első alkalom a vágás közben keletke­ zett hibák felderítésére. Lehallgatás során a kattanásként hallatszó barázdahibákat megvizsgálják, s ha ezt parányi anyagtöbblet okozta, akkor ezt a barázda oldaláról gravírozással el lehet távolítani. E munkához a mikroszkópon és egy különleges élű késen kívül jó szem, biztos kéz és sok türelem kell. Kisebb hibák a hibahely körüli többszöri oda-vissza forgatással magával a lejátszótűvel is javíthatók. Ehhez olyan hangszedő használata célszerű, amely a visszafelé játszáskor fellépő toló- vagy netán hajlítóerő elviselésére is alkalmas. Gravírozás után az anyalemezt pontosan megsza­ bott átmérőjűre vágják, ugyanis csak ismert nagyságú felü­ let esetén biztosíthatók újabb galvanoplasztikai másolat ké­ szítésekor — az áramérték s idő szabályozásával — azonos vastagságú levonatok. Az anyalemezt átlag 5 „fiú” után új39

bóli lehallgatással ellenőrzik és hibáit gravírozással javítják, egy anyáról akár tucatnyi „fiú” is készülhet. E „fiúk” töké­ letesen hasonlítanak az apjukra — de annak hibái nélkül. Az előbb említett vastagsági méret (pl. 0,25 mm) azért fon­ tos, mert a fiúlevonatok a galvántechnológia tulajdonkép­ peni végtermékei, ezekkel történik azután a hanglemezpré­ selés. Előbb azonban el kell végezni a préslevonat közpon­ tosítását. A középponti lyuk és barázdák koncentrikus hely­ zete iránt ugyanis a galvántechnológia közömbös, de a kész henglemezen ez döntő fontosságú. A helyes beállítást mik­ roszkópos ellenőrzéssel végzik. A levonatot a megfelelő hely­ zetben rögzítve, kivágják a présszerszámhoz illeszkedő közép­ ponti lyukat. Utolsó lépésként a „fiúra” még egy 0,05...0,1 µm vastagságú, nagyon kemény krómréteget is felvisznek, nö­ velve ezzel a préslevonat élettartamát és csökkentve a prés­ massza tapadási hajlamát a préslevonathoz. 2.4. HANGLEMEZ-SOKSZOROSÍTÁS A galvánüzemben gyártott végtermék a présüzemben gyár­ tó eszköz. E préslevonat valójában egy pozitív formájú negatív, pozitív azért mert barázdái kifelé állnak, negatív azért, mert a fogyasztó számára a hanglemez a végső, pozi­ tív termék. Kövessük időrendben a fiúlemez további útját. Először a présgépbe kerül, ahol próbaképpen lemezeket préselnek vele. Körülbelül a tizedik lemez után már tiszta, hibátlan hanglemez vehető ki a présgépből. Néhány jó példány le­ gyártása után leveszik a fiút a présgépről, az elkészült minta­ lemezek pedig a stúdióba kerülnek. Itt egy szakértő bizottság az eredeti felvételt őrző szalag és a mintalemez hangzását összehasonlítja, és ha a kidolgozás megfelelő, kezdődhet a gyártás. A hanglemez hőre lágyuló anyagból, az ún. vinilitből ké­ szül. Ez egy PVC alapú kopolimer, amely kb. 15%-ban polivinilacetátot, valamint csekély részben lágyító-, stabilizáló- és színező anyagokat tartalmaz. Érdemes említeni, hogy a minő­ 41

ség fejlődésével párhuzamosan a feldolgozásra kerülő mű­ anyag mérete a táblaméretről a mintegy 3 mm átmérőjű gra­ nulátummá csökkent, sőt újabban már por alakú alapanyag­ gal is dolgoznak. Az alapanyagból térfogat vagy súly sze­ rint egy adott mennyiséget levegőárammal vagy — a leg­ inkább egy fűtött darálóhoz hasonlítható — extruderrel elő­ melegítenek, homogenizálnak. Az előmelegített anyag belseje 140...150°C hőmérsékletű. E jókora pogácsára emlékeztető műanyag korongot kézzel helyezik a présgépbe. Egy hang­ lemez préseléséhez két darab szembefordított préslevonatra van szükség. Ezek egymáshoz viszonyított helyzetének tizedmilliméter pontossággal párhuzamosnak kell lennie, külön­ ben a hangemez nem lesz sík felületű. A fiú a présszerszám simára csiszolt felületére támaszkodik, széleit gyűrű szorítja le, közepét 3 cm — néhol 7 cm — átmérőjű kúpos szorítóbetét rögzíti (e betétek nyoma a kész lemezen is megfigyelhető). A műanyag „pogácsa” behelyezése után a présgép ostyasütő módjára összezáródik, miközben a szerszámbetétet nagy nyomású (kb. 10 bar) túlhevített gőz felfűti mintegy 170...180°C-ra. Az egyenletesen előmelegí­ tett lemezanyag préseléskor teljesen képlékeny s vegyileg nem bomlik. Záráskor a lemezfelület minden négyzetcentiméterére 1,5 kN nyomóerő hat, amely a képlékeny műanyagot a legfinomabb barázdarészletekbe való beáramlásra kény­ szeríti. Egy 30 cm átmérőjű lemeznél az összes nyomóerő értéke a 100 tonnát is meghaladja. Ekkor erőkifejtéshez erős felépítésű hidraulikát kell igénybe venni. Felfűtés után előírt idejű hőntartással folytatódik a ciklus. A tökéletes hőátadás érdekében — és hogy a fiú hátoldalán levő, egyenlőtlen növekedésű kristályok a nagy nyomás kö­ vetkeztében a színoldalra át ne nyomódhassanak — a prés­ levonat hátoldalát még a szerszámba való befogás előtt le­ csiszolják. Hőntartás után a gőzszelepek záródnak és a szer­ számba lágyított hideg víz ömlik be. A felmelegedett hűtő­ vizet és a gőzből lecsapódott kondenzvizet a következő fel­ fűtéskor a belépő gőz kisodorja a szerszámból. (A meleg víz visszahűtése a nemrég épült hazai hanglemezgyárban levegő­ vel működő ellenáramú hőcserélőben történik.) 42

Hűtés közben a szerszám — és benne a hanglemez — kb. 35 °C-ra hűl le. A szerszám nyitása után a hanglemez kive­ hető. Egyetlen hanglemez préselése mintegy 20...25 másod­ perc alatt megy végbe. Kifogástalan hanglemez csak egyen­ letes nyomású, állandó hőmérsékletű telített gőzzel gyártható. Ha a gőzellátás, valamint a szerszám és a préslevonat közötti hőátadás nem teljesen egyenletes, a lemez anyagkitöltése hiányos, alakja vetemedett (tányéros, hullámos) lesz. A hanglemezről közvetlenül a préselés után egy-két for­ dulat alatt lehántják a széleken kitüremlett műanyag hár­ tyát, s a hanglemez ezzel elnyerte végső alakját. Igaz ugyan, hogy az így készített hanglemez már lejátsz­ ható, de mégsem adható el — a figyelmesebb olvasónak bizo­ nyára feltűnt, hogy ezen a hanglemezen nem volna címke. Ennek csupán az a magyarázata, hogy a préselési eljárás ismertetését a jobb áttekinthetőség érdekében nem szakí­ tottuk meg a címkék behelyezésének említésével. Valójában a címke az alapanyaggal és a préslevonattal egyenértékű, hiszen a hanglemezgyártás bármelyiknek a hiánya esetén elakad. A címkéket a pogácsával együtt teszik a szerszámba. S mivel a címkék a teljes préselési ciklusban a szerszámban vannak, természetesen hőálló papírra és -festékre van szük­ ség. E címkék egyébként szokásos nyomdatechnikával ké­ szülnek, egy-egy tetszetős, grafikailag formatervezett címke nagyban és tartósan emeli a hanglemez értékét. Visszatérve a hanglemez-sokszorosításhoz, egyetlen prés­ levonattal átlagosan 300...400 darab kitűnő minőségű hanglemezt lehet készíteni. E mennyiség felett a préslevonat kopása miatt a lemezek minősége átlagossá válik. A kész hanglemezek minőségellenőrzését közvetlenül az első darabok elkészülte után végzik, ún. gyártásközi ellenőrzéssel. A nagy tömegben gyártott lemezek ellenőrzése pedig műfajtól füg­ gően vagy egyedi szemrevételezéssel vagy szúrópróbaszerű átvétellel történik. Befejezésül a henglemezt először porvédő tasakba csoma­ golják. A porvédő tasak famentes papírból készül. Ezután a lemezt kemény papírból készült külső borítóba teszik, ami a szállítás és tárolás közben védi a henglemezt a sérülésektől, 43

s ezenkívül esztétikai és információközlő szerepet is betölt. Raktározás és elosztás után a hanglemez a kiskereskede­ lembe, s onnan eredeti céljához, a fogyasztóhoz jut. 2.5. A HANGLEMEZ MINT INFORMÁCIÓTÁROLÓ A hanglemez kettős értelemben információtároló eszköz: művészileg és műszakilag. Hogy művészi szempontból milyen hanginformációt hordoz, arról a lemezgyüjtés tárgyalásakor teszünk említést, most csak az információtárolás műszaki kérdéseit érintjük. A hosszanjátszó hanglemez fizikailag 301,6 mm névleges átmérőjű, 1,3... 1,7 mm vastagságú sík műanyag korong, középpontjában _mm átmérőjű nyílással. Súlya kez­ detben 160... 180 g voít, ezt azonban anyagtakarékosságból a vastagság csökkentésével 120... 135 g-ra változtatták. Eredetileg a hanglemezen a hangot a Berliner által kidol­ gozott eljárás szerint a lemez síkjába eső rezgésként rögzí­ tették. E hang azonban lejátszáskor egyetlen pontból hallat­ szik, a hangkép nem térbeli. Ezen a hiányosságon már a tölcséres gramofon idején is igyekeztek segíteni: a párizsi Nem­ zeti Hangtárnak (Phonoteque Nationale) birtokában van egy olyan gramofon, amelynek két tölcsérje egymástól kb. 1 mé­ terre van, s a tölcsérek mindegyikéhez külön hangszedő tar­ tozik. A két hangszedő a hanglemez barázdáját kb. fél fordulatnyi különbséggel játszotta le. Ez percenként 78 fordulat­ számnál 0,3...0,4 s időbeli késleltetést és ezáltal egyféle tér­ illúziót jelentett. A térbeli hangzás tökéletesítésére már korán felvetődött a gondolat, hogy a hanglemez barázdáját ne csak vízszintesen („Berliner-írás”), hanem függőlegesen is modu­ lálják („Edison-írás”). A két eljárás egyesítése révén egyetlen barázdában két különféle hangot — például egy műsor bal oldali és jobb oldali részletét, vagyis sztereofonikus hangot — lehet rögzíteni. Folytak is kísérletek a 0°/90° modulációjú rendszerrel, azonban bebizonyosodott, hogy e rendszer két csatornája a gyakorlatban nem tesz lehetővé azonos minő44

ségű hangvisszaadást (a függőlegesen modulált csatorna jel—zaj viszonya a gyártási technológia miatt sokkal rosszabb mint a vízszintesé). A másik gond az volt, hogy az így készült lemezeket régebbi készülékkel lejátszva csak a műsor egyik oldalát lehetett megszólaltam, a függőlegesen modulált barázda a csak vízszintes rezgésekre érzékeny hangszedőben nem keltett jelet. Ha a fenti, 0°/90° jelű rendszert képzeletben 45°-kal elfor­ gatjuk, akkor a két független műsorrészlet jele a két, egy­ másra merőleges barázdafalra jut. így jött létre a 45°/45° rendszerű sztereo hanglemez. Mivel a barázda belső és külső fala egyenrangú, az azok­ ban tárolt információ minősége is elvileg azonos (a gyakor­ latban a skating-hatás miatt a barázdafalakról csak közelítő­ leg azonos hangminőség kapható). Ugyanakkor a lemez sík­ jával ±45°-os szöget bezáró irányú mozgások felbonthatók vízszintes és függőleges összetevőkre. Ezáltal a hagyományos vízszintes érzékenységü mono hangszedők az ilyen lemezek mindkét csatornájából kapnak hasznos jelet, vagyis a sztereo hanglemez mono kompatibilis. A mono lemezek sztereo hangszedővel való lejátszása kevésbé kérdéses, mivel akár a 0°/90°, akár a 45°/45° rendszerű hangszedő jele mindkét hangvisszaadó vonalra rákapcsolható. A 2.2. ábrán és a 2Aa ábrán modulálatlan barázda rajzát láthatjuk. A 2Ab ábrán olyan barázdát látunk, amelynek csak a belső fala hordoz hanginformációt, a hanglemez sík­ jával +45°-os szöget bezáró mozgási irányú mechanikai rezgés képében. E belső barázdafal modulációja a sztereo hanglemez bal csatornáját tartalmazza. Hasonlóképpen értel­ mezhető a lemez széle felőli külső barázdafal —45°-os tengely irányában történő mozgása, amely a jobb csatorna jelének felel meg, (c) ábra. Figyeljük meg, hogy a belső és a külső barázdafal mozgási iránya egymásra merőleges, ezért az egyik barázdafal mozgásának nincs vetülete a másik falon és viszont, ugyanakkor a lemez síkjával 45°-os szöget bezáró irányú mozgásnak mind vízszintesen, mind függőle­ gesen van vetülete.

45

2.4. ábra Különféle barázdamodulációk a) modulálatlan barázda; b) bal csatorna jelével modulált barázda; c) jobb csatorna jelével modulált barázda; d) mindkét csatorna jelével modulált barázda, a bal és a jobb csatorna jele azonos fázisú; e) a bal és a jobb csatorna jele ellenfázisú. Az ábra felső részén a nyilak a tű mozgását jelzik

47

Az állandó előtolású mono barázdás hanglemezen a ki­ vezérlés határa A = 32 |im az 500 Hz alatti frekvenciákon. Ennél nagyobb frekvenciákon a vágási amplitúdót csökken­ teni kell, különben a barázdarezgés hullámhosszához, ill. a vágótű méretéhez képest aránytalanul nagy kitérés adódik (2.5. ábra). A csökkentés mértéke a frekvenciával fordítottan

2.5. ábra A barázdakitérés (A) legnagyobb értéke a barázda sugarától, a vágótű alakjától és a rezgés hullámhosszától függ

48

Frekvencia, Hz

2.6. ábra Vágási jelleggörbe. A szaggatott vonal a törtvonalas elméleti közelítést jelzi. A vastag vonal a mono és sztereo lemezek egységes (valóságos) frekvenciamenete, a vékony vonalakkal jelzett görbéket régi mono lemezekhez használták 4 Lemezjátszók és hanglemezek

49

sebességet jelent. Elméleti megfontolásaink magyarázatot adnak a lemez­ vágási jelleggörbe 500 Hz-es töréspontjára. Gyakorlati okok miatt a vágási jelleggörbének azonban még két további törés­ pontja is van. Az egyik 50Hz-en található, ennél kisebb frekvenciákon ismét a vágási sebesség állandó, ami az állandó kitérésű szakaszénál nagyobb amplitúdó rögzítését teszi lehetővé. Erre azonban a valóságban nem kerül sor a zenei műsorok mélyebb hangok felé csökkenő jellegű amplitúdóstatisztikája miatt. E kiemelés célja a jel—zaj viszony javítása. A vágási jelleggörbe 50 Hz-es és 500 Hz-es töréspontjait a vágóerősítőbe iktatott egyszerű RC tagokkal alakítják ki. 50

Vizsgálatainkban célszerű, ha a továbbiakban nem az RC tagokkal megvalósított frekvenciamenet törésponti frekven­ ciáit, hanem az ellenállás és a kapacitásérték szorzatát, az ún. időállandót használjuk. Időállandóban számolva 50 Hznek megfelel

míg az 500 Hz-hez tartozó időállandó τ2= 3 1 8 µs. E két idő­ állandó használata világszerte minden hanglemezen egységes. A hanglemeztechnika kezdetén az akkori lemezanyagok erős alapzaját a magas hangok vágáskor történő elokiemelésével igyekeztek háttérbe szorítani. Erre a zenei amplitúdósta­ tisztika ugyancsak módot nyújt. E magashang-kiemelés azon­ ban nem történt egységesen, a BBC 25 µs-nál kezdődő, a DIN 45 533 szabvány 50 µs-nál kezdődő, az újabb keletű DIN 45 536 szabvány, valamint a NAB és az RIAA elő­ írások pedig 75 µs-nál kezdődő magashang-kiemelést írnak elő. Mérési célokra kiemelés nélküli, azaz 0 µs töréspontú karakterisztikát is bevezettek. Ezeket a 2.6. ábrán láthatjuk. Ez a viszonylag rendezetlen állapot azonban csak a mono hanglemezeknél fordult elő, a sztereo hanglemezeken egysé­ gesen az IEC által javasolt 3180/318/75 µ jelleggörbét s kell használni. A tényleges vágási jelleggörbe eltérése a névleges­ től legfeljebb ± 2 dB lehet 50 Hz és 10 kHz között. Leját­ száskor természetesen megfelelő frekvenciamenetű előerősí­ tővel kell kiegyenlíteni a vágási jelleggörbe kiemeléseit (lásd a 6. fejezetet). Mindent egybevetve, a mai hanglemezeken az 1000 Hz 80 mm/s barázdamodulációhoz képest szelektív méréssel —75 dB, míg a szabvány szerinti 500 Hz alatt 40 dB/dekád meredekséggel vágó felüláteresztő szűrővel rendszerint —60... —65 dB zajszint mérhető. A hanglemezen rögzítettjei f B frekvenciasávját a teljes stúdiólánc (mikrofon—erősítő— magnetofon—vágóberendezés) átviteli tulajdonságainak ere­ dője határozza meg, az eredeti hangképtől való —3dB eltérés rendszerint a 40... 15 000 Hz-es frekvenciasáv határértékeire vagy azon kívülre esik. 4*

51

Egy hosszanjátszó hanglemez információközlési sebessége a fenti adatok alapján

vagyis a hanglemezének csupán kétharmada. Ezt a különb­ séget az igényes zenehallgató hamar felismeri. Az összesen tárolt információ 2x30 perces kazettán csak 748 Mbit, vi­ szont az információtárolás sűrűsége 5,9 kbit/mm8. A sztereo hanglemez információtárolási sűrűsége ennek csupán két­ harmada. E néhány hírközléselméleti számítás eredményét a minden­ napi élet kellőképpen igazolja, a hanglemez elsősorban a mi­ nőségi zenei igényeket elégíti ki, míg a kazetta a helytakaré­ kos kivitelű hangvisszaadó berendezések bázisa. 2.6. A NÉGYCSATORNÁS HANGLEMEZ Míg sztereofonikus hangvisszaadás esetén a hangforráso­ kat egy vonalban levőnek érezzük, négycsatomás hangátvi­ tellel tökéletes térhatás érhető el. Négy hangsugárzóval a vízszintes sík bármely helyén meg­ 52

szólaltatható a hang, sőt e négy hangsugárzóval a terem közepe fölött, magasban megszólaló hang is kelthető. A négycsatornás átvitel elsődleges célja a felvételi helyszín akuszti­ kájának pontos visszaadása, melyet a lehallgatóterem hang­ viszonyai kevéssé befolyásolnak, nem pedig a sztereotechnika kezdetén divatos „ping-pong játék”-szerű hatásvadászat. Jelenleg (1981) még nincs egységesen elfogadott eljárás a négy különálló információ rögzítésére. Szinte minden jelen­ tősebb cég kidolgozta a maga négycsatomás hanglemezét a saját elképzelései szerint. így azután nem csoda, hogy ma már többféle rendszer létezik, mint ahány csatorna átvitelé­ ről egyáltalán szó van. A teljesség igénye nélkül csak néhányat említünk: SQ rendszer (CBS találmány), QS (Sansui), RM (Pioneer), QM (Toshiba) QR (Kennwood), CD—4 (Nivico), QX—4, UMX, UD—4 stb. E rendszerek logikai felépítés szerint vagy 4—2—4 vagy 4—4— 4 rendszerűek, aholis a számok sorrendben a felvételi csatornák, az átviteli (azaz a lemezen ténylegesen rögzített) csatornák és a visszaadó lánc csatornáinak számát jelzik. Mint láthatjuk, a fő különbség éppen a rögzített csatornák számában rejlik. Műszakilag több, elvben teljesen eltérő módon lehetséges négy különböző hanginformációt egyetlen barázdában tárolni. A 4—2—4 megoldásban a hangfrekvenciás jelek időbeli helyzetét kódolják ún. mátrixalakban. Mivel ez a kódolás a jel frekvenciatartományát nem érinti, így a mátrixrendszerű négycsatornás hanglemez barázdája nem tartalmaz szaporább rezgéseket, mint bármely sztereo hanglemez. Ennél fogva az ilyen lemezek lejátszásához nincs szükség különleges hang­ szedőre. Az első mátrixkódolási szabadalom 1931-ből való, felta­ lálója Rumlein volt. Ennek korszerű változatát a CBS kutatói dolgozták ki 1967-ben, ez az ún. SQ. Ehhes képest bizonyos előnyökkel és hátrányokkal rendelkezik egy másik javasolt mátrix eljárás, az RM (Regular Matrix). A 2.7. ábrán lát­ ható, hogy a jelek fázishelyzetét, vagyis időbeli helyzetét vál­ toztatják meg az SQ mátrixkódolás során. Dekódolás után a négy hangsugárzóban visszakapjuk az eredeti jeleket. Épp 53

2.7. ábra A legelterjedtebb négycsatoraás hanglemezek felvételének és játszásának vázlata (SQ és CD—4). A nyilak az egyes csatornák jelének nagyságát és fázisát jelentik. A rövidebb nyíl a hosszabbikhoz képest —3 dB szintet jelent

54

az azonban a legnagyobb nehézsége a mátrixrendszereknek, hogy egy adott csatornában az eredeti jelen kívül nem oda­ tartozó jelek is keletkeznek. Az áthallás mértéke elég zavaró is lehet, ez azonban lejátszáskor bonyolult analóg logikai áramkörökkel némileg javítható. Valamennyi mátrixeljárás hibája, hogy hátul, középen nem lehet egyedi hangforrást reprodukálni. Viszont igaz az is, hogy valamennyi mátrix­ eljárással kódolt jel nehézség nélkül rögzíthető szokásos szte­ reo magnetofonon, és minden további nélkül rádióműsor­ szórásra is alkalmas. Kevéssel az első mátrixkódolású négycsatomás hangleme­ zek kibocsátása után megjelentek a 4—4—4 rendszerű diszk­ rét négycsatornás, azaz CD—4 hanglemezek is (Japan Victor Company). E kódolási rendszer nem a jelek fázisát, hanem frekvenciatartományukat változtatja meg, vagyis a kódolás itt modulálást jelent. Az eljárás alapját az jelentette, hogy különleges vágással készült lemezek elektronmikroszkópos megfigyelésekor 80 kHz frekvenciájú barázdarészt is találtak, s e barázda felületi érdessége 10 nm volt. Ez lehetővé tette, hogy az első és hátsó hangjelek különbségét (0... 15 kHz) a hallható hangok tartományán felül lehessen rögzíteni a le­ mezen, 30kHz-es vivőhullám —10kH z...+ 15k Hz közötti löketű frekvenciamodulációjával. (A jó jel—zaj viszony el­ érése érdekében nem csupán frekvenciamodulációt alkalmaz­ nak, hanem 800 Hz alatt és 6 kHz felett FM, ezen belül pedig fázismoduláció — PM — történik.) A torzításcsökkentés érdekében az FM jel vágási szintje —19 dB. A hallható tartományban az első és hátsó hangjelek össze­ gét rögzítve az ilyen lemez elvileg sztereo, ill. mono kompa­ tibilis marad. Demodulálás után egyszerű összeadással, ill. kivonással egymástól függetlenül visszakapható a négy ere­ deti jel. Ezen eljárás technikai nehézségei beláthatóan nagyobbak mint mátrixkódolású lemezeké, az áthallási és fázismenet egyenletesség kedvezőbb, a torzítási és dinamikai tulajdon­ ságok pedig megközelítik a mátrix-rendszerű lemezekét. Mivel a lemezen rögzített legnagyobb rezgésszám 45 kHz, eredetileg a lakklemezvágás 1/3 forgási sebességgel készült, 55

a vágófej túlterhelésének megakadályozás érdekében. Újab­ ban sikerült tökéletesíteni a vágóberendezést annyira, hogy ma már fele sebességgel végezhető a vágás. Lejátszáskor különleges, 45 000 Hz-ig terjedő frekvencia­ átvitelű hangszedőre van szükség, ami nyilvánvalóan drá­ gább, mint a mátrixrendszerű lejátszáshoz is megfelelő szo­ kásos sztereo hangszedő. Ám ez nem jelet lényeges különb­ séget, ha a négycsatomás végerősítő és négy jóminőségű hang­ sugárzó árát is figyelembe vesszük. Az SQ és a CD—4 négycsatomás lemez közötti küzdelem még nem dőlt el, az is lehet, hogy a győztes egy harmadik lesz. Az AES 50. gyűlésén (London, 1975), a Nippon Colum­ bia Co.-hoz tartozó Denon cég néhány UD—4, azaz univer­ zális diszkrét négycsatomás hanglemezt mutatott be. Ez el­ méletileg egyesíti a mátrix és a diszkrét négycsatomás rend­ szerek előnyeit. Az UD—4 hanglemez belső és külső barázdafala a hallható hangok tartományában hordozza a négy csatorna mátrix­ kódolású jelét (BMX). Ezenkívül viszont a belső barázdafal egy 30 kHz-es vivőfrekvenciát is tárol, amelyet 20...5000 Hz közöttire szűkített frekvenciatartományú TMX jellel modu­ lálnak, ± 6 kHz lökettel. A külső barázdafal ugyanakkor egy hasonlóan sávszűkített QMX jelet hordoz, ugyancsak 24kHz és 36 kHz között. Egyszerű lejátszóberendezéseken a BMX= 4 —2—4 szólaltatható meg, ez idáig azonos a mátrixeljá­ rással. Igényesebb készülékek a TMX=4—3—4 jel felhasz­ nálásával a csatomaszétválasztást jelentősen javíthatják, vagy a QMX=4—4—4 jel segítségével gyakorlatilag diszkrét reprodukálást tehetnek lehetővé.

56

3. HANGSZEDŐK ÉS TŰK

3.1. A HANGSZEDŐK FELOSZTÁSA A hanglemez barázdáiban mechanikai rezgésekként tárolt hanginformáció megszólaltatásának első láncszeme a hang­ szedő. Egykor a mechanikai rezgéseket közvetlenül levegő­ rezgésekké alakították, az eljárásnak azonban rossz hatás­ foka, nagy torzítási és erős lemezkoptató hatása miatt ma már csak technikatörténeti jelentősége van. Hangszedőn tehát kizárólag azokat az eszközöket értjük, amelyek a mechanikai rezgéseket elektromos jelekké alakítják. Az elektromos jele­ ket kellő erősítés után egy újabb elektroakusztikai átalakító, a hangsugárzó alakítja át hanggá. S mivel az elektroakusztika területén belül mindig az átalakítók a leggyengébb lánc­ szemek, ezért a hangszedőket más témakörökhöz képest nagyobb részletességgel tárgyaljuk. Minden hangszedőt három fő részére bonthatunk, a tulaj­ donképpeni átalakítórendszerre, a tűbefogóra és a tűre. Ezek közül a tűvel és a tűbefogóval kapcsolatos kérdések minden átalakítórendszernél fennállnak, a hangszedőkkel szembeni követelmények tisztázása után ezért először ezekről esik majd szó. A hangszedőrendszereket a 3.1. ábrán foglaltuk össze. Ezen felülről lefelé haladva az elektromos kimenő jel elő­ állításának módjai szerint különböztetjük meg a hangszedő­ ket, feltüntetve az elektromos feszültség előállításának szinte minden elképzelhető módját. Ugyanakkor a barázdarezgések felől nézve a hangszedőket aszerint csoportosíthatjuk, hogy a barázdamozgás mely fizikai jellemzőjét érzékeli az átalakí­ tó : a kitérés nagyságát vagy a kitérés időbeli változását, azaz a sebességet. (Itt jegyezzük meg, hogy elvileg gyorsulás­ érzékeny hangszedők is elképzelhetők.) A vízszintes tagolás

3.1. ábra A hangszedők felosztása. A talpával álló háromszögek amplitúdóérzékeny, a csúcsára állított háromszögek sebességérzékeny hangszedőt jelölnek

a korszerűséget követi. Jóllehet a legmodernebb elektronikus átalakítók ma még viszonylag drágák, de széles körű elterje­ désükre biztosan számítani lehet. Természetesen többféle átalakítóval is elérhetünk azonosan jó eredményt. Az ered­ ményeket végső soron szubjektív, meghallgatáson alapuló összehasonlítással lehet értékelni, az ítéletet nagyban könynyítik az objektív mérési adatok. 3.2. A HANGSZEDŐK JELLEMZŐ ADATAI Mérések során a gyártó ország szabványai vagy Európában többnyire a DIN 45500 német ipari szabvány előírásai a mérvadók. Ezen előírások a lineáris és a nemlineáris torzí­ tásokra, továbbá a mechanikai és elektromos üzemi jellem­ zőkre vonatkoznak. A hangszedő adatai között első helyen áll a frekvenciamenet. Valaha ez döntő jelentőségű volt, azonban az új fej­ lesztésű hangszedők már messze túlhaladják az említett szab­ vány szerinti 40...63,5 H z±5 dB, 63,5...8000 Hz között ± 2 dB és 8000... 12 500 Hz között ismét ± 5 dB tűrésű frek­ venciaátviteli sávot, és jóval az előírt tűrésmezőn belül marad­ nak. Olyannyira, hogy pl. egyenáramátvitelű hangszedő is létezik. (Az egyenfeszültség egyébként a tűerő beállításánál hasznos jel.) Frekvenciaátviteli jelleggörbéknél — és a to­ vábbiakban ismertetendő többi jellemző megoldásánál is — fel kell tüntetni a mérőlemezek típusát (pl. a 3.3. ábrán: QR 2009). Néha azonban még azonos típusú mérőlemezek esetén is préselésről préselésre különbségek lehetnek. Az ábra könnyebb kiértékelhetősége végett a jobb csatorna jelét 10 dB-es szintkülönbséggel rögzítették. Viszonylag könnyen mérhető a hangszedő áthallási csilla­ pítása is. A számadat vagy a jelleggörbe azt mutatja, hogy a modulált csatornához képest hány dB-lel kisebb jelet ad le a modulálatlan csatorna. Jónak mondhatók azok a hang­ szedők, melyeknek 1000 Hz-en legalább 20 dB, 500 Hz és 6300 Hz között legalább 15 dB az áthallási csillapításuk. Egy stúdióhangszedő 1 kHz-en szelektív méréssel megállapí59

60

tott áthallási csillapítása is látható a 3.3. ábrán, ahol a frek­ venciamenet után a jobb csatorna bal csatornabelijeiét, majd a bal oldal jobb csatornabeli jelét rögzítették. Egy és ugyan­ azon hangszedő azonban különféle mérőlemezekkel mérve, a szokásosnál is nagyobb szórású eredményt adhat, az át­ hallás ugyanis a vágás vertikális szögének növelésével csök­ ken. E téren ezért a mérőlemezek további fejlesztésére és egy­ ségesítésére van szükség. Nehezebben ítélhető meg a nemlineáris torzítások zavaró hatásának mértéke. E torzítások keletkezésük szerint két cso­ portba oszthatók. Az egyik csoportba az átalakítás nemlinearitása miatt keletkező és túlnyomórészt amplitúdómodulációt okozó tor­ zítások tartoznak. E torzítás nyomán egy nagyobb frekven­ ciájú rezgés — mint vivőhullám — körül megjelennek az oldalsávok frekvenciái (kombinációs hangok). Ez viszonylag kevéssé zavaró, mert nagysága a frekvenciától függetlenül állandó, s korszerű hangszedőnél eleve elhanyagolhatóan kicsiny értékű. A második csoportba a lemezvágás és a lemegátszás kö­ zötti geometriai eltérések miatt keletkező követési torzítások tartoznak, amelyek jórészt fázismodulációt (PM) okoznak Minthogy ez a frekvenciával nagyjából arányosan növekszik, hatása rendkívül zavaró és ezért mérvadónak tekinthető a hangszedő és a kar torzítására. Mivel a fázismoduláció egyben frekvenciamodulációt is jelent, ez lehetővé teszi a követési torzítások meghatározását frekvenciaintermodulációs torzítás (FIM) mérése alapján. A torzításvizsgáló mérőlemez jele olyan 3000 Hz-es rezgés, amelyet lejátszáskor a 300 Hz-es jel fázisában, ill. frekvenciá­ jában modulál. Az így keletkező FIM mérésére hangfrek­ venciás fázisdiszkriminátor használható, mint pl. az EMT424 típusú hangmagasság-ingadozás mérő.

ahol Δ f az a frekvenicalüket, amelyet a moDuláló jel a vivő­ frekvencián okoz. A fordulatszám-ingadozás miatt esetleg

61

fellépő kisfrekvenciás moduláció zavaró hatása egyszerű alul­ vágó szűrővel csökkenthető. Az FIM értékét a tűerő és a kivezérlés függvényében ma még elég ritkán adják meg a garantált műszaki adatok között. A szokásos relatív kivezérlési érték 0 és —12 dB közötti, az FIM torzítás megengedett maximális értéke a DIN szab­ vány szerint —6dB-nél: 1%. Korszerű hangszedők ma már 0,5% alatti torzításúak (3.4. ábra).

3.3. ábra Az EMT gyártmányú TSD 15 hangszedő mérési adatlapja

Hi-Fi követelményeknek megfelelő hangszedők üzemi tűnyomóerő-mértéke nem haladhatja meg a 3 centinewtont. A (cN az erő Sl-rendszerbeli mértékegységének századrésze, értéke 2%-on belül megegyezik a korábban erőegységként használt ponddal.) A 3 cN egyáltalán nem túlzott követel­ mény, ugyanis számos hangszedő alkalmas ma már 1 cN tű­ erővel való torzításmentes lejátszásra. A hangszedő adatlap­ ján megadott minimális és maximális tűerőértéket egyik irányban sem szabad túllépni, sőt lehetőleg a szintén gyak­ ran megadott javasolt értéket célszerű beállítani, mivel a tűerőérték a vertikális szöget is befolyásolja. Márpedig ez csak bizonyos, a gyártó által megadott tűerő esetén lesz a kívánt 15° nagyságú. Kis mozgó tömegű és e célból rövidített hosszú­ ságú tűtartóval kifejlesztett hangszedők torzítása szempont­ jából kedvezőbb a nagyobb vertikális szög. Az IEC ezért 20° ±5° nagyságú vertikális szög használatát javasolja, ez azonban még sem a vágáshoz, sem a hangszedőknél nem terjedt el általánosan. 62

Ahogyan régebben a hangszedő kiválasztásakor a frekven­ ciamenet volt döntő, ma egyre inkább a merevség, ill. a rugó­ engedékenység tölt be hasonló szerepet. A hangszedő tűbe­ fogásának merevsége (a rugóállandó) egyszerűen mérhető. Preciziós erőmérővel — mikroszkóp alatt — 60 µm tűkitérést kell okozni, s ezt osztani kell az ehhez tartozó erő leolvasott értékével. A tengerentúli országokban a merevség helyett an­ nak inverz megfelelőjét, a rugóengedékenységet (compliance)

M érölem ez: DIN 45512 300 Hz 30 mm/s 3000 Hz 7,5 mm/s

3.4. ábra Két mágneses hangszedő frekvencia-intermodulációs torzítása a kivezérlés és a tűerő függvényében

63

használják. A többször előforduló merevség-, ill. engedékeny­ ség értékeket a 3.1. táblázat tartalmazza. A szabvány e tekin­ tetben az igényeknek megfelelően módosult. 1970-ig a 0,04 mm/cN (4 x 10-6 cm/dyn) feletti, azóta a 0,08 mm/cN feletti rugóengedékenységű hangszedők tartoznak a Hi-Fi fogalom gyűjtőkörébe. Lemezkímélési szempontokat is figyelembe véve az alsó határt 0,2 mm/cN-ban kellene megszabni. Mono hangszedők korából visszamaradt hagyomány, hogy a legtöbb gyártó az engedékenység mértékét csak a lemez síkjában (horizontá­ lisan) adja meg. Vertikálisan ennél rendszerint kisebb érték mérhető. Lejátszáskor a tű, a tűtartó és az átalakító szerves részei parányi tömegükkel a tűbefogó rugóengedékenységén ke­ resztül részt vesznek a barázdakövetésben. E mozgó tömeg­ pontokat arányosan a tű hegyére képzelve, az effektív tű­ tömeg mennyiségét kapjuk („tűhegyre redukált tömeg”). A DIN szerint megengedett legnagyobb érték 2 mg, aminek kellő pontosságú mérése igen nehéz. 3.1. táblázat Összefüggés a rugóengedékenység és a tűvisszatérő erő között

64

A tűerőértékkel, a rugóengedékenységgel és az effektív tűtömeggel szorosan összefügg egy új fogalom: a követési képesség (trackability, Abtastfähigkeit). Valójában ez az, ami a vásárló számára sokat jelent, vagyis hogy mek­ kora egy adott frekvencián az a maximális barázdakitérés, amelyet a hangszedő bizonyos tűerővel még torzítás nélkül követni képes. A követési képesség megállapításakor foko­ zottan fennáll a mérési eljárások nehézkessége. Nagyon sokáig a szaklapok tesztjeiben e helyütt csak egy szubjektív összehasonlító vizsgálat eredménye állt: a Shure TTR 101 mérőlemezen megszólaló zenekari harangok hangjának tisz­ tasága. Az új TTR 102 és TTR 103 lemezek megjelenésével azonban objektíven mérhető a követési képesség is. A TTR 102 mérőlemez a hangszedő és a hangkar sokrétű vizsgálatára alkalmas jeleket tartalmaz. A követési képesség ellenőrzése 400Hz frekvenciájú, 69mm/s-tól 270mm/s-ig nö­ vekedő vágási sebességű barázdacsoportokkal végezhető. A TTR 103 mérőlemez kifejezetten a hangszedők követési torzításának és követési képességének mérésére készült. Ezen a mérőjel 150, 190, 240 és 300 mm/s vágási sebességgel rög­ zített 10,8 kHz frekvenciájú rezgéseket tartalmazó impul­ zuscsomagokból áll. Mindkét mérőjelfajta a szubjektív hall­ gatási próbán kívül a hangszedő jelének oszcilloszkópos megfigyelésével és spektrumelemzéssel is kiértékelhető. A követési képességet azonban nem lehet egyetlen mérő­ számmal jellemezni. Példaképpen a 3.13. ábrán láthatjuk két élvonalbeli hangszedő követési képességének görbéit a frekvencia függvényében, különböző tűnyomóerő mellett. Az elektromos jel további feldolgozása érdekében szük­ ség van a hangszedő — mint elektromos jelgenerátor — jel­ lemzőinek a mérésére is. Elsőként említendő e helyen a ka­ pocsfeszültség, amelyet nem túl praktikusan 100 mm/s csúcs­ sebességű barázda lejátszásakor mért feszültség effektív érté­ kével adnak meg (célszerűbb volna eff/eff vagy csúcs/csúcs érték megadása). Másodikként a kimenet egyenáramú ellen­ állását és 1000 Hz-en mért impedanciáját kell mérlegelni, különösen diszkrét négycsatornás hangszedők illesztése esetén. Ide kívánkozik végezetül még egy minőségi jellemző' 5 Lemezjátszók és hanglemezek

65

megadása is: a csatornaszimmetriáé, amely az azonos csúcs­ sebességű 1000 Hz-es jellel vezérelt hangszedő bal és a jobb csatornájának kimenő feszültsége közötti eltérést adja meg decibelben. . Kifejezetten mágneses rendszerű (sebességérzékeny) hang­ szedők minősítésére alkalmas az 1000 Hz-es négyszögátvitel, amelyet két különböző szerkezetű mágneses hangszedőre a 3.5. ábrán mutatunk be. Ez a hangszedő-minősítési adat az erősen zaj jellegű, nagy dinamikával rögzített, modern zene kapcsán alakult ki. A jó hangszedő gyors felfutású, berezgés- és tetőesésmentes négyszögjelet szolgáltat. Ugyancsak a mágneses rendszerű hangszedők fontos jel­ lemzője a szórt mágneses terek elleni védettség mértéke is.

c)

d)

3.5. ábra ELAC 655 (1 cN) mozgó mágnesű {A) és ADC XLM (0,7 cN) indukált mágnesű elektrodinamikus csillapítású hangszedő (2?) 1 kHz-es négyszögjel-átvitele STR 111 mérőlemezzel, valamint ugyanezen két hangszedő impulzusátvitele a HFS 69 mérőlemezzel (C és D)

66

3.3. A TŰ ÉS A BARÁZDA KAPCSOLATA 3.3.1. A FÉLGÖMB HEGYÜ TÜ

A hangszedő egyetlen része, amely lejátszáskor a barázdá­ val közvetlenül érintkezik, a tű. Feladata az, hogy a hang­ lemez barázdájában haladva a lehető legpontosabban kövesse a vágótű mozgását. Ehhez mi sem volna egyszerűbb, mint a vágótűvel azonos alakúra metszett lejátszótűt használni. Csakhogy ily módon a tű azonnal ki is forgácsolná a baráz­ darezgéseket. Kényszerűségből adódik tehát a második meg­ kötés, hogy a tű ne rongálja a lemezt. Ehhez viszont a vágó­ tűtől alapvetően eltérő alakú, éles átmenetekkel nem ren­ delkező lejátszótűre van szükség. Hogy e látszólag csekély engedménynek a követés pontossága szempontjából mi az ára, azt nemsokára részletesen elemezni fogjuk. Harmadik­ ként említendő az a követelmény, hogy lehetőleg a hang­ lemez se rongálja a tűt, vagyis a tű anyaga minél keményebb legyen. Emiatt viszont drágul a tű anyaga és pontos alakúra való csiszolása. Az előző fejezetben már ismertetett mono és sztereo ba­ rázdában a hanginformáció mind az oldalfalakon, mind a barázdafenéken megtalálható. Ezek azonban nem teljesen egyenértékűek, a barázdafenék a gyártás során jobban eltor­ zul, mint az oldalfalak, ezenkívül a 4...5 µm sugarú barázda­ fenéken egy ponton felfekvő tű vezetése bizonytalan, és a szintén 4 µm sugarú tűhegy kopása igen nagy volna. Ezért tehát a tű kialakítása olyan, hogy az a barázda két oldalára támaszkodik. Mivel az optikai eszközök csiszolásához ha­ sonlóan a legegyszerűbben félgömb felületek csiszolhatok, így kezdetben a mikrobarázdához illeszkedő tűk hegyét pará­ nyi félgömb felületre csiszolták (félgömb hegyű vagy szférikus tű). A félgömb felület sugara mono barázdájú lemezekhez min. 13 |im...max. 25 µm (0,5...1 mil) volt, a finomabb ba­ rázdájú sztereo lemezek elteijedésekor a szabványosított lekerekítési sugár értéke 13...18| µm (0,5...0,7 mil) lett. Ezen értékek természetesen mindig csak névértékek, amelytől a szabványok rendszerint ±10...20% eltérést engedélyeznek. 5*

67

A félgömb felület néhány tized milliméteren át — szilárd­ sági okok miatt — egyre szélesedő kúpban folytatódik, a kúp alkotói közötti szög kb. 40...55°. Ez a kúpos rész azután hengeressé válik, a henger, vagyis a tű teste pedig a tűtartó csövecskéhez van hozzáerősítve. E tűtartó csövecske a tű és a hangszedő átalakítórendszere közötti mozgó csatoló­ elem. Az átalakító kimenetén a tű egy képzelt pontja, pl. a félgömb hegy középpontja mozgásának megfelelő feszült­ ség jelenik meg. Térjünk vissza előző kijelentésünkhöz és vizsgáljuk meg, hogy a vágóéi mozgását mennyire hűen követi a félgömb hegyű tű képzelt középpontja. Vizsgálódásainkhoz feltéte­ lezzük, hogy a lejátszótű a vágótű nyomvonalán, pontosan a lemez sugárirányában halad. (Arról, hogy ez a feltételezés is csak ritkán teljesül, a 4. fejezetben szólunk.) A követési hibákat két alcsoportra, a barázda és a tű kapcsolatának statikus és dinamikus hibáira oszthatjuk. 3.3.2. GEOMETRIAI TORZÍTÁSOK

Statikus követési hibának vagy geometriai torzításnak azokat az eltéréseket nevezzük, amelyek csupán a tű és a barázda alakjától függnek, s a barázda és tű mozgásától függetlenül, mintegy álló helyzetben is vizsgálhatók. Ezek a követési torzítások (tracing distortion; Spurverzerrungen) és a barázdaösszezáródási torzítások. (Klemmeffekt Verzerrung). Amint az a 3.6. ábra felső részén látható, a vágóéi minden időpillanatban merőlegesen érinti a barázda hossztengelyét, ezzel szemben az ábra középső részén, ill. a 3.7. ábrán az látható, hogy a szinuszos modulációjú barázda egyik szakaszán a gömbi tűfelület középpontjának helyzetét a külső barázdafalon egy késésben levő érintkezési pont szabja meg, míg a belső barázdafalon a vágóélhez viszonyítva időben még korai, tehát sietésben levő pont határozza meg. Mivel a szinuszgörbe inflexiós pontjára szimmetrikus hely­ zetben a késés és a sietés időbeli nagysága megegyezik, a fél­ gömb középpontja a vágóéi helyzetével egybeesik. A szinusz­ rezgés másik félhullámában a sietés késéssé, és a késés sietéssé 68

A- A

B-B

3.6. ábra Vízszintes moduláció vágásakor a vágótű a homlokélével párhuzamosan mozog. Emiatt a barázda keresztmetszete a nagy sebességű szakaszon szűkebb lesz, ami lejátszáskor a tűt függőleges kitérésre kényszeríti (m-)

69

válik. A szinuszhullám maximális és minimális csúcsánál a félgömb felület érintési pontjai ugyancsak egybeesnek a vágóéi nyomvonalával. Összegezve: az oldalírás lejátszása­ kor tapasztalható oldalirányú követési torzítás a hangszedő kimenetén az f alapfrekvencia páratlan számú többszö­ röseivel (3f , 5f ,...) megegyező frekvenciájú nemkívánatos jeleket kelt. Sztereo hangszedőknél ezek mindkét csatornában jelen vannak. Az oldalírási követési torzítás a tű lekerekítési sugarának megengedhető határokon belüli csökkentésével csökken.

3.7. ábra Geometriai torzítás keletkezése vízszintes modulációnál A tű késésben, ill. sietésben levő barázdapontokkal érintkezik

Még mindig az oldalírás elemzésénél maradva, az előbbi esetet vizsgáljuk meg a függőleges síkban is. Méretarányosra rajzolt 3.6. ábránkon látható, hogy modulálatlan barázdában vagy a maximális moduláció időpillanatában a tűről és a barázdáról készített A—A metszeten a tű az előző fejezet­ ből már ismert helyzetben támaszkodik a barázdafalra. A szi­ nuszhullám két csúcsértéke közötti szakaszon azonban a vá­ góéi a moduláció erősségétől függően azonos mélységű, de keskenyebb barázdát vág (a vágóéi pillanatnyi mozgásának iránya a barázda hosszirányával szöget zár be), másképpen megfogalmazva a barázdafalak által bezárt szög állandóan 70

változik, méghozzá csökken. E keskenyebb barázdaszaka­ szon a tű kénytelen megemelkedni, ami my nagyságú ver­ tikális modulációt jelent, ezt a B—B metszeten szemből is láthatjuk. Barázdazáródás egy szinuszhullámon belül két­ szer következik be, miáltal a kiemelkedés frekvenciája az alaprezgésszám kétszerese lesz, s a torzítás matematikailag az alaphullám páros számú többszöröseivel (2f , 4f ,...) írható le. Mono hangszedő, amely csak a vízszintes síkbeli rezgéseket érzékeli, nem ad le barázdazáródásra visszavezet­ hető torzítást. Sztereo hangszedő esetén függetlenül attól, hogy a belső vagy a külső barázdafal okozta-e a záródást, mindkét kimeneten egyformán megjelenik a torzított jel. E torzítás a tű hosszirányú méretének csökkentésével mér­ sékelhető. A barázdazáródásnak a torzításon kívül még jelentős tűkoptató hatása is van, az összezáródó barázda­ falak miatt az önzárás határesete felé közeledő tű mozgatása ugyanis egyre nehezebb. Szintén csak sztereo hangszedők érzékenyek a mélység­ írás során előálló nyomvonaltorzításra. Létrejöttét a 3.8.

71

ábra szemlélteti: a félgömb hegyű tű (pontosabban a tű ba­ rázdára merőleges alkotója) csak a szinuszrezgés csúcspont­ jában és völgypontjában érintkezik a barázdával, a közötte levő helyeken olyan pontok vezetik a tűt, amelyek kívül esnek a középpont vetületén. Ez a tény az ábrázolt helyzetben — tv vertikális késést, a szinuszhullám folytatásában pedig ugyanennyi sietést jelent. Minthogy a késés és a sietés egy perióduson belül egyszer ismétlődik, a torzítás páratlan szá­ mú harmonikusokat is tartalmaz, de mivel az időeltérés mindkét esetben a középpont av értékű emelkedésével jár, ez páros sorszámú zavaró komponenseket kelt. A mélység­ írási nyomvonaltorzítás tehát az alapfrekvencia minden egész számú többszörösét tartalmazza. E három jellegzetes torzításfajta elemzése azt mutatta, hogy a felharmonikusok nagysága a növekvő sorszámmal erősen csökken, legzava­ róbb a második és harmadik felhang. A tű és a barázda lemezsíkbeli geometriai kapcsolatán kívül még egy statikus torzításforrás rejtőzik a hangszedő rendszerben. A 3.2. ábrán azt feltételeztük, hogy a lejátszótű és a vágótű vertikális szöge megegyezik. Gyakori eset azonban, hogy a rosszul beállított tűnyomóerő miatt a le­ játszótű vertikális szöge és ezzel együtt a tű mozgási síkja nem azonos a vágótű mozgási síkjával. E hiba miatt ugyan­ csak páros sorszámú harmonikusokban dúsul a kimenőjel. Végigtekintve e néhány torzításkeltő jelenségen, könnyen az a vélemény alakulhat ki a mechanikai hangrögzítésről, hogy azt szinte lehetetlen tökéletesen megoldani. Valójában ez nincs így, e torzítások megfelelő fogásokkal annyira csökkenthetők, hogy a hangszedőtől a hangszóróig terjedő teljes átviteli láncból nem a hangszedő torzítása lesz a leg­ zavaróbb. A torzításcsökkentő műszaki megoldásokat két helyen lehet foganatosítani: a lemezvágás során központilag, vagy minden egyes lejátszókészüléknél külön-külön.

72

3.3.3. A GEOMETRIAI TORZÍTÁS CSÖKKENTÉSE 3.3.3.1. AZ ELŐTORZÍTÁS

Számos életképes elképzelés született a nyomvonaltorzí­ tás és a barázdazáródási torzítás lemezvágáskor történő, a lejátszást megelőző kompenzálására. Az RCA által java­ solt eljárás szerint vágás előtt a jelet egy elektronikus beren­ dezésen, az ún. Dynamic Recording Correlatoron vezetik keresztül. Ez a készülék a jelet annak pillanatnyi értékétől függően többé vagy kevésbé késlelteti, s az így nyert — lénye­ gében fázisában modulált — kompenzálójelet az alapjellel fázishelyesen összegezve rögzítik a lakklemezen. Lejátszás­ kor a geometriai torzítások és az iménti előtorzított jel köl­ csönösen kioltják egymást, a hang torzítatlanabbá válik. Hasonló céllal fejlesztette ki a Telefunken és a Decca cég a Tracing Simulator nevű készüléket. E készülék célja mind a geometriai, mind pedig a lakkanyag visszarugózásából származó négyzetes és köbös torzítások lakklemez-vágásnál történő előtorzítása. Az eljárás az előzőtől annyiban tér el, hogy a kompenzálást nem az időtengelybeli jelkésleltetéssel végzik (ez pl. a mélységírási nyomvonaltorzítás ábráján tv), hanem a jel amplitúdójának szükség szerinti változtatásával (ugyanazon az ábrán av). Eképpen előre módosítva a rög­ zített jelet, a második és harmadik harmonikus által okozott torzítás az előtorzító rendszer pontosságától függően leját­ száskor akár egytizedére is lecsökkenhet. Más oldalról nézve: a torzítás mértékét egy maximális értékben megszabva ez az előtorzítás mintegy 8 dB-lel nagyobb modulációt enged meg. Teldec gyártmányú, előtorzítással készített lemezek a keres­ kedelemben Royal Stereo Sound néven jelentek meg, minő­ ségük meglepően jó volt — ha valóban az előtorzításnál feltételezett lekerekítési sugarú tűvel játszották le a lemezt. 3.3.3.2. AZ ELLIPTIKUS TŰ

Nos ez az a pont, ahol vissza kell térnünk a másik lehet­ séges variációhoz, a lemezjátszónkénti egyedi torzításcsök­ kentő megoldáshoz. A geometriai torzítások vizsgálatakor 73

említettük, hogy e torzítások nagysága kisebb lekerekítési sugarú tűhegy használatakor csökken. így azután a hangszedőgyártók a kezdeti i?0=18...20iim helyett 17, majd 15|xm sugarú tűket kezdtek hangszedőikbe beépíteni, sőt több gyártó választékában 12|xm-es lekerekítési sugarú tű is található. E tág mérethatárok közötti lejátszótűk elter­ jedése időben nagyjából egybeesett az egy-két cég által kezdeményezett és egységes tűméretet feltételező előtorzí­ tott vágási rendszer alkalmazásával, és azok széles körű be­ vezetését meglehetősen gátolta. Az előtorzítást — mint központi torzításcsökkentő eljárást — a lejátszó tűk kicsiny világában felbukkant új eszköz, az elliptikus tű szorította ki végleg. Tulajdonképpen igen egyszerű a gondolat, hogy a tű geometriai méretei közül csak a torzításcsökkentésben valóban jelentős méreteket szabjuk kicsire, a torzítás szem­ pontjából közömbös méret továbbra is nagy, szilárdságilag kedvező maradjon. Eszerint szerkesztett, két különböző sugárral lekerekített biradális vagy ismertebb nevén ellip­ tikus tű metszetét a 3.9. ábrán láthatjuk. Az elliptikus tű nagytengelye merőleges a barázda hossztengelyére (vagyis a modulálatlan barázda érintőjére), ám épp ezáltal válik könnyebbé nagy barázdakitérések esetén a tű oldalirányú mozgása. Egységes méretek az elliptikus metszésű tűknél sincsenek. A DIN szabvány jR1=6jim és jR2=20pm irányértéket meg­ adó javaslatával szemben a gyakorlatban névértéke több­ nyire 5... 10, R2 pedig 17...22(im között változik. Csak pro­ fesszionális cégek (pl. Ortofon) tüntetik fel adatlapjaikon a névérték mellett a garantált tűrést is, ami R1-nél például megemlítem, hogy az elliptikusra csiszolt tű a félgömb hegyű tűnél jóval drágább, hasonló minőségben ára kiteheti akár annak kétszeresét is. Előnye, hogy a régebbi lemezeket le­ játszva a félgömb hegyű tűhöz képest határozott torzítás­ csökkenés hallható, különösen a nagy kivezérléssel felvett részeken. Fordított megfogalmazásban: azonos torzítás­ szintet megszabva az elliptikus tű (kisebbik sugárméretétől függően) kb. 10 dB-lel nagyobb dinamikájú barázdákat képes 74

lejátszani. Ezekért az előnyökért persze csak akkor érdemes áldozni, ha a lemezgyűjtemény és a hallgatóság füle meg­ érdemli azt. Elliptikus tű vásárlásakor csak jónevű cég kínálatát sza­ bad komolyan venni. Megeshet ugyanis, hogy egy olcsó soro­ zat darabjainak olyan hibái vannak, ami az azonos osztály­ beli félgömb hegyű tűknél nem fordulhat elő. Egyik hiba­ forrás a tű helytelen rögzítése lehet (1. a 3.10. ábrán), ahol is az ellipszis főtengelye nem merőleges a tűtartóra. Ezáltal a geometriai torzítások nemhogy csökkennének, inkább nö­ vekednek. Másik hibaforrás lehet a rossz metszés. Ezt az ábra másik részletén ábrázoltuk, s amint ott látható, az „ellipszisnek” gyakorlatilag nincs kisebbik sugara, a szilva-

3.9. ábra Nagy amplitúdójú moduláció lejátszásakor az elliptikus tű geometriai torzítása kisebb, mint a félgömb hegyű tűé

75

magra emlékeztető formájú tű lekerekítés helyett egy vágó­ éllel támaszkodik a barázdára. Itt kell szólnunk röviden az elliptikus tű hátrányaként említhető megnövekedett barázdaterhelésről is. Ha egy R1=5 µm sugarú elliptikus tűt egyszerűen csak egy R0 = 15 µm sugarú félgömb hegyű tű helyébe illesztünk, akkor a mintegy harmadára csökkent érintkezési felület kö­ vetkeztében a barázdafalra és a tűre körülbelül háromszoros felületi nyomás nehezedik. Emiatt elliptikus tűket csak gyé­ mántból készítenek, zafírból nem.

3.10. ábra Az elliptikus tű hibalehetőségei a) ferde felerősítés a tűtartón; b) hibás metszés 3.3.4. KÜLÖNLEGES METSZÉSÜ TŰK

A diszkrét négycsatornás hanglemez fejlesztésekor viszony­ lag könnyű volt a lemezvágás felső határfrekvenciáját 45 kHz-ig kiterjeszteni. Ezzel szemben nagy gondot okozott e szapora rezgések lejátszása. A hagyományos, felülnézetben elliptikus tűk barázdametszetbeli képe ugyanis a gömbhegyű tűhöz hasonlóan 15...18 µm sugarú körfelület. 76

E kör a barázdafal síkját csak két, pontszerűen kicsiny, néhány µm átmérőjű felületen érinti, emiatt nagyon nagy felületi nyomás keletkezik (3.11. ábra felső részén). Ezért a lemezanyag igénybevétele meghaladja a rugalmassági ha­ tárt, és bekövetkezik a barázda képlékeny (maradó) alakváltozása. Ez viszont azt jelenti, hogy a tű az említett nagyon nagy frekvenciájú rezgések finom kitéréseit nem fogja követni. A négycsatomás lemezek lejátszásához olyan különleges metszésű tűt fejlesztettek ki, amelyik a barázdafalra lénye­ gesen nagyobb sugarú, (pl. R= 50...75 µm) felületen támasz­ kodik fel. A tű és a barázda nagyított modelljén a mechanikai feszültségek eloszlását optikai módszerekkel láthatóvá téve igazolható volt, hogy e tűk felületi terhelése jóval egyenle-

3.11. ábra Azonos tűnyomóerő esetén a félgömb hegyű és az elliptikus tűnél a barázdaterhelés kis felületre jut (a), bielliptikus tű esetén nagyobb felületen, egyenletesen oszlik el (b)

77

tesebben oszlik el, lásd .a (3.11. ábra alsó részén). így elér­ hető, hogy azonos tűerő esetén nem következik be képlé­ keny alakváltozás, s az ilyen tű a nagyfrekvenciás rezgése­ ket is követni képes. Az első bielliptikus tű megalkotója a japán Norio Shibata volt (1971), az ilyen tűket ezért gyakran Shibata-tűnek is nevezik. Időközben másutt is terveztek hasonló célú, külön­ legesen metszett tűket, Európában elsőként a dániai Bang & Olufsen cég Pakisztánból jött mérnöke, S. K. Pramanik fej­ lesztette ki az MMC 6000 jelű hangszedő multiradiális gyé­ mánt tűjét. De ilyen az amerikai Pickering gyár U V 15/2400 Q hangszedőjének Quadrahedral tűje is, a japán Jelco „Ichikawa” tűje és így tovább. E különleges metszésű tűk használatának sztereo lemezek lajátszásakor is előnyei vannak. Jóllehet a lemezanyag válto­ zatlan, a plasztikus deformáció lecsökkenése miatt azonban az anyag látszólag merevebbé válik, és így azonos effektív mozgatott tömegű hangszedőtű esetén is mintegy megkét­ szereződik a tűtömeg és a barázdafal rugalmasságából adódó mechanikai rezonancia frekvenciája (részletesebben 1. a következő fejezet végén). Ez úgy jelentkezik, hogy javul a magas hangok visszaadása a lemez belső barázdáiból. Továbbá ha a tű—barázda érintkezési felület a félgömb hegyű tűhöz képest pl. négyszeresére nő, s emiatt a baráz­ dára ható nyomás negyedére csökken, ez a tű és a lemez élettartamának sokszoros növekedését jelenti. Végül ugyan­ csak a tű mechanikai érintési felületének növekedése miatt javul a lejátszott lemez jel—zaj viszonya is. 3.3.5. A BARÁZDA ÉS A TŰ DINAMIKAI KAPCSOLATA

A félgömb hegyű tűvel szemben az elliptikus tű érdemei a statikus követési hibák csökkentése terén vitathatatlanok. Viszont változatlan tűtartó szerkezet és változatlan tűnyomó­ erő esetén mind a tű, mind a barázda élettartamát erősen csökkentené a megnövekedett felületi nyomás. E hátrányok kiküszöbölésére elsőként kínálkozó gondolat a tűnyomóerő (tracking force) arányos csökkentése. Valóban, ez a tű nyu­ 78

galmi állapotában minden további nélkül megvalósítható. Ámde ekként átállított hangszedővel zenét hallgatva azt tapasztalhatjuk, hogy a kivezérléstől függően egyes szóló hangszerek hangja tisztán szól, míg másoké torzít, kellemet­ lenül zörög, sőt a tő ki is ugorhat a barázdából. Zenekari részeknél a fedési effektus néven ismert hangtani jelenség miatt e hibák nem annyira szembe (fülbe) ötlőek, de egy jobb minőségű hangszedővel szimultán összehasonlítva min­ dig észrevehetők. Ez a torzítás arra vezethető vissza, hogy a tű és a barázda nincs állandó kapcsolatban, a tű a barázda­ faltól el-elugrik, nem követi hűen a barázdarezgéseket. Az ebből adódó torzítás a barázdakövetés geometriai hibáinak további csökkentésével szinte egyáltalán nem változik. Egy szóval rossz a hangszedő dinamikus barázdakövető képes­ sége. E rendkívül fontos fogalom kifejezésére az angol Tracking Capability szavak összevonásával egy új szakszó született: a Trackabüity. A következőkben megvizsgáljuk, hogy mik határozzák meg egy hangszedő követési képességét, és hogyan lehet fokozni azt. A sztereo lemezek elterjedését követően az egyik leg­ nagyobb hangszedőgyártó, a Shure cég laboratóriumaiban gondosan megvizsgáltak több száz hanglemezt, elsősorban olyanokat, amelyeket korábban hibás préselésűnek vagy egy­ szerűen csak lejátszhatatlannak véltek. Méréseik eredményét a 3.12. ábrán foglaltuk össze. Látható, hogy a hangfelvétel során használt mérőműszerek tehetetlensége miatt, sőt a dinamikatartomány kiterjesztése érdekében a lemezek vágási sebessége szándékosan meghaladja a szabványokban egykor rögzített határértéket. Frekvencia függvényében elemezve a mért sebességértékek diagramját, azon három egymástól erősen eltérő iellegű szakaszt figyelhetünk meg. Az első szakasz mintegy 800 Hz-ig tart, a vágási sebesség a frekvenciával arányosan növekszik (v= A ω), az amplitúdó csúcsértéke állandó, legfeljebb 100 µm. Ekkora barázdakité­ rést többnyire nagybőgőnél vagy az orgona mélyebb sípjainál és dobütéseknél tapasztaltak. A kisfrekvenciás amplitúdó­ követési képességet elsősorban a tűtartó felfüggesztése hatá­ rozza meg. Ennek egyrészt nagy kitérést kell lehetővé ten­ 79

nie a felfüggesztés anyagának túlzott alakváltozása nélkül, ami ugyanis torzításnövekedést és áthallást okozna. Másrészt kellően kis tűvisszatérítő erőre van szükség, hogy e nagy amp-

20

50

100

200

500

1000

2000

5000 10000

3.12. ábra Nagyszámú hanglemezen mért amplitúdómaximum (a), sebességmaximum (6) és gyorsulásmaximum értékek (c). A vékony vonal a névleges vágási jelleggörbét jelzi

S0

ságképpen megemlíthetők a 17 cm-es Rock and Roll leme­ zeken talált 400 mm/s sebességűre vágott barázdák is.) Nagy sebességértékeket a barázdarezgés azon szakaszai jelentenek, ahol a kitérés érintővonalának a meredeksége nagy. Érdemes végiggondolni, hogy egy hosszanjátszó hang­ lemez 65 mm belső sugarú barázdájának a kerületi sebessége nagyobb vágási sebessegen a tu a lemez érintő irányához kepest 45°-nál meredekebb szögben mozog! A sebességkövetési képesség ezért főként a tű siklási tulajdonságait jellemzi. Frekvenciateijedelemben 800...2500 Hz között fordulhat elő 250mm/s vágási sebesség, e frekvenciasávba tartozik számos hangszer és az emberi hang legfontosabb spektruma. E sáv­ ban a tűtömeg és a tűbefogás rugalmassága közötti rezonanszedő mechanikai impedanciajanak minimuma van. Ez a ba­ rázda igénybevétele szempontjából ugyan kedvező, de a rezo­ nanciára való hajlam miatt csökkent követési képesség a hírhedt „s” hang torzítást okozza. Mivel azonos vágási sebesség a frekvencia növekedésekor csökkenő kitérést jelent, ezért ebben a szakaszban egyre csökken az amplitúdó­ követési képességet meghatározó tényezők szerepe, és egyre inkább érvényesülnek a harmadik szakaszt jellemző tulaj­ donságok. A harmadik szakasz kb. 2500 Hz-nél kezdődik. E tarto­ mányban a barázdarezgések sebessége a tapasztalatok szerint a frekvencia növelésével arányosan csökken, másképpen megfogalmazva 2500 Hz felett gyakorlatilag állandó gyor­ sulásértékek fordulnak elő. (Nagy gyorsulásértékek a kitérés­ ben ott vannak, ahol a sebességgel arányos meredekségű barázdaérintővonal iránya hirtelen változik.) Ekkora frek­ venciájú rezgéseket néhány magas hangú hangszer alaphang­ jai és a legtöbb hangszer felharmonikusai keltenek. Különö­ sen nagy gyorsulásúak a csembaló, a hárfa, a zenekari ha­ rangok, a cintányér és a kasztanyett nagyenergiájú impul­ zusokban gazdag hangrezgései. A mért gyorsulások több­ nyire nem haladták meg a vágási jelleggörbe által megenge6 Lemezjátszók és hanglemezek

81

A moduláció sebessége

(cm/s)

dett értéket, 15-103 m/s2csak kivételes esetben, modern zene­ daraboknál adódott, az átlag 4 • 103 m/s2 volt. Azonban ez az érték is a földfelszínen mérhető g=9,81 m/s2 értékű nehéz­ ségi gyorsulás 400-szorosa! Ekkora gyorsulás egy m = 2 mg effektív tömegű tűt F = ma = 2• 10-6 kg• 4• 103 m/s2 = = 8 • 10-3 N, azaz 0,8 cN erővel nyom a barázdához, ill. ekkora erővel röpíti azt onnan kifelé. Legalább ekkora tűnyomóerővel kell ezért visszakényszerítenünk a tűt, hogy az a barázdával állandóan érintkezzék. Az effektív mozgatott tömeg csökkenése tehát hasznos cél, miáltal a barázda dina­ mikus terhelése csökken és a gyorsuláskövetési képesség javul. A jó hangszedőtől joggal váijuk, hogy követési képessége mindhárom előbbi szakaszban egyenletesen jó legyen. E hármas követelményt adott tűnyomóerő esetén diagram­ mal (3.13. ábra) vagy három jellemző frekvencián elérhető

3.13. ábra Követési képesség a frekvencia és a tűnyomóerő függvényében, a Shure TTR 103 mérőlemez lejátszásakor, Shure V 15 II V 15 III hangszedők használatával

82

sebesség értékkel lehet megadni (pl. 1 cN tűerőnél 400 Hz: 200 mm/s, 1000 Hz: 280 mm/s, 10 000 Hz: 180 mm/s). Ideális hangszedő kialakításához azonban még további dinamikus jellemzőket is figyelembe kell venni: ezek a hang­ szedő és a barázda közötti rezonancia jelenségével kapcsola­ tosak. Ha a hangszedő frekvencia- és áthallási jelleggörbéjén ugrásszerű változás mérhető, ez biztos jele annak, hogy azon a frekvencián mechanikus vagy elektromos rezonancia lépett fel. (Ez utóbbit a hangszedő elektromos illesztésénél tár­ gyaljuk.) A rezonanciafrekvencián a hangszedő kellemet­ lenül éles hangzást ad, az ezzel együttjáró fázismenetbeli ugrás pedig a sztereo hangkép változását okozhatja. Mechanikai rezonancia mindig egy merev anyagtömeg és egy rugalmas anyag kapcsolata révén jön létre, s ilyen kapcsolatot a hangszedőben bőven találhatunk. Legfonto­ sabb ezek közül a tű tömege és a barázdafal rugalmasságá­ ból adódó rezonancia, mely az

frekvencián jelentkezik, ahol m a tűhegynél mozgatott effektív tömeg, c a hanglemez anyagának rugóengedékeny­ sége. Mai átlagos hangszedők 2 mg körüli effektív mozga­ tott tömege a szokásos kb. 50...60 µm/N (0,5 µm/cN) engedékenységű vinilit lemezanyagokkal 15 kHz környékén fellépő rezonanciát okoz, amit az effektív mozgatott tömeg további csökkentésével a hangfrekvenciás tartományon kívülre lehet tolni. Ugyancsak rezonanciára hajlamos a tű tömege és a tűtűrtó cső véges értékű merevsége. (A kar és a hangszedő rezonanciájáról a 4. fejezetben lesz szó.) A nagy­ frekvenciájú rezonanciahelyek hatásos csillapításáról a hang­ szedőn belül gondoskodni kell. Ezek voltak tehát a tű és a barázda dinamikus kapcsolatát megszabó elvi megfontolások, a továbbiakban a hangszedők kivitelezési lehetőségeit ismertetjük.

6*

83

33.6. A TQTARTÓ FELÉPÍTÉSE

Minden hangszedőben apró alkatrészek sora gondosko­ dik arról, hogy a tű által érzékelt barázdamozgást a hang­ szedő átalakítórendszerének mozgó eleméhez továbbítsa. Ezeket az alkatrészeket a tűtartó fogja össze. A tűtartó a tű rendszeres ellenőrzésének és esetleges cseréjének megkönnyí­ tése érdekében többnyire egyetlen kézmozdulattal (vagy legfeljebb csavarhúzó és csipesz használatával) kivehető a hangszedőből. Egy így kiemelt tűtartó vázlatos rajzát a 3.14. ábrán mutaljuk be, a tűtűrtó elején levő műanyag fogantyú nélkül. Példánkon az átalakítórendszer mozgó eleme egy parányi mágnes. Ez azonban nem az egyetlen el­ képzelhető megoldás. A tűtartó részeinek más rendszerű átalakítóknál is hasonló feladatokat kell ellátniuk. Elsőként említendő elem a tű. A tű barázdával érintkező részének alakjáról korábban már szóltunk, ez a rész a tű­ hegy csúcsán van kialakítva. A tűhegy a csúcstól eltekintve kúpos csiszolású, legfelső tized milliméterei^ polírozottak. Tűhegy csak nagyon kemény anyagokból készíthető, mert

3.14. ábra A tűtartó betét szerkezete (mozgómágnesű hangszedőé) 1 tű; 2 tűrögzítés; 3 kistömegű tűtartó cső; 4 dinamikai szabályozóelém (a tűtartó belsejében); 5 központosító illesztőtag; 6 helyezőcsap; 7 rugalmas felfüggesztés; 8 mozgómágnes; 9 hangolt, rezonanciamentes tartóhuzal; 10 szerelvényház

84

a barázdát érintő kicsiny ponton kis tűnyomóerő hatására is roppant nagy felületi nyomás keletkezik. E nyomás kiszá­ mítása a domború felületek közötti nyomóerőkre érvényes Hertz-féle feszültségegyenletek alapján lehetséges. Egy 5X X18 |xm sugarú elliptikus tű a számítások szerint 1 cN tű­ nyomóerő esetén 5100 kp/cm2 vagy szemléletesebben: kere­ ken 5 tonna/cm2 értékű óriási nyomással nehezedik a baráz­ dafalra! Ha a tűerőértéket 2 cN-ra növeljük, a nyomás több mint 1300 kp/cm2-rel növekszik, a növekedés kb. 28%-os. Néhány gyakori tűerőértékre a 3.2. táblázatban találhatók nyomás-, ill. nyomásnövekedés-értékek — a fenti metszésű elliptikus tű és szokásos merevségű lemezanyag esetén. 3.2. táblázat A tűnyomóerő, a barázdanyomás és a tű várható élettartama közötti összefüggés 5X18 µm metszésű gyémánt tű Tűnyomóerő barázdanyomása

élettartama,

cN

kp/cm8

cN/mm2

%

0,5 0,75 1 1,5 2 2,5 3

4300 4650 5120 5820 6430 6820 7000

43 000 46 500 51 200 58 200 64 300 68 200 70 000

300 220 170 120 110 103 100

A tű anyagának kopásállónak is kell lennie, mivel egy kétszer 25 perces nagylemez két oldalán együtt több mint egy kilométer hosszúságú barázda van, s egy tűnek legalább néhány száz lemezoldalt le kell játszania. Kellő keménységű és kopásállóságú anyagok a zafír és gyémánt. A zafírtű ára mintegy tizedrésze a gyémánténak, ámde élettartama is körülbelül hasonló mértékben kisebb. Gondos 85

kezelés mellett tehát hosszabb idő után a ráfordítás körül­ belül azonos. Jóllehet mindkét anyag kopásálló, azonban ez nem jelenti azt, hogy egyben ütésálló is. Elég egyszer véletlenül a lemezre — vagy amellé — ejteni a hangkart a tű­ vel, s máris lepattanhat egy kis szilánk róla. Ilyen tűvel nem szabad lemezt hallgatni, nemcsak azért mert a kapott hang vadonatúj lemezen is nagyon torz lehet, hanem főleg azért, mert a törött tű éle tönkre teheti a lemez barázdáit. A tűt azonnal meg kell vizsgálni, és a sérült tűt mielőbb ki kell cserélni. Mivel a csere semmiképpen nem olcsó, különösen a gyémánttűk használata nagy figyelmet vagy biztonságos kezelhetőségű lemezjátszót kíván. A zafírtű átlagos élettartama száraz lejátszás esetén kb. 100 üzemóra, a gyémánttű várható élettartama pedig kb. 1000 óra. Nedves lejátszáskor a tűhegy vékony folyadék filmben fut, ez csökkenti a súrlódást a tű anyaga és a barázda anyaga között, ezáltal csökken a tű felmelegedése és mintegy kétszeresére nő a tű élettartama. Elterjedtebb mód a két felület közötti súrlódás csökkentésére a tűnyomóerő kisebbí­ tése. Ha az előbbi példában is szereplő 5 X 18 µm lekerekítésű elliptikus tűt 3 cN helyett 2 cN tűerővel üzemeltetjük, élettartama kb. 10%-kal nő. Jelentősebb ennél, hogy eköz­ ben a lemezkopás az elfogadható határ alá csökken. 3 cN-ról a felére, azaz 1,5 cN-ra csökkentve a tűerőt az élet­ tartam 20%-kal nő. Ennél kisebb tűerő esetén szinte ex­ ponenciálisan növekszik a tű élettartama, s jelentősen nő a hanglemez élettartama is. A tűerő csökkentésével azonban előtérbe kerülnek a köve­ tési képesség kérdései, ezek közül is elsősorban a gyorsulás­ követési tulajdonságok. Mivel ez a tűhegynél mérhető mozgó tömeg nagyságától függ, a gyorsulási képesség hatékonyan növelhető a tűbefogásnál levő tömeg csökkentésével. Legrégibb megoldás a pattintott gyémánt szelet fém­ foglalatba való befogása (3.15. ábra). A foglalat anyag nagyszilárdságú fém, acél vagy molibdén. A foglalatot korrózió­ védő bevonattal kell ellátni. Tized köbmillimétemyi térfogatot feltételezve, azonban a 7,9 mg/mm3 fajsúlyú acél és 10,2 mg/mm3 fajsúlyú molib86

dén foglalat és a tű együttes mozgatott tömege 2 mg feletti lesz, ami már nagy érték. A mozgatott tömeg a foglalat geo­ metriai méreteinek további kicsinyítésével csökkenthető ugyan, de ennek határt szabnak a szilárdsági követelmények. Kedvezőbb megoldás könnyebb fajsúlyú anyag alkalmazása. Széleskörűen elterjedtek ezért a 3.15. ábra b) részletén

3.15. ábra Tűbefogási módok tiszta gyémánttű (a) összetett tű (b) és fémfoglalatú tű (c)

látható módon felépített tűk. Ezek szárrésze fémkarbidból, oxidkerámiából vagy zafírból készül, amely utóbbi fajsúlya: 4,0 mg/mm3. (Különféle alumíniumötvözetek is szóba jöhet­ nek — 2,6.. .3,5 mg/mm3— de ezek viszonylag kis szilárdsága miatt a méreteiket növelni kell.) A gyémánt és zafír közötti nemesfémforrasztás a két rész törésszilárdságánál erősebbre 87

készíthető! Zafír testű tűkkel 1 mg alatti mozgatott tömeg még megvalósítható. Néhány tized mg mozgatott tömeg tiszta gyémántból készített tűnél érhető el, a gyémánt fajsúlya ugyanis mindössze 3,5 mg/mm3 (D=0,3 mm és h =0,7 mm esetén m =0,17 mg). Szokásosak a tetszés szerinti irányokból metszett, hengeres alakból csiszolt gyémánttűk, de gyártanak meghatározott orientálású, hasáb formájú gyémánttűket is. A tulajdonképpeni vágás rendkívül nehéz, és nem is bizto­ síthatók sorozatgyártásra alkalmas állandó, azonos hosszú­ sági és keresztmetszeti méretek. Ezért a gyémántdarabokat a tűtartó lyukmérete szerint válogatni kell, ami miatt az egyébként sem olcsó anyagú tiszta gyémánttűket csak a leg­ nagyobb igényű hangszedőkbe építik be. A tű mozgásában a tűtartó cső tömege is részt vesz, egyes pontjainak tömege azonban a forgáspont felé közeledve négyzetesen csökkenő mértékben adódik hozzá a tű töme­ géhez. Egyes típusoknál (pl. Shure V 15—II) belül, a cső egyharmadnyi hosszúságában kicsiny betét van, ami a tűtartócső rezgéseinek (ringing) belső csillapításával a hang­ szedő követési képességét teszi egyenletesebbé. A tűtartó cső­ nél is fontos a könnyű súly, ezért a falvastagság 0,05.. .0,1 mm. Mivel egyidejűleg nagy merevségre is szükség van, ezért leggyakrabban különleges, hőkezelt alumíniumötvözetből vagy foszforbronzból készítik a tűtartócsövet. A tűt a cső ellapított részén levő lyukba bepréselik és epoxigyantás ra­ gasztóval rögzítik. A tűtartó cső másik végét egy központosító tag tartja, ehhez van rögzítve az átalakító mozgó eleme (jelen esetben a mágnes) is. A központosító elem viszkoelasztikus csap­ ágyban mozog. Ezen kicsiny gumielem megmunkálási pon­ tossága 0,05 mm, jól választott anyag sem nedvesség, sem hőmérséklet-ingadozás hatására nem változtatja meg a tűtartó cső központos helyzetét. Ugyancsak a központosító taghoz van erősítve egy vékony, rezonanciamentes fémhuzal darab is (Cr—Ni—Fe ötvözet), amely a tűre ható húzóerőt veszi fel. E huzal szolgáltatja a tűvisszatérítő erőt is, azaz a mozgó rendszer kisfrekvenciás engedékenységét. A tűtartó elemeinek tervezésekor kísérletek sokaságára 88

van szükség. Nagy segítséget jelent ehhez egy analóg számító­ gép, mellyel a mechanikus elemek elektromos helyettesítő­ képével felépített áramkör egyszerűen modellezhető: a tűerő megfelelője az elektromos feszültség, az átalakító forgáspont előtti és mögötti részét és a csapágy merevségét két induktivi­ tásból és kapacitásból álló Π-tag, a szükséges csillapításokat pedig ellenállások helyettesítik. Az optimális adatok az elektromos értékek változtatásával viszonylag egyszerűen megkereshetők. Egyes mágneses átalakítási rendszerű hangszedők esetén mód van a csillapítás elektromechanikus beállítására is (Controlled Electrodynamic Damping, C. E. D.), amit a tű­ tartó mágneses térben mozgó elemeire helyezett rövidrezárt alumínium vagy rézgyűrűvel érnek el. 3.4. PIEZOELEKTROMOS HANGSZEDŐK Napjainkban még a legtöbb hangszedőben piezoelektro­ mos elven működő átalakítárendszert találunk. Széles körű elterjedésének egyszerű magyarázata van: ez a legolcsóbb típus a jelenleg ismert hangszedők között. Más hangszedők­ kel szemben további előnye, hogy a piezoelektromos átala­ kítók egyéb hangszedőkhöz képest kereken százszor nagyobb kimenő feszültséget adnak le. Ezáltal a hangfrekvenciás erősítőben ismét megtakarítható néhány tranzisztor — no és annak ára. A piezoelektromos jelenségről Lord Kelvin 1887-ben fel­ tételezte, hogy létezik, három évvel később azután a Curietestvéreknek sikerült is a kvarckristály piezoelektromos tulajdonságait kimutatniuk. Ezzel bebizonyították, hogy egyes kristályok mechanikai deformációja közben azokon elektromos polarizáció keletkezik. A piezofeszültség létre­ jöttének fizikai magyarázatát a 3.16. ábrán láthatjuk. Nyu­ galmi állapotban a kvarckristály szilícium- és oxigén­ atomjai egy szabályos hatszög csúcsaiban helyezkednek el. Kifelé a kristály elektromosan semleges, mert a pozitív és negatív töltésű atomok szimmetrikusan helyezkednek el. 89

Ha a kristály anizotrop tengelyére merőleges két felületére nyomást gyakorolunk, a szilícium- és oxigénatomok szim­ metriája megbomlik, a kristálylapka felső részéhez a Siatomok, az alsó részéhez a O-atomok kerülnek közelebb, s a kristályra erősített fém érintkezőpárról elektromos töltés, ill. feszültség vehető le.

3.16. ábra Piezoelektromos feszültség keletkezése kvarckristály összenyomásakor

A nyomás megszűnésekor a kristály újból elektromosan semleges lesz, húzóerő esetén pedig az előbbihez hasonló, de ellenkező előjelű feszültség keletkezik. A piezoelektromos hangszedőkben rendszerint nem nyo­ mással, hanem hajlítással vagy legtöbbször csavarással kény­ szerítik a kristályt alakváltoztatásra és ezáltal feszültség leadására. Mivel a levehető töltések száma kvarckristály­ nál nem túl nagy, ezért a hangszedőket más, nagy dielektro90

mos állandójú anyagokból készítik. Ezeknek az anyagok­ nak — lehetőség szerint — nagy feszültséget kell szolgál­ tatniuk. Ilyen anyag pl. a KNa C4H4O6 • 4 H2O kálium-nátrium tartarát, más néven a Seignette-só vagy Rochelle-só, amely jól kristályosodik, és így könnyen növeszthető belőle egykristály. Újabban polikristályos kerámiákat (mint pl. bárium-titanát) is használnak. 3.4.1. KRISTÁLYHANGSZEDŐK

Kristályhangszedőt számos változatban készítenek. A kö­ vetkezőkben egy jellegzetes kivitelt mutatunk be. Átalakító­ eleme két darab 0,2...0,3mm vastag Seignette-só egykristály­ szelet, melyet különleges vágási technikával a nyerskristály pontos optikai és elektromos tengelyének irányából hasí­ tanak le. A két szeletet speciális, elektromosan vezető lakk­ réteggel vonják be, amely egyben a közös kivezetés is. A külső felületekre felvitt fegyverzetek adják a másik kivezetést. Ekként szerelt sztereo kristályhangszedő látható a 3.17. ábrán. Az átalakítóelemeket a hátsó végükön gumi vagy műanyag befogás tartja, elöl pedig egy mechanikai csatoló­ elem köti össze azokat a tűtartóval úgy, hogy az átalakító­ szeletekre már szétválasztva jut a sztereo barázdát követő tű mozgása. Kristályhangszedők viszonylag kis méretben és csekély saját tömeggel előállíthatok. Mivel azonban a jelfeszültséget a kristály mechanikai deformációja állítja elő, a kristály­ hangszedők engedékenysége nemigen éri el a 0,04mm/cN értéket, ezért a kristályt rendszerint nagy tűerőveJ kell kény­ szeríteni a barázdamozgás követésére (nagy a kristály­ mechanikai impedanciája). A legjobb minőségű kristályhangszedőkhöz is 2,5...5cN tűnyomóerő kell. Ha mind­ emellett al akarjuk kerülni a barázdafal tartós deformációját, vagyis a hanginformáció tönkretételét, a lejátszótű sugarát olyan nagyra kell választani, hogy a tű felfekvési helyén tartós károsodás ne következhessen be. Nagy lekerekítési sugarú tűvel viszont a szapora barázdarezgéseket nem lehet követni. 91

Ha a kristályszelet vége szilárdan van rögzítve, akkor a hangszedő a barázdarezgés amplitúdójával arányos jelet ad le. Ha a befogás nem teljesen merev (pl. gumi), akkor el­ érhető, hogy a kristályhangszedő sebességérzékeny legyen. A befogás jellegét helyesen megválasztva és figyelembe véve, hogy a lapka fegyverzetei között nagy dielektromos állan­ dójú anyag van — azaz a hangszedő egy kapacitív generátor — elérhető, hogy a kristályszedő frekvenciamenete a Hi-Fi követelményeknek megfelelő legyen. Az amplitúdóérzékeny tulajdonság akkor érvényesül, ha a terhelő ellenállás értéke 250 kΩ...1 MΩ (A legcélszerűbb illesztésről a 6.3.1 sza­ kaszban lesz szó.) Elvileg a kristály torzítás nélküli feszült­ séget ad. Ez az előny azonban nem használható ki, mert a kristály frekvenciamenetét befolyásoló mechanikai elemek (a kristálybefogás és a nedvességvédő réteg) szükségszerűen nagy hiszterézisűek, s így az egész hangfrekvenciás sávban torzítást okoznak. Befogó

3.17. ábra Sztereo kristályhangszedő szerkezete

92

A kristályhangszedők legfőbb hátránya azonban a ned­ vességgel szembeni érzékenység. Ez ellen a kristály felületét lakkréteggel védik. Idővel a lakkbevonaton hajszálrepedések keletkeznek — a kristály ugyanis lejátszás közben mozog — vagyis a kristályhangszedő meglehetősen hamar tönkre­ megy. Más eljárással a nedvesség ellen az egész kristályt képlékeny masszába (pl. szilikonzsír) ágyazzák, ez viszont a hiszterézise miatt torzításnövekedéssel jár. A kristályhangszedők hőmérséklet-változásokra is rend­ kívül érzékenyek. Ha a környezeti hőmérséklet 10°C-ot nő (ennyi változást pedig egy tűvilágító lámpa bekapcsolása, vagy télen a fűtés is okozhat), a kimenő feszültség 25%-kal csökken. Körülbelül 50...52°C-nál a piezoelektromos jelleg megszűnik, a kristály anyaga szétbomlik, maradandóan károsodik. Természetéből fakadóan a kristály a mechanikai ütésekre is kényes (akkor is, ha ez nem a tűt éri!). Egyetlen, amire a kristályhangszedő nem érzékeny, az a szórt mágne­ ses tér. 3.4.2. KERÁMIA HANGSZEDŐK

Alapvető felépítése azonos a kristályhangszedőkével. Át­ alakítóeleme azonban polikristályos kerámia anyagból, ún. piezoxidból készül. Ez leggyakrabban báriumtitanát, ólomtitanát vagy ólom-cirkonium-titanát. Ezek az anyagok ön­ magukban még nem mutatnak piezoelektromos viselkedést, hanem különleges eljárással teszik azokat piezoelektromossá. A kívánt nagyságú szeleteket szintereléssel alakítják ki, majd erős elektromos térben hőkezelik, égetik. (Szigorúan véve a polikristályos kerámia testek nem az egykristályokra jellemző piezoelektromos feszültséget, hanem a vasanyagok­ ban tapasztalható ferromágnesség mintájára ferroelektromosnak nevezett feszültséget adnak le mechanikai igénybe­ vétel esetén.) A piezoxid anyagok nedvességgel és vegyszerekkel szem­ ben teljesen érzéketlenek. Elektromos tulajdonságaik a hő­ mérséklet-változásoktól a gyakorlatilag érdekes hőmérséklettartományban függetlenek, a működés felső hőmérséklethatára 70 °C. A kerámia hangszedők ezért évek során is 93

megőrzik eleltroakusztikai jellemzőiket — trópusi körül­ mények között is. Elektromosan a kerámia hangszedő is kapacitív átalakító, bár a generátor önkapacitása kisebb, mint a kristályhangszedőké. Ugyancsak kisebb a leadott feszültség is, de még mindig mintegy száz millivolt 1kHz-en, 80 mm/s vágási sebességnél. A hangszedő rugóengedékeny­ sége hasonlóan kicsiny, átlag 0,04mm/cN értékű, mint a kristály hangszedőé, s így a beállítandó tűnyomóerő is rend­ szerint hasonlóan nagy. Kerámia hangszedők között gyakrabban találhatók olya­ nok, amelyek a Hi-Fi hangszedőkre előírt minimális köve­ telményeket teljesítik. E hangszedő fajta továbbfejlődése és elterjedése várható. A fejlődés egyik lehetősége a kerámia­ test méretének csökkentése a jel—zaj viszony megőrzése érdekében a hangszedőbe beépített előerősítő alkalmazása. 3.3. táblázat Piezoelektromos hangszedők

94

A hazánkban árusított kristály és kerámia hangszedők két jellegzetes képviselőjét a 3.3. táblázatban mutatjuk be, ismét megjegyezve azt, hogy a kristályhangszedő közölt műszaki adatai csak a légmentes csomagolásból frissen ki­ bontott példányra érvényesek! 3.5. MÁGNESES HANGSZEDÖK 3.5.1. MOZGÓ MÁGNESÜ HANGSZEDŐK

A piezoelektromos hangszedőket követően a mozgó mágnesű (vagy magnetodinamikus, moving magnet) hangszedők a legelterjedtebbek. Ennek magyarázata az, hogy egyszerű, megbízható szerkezete nagy sorozatú gyártásra alkalmas, a tű kopása esetén a tűtartó (a tűvel együtt) minden segéd­ eszköz nélkül cserélhető. E hangszedő a tű mechanikai mozgásának megfelelő ki­ menő jelet a mágneses indukció néven ismert átalakítási elv alapján állítja elő. Ha egy nyugalomban levő tekercsen átha­ ladó mágneses erővonalak száma megváltozik, a tekercsben áram indukálódik, amely a kivezetéseken mint feszültség­ változás jelenik meg. Ennek megfelelően a hangszedőben a tű egy parányi állandómágnest mozgat egy álló helyzetű tekercs előtt. Mozgatott mágnesű hangszedő működésének magya­ rázatához a 3.18. ábrán látható egyszerűsített szerkezeti fel­ építés nyújt segítséget. Ha képzelt hangszedőnk tűjét a lemezre helyezzük, a mág­ neskor előbbi szimmetriája megszűnik, a mágnes északi pólusa a felső, a déli pólusa az alsó pólussaruhoz kerül kö­ zelebb. Ezért bizonyos számú erővonal, amely korábban a levegő nagy mágneses ellenállásán át záródott, a kisebb mágneses ellenállást jelentő, lágyvasból levő körön záródik. E lágyvas-mágneskört két tekercs veszi körül. Mindaddig, míg a mágnes a középső és az alsó ábrán látható két szélső helyzet között mozog, a tekercs belsejében a tű mozgásával azonos frekvenciájú mágneses fluxus halad át, s a tekercs kivezetésein váltakozófeszültség jelenik meg. A kimenő. 95

feszültség nagysága nem a lemezen rögzített amplitúdó abszo­ lút értékétől,. hanem a* vágási sebesség értékétől, vagyis a frekvenciától és a kitéréstől is függ. Tehát a mozgómágnesű hangszedő és ezzel együtt az összes mágneses átalakítórend­ szer a sebességérzékeny hangszedők csoportjába tartozik.

3.18. ábra Mozgómágnesű hangszedő működési elve A mágnes nyugalmi helyzetében (a) a mágneskör fluxusa 0 = 0 . Ellentétes kitérd esetén (b és c) a fluxus + 0 és —4> között változik. A d) és e) ábrán sztereo hangszedő póluselrendezése látható elölnézetben, a mágnesdarab kétféle rögzítésével

96

Állandó szinten tartott vágási sebesség esetén a mágneses fluxusváltozás több tényezőtől függ. Ezek egy része geomet­ riai jellegű, mint például a tű- és forgáspontja, valamint a mágnes pólusai és forgáspontja közötti távolságok aránya, vagyis a mozgás áttételi aránya (tájékoztató érték pl. 5 mm: 1 mm), továbbá a mágnes és a pólussaruk távolsága. Ez utóbbit kellően kicsire kell választani, hogy a rendszernek nagy legyen az érzékenysége, és kellően nagyra ahhoz, hogy a lágyvas (MU-Metal) mágnesezéséből adódó torzítás kicsiny legyen. A fluxusváltozás döntő mértékben függ a mágnes­ ben tárolt energia nagyságától, azaz a mágnes erősségétől is, ezért olyan mágnesanyagot szokás választani, amely kis tömegben (5... 10mg) is nagy mágneses teret képes kelteni. (Shure: Alnico 5W, Philips: TiconalXX, mely utóbbi fluxussűrűsége 0,85 Tesla = 8500 Gauss.) Adott vágási se­ bességnél az előbbiekben rögzített fluxusváltozás esetén a kimenő feszültség még a tekercsadatoktól is függ. Nagyobb menetszám nagyobb kimenő feszültséget jelent, de ez a te­ kercstest növelése nélkül csak az amúgy is vékony huzal átmérőjének további csökkentésével valósítható meg. Ter­ mészetes határt szab ennek egyrészt a tekercselési technoló­ gia, másrészt a tekercs önkapacitásának megnövekedése, ami a frekvenciamenet nagyfrekvenciás részére kedvezőtlen. Ezért azután néhány század milliméteres huzalból optimá­ lisan 2500 menetszámú tekercs készíthető. Ebből egy mágnes­ körön két darab szembekapcsolva foglal helyet, úgy, hogy a tekercsek belsejében haladó mágneses erővonalak által indukált kimenő jelek összeadódnak. Ugyanakkor viszont a tekercseket egy külső, zavaró mágnestér erővonalai azonos értelemben metszik, de ezek brummfeszültsége kioltja egy­ mást. Ám még ez sem nyújt tökéletes védelmet a hálózati készülékek (hogy egyebet ne említsünk, pl. a lemezjátszó­ motor) szórt mágneses tere ellen, s ezért az egész hangszedőt jól vezető mágneses anyagból készült burkolattal (MUMetal) kell ellátni és azt földpotenciálra kell helyezni. Ha az ily módon készített mágneskörből kettőt úgy építünk egybe, hogy a lemez síkjával 45°-os szöget zárjanak be, sztereo hang­ szedőt kapunk. A pólussaruk elhelyezését elölnézetben az 7 Lemezjátszók és hanglemezek

97

ábra jobb oldalán tüntettük fel. Ugyanott kiemelve látható a mágnes és a tűtartó csövecske összeerősítésének gyakran alkalmazott változata. A mágnest egyszerű alakúra kell készíteni, mert a keménymágneses anyag csak szikraforgá­ csolással munkálható meg. Ha csak a lemez belseje felé eső barázda tartalmaz modulációt, a mágnes mozgása a jobb csatornát képviselő pólussarukra nézve szimmetrikus marad, s így azokban nem okoz fluxusváltozást, így a csatomaszétválasztás lehetővé válik. A mozgó mágnesű hangszedők csoportjából az elmúlt években hazánkban a Shure M 44—7, M 91 ED, a Philips GP400, továbbá a csehszlovák konstrukciójú VN 2101 volt kapható. 3.5.2. INDUKÁLT MÁGNESÜ HANGSZEDŐK

Az indukált mágnesű (induced-magnet) hangszedő lénye­ gében a mozgó mágnesű hangszedő olyan különleges kivi­ telének tekinthető, amelynél az átalakítási elv az előzőével teljesen azonos, csakhogy a mozgó elem anyaga lágyvas. Ez a lágyvas azonban a hangszedő összeszerelését követően állandóan egy erős mágnes szórt terében tartózkodik, így kifelé másodlagos mágnesként viselkedik — ami viszont a pólussaruk és a tekercs szempontjából már mindegy. E megoldás nagy előnye az, hogy mivel a mágnes nincs a mozgó rendszerben, tömege nem kötött, a nehezen meg­ munkálható mágnesanyagot egyszerű formában lehet elké­ szíteni, s a könnyen alakítható lágyvas- (például: Permalloy) darabkát kell a tűtartó csővel összeerősíteni. A szinte tetsző­ leges nagyra választható álló mágnes lehetővé teszi, hogy a mozgó mágnes tömegénél kisebb tömegű lágyvasat lehes­ sen mozgatni az érzékenység csökkenése nélkül. E hangszedő tekercseinek külső szórt mágneses terek elleni védettsége erős mágnes alkalmazásával a mozgó mágnesűével azonos, de fontos megjegyezni még azt is, hogy a hangszedő külső fémburája nemcsak a mágneses árnyékolás céljából készül mágnesesen vezető anyagból, hanem a mágneskor zárásában is részt vesz. 98

Az indukált mágnesű hangszedők legismertebb gyártója az ADC (Audio Dynamics Coporation). VLM (Very Low Mass) és XLM (Extra Low Mass) elnevezésű hangszedőik frekvenciamenete 10 Hz...25 kHz között ±2dB-en belül garantált. Ez részben a tű valóban rendkívül kicsiny effektív mozgatott tömegének és a nagy rugóengedékenységnek (0,35, ill. 0,50 mm/cN) köszönhető, melyhez másrészt hozzá­ járul az elektrodinamikus csillapítás (C.E.D.) is, amit rész­ leteiben a tűtartó felépítésénél ismertettünk (3.3.6.).

3.19. ábra Indukált mágnesű hangszedő A z erős mágneses térben mozgó lágyvas darabka indukált mágnesként viselkedik 7*

99

3.53, VÁLTOZÓ MÁGNESES ELLENÁLLÁSÚ HANGSZEDŐK

Szerkezetileg jelentősen különbözik az előbb ismertetett mozgó mágnesű és indukált mágnesű átalakítóktól a VMS (Variable Magnetic Shunt), azaz a változó mágneses sönt elven működő (és polarizált fegyverzetűnek is nevezett) hangszedő, amelynek működési elve a 3.20. ábrán szemlélhető meg. Az első lényeges eltérés az eddigiekhez képest az, hogy a mágneses erővonalak forrása és a tekercsek azonos mág­ neses áramkörben vannak.

Mozgó lágyvas kereszt

3.20. ábra Változó mágneses ellenállású (VMS) hangszedő A mikrokereszt elmozdulásakor a mágneskör mágneses ellenállás­ szimmetriája megbomlik

100

Míg a mozgó mágnesű és az indukált mágnesű hangszedő nyugalmi helyzetében a tekercsek lágyvasköre mágnesezetlen, s a fluxusváltozás ezen mágneses állapot körül zajlik, addig a VMS rendszerben a lágyvaskört a permanens mág­ nes állandóan egyenáramúlag előmágnesezi. Nyugalmi álla­ potban ezt a mágneses erővonal-sűrűséget a légrésben lát­ ható, lágyvasból levő mágneses sönt a két tekercs körében egyenlően megfelezi. Kimozdítva a hangszedőtűt — az ábra alsó részén látható módon — a mágneses sönt az eddigi egyensúlyt felborítja, a felső tekercságban a fluxussűrűség növekedni fog, az alsó ágban pedig csökkenni. A két tekercs értelemszerű összekötésével a feszültségek összeadódnak. S ez itt a második jelentős eltérés. Ugyanis a lágyvas mágnesezési aszimmetriája ily módon kiegyenlítődik. Míg a fluxussűrűség pillanatnyi növekedése az egyik tekercsben kismér­ tékben nem arányos a kimozdulással, addig ugyanilyen joggal feltételezhető, hogy a másik tekercsfélben a fluxus­ sűrűség pillanatnyi csökkenése sem arányos a kimozdulás­ sal. Azaz, ha az elmozdulásnak megfelelő U1 feszültség kicsit kisebb és az U2 feszültség kicsit nagyobb, a kettő összege az elmozdulást pontos arányban követi. Ez a „pushpull” hatás az előző két mágneses átalakítótípusnál nem lép fel, és ezért azok párosszámú harmonikus torzítása kimutat­ hatóan nagyobb. S mi több, ez a tekercselrendezés is védett a külső zavaró indukciótól. E hangszedőrendszer gyártója a különleges formatervezésű készülékeiről híres dániai Bang et Olufsen cég, típusaik az ábra jobb oldalán elölnézetben ábrázolt jellegzetes miniatűr mozgó keresztről az MMC (Moving Micro Cross) nevet kapták. A 3.21. ábrán láthatjuk, miként lehetett a mozgó mikro keresztes hangszedők effektív mozgatott tömegét egy nagyságrenddel csökkenteni. Érdekes módon az ugyancsak dániai Ortofon cég is ki­ fejlesztett VMS rendszerű hangszedőket. Ilyenek pl. az F 15 és M15 sorozat tagjai. Ezek működési elve teljesen azonos az előbbiével, szerkezeti kialakítása (axiális mágnesezettségű Ferroxdure 360 gyűrűmágnes belsejében mozgó lágyvas csövecske) azonban még kisebb mozgatott tömeget jelent. 101

3.21. ábra A változó mágneses ellenállású hangszedő effektív mozgatott tömege (ETM) másfél évtized alatt tizedére csökkent (Bang & Olufsen, Dánia)

3.22. ábra Változó mágneses ellenállású hangszedő fényképe (Ortofon, Dánia)

102

Jellemző mérési adatok: 2. harmonikus torzítás 0,27% 3. harmonikus 0,8% szemben a legjobbnak tartott pro­ fesszionalista kivitelű mozgótekercses Ortofon hangszedők 0,48/0,48%-os torzításával. Hazai kereskedelmi forgalomban változó mágneses ellen­ állású hangszedőként az NDK-beli RFT gyártmánya, az MS 15 SD típus fordult elő, mágnesköre egyszeres, aszim­ metrikus. 3.5.4. MOZGÓTEKERCSES HANGSZEDŐK

Miként azt már a mozgó mágnesű hangszedő tárgyalásakor említettük, egy tekercs sarkairól a tekercset érő fluxusválto­ zással arányos feszültség vehető le. Önkéntelenül is adódhat tehát az elképzelés, hogy nem lehetne-e egyszerűen a teker­ cset mozgatni egy állandó mágneses térben? A válasz ter­ mészetesen igen, méghozzá olyannyira, hogy ily módon készülnek a kiváló minőségű stúdióhangszedők (moving-coil pick-ups). Kifejezetten az ilyen átalakítórendszerre utal az elektrodinamikus hangszedő elnevezés használata is. A mozgótekercses hangszedők szerkezeti megoldására számos elképzelést valósítottak már meg, ezekből egy jelleg­ zetes kivitel vázlata a 3.23. ábrán tekinthető meg. Az ábra jobb oldalán elölnézetben és kinagyítva látható a tekercs meneteinek összekötési módja. A tekercsrendszer a viszony­ lag nagy méretű mágnes homogén erővonalterében mozog. Magát a mozgó tekercset vagy öntartóra képezik ki, vagy kis műanyag csévetestre tekercselik. A tekercselést mikrosz­ kóp alatt kézi munkával, néha célgéppel végzik. A teker­ cselőhuzal végei egyben kivezetésül is szolgálnak, átmérőjük 0,025 mm. Csekély átmérőjük következtében alig befolyá­ solják a tűvisszatérítő erőt. Jó minőségű rézhuzalból készí­ tett tekercs esetén nem kell tartani a mozgó kivezetések el­ szakadásától, sőt rendszerint a tű hamarább elkopik, úgy­ hogy a legtöbb gyártó vállalja a tekercstest bolygatása nélkül a tűtartó csövecskén a szükséges tűcsere elvégzését. Ehhez azonban az egész hangszedőt a gyártóműhöz vissza kell küldeni. (Ez a stúdiótechnikai gyakorlatban nem jelent külö103

nősebb hátrányt, mivel ott mindig rendelkezésre áll megfelelő számú tartalék hangszedő.) A mozgatott tömeg csökkentése érdekében csak néhány menetből álló tekercset szabad készíteni, az Elektromesstechnik OF sorozatú hangszedőiben például a menetszám mindössze 45. Ugyanott a mozgatott tömeg további csökkenÁllandómágnes

Lágyvas kör

3.23. ábra Mozgótekercses (dinamikus) hangszedő. Az ábra jobb oldalán a mozgó tekercsrendszer kinagyítva látszik

tésére a tűtartót a szokásos foszforbronz helyett a kisebb faj­ súlyú titánból készítették. Említésre méltó még a fenti hang­ szedővel kapcsolatban a frekvenciamenetet befolyásoló me­ chanikai csillapítás kívülről csavarral állítható megoldása is. Természetesen a csekély menetszám miatt az egyébként erős mágneses tér ellenére is csak kicsiny, tized millivolt nagy­ ságrendű feszültség vehető le a tekercs kivezetéseiről. Ez a feszültség rendkívül kis torzítású, hiszen az átalakítóban eddig semmilyen lágyvas nem szerepelt. E hangszedők jelét a jó jel—zaj viszony megtartása érdekében illesztőtranszfor­ mátoron (újabban előerősítőn) át csatlakoztatják az elő­ erősítőhöz. S bár az illesztőtranszformátorban mégis van lágyvas, azonban nincsenek kötöttségek a mechanikai mére­ tekre, és ezért az elektromos méretezés torzításminimumra is 104

elvégezhető. Egy korszerű sztereo illesztőtranszformátor (Ortofon STM—72) fontosabb adatai: feszültségáttétel 1:100, javasolt hangszedő-impedancia 2,5 Ω, javasolt terhelőimpe­ dancia 47 kΩ (CD—4 lejátszásakor 100 kΩ), frekvenciaátvitel 10 H z...50 kHz. 3.6. ELEKTRONIKUS HANGSZEDÖK Valamennyi eddig ismertetett hangszedő közös tulajdon­ sága, hogy az átalakító mozgó részének tömege határozza meg kimeneti teljesítményét (2mV jel 47 kΩ-os lezáráson körülbelül 10- 9W-nak felel meg). A mozgatott tömeg to­ vábbi csökkentése a megkívánt zajszint romlása nélkül már szinte nem is lehetséges. Ezért nagy jelentőségű az a törek­ vés, hogy a kimenő teljesítményt ne az átalakító állítsa elő, hanem az csak befolyásolja egy nagyobb energiamennyiség áramlását, hasonlóan az elektroncsövek és tranzisztorok vezérléséhez. Az elektronikus hangszedők ezért mindig külső energia hozzávezetésével működnek. Ez azonban megnehe­ zíti tetszőleges hangszedő elektronikus hangszedővel való kicserélését, mert ezek különleges, csak az adott típushoz kapcsolható elektronikus segédegység nélkül nem működő­ képesek. Az első gyári sorozatok igazolták, hogy e külön­ leges hangszedőkkel is jó minőségű hangvisszaadást lehet elérni, s a napjainkban folyó tökéletesítés és fejlesztés hatá­ sára várhatóan egyre inkább el fognak terjedni. 3.6.1. FOTOELEKTROMOS HANGSZEDŐK

Európában 1968 augusztusában a düsseldorfi Hi-Fi ki­ állításon mutatta be először a japán Toshiba cég a C—100 P jelű hangszedőjét, amely nem a szokásos mágneses rendszer­ ben, hanem fotoelektronikus átalakítási elv alapján műkö­ dött. Az erről a hangszedőről készített vázlatunk a 3.24. ábra felső részén látható. A tűtartó csövecskére — amely az x pontban rugalmasan van felfüggesztve — leheletvékony duraluminium lemezke van felerősítve. E lemezkén két, 105

egymással 90°-os szöget ajkotó rés van. Közvetlenül a mozgó lemezke réspárja mögött egy másik lemezke álló rései lát­ hatók. A mozgó réspár előtt egy kisfeszültségű miniatűr izzólámpa világít, a fénysugár a mozgó és az álló réspárokon mint egy blendén át egy-egy fényérzékelő tranzisztorra jut. Nyugalmi állapotban a fényáramnak mintegy a fele jut át a blendén. Az ábra jobb oldalán látható két részlet az eddi­ giektől eltérően nem a nyugalmi állapotot, hanem a bal csa­ tornán belüli két lehetséges szélső helyzetet szemlélteti, a felső részleten a maximális fényáram, az alsón a minimális fényáram áthaladásához rendelt állás látható. Ha csak a bal csatorna van modulálva, az ehhez tartozó rés a rövidebbik oldala mentén mozog, miközben a jobb csatorna rése a hossztengely irányában tér ki. Kellően keskenyre és hosszúra választott résgeometriával elérhető, hogy a bal csatorna leg­ nagyobb kitérései esetén se változzék a jobb csatornán át­ jutó fénymennyiség. S mivel a párhuzamos fénysugarak érzé-

3.24. a. ábra Fotoelektromos hangszedő szerkezete oldalnézetben, valamint a maximális és minimális fényáramhoz tartozó kitérés esetén, elölnézetben

106

3.24. b. ábra A fotoelektromos hangszedő (C—100 P) és a hozzá tartozó elektronikus egység (Sz—1) kapcsolási vázlata

kelésére használt fototranzisztorok kimenő jele a fénymennyi­ séggel arányos, a fénymennyiség viszont a kitérés nagyságától függ, fotoelektromos átalakítónk tehát az amplitúdóérzékelő hangszedők csoportjába sorolandó. Ennek megfelelően ala­ kítandó ki az előerősítő átviteli jelleggörbéje is. A kisfrekvencián leadott nagy jelnek köszönhetően a hangszedőnek a mágneses rendszerieknél kedvezőbb a jel—zaj viszonya. A parányi izzólámpát stabilizált egyenfeszültségről táp­ lálják, a fényerősség belső vagy akár külső változása ugyanis káros modulációt jelentene. E lámpácska fogyasztása 0,6 W. A keletkező hőmennyiség elvezetése és külső fénytől való; szigetelés végett e hangszedőnek messziről is felismerhető, 107

1 hüvelyk átmérőjű gömbburkolata van. Az izzólámpa élettartamára egyébként 10 000 üzemórát szavatolnak. Különös gonddal végzik a két fototranzisztor nagy tömeg­ ből való párba válogatását is, s mert működésük az üzemi tartományban teljesen lineáris, az egész hangszedőrendszer 0,65 %-os összes torzítási értéket ér el (f = 1000 Hz, v= 50 mm/s). A frekvenciamenet alsó határa 0 Hz, amit a fotohangszedőhöz csatlakozó erősítő (1. a 3.24. ábra b részén) csatolókondenzátorainak rövidrezárásával lehet elérni. Ekkor a rések helyzete a tűerőtől függ, ezért az elő­ erősítő e célból átkapcsolható, s a mindenkori tűerő mértéke egy Deprez-műszeren leolvasható. Az előírt érték l,5 cN ± ±0,5 cN. A kis effektív mozgatott tömeg hozzávetőlegesen f = 40 kHz-ig terjedő felső határfrekvenciát tesz elérhetővé. A mind vízszintesen, mind függőlegesen 0,30 mm/cN értékű rugóengedékenység kis tűnyomóerő használatával is kitűnő mélyhangátvitelt biztosít. Érdekes megjegyezni a hangszedő érzékenységi adatát is, amely 70mm/s-nál mért 15mV-os értékkel a szokásos hangszedők érzékenységének mintegy tízszerese. Az amplitúdóérzékeny átalakítás elve miatt e hang­ szedő a sebességérzékeny hangszedők minősítésére kifej­ lesztett mérőlemezekkel értelemszerűen nem vizsgálható (pl. négyszögátvitel). 3.6.2. KAPACITÍV HANGSZEDŐK

Mikrofontechnikában már régóta használatosak az in­ duktív (mágneses) átalakítórendszerek mellett az elektron sztatikus elven működő kapadtív vagy másnéven konden­ zátor átalakítók. E rendszerek hangszedőtechnikai elter­ jedésének egyik legfőbb akadálya mindeddig az volt, hogy nem lehetett a hangszedőhöz elég közel elhelyezni a nagy bemeneti ellenállású előerősítőt, és így a hangkar viszonylag hosszan, párhuzamosan együttfutó vezetékei közötti szórt kapacitás feszültségosztása miatt az átalakító hatásfoka nagyon rossz volt. Elvileg kétféle megoldás kínálkozik kapacitív hangszedő készítésére: a nagyfrekvenciás és a hangfrekvenciás megol“ 108

dás. Nagyfrekvenciás kivitelben a tűtartó egy néhány MHz-es oszcillátor rezgőköri kondenzátorának mozgó fegyverzetét képezi. Ezáltal az oszcillátor frekvenciája arányos lesz a barázdakitéréssel, tehát bizonyos erősítés után tetszőleges FM demodulátorral (pl. aránydetektorral) lehet a hangfrek­ venciás jelet előállítani. Nem kell külön hangsúlyozni az eljárás bonyolult voltát, melyet a Stax japán cég hangszedői­ ben és a hozzá tartozó elektronikában ismerhetünk fel. Hangfrekvenciás kimenő jelű kapacitív-hangszedőt az előbbihez hasonló szerkezeti megoldással készíthetünk, ha a kondenzátor mozgó fegyverzetén állandó töltésmennyiséget tárolunk. A töltés= kapacitás X feszültség (Q = C x U ) össze­ függésből látható, hogy ez esetben a kapcitásváltozás fe­ szültségváltozást okoz. Nehézséget épp az állandó töltés­ mennyiség biztosítása jelent, ami ugyanis csak egy egyenfeszültségű generátorhoz nagy ellenálláson át való csatlakoz­ tatással érhető el. Ez viszont egyúttal nagy kimeneti ellen­ állást és rossz jel—zaj viszonyt okoz. Valószínű, hogy az előbb leírt eljárást néhány év múlva ugyanúgy kiszorítja majd az elektrét kondenzátoros hangszedő, miként egy elég nagy teljesítményhatáron belül a gerjesztett mágnesű hang­ szórókat kiszorították az állandómágnesű hangszórók. S míg az utóbbihoz a kemény mágneses anyagok terén kellett jelentős fejlesztőmunkát végezni, addig a hangfrekvenciás kapacitív-hangszedők elterjedése a permanens elektromos töltéssel rendelkező anyagok (az elektrétek) kutatásának gyorsulásától várható. Ennek egyik előfutára a Toshiba cég C—401 S jelű elektrétkondenzátoros hangszedője, melynek kimenőjele hangfrekvenciás, vagyis demodulálásra nincs szükség. Rendkívül egyszerű szerkezetének működési váz­ lata a 3.25. ábrán felül látható. Az átalakító mozgó része csak a tulajdonképpeni tűtartó, amely még a megszokottnál nagyobb átmérőjű kivitelben is kis mozgatott tömeget kép­ visel. E szokásosnál nagyobb átmérőjű tűtartó hajlítószilárdsága is nagyobb. Ez a földpotenciálra kötött fém­ csövecske a kondenzátor mozgó fegyverzete, amellyel szem­ ben két, derékszögben álló lm m X2mm méretű műanyag elektrétfólia csík van, hátoldalaikon az ellenelektródákkal. 109

Az ellenelektródák kicsiny feszültségváltozásait a közvetle­ nül a hangszedőbe szereit integrált áramkörök erősítik fel (1. az ábra alsó részén levő kapcsolási rajzot). Az integrált áramkörök térvezérlésű tranzisztoros source-követőjének bemeneti ellenállása 1010 Ω. Mivel az átalakítórendszer amplitúdóérzékeny, a mágneses hangszedőknél elterjedt jelleggörbétől eltérő menetű előerősítőre van szükség. Ezt az előerősítőt és az integrált áramkörök tápfeszültség-ellátását a hangszedő kimenete után kötött SZ—200 jelű egység tartalmazza. Az elektrétkondenzátoros hangszedő vizsgálata azt mu­ tatta, hogy frekvenciakimenete CD—4 eljárással vágott leme­ zek lejátszásához is megfelelő, a kapacitív átalakítási elvből

3.25. ábra Kapadtiv hangszedő szerkezete (fent) és elektronikus egysége (lent). Az integrált áramkörös előerősítő a szórt kapacitás csökkentése céljából közvetlenül a hangszedőbe van beépítve

110

fakadó nagy előnye pedig a szórt mágneses térrel szembeni teljes közömbösség. Az előerősítő kimenetén f = 1000 Hz v= 50 mm/s sebességű barázdarezgés esetén 200 mV mér­ hető, s ez jól illeszkedik az erősítők nagyszintű lineáris bemeneteihez. Várható fejlesztési irányok e hangszedők terén a ma még viszonylag nagy tűnyomóerő csökkentése és a rugóengedékenység növelése. 3.6.3. FÉLVEZETŐ HANGSZEDŐK

Tíz évvel ezelőtt az amerikai Euphonies cég kifejlesztette a Miniconic nevű félvezetős hangszedőt. Ebben egy szilí­ cium félvezetőelem azon újonnan felfedezett kristályfizikai tulajdonságát használták fel, hogy a félvezető a rá ható mechanikai nyomó- vagy húzóerővel arányosan megváltoz­ tatja az ellenállását. Az átalakítóra egyenfeszültséget kell kapcsolni, amelyet az ellenállásváltozás a barázdakitérés ütemében modulál. E hangszedő tehát amplitúdóérzékeny. A modulátorelem a 3.26. ábrán látható. Egy 10mm hosszú, 1,25mm széles és 0,5mm vastag epoxigyanta lemezke alsó és felső felületét 25 µm vastagságú, külső felén aranyozott rézlemez borítja. A lemezke közepén fél milliméter széles­ ségű kimarás van, e helyen az eredeti lemezvastagság negyed-

111

részére csökken, s így a lemez kellően hajlékony lesz. Ezt a kimarást egy 0,2 mm széles, néhány század milliméter vas­ tagságú szilícium félvezetőlapka hidalja át, a félvezető végeit ponthegesztés köti össze a rézfóliával. Az elektromos áramkör záródását az alsó és felső rézfóliának a kivezeté­ sekkel ellentétes oldalon való összekötése biztosítja. Két ilyen modulátorelemet a piezoelektromos átalakítók­ hoz hasonló hagyományos derékszögű rendszerben erősíte­ nek össze. A szabad végeket összekötő járom a tűtartó cső­ höz csatlakozik, kb. annak fele hosszúságánál. Ezáltal a modulátorelemre a kitérés fele jut, viszont kétszeresére transzformáit erővel. Jelentős különbség a piezoelektromos hangszedőkhöz képest az, hogy az epoxigyanta lemezke ki­ marása és a szilícium elem vékonysága miatt a félvezető hangszedő rugalmassági viszonyai lényegesen kedvezőbbek. A Miniconic 24°C-on 0,25mm/cN értékű engedékenység­ gel rendelkezik, vagyis a legjobb mágneses hangszedőkkel egyenértékű. A hangszedőre elliptikus tűvel 0,5...1,5cN tűnyomóerő-értéket adnak meg, az effektív mozgatott tömeg kb. 0,6 mg. A hangszedő érzékenysége 10 mm/s-nál kb. 5 mV, amit a 20V-os egyenfeszültséget biztosító tápegység dobozába épített erősítő 32dB-lel megemel. Érdekességként említhető, hogy az erősítő az egyik csatorna jelét 180°-kal megfordítja. Erre azért van szükség, mert mono barázda lejátszásakor az egyik modulátorelem nyomott a másik húzott, és ez a mo­ dulált jelben fázisfordulást jelent. Összefoglalva megállapítható, hogy az ellenállásmodulá­ cióval működő félvezető hangszedő egyesíti a mágneses hangszedők előnyeit (széles frekvenciasáv, egyenletes frek­ venciamenet, nagy engedékenység és kis tűnyomóerő) és a piezoelektromos hangszedők előnyeit (csekély tömeg — mindössze 2 g —, nagy kimeneti feszültség, mágneses terekre és anyagokra való érzéketlenség). Félvezető hangszedő azonban nemcsak ellenállásmodulá­ cióval valósítható meg. A Sescosem Kutató és Fejlesztő Inté­ zet Laboratóriumában kidolgoztak egy közvetlen tranzisztormodulációs elven működő hangszedőt. Ennek aktív eleme 112

egy MOS térvezérlésű tranzisztor (Metall-Oxid-Semiconductor), amelynek elektromos jellemzőit a rá ható mechani­ kai rezgésekkel változtatni lehet. A MOS térvezérlésű tranzisztort 0,2...0,4 mm vastagságú egykristályos szilícium lemezkén alakítják ki, néhányszor 10 µm széles és 100 µm hosszú elektródák (source, gate és drain) készítésével. Ha a tranzisztor áramfolyási irányában (source—drain) húzó- vagy nyomóerő hat a kristályszeletre, a tranzisztor telítési árama változik. Megfelelően nagy mun­ kaellenállással és telepfeszültséggel a hangszedő már műkö­ dőképes lenne. Kedvezőbb azonban, ha ellenállás helyett még egy ugyanilyen, de nem vezérelt (passzív) tranzisztor telítési ellenállása képezi a munkaellenállást.

8 Lem ezjátszók és hanglem ezek

113

Az aktív tranzisztor drain elektródáján így 10 µm kitérés 20V-os telepfeszültség esetén már 200 mV feszültségválto­ zást okoz. E fezsültség azonban a MOS telítési ellenállásá­ nak megfelelő kb. 100 kfi belső ellenállású generátorról vehető le. Egy harmadik MOS tranzisztor beépítésével a kimeneti impedancia lecsökkenthető. A 3.27. ábrán bemuta­ tott kapcsolásban a kimeneti impedancia 6,8 kΩ, a kime­ neti feszültség pedig 700 mV-nál nagyobb. A MOS tranzisztoros hangszedő jellegzetes zajspektrum­ mal rendelkezik. A zaj 1/ f jellegű villódzási zajból és a töl­ tések generálásából, ill. rekombinációjából származó zajból tevődik össze. Számszerűen a 10Hz...20 000Hz sávban 1000:1 arányú, vagyis 60 dB-es jel—zaj viszony érhető el. 3.6.4. ÉRINTÉS NÉLKÜLI HANGSZEDŐK

Minden eddig ismertetett hangszedő érintéses rendszerű volt, az előtolás és a barázdarezgés követésére egyetlen elem, a tű szolgált. Azonban még az egyre jobb minőségű lemezanyagok egyre kisebb tűerővel való lejátszásakor is bekövetkezik a barázdamoduláció torzulása. Sőt gyakran éppen a barázda kímélése céljából túlzottan csökkentett tűnyomóerő következtében leromlott követési képesség miatt csupán egyszeri lejátszáskor több torzulás marad a lemezen, mint néhány százalékkal nagyobb tűnyomóerővel történt százszori lejátszás után! Ideális volna az olyan lejátszó berendezés, amely mind az előtolást, mind a modulációt érintés nélkül követi. Ilyen rendszerű a Philips képlemezjátszója, amelyet 1972 őszén mutattak be. Ez csak a hanglemezétől alapvetően eltérő jelrögzítési eljárással készített hosszanjátszó képlemezek (VLP) lejátszására alkalmas, de a világszerte meglevő néhány milliárdnyi hagyományos hanglemez lejátszására nem. E lemezek optikai eszközökkel való lejátszásakor gondot okoz egyrészt a fekete lemezanyag csekély fényvisszaverő képessége, másrészt a kivezérléstől függő barázdaemelkedés követése. Újabban egyre több hír hallható olyan sikeres kísérletekről, amelyben merőlegesen a lemezre bocsátott 114

nagyenergiájú, koherens fénysugárból (lézersugár) vissza­ verődő fény érzékelésével érintés nélkül lejátszható a barázdafal modulációja. Az optikai rendszer mozgatását ugyan hagyományos tű vezérli, azonban elegendő, ha ez csak a barázda felső részén halad, s így a fénysugárral követett mélyebben fekvő részekben nem okoz torzulást. Efféle érintés nélküli rendszerek elterjedése a következő évtizedek­ ben várható. Végül még egy érdekes számítás a futurológia kedvelőinek: az említett VPL képlemez információközlési sebessége színes tv-kép esetén 84 Mbit/s, azaz egy 30 perces VLP lemezen 150 Gbit információ tárolható! Mivel a hanglemez informá­ ciótároló képessége (1. 2.5. szakaszt) 1080 Mbit, ez azt je­ lenti, hogy egyetlen VLP kb. 140 darab nagylemez műsorát rögzítheti azonos minőségben. E felismerésben rejlő lehető­ ségek elképzelését az olvasóra bízzuk....

8*

115

4. A .HANGKAR

4.1. KÖVETELMÉNYEK Kövessük képzeletben a hang útját a lemez barázdáitól a hangszóróig. E gondolatbani „elektroakusztikai lánc” való­ színűleg így festene: hangszedő—erősítő—hangsugárzó. Ám bármilyen kitűnő legyen is e három önálló darab, a hang­ visszaadás mégis torzított lehet. A hiba nem is az „elektro­ akusztikai láncban” van, hanem sokkal inkább a szemlélet­ ben. Ugyanis a hanglemez lejátszása nem tisztán elektro­ technikai, hanem eredendően mechanikai, s csak újabban elektromechanikai feladat. így értelmezve a kérdést, a hang­ kar nemcsak a benne futó hangszedő vezetékekkel vesz részt a lemeqátszásban, hanem teljes mechanikai felépítésével. Egyetlen mondatban megfogalmazva: a hangkarnak kell biz­ tosítania, hogy a hangszedő a lemez barázdáiban zavar nél­ kül fusson. Ez a következő feltételeket jelenti: Először is a hangszedő hossztengelye mindenkor legyen érintőleges az első közelítésben kör alakúnak feltételezett barázdával, vagyis a hangszedő hossztengelye és a lemeznek a tűn áthaladó sugara egymással derékszöget záijon be. Másodszor, a tűhegyre és a barázdafalra ne hasson más erő azon kívül, ami a moduláció követéséhez feltétlenül kell. Harmadszor, a tűhegy állandóan érintse a barázda két oldalfalát, ez a mechanikai kontaktus a lejátszás alatt sem rövid időre, sem alkalomszerűen ne szűnhessen meg. Negyedszer, a kar sem mechanikusan, sem elektromosan ne befolyásolja a hangszedő frekvenciamenetét. Amilyen egyszerűen megfogalmazhatók a karral kapcso­ latos követelmények, olyan nehezen lehet ezeket precízen betartani. Ideális lenne az a hangkar, amely a fenti feltétele116

két maradéktalanul kielégíti. Ilyen azonban a gyakorlatban nem létezik. A hibákat időbeli változásuk gyorsasága szerint három csoportba sorolhatjuk. így beszélhetünk stacionárius jellegű jelenségekről, amelyek időben nem változnak, vannak olyan folyamatok, melyek időben annyira lassan változnak, hogy mintegy állandónak (kvázistacionáriusnak) tekinthetők és külön választhatók a gyors változású, dinamikai sajátos­ ságok. Elsőként a kar időben állandó jellemzőjével, a kar geomet­ riájával foglalkozunk. 4.1.1. A KAR GEOMETRIAI ADATAI

A lakklemez vágásakor a vágófej pontosan a lemez suga­ rának irányában, egy egyenes vonal mentén halad befelé. A lemezjátszó készülékek oly jellegzetes karja viszont egy függőleges tengely körül elfordulva vezeti a hangszedőt a barázdában (egészen ritkán használnak ettől eltérő rend­ szerű kart, később ezekről is szó lesz). Ha a hangszedőt úgy szereljük a karra, hogy hossztengelyeik egybeesnek, (a 4.1 a ábra szerint), a hangszedő csak egyetlen lemezsugáron kö­ veti pontosan érintőlegesen a barázdát. E sugártól kifelé és befelé a barázdaérintő és a hangszedő hossztengelye között eltérés van, amelyet vízszintes követési szöghibának neve­ zünk. Lejátszáskor a vízszintes követési stöghiba nagymér­ tékű harmonikus torzítást okozna, és a sztereo csatornák közötti áthallási csillapítás is csökkenne. Ezért csak néhány fokos szöghiba engedhető meg. A vízszintes követési szöghibát az előbbi elrendezésben csak a lejátszani kívánt lemezsugár (65... 145 mm), valamint a tű és a kar forgáspontja közötti távolság, vagyis a kar ún. effektív hosszúsága határozza meg. Ha 210 mm hosszú­ ságot feltételezünk, a szöghiba ± 10°-nál is nagyobb lesz. Végtelen hosszúságú kar esetén a szöghiba nulla volna, ennek azonban nemcsak a lemezjátszó méretei szabnak határt, hanem a dinamikai tulajdonságok is. Szerencsére más megoldás is létezik a szöghiba csökken­ tésére, 1. a 4.16 ábrán. Mint látható, a hangszedő hosszten117

gelye a kar hosszirányhoz képest a lemez belseje felé mutató szögben kissé meg van döntve. A hatást tekintve mindegy, hogy a vízszintes törés szögét a kar testének meghajlításával vagy egy egyenes karra szögben felszerelt hangszedővel érjük-e el. Ezen kívül a tűhegy és a kar tengelyének távolságát, az ún. effektív karhosszúságot a lemezközéppont és a kar forgástengelye közötti távolságnál nagyobbra választják. E két távolság közötti különbség azt a méretet adja meg, amennyi­ vel a tű a lemez középpontján túlnyúlik (túlnyúlás, overhang). A javulás mértékére jellemző, hogy pl. 220 mm-es effektív karhosszúsággal és 25° körüli törésszöggel azonos szöghiba határok érhetők el, mint egy másfél méter hosszúságú egye­ nes karral. Törésszög és túlnyúlás alkalmazásakor a vízszintes szög­ hiba a barázdasugár függvényében a 4.2a ábra szerint ala­ kul. Leolvasható az ábráról, hogy a szöghiba két sugárérték­ nél is nulla, ezeken kívül viszonylag kis mértékben pozitív, ezek között pedig negatív. A vízszintes követési szöghiba nagyságát a lemez sugará­ tól függően kell megadni, pl. 0,02°/mm, (1. a 4.2c ábrán). Lemezsugártól független megadás, mint pl. maximális szög­ hiba = + 2° figyelmen kívül hagyja azt a tényt, hogy adott szöghiba miatt a belső barázdáknál nagyobb torzítás kelet­ kezik, mint a külsőknél. A szöghiba tényleges értékét cél­ műszerrel lehet gyorsan és pontosan lemérni, ennek leírása az érvényes magyar lemezjátszószabványban (MSZ 11134-71) megtalálható. A kar geometriai adatai (effektív hosszúság, túlnyúlás és törésszög), valamint a vízszintes követési szöghiba között bonyolult matematikai összefüggés van, amelyet nem lehet a szöghiba értékére explicit módon megadni. Legtöbbször hosszadalmas grafikus szerkesztési—számítási eljárással ha­ tározzák meg a méreteket, figyelembe véve az elkerülhetetlen gyártási pontatlanságok befolyását is. Tájékoztatásul a 4.1. táblázatban felsoroljuk néhány nagy sorozatban gyártott, bevált hangkar adatait. Az előírt optimális adatoktól való tizedmil liméteres csekély eltérés is jelentős szöghibát okoz119

4.1. táblázat Jó minőségű hangkarok méretei

hat. A jó minőségű karok szerkezete ezért olyan kialakítású hogy a gyártáskor beállított törésszöghöz és effektív hosszú­ sághoz tartozó legkedvezőbb túlnyúlási érték beállítható tegyen. E célból vagy az egész kart lehet egy kivágásban mozgatni (pl. SME karok) vagy a hangszedőtartóban változ­ tatható meg a hangszedő helyzete. Ez utóbbi lehetőséget, amelynél a túlnyúlást és effektív karhosszúságot egyszerre állítjuk be a 4.3. ábrán szemléltetjük. (A bemutatott hangszedőtartó Thorens TP 50 típusú.) A túlnyúlást beállítósablonnal kell ellenőrizni. Többféle beállítósablont használnak. Van amelyik átlátszó műanyagból készül, s ezt a hangszedőtartóra helyezve a tűt a rákarcolt jelzéssel fedésbe kell hozni, ismét mások karton­ ból készülnek, ezeket a lemezjátszón előírt helyzetben rög­ zíteni kell, majd ezután a tűt a papírra nyomtatott jelre kell pontosan beállítani. Néhány lemezjátszón (pl. Elac, Pioneer) 121

a lemeztányér mellett egy különleges alkatrész van, amely a túlnyúlás beállításának idejére a lemezjátszó alvázából ki­ húzható egészen a lemez síkjáig, s a tű hegyét az ezen levő pontra vagy sávra kell beszabályozni. E beállítási mód a . 4.4. ábrán látható. Ha a karhoz tartozó optimális túlnyúlás ismeretlen, akkor ezt az említett szöghibamérő műszerrel lehet meghatározni.

Ugyancsak biztosítani kell, hogy a tű a lemez síkjának normálisával a lemezvágásnál nemzetközileg használt 15°-os szöget zárja be. Mivel még számos olyan hangszedő működik, amely e megállapodás előtt készült, néhány esetben szükség van e szög beállítására. Ehhez vagy az egész kar csapágy­ rendszerének magasságát kell megemelni, vagy a hangszedőtartó alkalmas a pontos beállításra. A 4.3. ábrán bemutatott hangszedőtartón látható a függőleges szög beállítási lehető­ sége is. Főleg Amerikában nagyon népszerű a lemezváltós lemez­ játszó. Ezeknél külön gond az állandó 15° körüli vertikális szög betartása, ugyanis a nyolcadik-tizedik lemezt feltéve, a hangszedő jóval az első lemez síkja fölé kerül. Átlagosan 2 mm lemezvastagsággal és 200 mm karhosszúsággal szá­ molva a változás 5°-nál is nagyobb lehet. Egyszerű, bár leját­ szás közben nem állítható megoldás, ha a hangszedő a hang122

szedőtartóban a lejátszani kívánt lemezek számának meg­ felelő helyzetbe billenthető, 1. a 4.5. ábrán (Elac). Más lemezjátszókon (Dual) a hangkar egész csapágyrend­ szerének magassága változtatható meg. „Single play” állás­ ban az első lemez síkjában optimális a függőleges szöghiba, „multi play” állásban az ötödik-hatodik lemez síkjában lesz az optimum, ennél kevesebb lemez esetén a függőleges szög egy-két fokkal nagyobb, több lemez esetén ugyanannyival kisebb lesz.

4.4. ábra Segédeszközök a túlnyúlás pontos beállítására

123

Nem szabad elhallgatni, hogy az utóbbi megoldás ugyan rendkívül tetszetős, ám a tar csapágyrendszerének megemelé­ sével szerzett függőleges szöghibacsökkentési előnyt az első és utolsó lemezeken a kar effektív hosszúságának csökkené­ sével, azaz a vízszintes szöghiba növekedésével kell megfizetni (I. a 4.2a ábrán a szaggatott vonalú részt). E változás értéke 220 mm hosszúságú kar 10 mm-es emelése esetén negyed milliméter körüli. A függőleges szög-, ill. szöghiba érték meg­ állapításához egyszerű eszközök nincsenek, többnyire ele­ gendő, ha a hangszedő felerősítési síkjának a lemezsíkkal való párhuzamosságáról gondoskodunk, és a hangszedőt a gyártó által javasolt tűnyomóerő értékkel üzemeltetjük. A javasolt tűnyomóerőtől vett eltérés különösen a 0,2mm/cN és ennél nagyobb engedékenységű hangszedőknél okozhat függőleges szöghibát. A hangszedőnek elölnézetben pontosan merőlegesen kell állnia a lemezre, 1. a 3.2. ábrán. A merőleges helyzet beállí­ tására rendszerint nincs mód a lemezjátszókon, noha ez fontos szempont az áthallás és torzítás csökkentése érdeké-

4.5. ábra A hangszedő vertikális követési szögének beállítási lehetősége lemezváltós készülék esetén

124

ben. Egyes mérőlemezek, pl. a hazai gyártmányú SLPX1244, tartalmaznak olyan barázdacsoportokat, amelyek a merőle­ gestől 5°-kal jobbra, ill. balra forgatott tengelykereszttel ké­ szültek. Ezekben mérve megállapítható, hogy a szóban forgó hangszedőtű merőleges helyzetű-e? A fenti hiba kiküszöbö­ lése céljából a Thorens TP60 hangszedőtartó újabb sorozatai­ ban a hangszedőtartó teste a szabványos karcsatlakozás körül elforgatható, miáltal a merőleges helyzet beállítható. Jóllehet ez a beállítási lehetőség elvileg nagyon kívánatos, azonban a mérőlemez nélküli beállítással nem érhető el a kívánt pontosság (a tűt a lemeztányérra helyezett tükörre kell tenni, s a tű és a tükörképe egy vonalba kell essen). A ténylegesen a barázdában futó rész ugyanis csak mikrosz­ kóp alatt vizsgálható, s ez a rész nem okvetlenül szimmetrikus folytatása a szabad szemmel látható tűalaknak. A 3.2. ábra kapcsán szólnunk kell a hangszedő felerősí­ téséről és bekötéséről is. A korszerű hanglemeztechnika kez­ detén a legtöbb gyártó cég hangszedője csak az ugyanazon cég által gyártott lemezjátszóba volt beilleszthető. Ezt a ha­ gyományt őrzi még ma is a legtöbb piezoelektromos hang­ szedő, bizonyára ismertek a Supraphon — vagy a Philips háziszabvány szerinti hangszedő betétek. Idővel azután a gyártók és a fogyasztók egyaránt felismerték, hogy a hang­ szedő különösen fontos átalakítóelem, s a lemezjátszótól függetlenül is érdemes forgalomba hozni azokat. Ehhez azon­ ban nemzetközi szabványra volt szükség, amely egységesíti a hangszedők felerősítési és bekötési módját. Enemzetközi szab­ vány alapjául a RETMA előírásai szolgáltak, amelyek sze­ rint a hangszedő felerősítésére egymástól l/2coll (12,7mm) távolságban elhelyezett két darab angolszász menetű csa­ var szolgál. A tűhegynek a két csavar tengelyének síkjá­ tól 3/8 coll (9,52 mm) távolságra kell lennie. Ez utóbbi — a rajzon D-vel jelzett — távolságot tanácsos minden hang­ szedőnél külön ellenőrizni, s ha e feltétel nem teljesül, a hang­ szedőt csak állítható túlnyúlású hangszedőtartóba szabad beépíteni. A hangszedőhöz rendszerint tartozik egy csavarokból, alá­ tétekből és távtartókból álló készlet, ezekből a lehetőség 125

szerinti legkevesebb többletsúlyt adó felerősítési változatot használjuk. Ügyeljünk arra is, hogy az európai lemezját­ szók — pl. Lenco, Thorens — hangszedőtartóiba csak met­ rikus menetű (M 2) csavarok illeszthetők be. A hangszedő kivezetéseit a hangszedőtartó érintkezőivel hajlékony veze­ tékekkel kell összekötni, a szokásos színjelölés szerint:

Az adott csatornához tartozó „meleg” vezetéket árnyéko­ lásként egyszer-kétszer tekercseljük körbe a hozzá tartozó tespont vezetékével. Ötletes megoldásúak az újabban gyár­ tott Philips hangszedőtartók, amelyekbe az 1/2" szabványú GP 400 sorozatú hangszedők egy kézmozdulattal bepattinthatók, s eközben az elektromos érintkezés önműködően létre­ jön. Általános jótanács, hogy a hangszedő kivezetéseire tilos vezetéket forrasztani. 4.1.2. A TÜNYOMÓERŐ BEÁLLÍTÁSA

A karral kapcsolatos követelményeink második pontja az, hogy a tűhegyre és a barázdafalra ne hasson más erő azon­ kívül, ami a moduláció követéséhez feltétlenül kell. Ezt az erőt korábban, a hangszedő követési képességének vizsgá­ latakor már meghatároztuk: az erő nagyságát kisfrekvencián a tűtartó rendszer mechanikai engedékenysége (az adott ki­ téréshez tartozó minimális visszatérítő erő), nagyfrekvencián a tűhegyre számított effektív mozgatott tömeg és a barázda­ mozgás gyorsulása határozza meg. Emlékeztetőül: 0,8 mm/cN engedékenységű hangszedő 50 µm-es kitérésű barázdában 0,6 cN visszatérítő erőt igényel. Ugyanakkor 2 mg effektív tö­ megű tűt 0,8 cN erővel kell visszakényszeríteni egy 4 * 103m/s2 gyorsulású barázdába. Elméletileg tehát a fenti adatokkal rendelkező hangszedő 0,8 cN tűerővel tökéletesen működ­ hetne. A gyakorlatban ez azonban két okból sem teljesül. Elő­ ször is a kar nemcsak a hangszedőn, hanem egy csapágyon 126

is nyugszik, ami többé-kevésbé súrlódik, és a súrlódási erő visszahat a hangszedőre. Jó minőségű karok csapágysúrló­ dása a moduláció követéséhez szükséges erőnek a tizedrésze alatt marad, egyes korszerű hangszedők ezért csak olyan karba építhetők be, amelyek súrlódása mind a víz­ szintes, mind a függőleges síkban 0,1 mN (10 millipond) nagyságú. Másodszor a beállítandó tűerő azért is magasabb az elméletileg számítottnál, mert az csak teljesen sík lemez esetén igaz, s ez a valóságban igen ritka. Az előbb elmondottak miatt a korszerű hangszedők álta­ lában 1 cN nagyságrendű tűnyomóerő-értékre beállítva mű­ ködnek megbízhatóan. A tűerő beállításához a hangszedőtartóba épített hang­ szedővel együtt a kart először egyensúlyi helyzetbe kell állí­ tani. A kiegyensúlyozás a kar hangszedővel ellentétes végére ható erővel lehetséges. Az erő forrása egyszerűbb készülé­ keken valamilyen rugós feszítőszerkezet, igényesebb készü­ lékek kaijain pedig ellensúly található. Az ellensúly finom tologatásával a kar mint egy kétkarú mérleg kiegyensúlyoz­ ható. Statikailag határozott egyensúlyi helyzet csak akkor állítható be stabilan, ha a rendszer súlypontja az alátámasz­ tás (csapágy) vonala alá esik. A kiegyensúlyozás idejére a tűerő beállítási lehetőségét 0-ra kell szabályozni, és a hang­ szedő tűvédő sapkáját le kell venni. Ha más megkötés nincs, a kar egyensúlyi helyzete a lemeztányérral párhuzamos, víz­ szintes legyen. Ezután a hangszedő adatlapján javasolt tűnyomóerő-értéket kell beállítani. A tűerő-beállításra többféle megoldás terjedt el, ezek egy része rugós, más részük gravitációs elven működik. Rugós rendszernél többnyire a karhoz és a csapágyhoz rögzített vékony spirálrugó feszítésével lehet a tűerőt beállítani. A rugót feszítő kerék néha csak meghatározott helyzetekben rögzíthető (pl. 1; 1,5; 2cN), ezek között azonban nem. Rugós rendszerek esetén gyakran előfordul, hogy a kar kiegyensúlyozott helyzete alatt nem a vízszintest kell érteni, hanem a tűhegynek a lemez síkjába kell esnie. A rugóval beállított tűerő nem változik meg, ha a lemezjátszó, ill. a lemeztányér síkja nem vízszintes, viszont a kiegyensúlyo­ 127

zást pontosan kell végezni, különben a rugó előfeszítése meg­ változik. Súlyerővel működő (gravitációs) tűerő-beállítás során a lemeztányért előzőleg gondosan ki kell vízszintezni. A tűerő beállítására itt vagy a kar csapágya és a hangszedő között tologatható súly szolgál, vagy az ellensúlynak a csapágy irá­ nyában való egészen finom elmozdításával a már beállított egyensúly bontható fel. A csapágy és a hangszedő között a karon mozgatható súly a kar tehetetlenségét növeli, ezért finomabb konstrukciókban ezt a súlyt a csapágyhoz közel eső részen helyezik el. Ha a szöghiba csökkentése érdekében a hangszedőt nem egy egyenes karral szöget bezárva rögzítik, hanem maga a kar is hajlított, a kar hossztengelye körül forgatónyomaték lép fel. Emiatt a csapágy két oldalára egyenlőtlen terhelés jut, ami különösen késélcsapágyak esetén kedvezőtlen. Ezenkívül a tűre is fölösleges többleterő hat, ha a lemezjátszó nem teljesen vízszintes. Dinamikailag egyensúlyban van a kar, ha a tűerő beállítása után a karhoz csapágy nélkül csatlakozó részek eredő súlypontja a vízszintes és függőleges tengely metszésébe esik. Az egyenlőtlen csapágyterhelés a kar másik irányú törésé­ vel (S alakúra hajlított kar), vagy helyesen megválasztott — lehetőleg változtatható — ellensúllyal szüntethető meg. Az S alakú karok kiegyensúlyozása csak adott tömegű hang­ szedővel érhető el, más hangszedő esetén a hiányzó tömeget a hangszedőtartóba helyezett ólomlemezkékkel pótolni kell. Ez azonban ismét növeli a kar tehetetlenségét. A beállított tűerőt tűerőmérővel lehet ellenőrizni, ennek használatáról a 6.2. szakaszban lesz szó. 4.1.3. A SKATING-HATÁS

A hosszanjátszó (LP) hanglemez megjelenésével kapcso­ latban már említettük, hogy az idő tájt a legjobb hangsze­ dők éppen 10 pond (10 cN) tűnyomóerővel működtek (1947). Természetesen ehhez még nem kellett a lejátszáskor fellépő kicsiny erők hatását figyelembe venni. Kb. tíz évvel később 128

sikerült egy „különleges” karral egybeépített mágneses hang­ szedővel a bűvös 1 p határt elérni. Ma már túlzás nélkül állíthatjuk, hogy az 1 cN nagyságrendjébe eső tűnyomóerő meglehetősen gyakori. Ekkora tűnyomóerő esetén azonban már nem hanyagolhatok el a lejátszáskor a cN törtrészei nagyságrendjében ható erők. így hát azokról a jelenségek­ ről, amelyeket régebbi szakcikkek nem említettek, vagy csak alárendelt szerepűnek tartottak, újabban egyre több szó esik. E tényezők legfontosabbika az ún. skating-erő hatása. Érdemes ezzel is valamivel részletesebben foglalkozni, mert a vélemények gyakran ellentmondóak, s nem egyszer téve­ désen alapulnak. Skating-erő az az oldalirányú erő, amely a függőleges ten­ gely körül elfordítható, megtört vonalú hangkaroknál lép fel, mégpedig úgy, hogy a kart a hanglemez középpontja felé húzza. A hangszedő tű nyomóereje (FT, tracing force) a barázda külső és belső falán fele-fele arányban oszlik meg, amíg a lemez áll. Ha a lemez forogni kezd, a tű és a lemez anyaga közötti súrlódás (µ) miatt FH= µFT húzóerő keletkezik, amely a barázdára érintőleges irányú és a lemez forgási irányába mutat. Mivel a hangszedő hossztengelye nem metszi a kar csapágyának függőleges tengelyvonalát, a kar csap­ ágyazása nem a súrlódásból származó húzóerőt veszi fel, hanem annak csak a tűhegytengely vonal irányába eső FK nagyságú vetületét. (Szemléletesen: az egyik végén befogott kötélre húzóerő hat, a befogás mindig csak kötélirányú erő­ nek képes ellentartani.) A 4.6. ábrán látható, hogy így a súr­ lódási pontra, vagyis a tűhegyre egy, a lemez középpontja felé mutató húzóerő (FS) is hat. Ennek következtében a kar a lemez közepe felé igyekszik siklani. Ezt az erőt a szakirodalomban mindenütt, egységesen skating-erőnek nevezik; az angol szó jelentése a korcsolyázással való nagyfokú ha­ sonlatosságra utal. Vegyük sorra mindazt, ami a skating-erőt befolyásolhatja. A válasz nem is olyan egyszerű, hiszen már a jelenség oko­ zója, a lemez és a tű közötti súrlódás is több dologtól függ; 9 Lemezjátszók és hanglemezek

129

mint pl. a lemez és a tű anyagának felületi simasága, a felü­ letek tisztasága, a tű és a barázda geometriai alakja stb. Ezenkívül összefüggés van a tűnyomóerő és a skating-erő között, és belátható, hogy a kar geometriai kialakítása sem közömbös. E felsorolt tényezők hatását következetes labo­ ratóriumi méréssorozattal lehetett egyértelműen megállapí­ tani. A méréseket a Shure-laboratóriumban kifejlesztett külön­ leges skating-erő detektorral végezték. Ez lényegében egy

4.6. ábra A tűre ható FH húzóerő egyensúlyt tart egy, a karcsapágyazás irányába eső FK ellenerővel és egy arra merőleges erővel, amely a lem ez belseje felé mutat. Ez a skating-erő: Fu

130

zérushelyzet-indikátor, amelyet a hangszedő helyébe lehet illeszteni, s a tűtartó a szokásos módon cserélhető. A skatingerő mérésére használt szerkezet vázlata a 4.7. ábrán látható. A tűre oldalirányból ható erő esetén a tűtartó rendszer két miniatűr golyóscsapágy körül el tud fordulni. Az elfordulás mértékét a tűtartóhoz rögzített mutató elmozdulása jelzi. Ekkor a kar skating-erő kiegyenlítését („antiskating”) addig kell állítani, míg a mutató ismét a nulla vonalra áll. A tű­ hegynél keletkezett tulajdonképpeni skating-erő a kar forgás­ pontjára ható forgatónyomatékok összegéből egyszerűen ki­ számítható. A fenti mérési módszer pontossága SME 3009 típusú karban a tűhegyre vonatkoztatva jobb, mint ±0,007 cN. Legnagyobb gondot a skating-erő tanulmányozásánál éppen az jelenti, hogy sok tényezőtől függ. A mérési ered­ ményeket a 4.8—4.12. ábrákon láthatjuk. Összehasonlítás-

131

4.8. ábra A tűnyomóerő és a skating-erő összefüggése modulálatlan barázdában

A 4.8. ábrán a skating-erő és a tűnyomóerő összefüggését láthatjuk. E méréseket a statisztikus szórásból eredő hibák csökkentése érdekében nagyon sok modulálatlan barázdájú hanglemezen elvégezték. A mérések biztonságát növelte, hogy különleges vákuumszívó berendezés rögzítette a leme­ zeket teljesen sík helyzetbe. Kb. 1,5 cN tűerő értékig nincs is különösebben nagy szórás. Efelett azonban jelentős eltéré­ sek adódtak. A mérési eredmények 1,5 cN feletti szórásának növekedése a mérési eljárás hibáján és a lemezpréselésbeli különbségeken kívül leginkább a súrlódási tényező meg132

változására vezethető vissza. A változás jellege egyértelmű: nagyobb tűerőérték esetén elérhető a lemezanyag rugalmas alakváltozásának határa, amely felett az anyag már kép­ lékenyen deformálódik. E határ elérése instabil mérési fel­ tételeket jelent, s ezáltal a súrlódási erő mérése pontatla­ nabbá válik. (Emlékeztetőül megjegyezzük, hogy egy átlagos elliptikus tű a Hertz-féle egyenlet szerint 1 cN tűerő esetén 5120 kp/cm2 barázdanyomást okoz, 2 cN esetén a nyomás közel 6500 kp/cm2 lesz!) Az ábrán 17,8 µm sugarú gömbhegyű tűre és 17,8x5 µm sugarú elliptikus tűre vonatkozó skating-erő—tűerő összefüggés látható. Meredekségét tekint­ ve: a kónuszos tűre 0,15...0,18 cN skating-erő hat 1 cN tűerőnél, ugyanakkor az elliptikus tűre, valamivel nagyobb, 0,2 cN körüli erő hat. Barázda nélküli lemezfelületen a tű csak egy pontban érintkezik a lemezzel, ezért így nem sza­ bad sem a skating-erőt mérni, sem kiegyenlíteni. Modulált barázdákban a skating-erő és a tűerő kapcsolata a 4.9. ábra szerint alakul. Megfigyelhető, hogy a 271 mm/s

4.9. ábra A tűnyomóerő és a skating-erő összefüggése modulált barázdában

133

csúcssebességű 400 Hz-es (vagy 143 mm/s 4000 Hz) barázda lejátszásakor az üres barázdához képest jelentősen növekszik a skating-erő. Gyakorlatilag azonban 50...80 mm/s nagy­ ságú modulációnál a skating-erő növekedése 10...20%-nál nem nagyobb. Bebizonyosodott az is, hogy a skating-erő nagysága modulálatlan barázdában nem függ a lejátszási sebességtől. A mé­ rést olyan lemezjátszóval végezték, amelynek percenkénti fordulatszáma 25 és 100 között változtatható volt. Ez a 4:1 arány jóval nagyobb, mint a lemez kezdő- és záróbaráz­ dájában mérhető kerületi sebesség aránya, ami kb. 2,3:1. A mérőberendezés mérési pontatlanságát meghaladó erő­ változás a fenti fordulatszám-határokon belül 1 és 4 cN tűerő között nem volt kimutatható. Ez egyébként a fizika tanításai szerint várható volt, hiszen a súrlódási erő a súrlódási ténye­ zőtől és a nyomóerőtől függ, de a mozgatási sebességtől nem. Érdekes összefüggés tapasztalható viszont a lemezsugár és a skating-erő között (1. a 4.10. ábrát), miszerint a skating-

4.10. ábra A skating-erő változása a lemezsugár függvényében

134

erő kismértékben függ a lemezsugártól. Semmiképpen sem szabad ezt azonban a kerületi sebesség változására vissza­ vezetni. A jelenség okának kiderítésére különleges lemezeket készítettek: egyeseken a csigavonalszerű barázdák helyett önmagukban záródó körkörös barázdák voltak, másokon belülről kifelé haladt a spirális. Részletes kiértékelés mutatta meg, hogy a súrlódási erő ugyan független a lemezsugártól, azonban függ néhány olyan tényezőtől, amely a lemezsugár­ ral változik, mégha nem is teljesen törvényszerűen. Ilyenek például a lemezanyag keménységének változásai, a felületi minőség, a barázdaforma és a hullámosság. Itt említjük meg, hogy a vizsgálatok egy részét elvégezték nedvesítő lemeztisztítóval történt lejátszással is. Az ered­ mény a súrlódási tényező nagymértékű csökkenését igazolta. Egyidejűleg a mérési eredmények szórása is lényegesen kisebb volt. Egyébként az egész kísérletsorozat azt mutatta, hogy kismértékű felületi szennyeződés is megváltoztatja a súrló­ dási tényező értékét és ezzel együtt a skating-erő nagysá­ gát is. Mint azt már a skating-jelenség bemutatásakor is emlí­ tettük, a befelé húzó erőkomponens nagysága függ a kar geometriai kialakításától. Adott lemezjátszó esetén a kar forgástengelye és a lemezközéppont közötti távolság állandó, de a kar hosszúsága a tűhegy és a forgáspont között több­ nyire állítható. Rosszul beállított túlnyomás nemcsak a víz­ szintes követési szöghibát növeli, hanem a skating-erőt is befolyásolja, amint az a 4.11. ábrán is látható. Természetesen a tűre ható skating-erő következtében a külső barázdafalra kisebb terhelés jut, mint a belsőre, és ez a jobb csatornabeli követési képességet erősen csökkenti. A 4.12. ábrán bemutatott közepes minőségű hangszedő köve­ tési képessége látható skating-erő kiegyenlítéssel és anélkül, a követési képesség változása kb. 20...25%-os. Persze meg­ oldást jelenthet a követési képesség növelésére a tűnyomóerő növelése is, az idevágó kísérlet szerint azonban ehhez 1 cN-ról 1,5 cN-ra kellett növelni a tűerőt (50%-os változás!), ami azután nyilván a lemez- és tűélettartam csökkenésében bosszulja meg magát. 135

Az élettartammal kapcsolatban ugyancsak részletes vizs­ gálatokat végeztek tucatnyinál is több hangszedővel, skatingerő kiegyenlítés nélkül és kiegyenlítéssel is. Többszáz órás lejátszás után azt tapasztalták, hogy a hangszedő tűk két­ harmada a belső felén erőteljesen kopott, egyharmadrész egyenletesen kopott volt. Ez utóbbi tény a tűk anyagának és kristályszerkezetének különbségével magyarázható.

Tülnyúlós

4.11. ábra A túlnyúlás és a skating-erő kapcsolata

Összefoglalásként megállapítható, hogy a skating-erő a vá­ lasztott tűerőnek megfelelően állandó értékű, s a skating-erővel ellentétes irányú húzóerővel szinte maradéktalanul ki­ egyenlíthető. Néhány jellegzetes kiegyenlítési módot az egyes kártípusok ismertetésekor fogunk elemezni. A 4.2.3. pont­ ban lesz szó a helyes antiskating-érték tapasztalati beállítá­ sáról, s a 7.5. szakaszban pedig a műszeres ellenőrzésről. 136

10

20

50

100

200

500

1000

2000

5000 1000

f.Hz

4.12. ábra Ugyanazon hangszedő követési képessége skating-erő kiegyenlítéssel (felső görbe) és anélkül (alsó görbe) 4.1.4. A KAR ÉS A HANGSZEDŐ DINAMIKAI KAPCSOLATA

A hangszedő-felerősítés és csatlakozás nemzetközi egy­ ségesítése és a legtöbb hangszedőtartó sokoldalú beállíthatósága lehetővé teszi, hogy egy tetszőleges karba úgy­ szólván bármilyen hangszedőt beépíthessünk. E rendszer kétségtelen előnye, hogy egy régebbi hangszedőt az idő­ közben megjelent újabbra könnyen ki lehet cserélni. Ámde van a dolognak egy hátrányos oldala is. Ugyanis a kar, a hangszedőtartó és a hangszedő tömege a tűbefogás rugóengedékenységével együtt rezgő rendszert alkot. A rezonan-

ahol m a mozgatott tömeg, c pedig a hangszedő engedé­ kenysége. Jó minőségű karokat és hangszedőtartóikat igye­ keznek olyan kis tömegűre készíteni, hogy a rezgő tömeget lehetőleg a hangszedő saját tömege határozza meg. (Ennek 137

persze ellentmondanak a kar kezelhetőségét megszabó szi­ lárdsági követelmények.) Példaképpen 10 g tömeggel és

rezonanciafrekvencián a hangszedő viszonylag nagy feszült­ séget állít elő, e frekvencia alatt a hangszedő és a kar a kis­ frekvenciás barázdamozgást együtt követi és így a hangszedő nem ad le jelet. Szaporább rezgéseket a hangszedő és a kar — tehetetlenségénél fogva — nem tud követni, és ezért a hangszedő állórészében a tű és az átalakítórendszer moz­ gása hasznos kimenőjelet kelt. Gyakori eset, hogy a rezonanciapont magasabban van, ami eléggé kedvezőtlen, mivel ez követési torzítás keletke­ zését és a hajtómű zajának kiemelését okozza. Gyakorlati tapasztalatok igazolják, hogy egy és ugyanazon hajtómű és kar esetén különböző hangszedőkkel más és más jel—zaj viszony mérhető az említett kiemelés miatt. Ezenkívül a haj-

4.13. ábra Mechanikai rezonancia a Shure V 15 III. hangszedő rugóengedékenysége és a Thorens TP 16 kar tömege között

138

tómű dübörgése felerősödve olyan harmonikusok keletke­ zéséhez is hozzásegít, amelyek a hasznos jellel keveredve hallható intermodulációs torzítást okoznak. Célszerű kiala­ kítással és a karon levő ellensúly megfelelő rugalmas csatolá­ sával a leírt rezonanciakiemelés csökkenthető. Lejátszás közben a 10...20 Hz körüli gerjesztő rezgés nem csupán a lemezről származhat. Ide sorolhatók az utcai köz­ lekedésből az épületen át testhangként terjedő rezgések, a lépések vagy táncolás miatti padlórezgések és az erőteljes levegőmozgások is. Különleges eset az akusztikus vissza­ csatolás, amely akkor jön létre, ha a lemezjátszó közvetlenül a hangsugárzók hangterében van, és a testhang-visszacsatolás, ha a lemezjátszó éppen a hangdobozon van rajta. A jelen­ ség erős mélyhangú búgásként hallható, s a hangszedő ki is ugorhat a barázdából. E visszacsatolások ellen a porvédő tető lecsukása rendszerint nem nyújt kellő védelmet. A vissza­ csatolás akkor kerülhető el, ha a karrendszer a kávától füg­ getlenül, rugalmasan van felerősítve. Ha ez a felerősítés túl lágy, akkor a kar fokozottan érzékeny lesz a rázkódásokra, túl merev felfüggesztésnél pedig továbbra is fennáll az akusz­ tikus gerjedés veszélye. Mivel házi használatban a kar—hangszedő rezonancia­ kimérésére ritkán van mód, azt tanácsoljuk az olvasónak, hogy meglevő hangszedőjét csak akkor cserélje ki, ha az új hangszedőnek a régi karhoz való dinamikai illeszkedéséről a szaksajtó vagy megbízható ismerős útján már meggyőző­ dött. Nem véletlen tehát, hogy a szakcikkek a hangszedő mérési adataiban többnyire közlik a felhasznált kar típusát is. A kar dinamikai tulajdonságainak elemzésekor okvetlenül szólnunk kell arról is, hogy a hanglemez felülete még gondo­ san kiegyensúlyozott és vízszintbe állított tányérnál sem ideális sík, hanem mindig vannak kisebb-nagyobb egyenet­ lenségek, amelyek a kart függőleges irányú mozgásra kény­ szerítik. Emiatt a kart könnyen mozgathatóan, kis csapágysúrlódással kell megépíteni. Súrlódás nélküli csapágyazás esetén is gondot okoz a kar, ill. a hangszedő tömegéből eredő tehetetlenség. Emiatt a lemez hullámosságát a hangszedő nem követi hűen, hanem a hullámosság mértéke szerint növekszik 139

és csökken az az erő, amely a tűt ténylegesen a barázdához szorítja. E hatás független attól, hogy a tűerőt eredetileg rugó­ val vagy súllyal állítottuk-e be. A hullámosság világszerte nagy gond. Egy Amerikában készített statisztika szerint emiatt a lemezek 20%-ánál lejátszáskor torzítás, az előerősítő túlvezérlése vagy a tű ugrása következik be. Ámde különös módon olykor a nagyobb hullámosság kevésbé hallható hibát okozott, mint a lemezfelület kisebb, többé-kevésbé láthatatlan nagyságú hullámossága. Vizsgá­ latokat végeztek, miként lehetne a hangszedők frekvenciaés amplitúdóérzékenységét a műsor hasznos jeléhez, ill. a lemezhullámossághoz illeszteni. Először a lemezfelület egye­ netlenségeiről készítettek statisztikát. Ehhez függőleges irányban rögzített helyzetű kart és amplitúdóérzékeny hang­ szedőt használtak. A kimenő jelet, vagyis a lemez fordulatonkénti hullámosságmértékét, X —Y írókészülékkel rögzítet­ ték, Szúrópróbaszerűen kiválasztott 67 darab 33⅓ fordulatú

4.14. ábra Számos hanglemez hullámosságának statisztikus eloszlása

140

hanglemezről több, mint 200 mérési adatot készítettek (4.14. ábra). A kiértékelés legkisebb frekvenciáján, 0,5 Hz-en a leg­ nagyobb mért kitérés 0,64 mm volt. Ez több mint tízszer nagyobb a műsort tartalmazó barázda megengedett leg­ nagyobb kitérésénél! A kitérések amplitúdója 10 Hz kör­ nyékén már átlagosan 40 |im alatti. Említettük, hogy e frek­ vencia környékére esik a jól választott kar—hangszedő rend­ szerek saját rezonanciája. E ponton ismét kompromisszumot kell kötni. Hangfrekvenciás szempontból ugyanis az volna jobb, ha a rezonanciafrekvencia jóval 10 Hz alatt volna — pl. 2...5 Hz között — ámde a hullámosság miatt 10 Hz feletti rezonanciafrekvencia volna kedvező. Más szóval a hangfrekvenciás sáv alasó határán is tökéletes kar a hullámosságra rendkívül érzékeny. Ha az előbbi statisztika amplitúdóadatait sebességre át­ számítva ábrázoljuk, és ábránkat a hangszedőknél már meg­ ismert követési képesség jelleggörbéhez hozzáillesztjük, meg­ kapjuk a hangszedő és a kar követési képességének teljes képét, 1. a 4.15. ábrán. A követési képesség 10 Hz körüli

4.15. ábra SME 3009 karba épített Shure V 15—H hangszedő követési képessége 1 Hz és 1000 Hz között

141

minimuma azt jelenti, hogy ezen a frekvencián a rendszer rezonanciára hajlamos, nagyobb sebességű barázdát csak torzítva tud lejátszani. Figyeljük meg, hogy a követési képes­ ség minimumhelye miként illeszkedik a hullámosság sebes­ ségértékének és a műsor sebességértékének minimuma kö­ zötti szakaszba! Nem szabad a dinamikus engedékenységet még a lemez­ kopás csökkentése érdekében sem minden határon túl nagyra választani, mert ezáltal a teljes követési képesség görbéje a hullámosság szakaszába tolódik, s így a nagy követési képesség nem használható ki a hullámosság miatt. A szokásos 0,1...0,3 mm/cN engedékenységgel és 10...30g tömegű karokkal 16 Hz és 5 Hz közötti rezonanciafrekvenciák adódhatnak. Összefoglalva tehát, a hullámosság zavaró hatását csak úgy lehet optimálisan kicsivé tenni, ha a hangszedő enge­ dékenységét (c) és a kar tömegét (m) gondosan összehangol­ juk. E feladatban a 4.16. ábrához hasonló görbesereg meg­ adásával sokat segíthetnének a készülékgyártók, ám eddigi gyakorlatomban az itt bemutatott ábra az egyetlen ezen a téren. Eddigi fejtegetéseinkben a kar tömege alatt mindig a kar effektív tömegét értettük. Ez hasonló fogalom, mint amit a tűhegynél mozgatott effektív tömeg bevezetésekor ismer­ tettünk. A kar mozgatott tömege ugyancsak oly módon csökkenthető, hogy a kar felépítése könnyű szerkezetű, a hangszedőtartó perforált stb. Továbbá a kar nagyobb tömegű részeit, mint pl. az ellensúlyt, a mozgási tengelyek metszéspontjához a lehető legközelebb kell elhelyezni, mivel a tehetetlenségi nyomaték (inercia) a távolsággal négyzetesen növekszik. Ha egy 220 mm hosszúságú kar 6 g tömegű hangszedőtartójába egy 4g-os hangszedőt teszünk, akkor ezt 100 g tömegű ellensúllyal 22 mm-es távolságban egyensúlyoz­ hatjuk ki. A kar tehetetlenségi nyomatéka a hangszedő és a hangszedőtartó tömege következtében mintegy 500 • 103gmm2 lesz, az ellensúly miatt pedig 50 • 103 gmm2, vagyis tizedannyi. Egy egyszerű kísérlettel bárki meggyőződhet lemezjátszója 142

karjának minőségéről. Nem kell mást tenni, csak egy nagy­ méretű központosító lyukkal készített 45/perc fordulatú kislemezt a központosító tárcsa nélkül excentrikusán fel­ helyezni a lemeztányérra úgy, hogy a központosító lyuk széle érintse a tengelyt. Álló helyzetben helyezzük a tűt a lemezre, majd kapcsoljuk be a motort. Ha forgás közben a tű nem ugrik ki a barázdából, a kar inerciája megfelelően kicsi. Vigyázzunk, hogy e kísérlet közben a tű ne sérülhessen meg! Végezetül megemlítjük, hogy egy japán cég, a Matsushita Electric Industrial Co., közismertebb nevén a National kutatói elkészítették egy mozgásvisszacsatolású (MFB = motional feedback) hangkar mintapéldányát. Ebben az ellensúly mellett egy merülőtekercses tekercsrendszer van, amely megfelelő szabályozókörön keresztül megszünteti a 0...5kH z frekvenciasávba eső vertikális rezgéseket. így

4.16. ábra Különböző engedékenységű és tömegű hangszedők rezonanciafrekvenciája a Dual 1219 lemezjátszóban

143

biztosítani lehet a lemez hullámosságától független állandó tűnyomóerőt. Következő fejezetünkben sorra vesszük, hogy egy-egy jellegzetes kartípus milyen műszaki megoldások alkalmazá­ sával teljesíti az eddig leírt követelményeket. 4.2. HAGYOMÁNYOS RENDSZERŰ (EGY PONT KÖRÜL ELFORDULÓ) KAROK 4.2.1. KÜLÖNFÉLE ALAKÚ HANGKAROK

Jelenleg a lemezjátszók túlnyomó része hagyományos rend­ szerű karral épül, amelyekben a hangszedő egy függőleges tengely körül elfordulva halad a belső barázdák felé. A víz­ szintes követési szöghiba csökkentése érdekében a karokban a hangszedő megfelelő törésszögben van beállítva és a tűhegy a kar—tányér csapágy távolságon túlnyúlik. A vízszintes törésszög megvalósítására három jellegzetes karforma alakult ki: az egyenes, a tört és az S alakú kar. E három típusból egy-egy jellegzetes példa látható a 4.17., 4.18. és 4.19. ábrá­ kon. Az itt bemutatott I alakú egyenes kar Thorens TP 16 típusú, a hajlított, J kart a Shure angliai vállalata gyártja, típusa SME 3009, míg az S alakú kar Dániában, az Ortofon cégnél készül, jele AS 212. Azonos karhosszúság, túlnyúlás .és törésszög esetén mindhárom kartípussal egyforma követési szöghiba érhető el. Az egyenes (I) kar előnye a legrövidebb kiterített hosszból adódó kedvező dinamikai tulajdonság, míg a hajlított karok előnye az egyenes — és ezért csereszabatossá kialakítható — hangszedőtartó (shell). A TP 16 kar 8 mm átmérőjű anticorrodal alumínium­ ötvözetből készül, s kellő merevséget ad a 230 mm effektív hosszúságú karnak. A hangszedőtartó (TP60), amely egy rögzítőgyűrű oldása után levehető, magnéziumötvözetből, öntéssel készül. Ez csavarodással szemben ellenállóbb, mint .a mélyhúzott lemezből készült kivitel, de súlya mégsem növeli károsan a kar tehetetlenségi nyomatékát. A hangszedőtartóban a túlnyúlás és a barázdára merőleges helyzet beállít144

4.17. ábra Hagyományos, egyenes kar (Thorens TP 16) 0 Lemezjátszók és hanglemezek

4.18. ábra Hagyományos, tört kar (SME 3009)

145

ható. A kar mind vízszintesen, mind függőlegesen porvédett precíziós golyóscsapágy körül fordul el, ezek csapágysúrló­ dása több éves használat után sem változik meg. Más karoknál is megfigyelhető, hogy a vízszintes síkban fekvő csapágy tengelye nem áll a kar hossztengelyére merő­ legesen. Derékszögű vonalzóval ellenőrizhető, hogy ilyen esetekben a tengely a hangszedő szimmetriavonalára merő­ leges. Ez annyiban jelent előnyt, hogy a kar függőleges rez­ géseinél a barázda külső és belső felére egyenlő terhelés jut, kisebb a tű kiugrásának veszélye. Elgondolkoztató e Thorens-karral kapcsolatos adat: a napi 800 kar gyártási költségeinek 80%-át az egyedi mérések, ellenőrzések és beállítások teszik ki. Az SME kar kétféle hosszúságban készül, a 3009 kilenc, a 3012 tizenkét hüvelyknyi effektív hosszúságú. Vízszintes tengelyű felfüggesztése két hajszálpontos késéi, függőleges tengelyei miniatűr golyóscsapágyak. A krómozott kar varrat nélküli edzett acélcsőből készül, belsejében hengeres nemesfa betét csillapítja a hosszanti önrezgéseket. Korábban csak levehető hangszedőtartóval gyártották, újabban kínálják a karral egybeépített változatot is. A perforált alumínium hangszedőtartó (S 2) mindössze 6 gramm tömegű. Terve­ zésekor az inercia csökkentésére nagy gondot fordítottak: például a hangszedő felerősítő csavaijai nylonból vannak, amely harmadakkora fajsúlyú, mint az alumínium. A tűerőt és a kar hajlítása miatti csavaróerő kiegyenlítését ugyan­ azon súly két irányban való elmozdításával lehet beállítani. Az SME karok megalkotásuk (1961) óta a hagyományos karok között szinte konkurrencia nélkül a legjobbak a vilá­ gon, ezek a hangszedőteszteknél a leggyakrabban alkalma­ zott „semleges” karok. Az S alakú Ortofon kar 5...12 g tömegű hangszedők hasz­ nálatakor a két fő mozgási síkban egyensúlyban van, mind­ két mozgás parányi golyóscsapágyak körül történik. A tű­ erőt az ellensúly finombeállításával lehet szabályozni.

146

4.19. ábra Hagyományos, S alakú kar) (Ortofon AS 212)

4.2.2. KÜLÖNLEGES CSAPÁGYAK

A jellegzetes karformák bemutatása közben megemlí­ tettük csapágyuk fajtáját is. Kétségkívül leggyakrabban mi­ niatűr golyóscsapágyakat és késélcsapágyakat használnak hangkarokban, viszont ritkábban előfordulnak más, külön­ leges megoldások is. Ezekből ízelítőül ismertetünk néhányat.

A 4.20. ábrán jól megfigyelhető a Dual 1219 lemezjátszó kardanikus csapágyrendszere. A karsúrlódás csökkentése érdekében hagyományos golyóscsapágyak helyett négy, ed­ zett és finomra polírozott acélcsúcs nyugszik precíziós golyós­ csapágyakban. E megoldással a tengelyvonalak metszésétől 222 mm-re levő tűhegynél 7 mp-nál (0,07 mN) kisebb súr­ lódási értéket szavatolnak. Eredeti elképzelést valósítottak meg a nálunk kevéssé ismert francia ÉRA cég tervezői. MK3 és MK5 típusú le­ mezjátszóikon a karnak csak fiktív vízszintes tengelye van. Ennek a nem létező tengelynek két pontját egy-egy lemezrugópár keresztezési pontjai alkotják. A lemezrugópár egy­ mást valójában nem metszi (1. 4.21. ábra). Ha ezt a képze148

tes (fiktív) tengelyt a lemez síkjába helyezzük, akkor a lemez hullámosságából fakadó hangmagasság-ingadozás (warp wow) elkerülhető. Párizsban, az 1967. évi Elektroakusztikai Szalon Kiállítá­ son mutatták be az angliai Keith Monks Audio Ltd(KMAL)

4.21. ábra Lemezrugókkal megvalósított képzetes tengelyű karcsapágyazás (ERA)

149

újdonságát, az M9BA higanyérintkezős laboratóriumi hang­ kart. Csapágyazása végtelenül egyszerű, összesen egy függő­ leges helyzetű tűből áll, melynek hegye miniatűr golyós­ csapágyba illeszkedik (4.22. ábra).

A kar kiegyensúlyozása az ellensúly tologatásával, a tűerő beállítása egy finommenetes csavar forgatásával történik. A hangszedő tömegét, amely a kar törésszöge miatt a hossztengelyen kívül esik, az excentrikus furatú ellensúly elfordításával lehet kiegyenlíteni. A kart szilikonfolyadékkal töl­ tött csészébe nyúló lemezkék csillapítják. Elektromos hozzávezetés céljára egymástól elválasztott higanykamrák és azok­ ba benyúló érintkezőcsapok szolgálnak. Hangszedőcsere esetén nem kell a hangszedőtartó le- és feltételével és a kar újbóli egyensúlyoizgatásával bíbelődni, hanem a kart min­ denestől le kell venni a tűhegyről. Persze e karkülönlegességre is hat skating-erő, amelyet. permanens mágnesek taszító hatása egyenlít ki. Erről, és más skating-erő kiegyenlítési lehetőségekről a következőkben lesz szó. 150

4.2.3. A SKATING-ERÖ KIEGYENLÍTÉSE

A skating-hatás elemzésekor összefoglalóan azt állapí­ tottuk meg, hogy a skating-erő megfelelő állandó ellenerő­ vel kiegyenlíthető. Ezt az ellenerőt a jobb minőségű lemez­ játszókon használt „antiskating” szerkezet állítja elő. Legyegyszerűbb változatában egy tekercsrugó van a kar forgórészéhez erősítve, a rugó másik vége pedig a lemez­ játszó alkalmas pontjához van rögzítve. Efféle megoldás az olcsóbb készülékeken található, pl. Philips GA 317. A skating-ellenerő nem változtatható, értéke csak egyetlen tűerő esetén helyes, többnyire a gyárilag beállított tűerő módosítására sincs mód. Igényesebb készülékeken (pl. Philips 308, Dual 1219 stb.) az antiskating a rugó előfeszítésével megváltoztatható. Ehhez a rugó karral ellentétes végét elmozdíthatóan rögzítik, a kí­ vánt beállítás a megfelelő gomb tologatásával vagy elfordításával kívülről elvégezhető. A szabályozó mellett skála­ osztások vannak, amelyek a tűnyomóerő értéke szerint hite­ lesek, az antiskating-erő ennél lényegesen kisebb. Rend­ szerint több skálát is felfestenek egymás mellé, leggyak­ rabban a 17... 18 µm sugarú kónuszos és 5X17 µm elliptikus tűhöz, de legújabban már feltüntetik a diszkrét négycsator­ nás (CD—4) lemezekhez való bielliptikus tűk antiskating beállítási értékét is (Dual 701). Az antiskating-skála általában száraz lejátszás esetére vonatkozik, nedves lemeztisztító használatakor az antiskating-erőt kb. 20...30%-kal csökkenteni kell. A csökken­ tés mértéke sok mindentől függ, ezért legcélszerűbb nagy dinamikájú dob — vagy bőgő szóló műsorrészt tartalmazó lemez lejátszása közben hallás szerint beállítani a legtisz­ tább, zörgésmentes hangot. Egyetlen rugóval teljesen állandó értékű kiegyenlítőerőt nem lehet előállítani, mert miközben a kar befelé halad, a rugóerő kismértékben ugyan, de növekszik. Állandó erő­ forrásul a gravitáció szolgálhat, persze nem úgy, hogy a lemezjátszót vagy a kar függőleges csapágyazását megdöntjük! Megoldásként egy néhány grammos súlyocskát vékony 151

acélhuzalra vagy nylon zsinórral kell felfüggeszteni, s a huzal másik végét egy terelőkeréken át a karhoz kell erősíteni. Ha a terelőkerék és a kar között aránylag nagy a távolság, az antiskating-erő nagyjából független lesz a lemezsugártól, .míg kisebb távolság esetén a zsinór és a kar által bezárt szög, és az ellenerő a kar elfordulásakor csökken.

4.23. ábra Az SME 3009 kar fényképe

Zsinóros antiskatingnél a kiegyenlítőnyomaték változta­ tása súlycserével vagy az erő támadáspontjának tologatásá­ val végezhető el. Ez utóbbi megkönnyítésére a karokon meg­ felelő rovátkák vannak, amelyek egyikébe beakasztható a zsinór (lásd az SME karnál, a 4.23. ábrán). Azt, hogy adott hangszedő tű és tűerő esetén melyik súlyt, ill. melyik osztást kell használni, táblázatban szokták összefoglalni. Jól szer­ kesztett táblázatok nedves lejátszásához is útmutatást nyúj­ tanak. Gyári készülékek zsinóros antiskating-berendezését rendszerint a lemezjátszó-tulajdonosnak kell felszerelnie, e munka és a táblázatok használata egy kis figyelmet igényel. A zsinóros és a rugós megoldású skating-kiegyenlítéssel szemben leggyakrabban elhangzó kifogás, hogy mindkettő több kevesebb remegést visz a karra. Ez ellen teljes bizton­ ságot csak a mechanikai érintkezés nélküli rendszerek nyúj­ tanak. Ilyenek legegyszerűbben a mágneses erőhatás kihasz­ nálásával építhetők. 152

Mágneses antiskating található a korábban bemutatott Thorens TP 16 és az Ortofon AS 212 karokon. A TP 16 függőleges tengelyén arra merőlegesen egy hatpólusú mág­ nesgyűrűt helyeztek el, amelyik tehát a karral együtt forog. E gyűrűn kívül, az egyik átlóvonal mentén két kisebb per­ manens mágnes van. Az egyik a gyűrűtől állandó távolság­ ban van, míg a másik távolsága szabályozható. A skatingerőt a szabályozón négyféle lejátszási mód tűerőértékeihez lehet beállítani: kónuszos vagy elliptikus tűvel száraz le­ játszáshoz és kónuszos vagy elliptikus tűvel nedves leját­ száshoz. Lejátszás közben a kar forgása miatt a mágneses pólusok egymástól távolodnak, s a kiegyenlítőerő kismérték­ ben csökken. Célszerűen kialakított mágneskörrel a skatinghatást ideálisan ki lehet egyenlíteni. Mágneses elven működő antiskating található a Garrard Zero 100 lemezjátszóban is (1. 4.3.1. szakasz). Mágneses erőhatás azonban nemcsak két permanens mág­ nessel hozható létre, hanem elektromágneses úton is. így azután az elektronika az antiskating-megoldások között is megtalálható. A drezdai Rádió- és Televízióvételtechnikai Központi Laboratórium egyik szabadalma olyan lemezjátszó­ kart ismertet, amelyben egy áramjárta tekercs mágneses tere egy állandómágnesre hat. E mágnes a kar mozgó részé­ hez van rögzítve, ezt kívülről egy álló gyűrű veszi körül, amely a tekercset tartja. Az állandómágnes pólustengelye — a tekercs tengelyével vízszintes síkot alkotva — a kar közepes lejátszási helyzetében merőlegesen áll a tekercs tengelyére. Ezáltal az egész lejátszási sávban közel állandó nyomaték keletkezik, amelynek nagysága és iránya a tekercsen átfolyó egyenárammal szabályozható. A szabályozóelem egy potencióméter, amely akár lejátszás közben is beállítható. Az eljá­ rás különleges előnye, hogy tűrésérzékeny mechanikai erő­ tároló elemeket nem tartalmaz. E megoldásban lehetőség van arra, hogy a tekercs áramát csak a tű lemezre helyezése után kapcsoljuk be, így a leeresztés közben kifelé húzó erő nem hat a karra, s az pontosan függőlegesen mozogva a kívánt barázdába teszi a tűt.

153

4.3. ŰJ RENDSZERŰ KAROK A kargeometria ismertetésekor láttuk, hogy a vízszintes szöghiba nagyobb karhosszúság esetén csökken. E csökke­ nés azonban nem lineáris, hanem nagyjából exponenciális jellegű. Ez azt jelenti, hogy kb. 250 mm felett a karhosszú­ ság jelentős növelésekor a szöghiba már alig kisebbedik. Hosszú karok inerciája azonban — mint láttuk — szükség­ telenül nagy lehet. Hagyományos karok ezen kettős köve­ telménynek mindig csak kompromisszum árán felelhetnek meg. Megoldható a kérdés másképpen is, ez esetben viszont fel kell adni az egyszerű, tengely körül elfordítható kar előnyeit (gyártási tapasztalat, kezelhetőség stb.). Többféle módon is elképzelhető ugyanis, hogy a hangszedő megközelítően a vágófej nyomvonalán haladva érintőlegesen, „tangenciáli san” játssza le a barázdát. így a vízszintes követési szöghiba miatti torzítás valóban kicsivé válik. Felmerülhet persze a kérdés, hogy mit ér mindez, ha a lemezek hullámossága miatt függőleges szöghiba és vele együtt torzítás keletkezik? A kérdés jogos. De egy jó minő­ ségű hagyományos kar R=65 mm lemezsugáron mért víz­ szintes követési szöghibája ah legfeljebb 1°, s emiatt ν =80 mm/s modulációjú barázdában k2= 0,6% második harmonikus torzítás keletkezik, viszont 0,5 mm nagyságú lemezhullámosság egy 220 mm hosszúságú, tehetetlenség nél­ küli karnál

függőleges szöghiba-növekedést okoz. A kar tehetetlensége miatt azonban a hullámosságból eredő mozgás nem 220mm hosszúságú karon érvényesül, hanem a tűhegy—tűbefogó néhány millimétemyi hosszán, s emiatt a függőleges szög változása rendszerint 0,6° nagyságú. Ez azt jelentené, hogy egy 0,02...0,1° vízszintes szöghibájú tangenciális kar eredő torzítása a függőleges szöghiba miatt nem csökkenne jelen­ tősen. A tangenciális karok legfőbb előnye azonban éppen 154

az, hogy rövid kivitelben építhetők meg, és tehetetlenségük a hosszúsággal négyzetesén csökken. így dinamikai tulaj­ donságai jobbak, s kisebb a lemezhullámosság miatti függő­ leges szöghiba változás is. 4.3.1. A KVÁZITANGENCIÁLIS KAR

Ez valójában a hagyományos, tengely körül elforduló kar egyik elfajult esete, amely különleges kiegészítő részeivel a vízszintes szöghibát annyira lecsökkenti, mintha tangenciális kar volna. Az ötlet a Garrard cégtől, Angliából szár­ mazik. Még a kar elnevezése is a vízszintes szöghibára utal, típusa ugyanis Zero 100. Működési elve a 4.24. ábra alapján követhető. A hangszedőtartó nem állandó törésszöggel illeszkedik a karhoz, hanem a törésszög pontosan a tűhegy fölötti csapágy körüli elforgatással megváltoztatható. Az elfordítás szögének mér­ tékét a főkarral párhuzamosan futó vezetőkar szabályozza. Valamennyi, a kargeometriával kapcsolatos számítást szá­ mítógép végezte. A konstrukció legnagyobb nehézségét nem is ez, hanem a súrlódásmentes csapágyak elkészítése okozta: mivel a hangszedőtartó két csapágyon nyugszik, ezek leg­ kisebb remegése is közvetlenül a hangszedőre jut. Végül is a precíziós golyóscsapágyakat egy|karóra- és műszercsap­ ágyak gyártásában specialista külső cég készítette el. Szöghibamérés során azonnal szembeötlik a kar jellem­ zője: a maximális eltérés a barázdaérintőhöz képest 90 ív másodperc, ehhes képest a hagyományos karok esetén a külső barázdában mérhető szokásos két és fél fok pont százszor nagyobb (1°=3600 másodperc). A kar effektív hosszúsága 191 mm, a túlnyúlás értelemszerűen nulla. Mivel a hangszedő tengelye nem metszi a kar forgáspontját, skatingerő ugyanúgy keletkezik, mint a hagyományos karoknál. Kiegyenlítését egy, a karral együtt mozgó és egy álló korong­ mágnes taszítóhatása biztosítja. Az antiskating-erő nagysága a két előbbi mágnes közé betolható vaslemez mágneses sönthatásával változtatható. A Zero 100 kar kifejlesztéséért a Garrard cég 1971-ben 155

4.24. ábra Kettős forgáspontú, kvázitangenciális kar háromféle lemezsugáron (Garrard Zero—100)

156

Berliner-díjat kapott. (A Berliner-díjat, amelyet a hangtech­ nikai iparban elért műszaki eredmények elismerésére alapí­ tottak, eddig igen ritkán adták ki.) 4 3.2. TANGENCIÁLIS KAROK

Az igazi tangenciális kar „ritka, mint a fehér holló”. Meg­ bízható és mégis olcsó kivitel pedig egyszerűen nem létezik. Őshazája Amerika, ahol egykor a Marantz, később a Rabco gyártmányok bűvölték el a lemezgyűjtőket. A külön meg­ vásárolható Rabco ST—4, SL—8 és ST—7 mellett az első európai tangenciális kar a dán Bang&Olufsen gyárban készül, ez utóbbi „karon” még egy lemezjátszó is rajta van.

4.25. ábra Tangenciális kar (Rabco SL—8)

A Rabco SL—8E tangenciális kar működési vázlata a 4.25. ábrán látható. A kar hátsó pontja a lemez sugarával párhusamosan halad, a hangszedő így minden barázdát érintőlegesen játszik le. A változó barázdaemelkedés miatt a kar előtolása nem állandó, hanem szakaszos. Ha a hangszedő néhány tized millimétert halad befelé, a karon elhelyezett 157

érintkezők záródnak é§ egy szárazelemről táplált szervomotor működni kezd. A motor 500:1 arányú fordulatszámcsökkentő áttételen keresztül egy finom lánccal újra érintő­ leges helyzetbe húzza a kart. A szakaszos működés miatti legnagyobb vízszintes szöghiba 1/6°. Ehhez járul még két további jó tulajdonság. Egyrészt a kar nagyon rövidre épít­ hető (kb. 175 mm), így nagy engedékenységű hangszedők minden további nélkül használhatók. Másrészt a hangszedő tengelyvonala a végtelenben ugyan, de metszi a kar forgás­ pontját, így skating-jelenség nem keletkezik. A tangenciális karok még egy jellemző tulajdonsága, hogy meghatározott lemezrészletek kikeresése kicsivel tovább tart, mint a hagyo­ mányos kar esetén, azonban ez általában nem döntő szem­ pont. Az említett Bang & Olufsen Beogram 4000 típusú lemez­ játszó tangenciális karja 155 mm hosszúságú, optimális beállításban a vízszintes szöghiba 0,04°-nál kisebb. E kar mozgatása hasonló az előbb ismertetettéhez, az érzékelő­ rendszer viszont érintkező nélküli. A kar egy blendét moz­ gat, amely egy izzólámpa fényútját takarja. A fénysugarat fotocella érzékeli, a hibajel kiértékelését és a szervomotor működtetését több mint két tucat tranzisztor végzi. Egyéb­ ként e karba csak a B & O SP 15 hangszedő építhető be dinamikai egyensúlyozási megfontolások miatt. 4.4. KAR-ELEKTRONIKA Az előzőekben részletesen elemeztük, hogy a kar miként vezeti a hangszedőt a lemezen. Már csak egy csekély apró­ ságról, nevezetesen a hangszedő elektromos jelének kivezeté­ séről kell szólni. Az elvi kapcsolási rajzokon ezt egyszerűen egy árnyékolt vezeték feltüntetésével jelzik. Ügyelni kell arra, hogy ez a vezeték hajlékony legyen, s ne fékezze a kart mozgásában. Kellően flexibilis kivezetés érthető módon csak­ is finom, vékony huzalból készíthető. Csekély átmérőnél viszont a vezeték hangfrekvenciás ere és az árnyékolás túl közel kerülnek egymáshoz. Emiatt a kivezetés önkapacitása 158

megnövekszik, tehát a hangszedő nagyfrekvenciás jelét a karban levő vezeték söntöli. Az így keletkező veszteség jó minőségű karokban 20 kHz-en nem haladja meg az 1 dB értéket, ami kétcsatornás sztereo lemezek lejátszása esetén megengedhető. Egy átlagos minőségű sztereo kar azonban diszkrét négycsatornás (CD—4) lemezek lejátszására már kevésbé alkal­ mas, az 50 kHz környékén fellépő erős csillapítása miatt. Ezekhez csak olyan karok felelnek meg, amelyeknél a kive zetés szigetelése különlegesen kis dielektromos állandójú anyagból készült, azaz a kábel kiskapacitású. Az elektromos kivezetéssel kapcsolatban meg kell emlí­ teni még egy gyakran alkalmazott megoldást is. Egyes lemez­ játszókon a kar kivezetéseit egy mechanikusan vagy elektro­ mosan működtetett kapcsoló érintkezői rövidrezárják. Ön­ működő lemezjátszók esetén ugyanis a kart mozgató áttétel működése közben meglehetősen kellemetlen, erős zaj volna hallható. Nyugalmi helyzetében rövidre zárt hangszedőkön nagyon óvatosan végezzük a tűtisztítást. Ha lemezjátszónkon nincs rövidre záró szerkezet, a tűtisztítás közben hallhatjuk, hogy nem bánunk-e túl gorombán a rendkívül kényes tűbe­ fogással. Bizonyos előerősítők érzékenyek arra, ha bemenetűket a hangszedő kimeneti ellenállása helyett egyszerűen rövidrezárjuk. Ilyen esetekben vagy az előerősítőn, vagy a rövidrezáró kapcsolón változtatni kell. A kar elektromos vezetékeiről és a „csend”-kapcsolóról okvetlenül szólnunk kellett, azonban a kar-elektronikát nem ezek jelentik, hanem a különféle segédberendezések, mint pl. a befutójelzés és az elektronikus végálláskapcsolók. A Telefunken S 600 Hi-Fi lemezjátszóban érdekes újdon­ ság található. A lemezjátszó kezelőszervei mellett, jól látható helyen parányi ablak világít. Ha a kart levesszük a bakról, a fénypont kialszik, s csak akkor világít újra, ha a kar befelé mozgatása közben a tűhegy éppen a lemez befutó barázdája fölé kerül. Ez az optikai befutójelzés mechanikai érintkezők nélkül működik. A készülék alvázához egy izzólámpa van erősítve, amely előtt a karhoz rögzített fénymaszk mozog.. 159

A maszkon átjutó fényt üvegszálas optikai szálköteg vezeti a kijelzőablakhoz. Mivel a befutójelzés nagyban növeli a lemezjátszás kényelmét, várható, hogy a jövőben elterjednek a hasonló egyszerű vagy más elektronikus kijelzők. A nemzetközi hanglemezszabvány-ajánlás rögzíti az utolsó modulált barázda és a záróbarázda átmérőjét és a ki­ futóbarázda menetemelkedését. Mivel ezek az adatok nem azonosak a 17 cm-es és 30 cm-es lemezekre, nem lehet egy­ szerűen átmérőérzékelés alapján végálláskapcsolót készíteni. Megbízható végálláskapcsoló működtetéséhez ezért legjobb a lassan befelé haladó kar szögsebességének változását érzé­ kelni. (Hagyományos, mechanikai reteszelésű végálláskap­ csolók működtetéséhez jókora oldalirányú többleterőre van szükség, amelyet a korszerű, nagy engedékenységű hang­ szedők nem viselnek el károsodás nélkül.) A hazai kereskedelemben is árusított Lenco L 85 IC lemez­ játszó elektronikus végálláskapcsolója induktív rendszerű. Vizsgáljuk meg részletesen a működés elvét. Helyzetadóként egy 80kHz-en rezgő Colpitts-oszcillátor szolgál (4.26. ábra), amelyet egy, a hangkarral egybeépített induktivitás, a C3 kondenzátor és a TI tranzisztor alkot. A kar forgatásakor az állótekercs felett mozgó ferritelem ha­ tására az induktivitás és ezáltal a rezonanciafeszültség is megváltozik, mégpedig növekvő szögsebességnél arányosan nő a nagyfrekvenciás feszültség is. Egyenirányítás (Dl) után a jelet az első feszültségkomparátorra vezetik, a komparátor referenciaszintie a TP1 trimmerrel állítható be. Ezáltal biztűje ennel kisebb távolságra közeledik a lemez középpont­ jához, a komparátor a jelet a C8—RIO-ből álló differenciálótagra engedi, az erről kapott feszültséget az integrált áram­ kör második része felerősíti, és a jel a harmadik, ugyancsak kmparátorként működő részáramkörre kerül. Ez utóbbi kaomparátor áramkörében levő TP2-vel beállítható, hogy az integrált áramkör negyedik, erősítő része csak akkor kapjon, jelet, ha a kar befelé mozgása egy meghatározott sebességértéknél (1,6 mm/barázda) gyorsabb. Ennél nagyobb sebes160

ségen az erősítőrész jele egy illesztőtranzisztoron át műkö­ désbe hozza a kar felemelését és a készülék kikapcsolását kiváltó jelfogót. Szögsebesség-érzékeny végálláskapcsolót optikai eszkö­ zökkel is lehet készíteni. E megoldást alkalmazták pl. a Philips 212 electronic lemezjátszóban. Stabilizált feszültségről működtetett izzólámpa fényéből a hangkarra erősített takarólemez (blende) helyzetétől füg­ gően több-kevesebb fény jut a kadmiumszulfid alapú fényérzékeny (LDR) ellenállásra. Míg a kar a lemez szélén van, a fény akadálytalanul jut a fényérzékeny ellenállásra. Lemezfordulatonként egyre beljebb haladva azonban mindig keve­ sebb fény éri azt, ami által ellenállása és ezzel együtt a rajta eső feszültség egyre nagyobbá válik. A lemez műsoranyag­ gal vágott részén a feszültségváltozás egyenletesen lassú, a két csatolókondenzátoron átfolyó töltőáram olyan kicsiny, hogy a tranzisztorok bázispotenciálját nem befolyásolja. Viszont a kifutóbarázdában a blende már gyorsabban takarja a fény útját, mintsem azt a két előbbi kondenzátor és az R532, R466, ill. az R542 és R467 ellenállások által szabott időállandó megengedné, és ezért a tranzisztorok bázisára rövid pozitív impulzus kerül, amely a tranzisztorok egyikét nyitja és az indító áramkört visszabillenti kiindulási hely­ zetébe. E lemezjátszónál az önműködő kikapcsoláskor csak a tányér forgása szűnik meg, de a kar nem emeli fel a tűt a lemezről. Az induktív és a fotoelektromos végálláskapcsolón kívül megemlíthetjük még az egyik legkorszerűbb szilárdtestfizikai eszközzel, a Hali-elemmel felépített elektronikus vég­ álláskapcsolót is. Ez nem tartalmaz elektromos hango­ lásra kényes oszcillátort, sem korlátozott élettartamú izzó­ lámpát. Szerkezete mindössze egy álló helyzetű Hali-elem­ ből és a karral együtt mozgó állandómágnesből áll. A Hall­ elem egyik kapocspárján egyenáramot átfolyatva a másik kapocspárról a mágneses tér erősségétől függő feszültség vehető le. E feszültséget nagyérzékenységű differenciálbeme­ netű erősítő erősíti fel, a jelváltozást FET tranzisztoros differenciáló áramkör érzékeli, majd Schmitt-trigger és kap­ 162

csolófokozat következik. A Hali-elemes végálláskapcsoló a Pioneer PL—12 S electronic lemezjátszóban található. Kis tűnyomóerő és jóformán nulla csapágysúrlódású kar esetén bizonyos fokú kezelési ügyességre van szükség a hang­ szedő lemezre helyezésekor. Ezt gyakran még az is megnehe­ zíti, hogy a készülék rugalmas felfüggesztésű. E nehézsége­ ken könnyít a korszerű lemezjátszók karemelő szerkezete. A karemelő tulajdonképpen egy olyan áttétel, amelyik a kéz­ mozdulatokat biztosan vezetett karmozgássá alakítja át. Egyszerűbb esetben az áttétel közvetlen, precízebb készülé­ kekben hidraulikus vagy pneumatikus fék csillapítja a le­ eresztést, úgy, hogy a kar a kezelőgomb működtetésétől függetlenül lassan és finoman süllyed alá vagy emelkedik fel. Jól beállított csillapítás esetén a hangszedő 10... 15 mm ma­ gasból öt-hat másodperc alatt ér a lemezre. Otthoni eszkö­ zökkel a beállítás csak ritkán változtatható meg. Hidraulikus csillapításhoz nagy belső súrlódású szilikonzsír kell, ezt hasz­ nálva a késleltetés ideje nem függ a hőmérséklettől. Fontos, hogy leeresztéskor a kar csak függőlegesen mozog­ jon, s oldalirányban ne, mikrobarázdás lemezeken ugyanis milliméterenként 10...12 barázda van. Ez akkor biztosítható, ha a kar a leeresztés ideje alatt nem lebeg szabadon, hanem mindvégig a karemelő gumi bevonatára támaszkodik. A kezelés biztonsága tovább fokozható, ha a karemelő automatikusan működtethető. Legszebb példája ennek az EMT 950 stúdió-lemezjátszó, amelyben egy, a hajtástól független, zajmentes kis motor emeli vagy süllyeszti a kart. E motor kezdetben állandó gyorsulással hozza mozgásba a kart, ezután azonos sebességgel halad a kar, míg végül konstans lassulással fékezve fejeződik be a ciklus. A teljes művelet 0,2 s alatt játszódik le, sokkal gyorsabban, mint a kézi működtetésű karemelőnél, s mégis biztonságosabban. A Philips 209 S lemezjátszójában három motor található, az első a hajtómű motorja, a második a karemelőt működ­ teti az előzőhöz hasonló módon, a harmadik pedig kizáró­ lag a kar befelé és kifelé való oldalirányú mozgatását végzi. A teljesen automatikus működéshez természetesen hozzá tartozik a lemezátmérő érzékelése is. Ezt a Philips készülék­ ii*

163

ben a tányér felületén elhelyezett mechanikus érintkezők szolgáltatják. Egyedülálló megoldású viszont a Beogram 4000 készülék önműködő átmérőérzékelése: a világos színű tányéron su­ gárirányban 24 db keskeny, fekete gumicsík van. A lemez­ játszó egyébként tangenciális karjával párhuzamosan egy segédkar van elhelyezve, amely egy izzólámpát és egy foto­ cellát hordoz. Ha a tányér forgásban van, a világos és sötét sávok változását a fotocella elektromos impulzussorozattá alakítja. Bekapcsoláskor mindkét kar lassan befelé halad, és az impulzussorozat csak a lejátszani kívánt tetszőleges átmé­ rőjű lemez elérésekor szűnik meg, s ekkor ereszkedik a le­ mezre a hangkar. Célszerűen tervezett logikai áramkörök biztosítják, hogy a kar sem álló lemeztányérra, sem pedig lemez nélkül forgó tányérra nem ereszthető le. Végül megemlítjük azt az elektronikus lemezjátszót, ame­ lyet a 16. párizsi Nemzetközi Akusztikai Kiállításon a Scientelec cég mutatott be. E lemezjátszó tányérja függőleges síkban forgott, s a kart mereven rögzítették a készülékhez. Viszont a tányér minden egyes körülfordulás közben a pilla­ natnyi barázdaemelkedéssel előrébb haladt egy egyenes vonal mentén. Találóan „tangenciális tányérnak” is nevezhetnénk. A készülék kereskedelmi forgalomba nem került, csupán annak bemutatására szánták, hogy mire képes ma az elekt' ronika és a finommechanika.

164

5. A HAJTÓMŰ

A műszakiak körében oly kedvelt „építőkocka-elv” a le­ mezjátszók között is elterjedt. Tehát nemcsak tetszőleges minőségű hangszedők és nagy értékű precíziós hangkarok vá­ sárolhatók meg külön-külön, hanem hajtóművek is. Ezek egy lemeztányérból és egyszerűbb vagy bonyolultabb forgató mechanizmusból állnak. Leggyakrabban azonban mindezek gyárilag egybeépítve találhatók meg a lemezjátszó dobozá­ ban. E fejezetünket az áttekinthetőség kedvéért a hajtóművet és a lemezjátszó összeépítését különválasztva tárgyaljuk.

5.1. KÖVETELMÉNYEK, MINŐSÉGI JELLEMZŐK A hajtómű feladata első pillanatban rendkívül egyszerű­ nek tűnik. Nincs másra szükség, minthogy a lemeztányért állandó fordulatszámmal forgassa. A gondot éppen a „nincs másra szükség” és az „állandó” szavak tartalmának kielé­ gítése okozza. Kicsit részletesebben: állandó fordulatszámra van szükség akkor is, ha a hálózati feszültség ingadozik, ha a lemeztörlő fékező hatása lejátszás közben változik, vagy a lemezjátszó környezeti hőmérséklete emelkedik. A forgás­ nak teljesen rezgésmentesnek kell lennie, a remegés ugyanis közvetlenül a lemezre jut és zavaró modulációt okoz. A hajtómotornak kellően nagy nyomatékúnak kell lennie, hogy a terhelésváltozásokat kiegyenlíthesse és a lemeztá­ nyért lehetőleg gyorsan az üzemi fordulatszámra pörgesse fel. A motor ne állítson elő szórt mágneses teret, mivel az a mágneses hangszedőkben búgófeszültséget indukálhat. Végül, 165

de nem utolsósorban mind.ezt többórás — stúdiókörülmények között napi 24 órás — tartós üzemben is biztosítania kell. A hajtóművel szembeni követelmények alapját a DIN 45 500 szabvány 3. lapja foglalja össze. Eszerint a percen­ kénti 33 1/3, ül. 45 fordulatszámot +1,5 és —1% tűrésen belül kell tartani. Percenként fél fordulat eltérés 33 1/3-hoz képest pontosan 1,5%, azaz 1000 Hz-nél 15 Hz hangmagas­ ság-növekedést jelent. Ez egynyolcad hangköznyi eltérést okoz, ami az emberi fül számára észrevehetetlen. Sokkal érzékenyebb viszont a fül a rövid idejű hangmagas­ ság-ingadozásokra, amelyek frekvenciamodulációt jelen­ tenek. Ha az 1000 Hz-es zongorahang másodpercenként négyszer 1,5 Hz-nél, azaz 0,15%-nál többet változik, akkor az már észrevehető! Lassú, 0,5...4Hz közötti ingadozások kellemetlen nyávogást (angolul: wow), ennél szaporább 4...100Hz-es ingadozások (flutter) a hangtisztaság elmosó­ dását okozzák. Mivel a fül a 4 Hz körüli (nyolcad lemezfordulatnyi) eltérésekre a legérzékenyebb, a hajtómű rövid idejű hangmagasság-ingadozását az 5.1. ábra szerinti szűrő­ vel „súlyozva” mérik. A mért ingadozás csúcsértéke a szi­ gorúbb jellemző, az effektív érték közlésével a hajtóművet kedvezőbb színben tüntetik fel a készülékgyártók. A DIN 45 500 korábban 0,2% fordulatszám-ingadozást engedett meg, ezt az értéket 1970 novemberében 0,15%-ra szigorították. Az élvonalbeli lemezjátszók hangmagasság­ ingadozása 0,1 % alatt van. Ez a követelmény meglehetősen szigorú, ugyanis a lemez­ középponti lyuk szabványban megengedett 0,2 mm-es excentricitása, 100 mm sugarú barázdában 0,2%hangmagasság­ ingadozást okoz, amelynek frekvenciája 0,55 Hz, s így súlyo­ zás után 0,078 %-ot jelent. A hangmagasság-ingadozás méréséhez a DIN 45 545 sze­ rint készített mérőlemezt kell használni. Ennek kívül egy kon­ centrikus beállítóbarázdája van, amelynek segítségével a lemez központosítható. A frekvenciaingadozás (löket) hangfrekvenciás FM mérővevővel (pl. EMT 424) értékelhető ki. Amerikában néhány éve még 0,5...200 Hz közötti sávban

166

súlyozás nélkül mérték a hangmagasság-ingadozást, de 1972 óta ott is az előbbi súlyozással mérnek. További minőségi jellemző a hajtómű zaja („dübörgés”). A dübörgés vagy lemezjátszózaj (angolul rumble, németül Rumpel, s a magyar szakzsargonban „rumpli”) kisfrekvenciájú zaj, amely a futómű forgó részeiből a karon vagy a tá­ nyéron át a hangszedőre jut. A dübörgés mértéke egy adott kivezérléshez képest mért zajszinttel fejezhető ki. Ennek mérésére többféle előírás létezik, amelynek alapján vagy lineárisan mérik a zajfeszültség kisfrekvenciás részét, vagy súlyozószűrővel halláshelyesen értékelik a dübörgési zajt. Először vegyük sorra, hogy mit követelnek meg a szabvány előírásai, majd nézzük meg, hogy mit követel a fülünk. A lemezjátszózaj lineáris mérését a NAB, a DIN és az IEC szabványok szerint 10...500Hz közötti tartományban kell végezni, a lemezhullámosság miatti zajt 10 Hz alatt 6dB/oktáv meredekségű, a lemez alapzaját pedig 500 Hz felett 12 dB/oktáv meredekségű szűrővel kell csökkenteni. (Ez nem súlyozás, hanem méréstartomány-korlátozás.) A magyar

5.1. ábra A hangmagasság-ingadozás mérés súlyozószűrőjének frekvencia­ menete

167

szabvány mindkét sávhatáron 12 dB/oktávot ír elő. Az így kapott eredmény a súlyozatlan zajszint. A dübörgés zavaró hatását a fül hallástani tulajdonságainagy figyelembevételével az 5.2. ábra szerinti súlyozószűrővel mérhetjük. A mért érték az ún. súlyozott zajszint. E súlyozás következménye, hogy az így mért adat az egészen mély össze­ tevőket nem tartalmazza, s így a számérték kedvezőbb, mint

5.2. ábra Lemezjátszózaj-mérés lineáris- és súlyozószűrője (A)

a lineáris mérés eredménye. Emiatt azonban a lemezjátszók minőségének megítélésére kevésbé alkalmas. A DIN elő­ írása: legalább —35 dB súlyozatlan és legalább —55 dB súlyozott zajszint. Megjegyezzük, hogy e két fontos mérő­ számon kívül tengerentúl kedvelt még a Relatíve Rumble Loudness Level (RRLL) és az Audible Rumble Loudness Level (ARLL) használata is, amelyek más görbe szerint súlyozottak, de az eltérés nem jelentős. A vonatkoztatási jel az említett szabványokban külön­ böző, más-más mérőlemezhez igazodik: 168

NAB DIN IEC MSZ

100 Hz 14 mm/s 315 Hz 54,2 mm/s (azonos: 1000 Hz 100 mm/s) 315 Hz 38,3 mm/s (azonos: 1000 Hz 70 mm/s) 100 Hz 22,8 mm/s

mono vágás sztereo vágás sztereo vágás mono vágás

Ez azt jelenti, hogy egy sztereo lemezjátszó zajszintje a NAB szerint —35 dB, a DIN szerint —42 dB, az IEC szerint —39 dB, az MSZ szerint —37 dB. Várható, hogy a közel­ jövőben egységesen az 1000 Hz-es teljes kivezérlésű jel lesz a vonatkoztatási szint. Továbbá az egységes mérési feltéte­ lek érdekében a mágneses hangszedők előerősítőinek frek­ venciamenetét is valószínűleg ki kell egészíteni egy újabb mély­ frekvenciás törésponttal; például így: 75/318/3180/7950 (µs. Ezáltal a kisfrekvenciás oldal frekvenciamenete és erősítése egyértelműen meg lesz kötve. Vizsgáljuk meg ezután, hogy függetlenül a szabványok meglehetősen rendezetlen előírásaitól, mekkora zajszintet igényel az emberi fül. Jó minőségű hanglemezen 50 dB dinamika elérhető, ami 25 fon alapzajú lehallgatóhelyiségben 75 fon maximális hangerőt jelent. A hajtómű zaja nem hall­ ható, ha kisebb értékű a helyiség zajánál. Ez az 5.3. ábra szerint a 25 fon és 75 fon hangosságot jelentő görbék kisfrekvencián mérhető különbségéből leolvasható, 100 Hz-en kb. 40 dB, 40 Hz-en kb. 33 dB. Fülünk követelménye tehát 40 dB súlyozatlan, ill. kb. 60 dB súlyozott jel—zaj viszony. Jó minőségű lemezjátszók ezt ténylegesen teljesítik is. Érdemes az ábra kapcsán megjegyezni még azt is, hogy a szóban forgó hallgatási szinten 100 Hz-hez 5...6dB, 40 Hz-hez kb. 16... 18 dB mélyhangemelés tartozik. Ha ennél szükségtelenül nagyobb mélykiemelést alkalmazunk, akkor még jó minőségű lemezjátszó dübörgése is hallhatóvá válhat — viszont ezért ne a lemezjátszót hibáztassuk. A DIN 45 544 dübörgésmérő hanglemez aprólékos vizs­ gálata azt mutatta, hogy 60 dB súlyozatlan, ill. 75 dB súlyo­ zott jel—zaj viszony a lemezekkel és lemezjátszókkal szem­

169

beni követelmények fizikai határát jelentik, Gondoljunk ugyanis arra, hogy a 100 mm/s sebességű 1000 Hz-es baráz­ dához képest 40 dB-lel kisebb zaj amplitúdója 25...30Hz-es rezgésnél körülbelül 1 |im nagyságú.

5.3. ábra Hallástani követelmények a lemezjátszózaj értékére E zaj nem zavaró, ha halkabb a lakószoba zajszintjénél (25 fonos görbe) A lemezjátszó zaja ezért 100 Hz-en legalább 40 dB-lel, 30 Hz-en pedig 33 dB-lel legyen kisebb a műsor hallgatási szintjénél

5.2. HAJTÁSI MÓDOK 5.2.1. DÖRZSHAJTÁS

Rendkívül elterjedt, megbízható hajtási mód, az olcsóbb készülékekben épp úgy megtalálható, mint a rádióstúdiók nagy lemezjátszóiban. Ennél a hajtási módnál a hajtómotor és a lemeztányér között egy gumibevonatú kerék létesít kapcsolatot, 1. az 5.4. ábrát. E kerék a gyors fordulatú motortengelyt kis át­ mérő mentén, a lassú fordulatú tányért pedig nagy átmérő­ 170

nél érinti. Felülnézetben megfigyelhető, hogy a tányéron belüli közlőkerék esetén a motor forgásiránya a tányéréval ellentétes, a tányéron kívüli közlőkereket azonos forgás­ irányú motor hajtja.

5.4. ábra Külső és belső peremes dörzshajtás

A dörzshajtást leggyakrabban nagy fordulatszámú aszink­ ron vagy szinkron motorokkal használják. Ezek szinkron fordulatszáma 50 Hz-es hálózaton a motor pólusszámától (2...4) függően 3000 vagy 1500 percenként. Mivel 331/3 fordulaton egy lemeztányér 300 mm átmérőjű belső pereme percenként 31 415 mm utat tesz meg, ez 1500 fordulatú motortengelynél 6,67 mm, 3000 fordulaton 3,33 mm átmé­ rőjű motortengelyt jelent. Figyelemreméltó, hogy e számítás­ ban a közlőkerék átmérője közömbös, ugyanis ez az egyik oldalon felvett elmozdulást a másik oldalon változatlanul 171

leadja. Nem közömbös viszont a dörzskerék fordulatszáma. Ez 40 mm átmérőjű közlőkeréknél percenként 250 körüli, ami átszámítva, másodpercenként 4,1 Hz. Észrevehetjük, hogy ez éppen a fül hangmagasságingadozás-észlelésének a leg­ érzékenyebb pontja. Vigyázni kell tehát nagyon, hogy a dörzs­ kerék minden egyes körülfordulása közben azonosan érintse a tányért, ill. a motortengelyt. E célból a gumibevonatnak teljesen egyenletesnek kell lennie. A dörzskerekes erőátvitel a gumifelület kopásával jár együtt, ezért lehetőleg kemény­ gumi anyagot készítenek. így viszont a motortengely rez­ gései alig csillapítva kerülnek a tányérra. Üzemen kívül a gumigörgőt nem szabad a motortengelyhez nyomni, mert a meleg tengelyt egy ponton érintő gumi alakja szinte javíthatatlanul megváltozik. Ezért azt javasoljuk, hogy a lemezjátszónkhoz mindig legyen tartalékban egy darab új gumikerék, lehetőleg bádogdobozban, levegőtől elzárva. Ér­ demes megjegyezni, hogy az 50 mm átmérőjű gumigörgő 25 µm nagyságú felületi hibája már 0,1% hangmagasság­ ingadozást okoz, gumialkatrészt ennél pontosabbra készí­ teni pedig nemigen lehet. A dörzskerekes hajtás jellegzetes tulajdonsága a 4... 100Hz tartományba eső hangmagasság-ingadozás és dübörgés. E hajtáshoz nagy fordulatszámú, de rendszerint kis méretű motorok kellenek. A motorok indítónyomatéka viszonylag nagy, a tányér forgása a névleges fordulatszámot hamar eléri. Egyszerűen megoldható a fordulatszám-változtatás. Leg­ gyakoribb megoldás a motortengely lépcsős kialakítása, a különböző átmérők a kívánt fordulatszámoknak felelnek meg. A fordulatszám pontossága a motortengely átmérőjé­ től függ, ennek kúpos kialakításával és a közlőkerék magas­ ságának változtatásával egyszerű fordulatszám-finomszabályozást lehet készíteni. Ez lehetővé teszi, hogy a lemeztányér fordulatszámát pontosan beállíthassuk, de mód van a helyes fordulatszám szándékos megváltoztatására is. Erre akkor lehet szükség, ha valaki egy zenedarabot lejátszás közben hangszerén kísérni akar. Ha például a zongorája a 440 Hz-es kamarahanghoz képest fél hanggal lejjebb hangolódott 172

173

— ami gyakran megesik — a lemezjátszó fordulatszámát 6%-kal kell csökkenteni. Egyedülálló megoldású a Lenco L75 lemezjátszó fordulatszámváltó mechanikája (5.5c ábra). A vízszintes tengely körül forgó négypólusú aszinkron moto­ ron egy mindkét végén csapágyazott kúpos tengely van, s ehhez csatlakozik a dörzskerék. A dörzskereket a kúpos tengely mentén hosszirányban elmozdítva a fordulatszám ugrásszerű átmenet nélkül folyamatosan változtatható 15... 18 és 30...86 percenkénti fordulatszám között. A sebes­ ségválasztó kar a szabványos 162/3, 331/3, 45 és 78 fordulat­ számoknak megfelelő, jól definiált helyekre bármikor be­ állítható. Kevésbé elterjedt, bár nagyon jó hajtási mód a javított dörzshajtás. Legismertebb képviselője a Thorens TD 124 hajtóműve. Ebben igyekeztek a dörzshajtás előnyeit meg­ tartani és hibáit kiküszöbölni. A szokásos dörzshajtás hiba­ forrása az, hogy a gyors fordulatú motor egyszeri áttételezéssel hajtja a tányért. Emiatt a motortengelyt kis átmérőjűre kell készíteni, ami mechanikai hatásokra és a gyártási tűré­ sekre elég kényes. A javított dörzshajtás (1. az 5.6. ábrát) kettős áttétellel működik. A motortengelyen gumiszíj fut, amely egy közbenső kereket hajt. Ez percenként már csak néhány százat fordul, így az ezen kialakított lépcsőstárcsa deformáció veszélye nélkül forgatja a dörzskereket. A motor­ test remegése a gumiszíjon nem jut át a tányérra. Szellemes megoldás biztosítja, hogy a hajtómű az amerikai 60 Hz frek­ venciájú hálózaton is működhessen: ez esetben a gumiszíjat a motortengely másik, kisebb átmérőjén kell futtatni. Mivel a feszültségingadozás és a terhelésváltozás hatásának csökkentése miatt a szükségesnél nagyobb teljesítményű aszinkron motort kell használni, ez lehetővé teszi a finom fordulatszám-szabályozás fékezéssel való megoldását. Ter­ mészetesen csak súrlódásmentes féket lehet használni, ilyen az örvényáramú fék. A lépcsőstárcsán egy nagyobb átmérőjű, jól vezető réz (vagy alumínium) korong is van, melyet egy állandómágnes sarkai fognak közre. A mágnes helyzetének változtatásával vagy a mágneskör söntölésével az örvény­ áramú fékezés és ezáltal az aszinkron motor fordulatszáma 174

kismértékben változik. Az egyenletes fékezés érdekében az örvényáramú korong ferromágneses zárványokat nem tar­ talmazhat.

175

5.2.2. SZÍJHAJTÁS

A legtöbb hangamatőr többé-kevésbé titkolt vágya egy házi készítésű vagy még inkább egy jó hírű gyári, szíjhajtású lemezjátszó. Egy nagy fordulatszámú motor és lemeztányér között közvetlen szíjhajtást nehéz csúszásmentesen elkészí­ teni. A szíj hajtóoldalán a motortengely fordulatszáma ezért nem lehet több percenként 375-nél. Amíg az ilyen kis for­ dulatszámú villanymotorok még nem voltak gazdaságosan gyárthatók, addig az aszinkron motorok gyors fordulat­ számát dörzskerekes áttétellel lassították a fenti értékre. Ilyen közvetett szíjhajtás látható pl. a Beogram 1202 lemez­ játszóban (5.7. ábra). Ma már a kis fordulatszámú motorok egyszerűen gyárt­ hatók és ezek a korszerű lemezjátszókban széleskörűen el­ terjedtek. A legegyszerűbb esetben a szíj a motor tengelyén és a tányér külső peremén fut. Más megoldásban a szíj egy belső tányért hajt, amelyik a lemeztányérnál kisebb átmérőjű. A szíj gumiból vagy újabban poliuretánból készül. Ez utóbb hővel, nedvességgel és olajjal szemben is ellenálló. Keresztmetszete négyzetes, lapos, ritkábban kör alakú. E szíjak rugalmassága lényegesen nagyobb, mint a dörzskerekeké, és így a hajtómotor remegése sokkal nagyobb csillapításon át kerül a lemeztányérra. Ezért a szíjat a motor és a tányér között lehetőleg hosszú szakaszon szabadon kell vezetni. A szíjhajtás fordulatszám-csökkentő áttétele a hajtó és hajtott átmérők alapján csak közelítéssel számítható ki. A szíj ugyanis nem a belső átmérő kerületével hajt, hanem annál nagyobb átmérőével (a semleges száléval), amelynek helyzete viszont a rugalmasságtól függ. A sebességváltást leggyakrabban úgy oldják meg, hogy a szíjat a motortengely nagyobb vagy kisebb átmérőjén futtatják. A rugalmas szíj könnyen elviseli az átmérő­ változást, azonban a „szíjátdobást” csak forgó motorral szabad elvégezni, különben a szíj egy kis részén tartósan megnyúlik, s ez a hangmagasság-ingadozás növekedésében nyilvánul meg. Vannak azonban olyan konstrukciók is, amelyeken nem is lehet másképpen, csak forgó motorral 176

12 Lemezjátszók és hanglemezek

sebességet váltani (Dual 601, Thorens TD 160). Szép és szinte teljesen tökéletes megoldás, ha a szíj átmérőváltozta­ tás nélkül fut a motor tengelyén, és sebességváltoztatáskor a motor fordulatszámát elektronikusan szabályozzuk. Ké­ sőbb részletesen ismertetünk ilyen szabályozó áramköröket. A szíjhajtás jellegzetes tulajdonsága a viszonylag korláto­ zott erőátvitel. Ez többnyire a tányér hosszú felfutási idejében nyilvánul meg. Üzem közben a kis erősátvitel határozottan kívánatos, ugyanis ekkor lehetőleg a tányér lendületének kell biztosítania az egyenletes forgást. Minden szíjhajtás az áttétel nagyságától és a hajtófelület kiképzésétől függően többékevésbé hajlamos a csúszásra, ez kis lendületű lemeztányé­ roknál hangmagasság-ingadozást okozhat. Ezért sohasem szabad a szíj felületét ujjal megfogni. Az esetleges ujjlenyo­ matokat alkohol osvattával kell lemosni. Erősebb tisztítószerekkel vigyázzunk, nehogy a szíj anyagát feloldjuk. Idő­ vel a szíjak is keményednek, ezért alkalmanként ki kell cse­ rélni azokat. Szíjhajtással tehát kis dübörgésű lemezjátszók készíthetők, ilyen a hazai gyártmányú CBO—21 (BEAG), a Tesla NC440, a Philips GA308, a Lenco L85IC, a Thorens TD125 és TD 160 stb. De térjünk vissza a szíjhajtás jellegzetesen kis erőátvitelére. Ez megmagyarázza azt is, hogy szíjhajtással készített jó minőségű készülékek között félautomata vagy netán lemez­ váltós rendszerű nem akad. Minthogy az amerikai vásárlók körében az önműködő berendezések mindig nagyon ked­ veltek, megszületett a szíjhajtású Hi-Fi lemezjátszó öszvér­ változata is (Elac gyártmány, típusa: PC 830). Ebben a tányér felfutási idejére és a lemezváltó, ill. karmozgató mechanika működtetésének idejére a tányér peremén dörzshajtás szolgáltat kellő erőtöbbletet. Lemezjátszás közben a dörzskerék nem ér a tányérhoz, ilyenkor azt csak a szíj hajtja. Különleges kivitelű az EMT 928 típusú stúdiólemezjátszó hajtása is: itt közel egymáshoz két teljesen azonos szíj fut. E kettőzés csökkenti a szíj csúszását (kicsi lesz a hangmagasság-ingadozás) s fokozza az üzembizonságot, mivel a lemez­ játszó egy szíj elszakadásakor nem áll le. 178

5.2.3. KÖZVETLEN HAJTÁS

Logikusnak tűnik a következtetés, hogy a lemezjátszó dü­ börgése akkor lesz a legkisebb, ha a lemeztányémál gyor­ sabban forgó alkatrész nincs a készülékben. Dús fantáziájú amatőrök ezért gyakorta töprengtek rugóerővel vagy gravi­ tációs erővel, esetleg levegő vagy vízenergiával közvetlenül hajtott lemezjátszó készítésén. Ma már mindez a múlté, a mai fejlettségű elektronikával ugyanis már lehet 331/3 percen­ kénti fordulatszámú motort alkotni. Az ezzel felépített lemez­ játszó hajtószerkezete végtelenül egyszerű, a tányért a mo­ torra kell helyezni, ez az egész. A motor tengelyén fordulatszám-érzékelő is van, ez állandó visszacsatolással biztosítja, hogy a tányér fordulatszáma a terheléstől függetlenül állandó legyen. A fordulatszám meg­ változtatása a motor vezérlőelektronikájában egyszerű átkap­ csolással megoldható. Az említett vezérlőelektronika szinte kivétel nélkül magába a motortestbe van beépítve. Vegyük sorra a közvetlen hajtás minőségi jellemzőit. Hangmagasság-ingadozás gyakorlatilag nincs, az elektronika azonnal beavatkozik, ha a fordulatszám kismértékben meg­ változik. A közvetlen hajtású lemezjátszók hangmagasság­ ingadozását csak gondos, mikroszkóp alatt centírozott mérő­ lemezzel lehet kimutatni. Van azonban egy sajátos követ­ kezménye is a közvetlen hajtásnak. Amiatt, hogy a lemez­ tányér a motoron van, a lemeztányér a motorrezgésektől nincs elszigetelve. Motorrezgések pedig éppen az előbb említett azonnali szabályozás miatt keletkeznek. Érthető, hogy egy forgó tömeg sebességingadozásait csak viszonylag nagy áramimpulzusokkal képes a motor kiegyenlíteni, ezek viszont mechanikai lökéseket jelentenek. Ezért azután a közvetlen hajtású lemezjátszók dübörgése a 8...22 Hz közötti tartományban jelentős lehet, nagy pólusszámú motorok esetén még szaporább frekvencián is észrevehető. Elméleti­ leg ez a hiba csak inercia nélküli tányérnál szűnik meg tel­ jesen. Fenntartás nélkül igaz viszont, hogy a közvetlen hajtás­ ban idővel öregedő gumialkatrészek nincsenek, s így rend­ 12*

179

szeres karbantartás nélkül sem változik a hajtómű minősége. Várható, hogy a közvetlen hajtási mód mind az egyszerűbb, mind pedig az igényesebb készülékek között egyre inkább elteljed. 5.3. MOTOR-ELEKTRONIKA 5.3.1. MOTORTÍPUSOK

Az egyes hajtási módok ismertetése során említettük, hogy az adott hajtási mód milyen típusú motorral működik leg­ kedvezőbben. Legrégebben a dörzshajtás alakult ki, amely nagy fordulatszámú motorokkal működik. Ezek leggyak­ rabban aszinkron vagy szinkron motorok. Az aszinkron (vagy más néven indukciós) motorok forgó­ része sok réz vezetékdarabból áll, amelyek végei egymással össze vannak kötve. Ezért a motorokat rövidrezárt forgórészűeknek is nevezik. A forgórész az állórész pólusai között helyezkedik el. Az állórész mágneskörét kívülről tekercs veszi körül, amelybe áramot vezetve az állórészben forgó mágneses mező keletkezik, s ez a motort forgásban tartja. Indításhoz a mágnestér szimmetriáját meg kell bontani: rövidrezárt rézmenettel („árnyékolt pólusú motor”) vagy indítókondenzátorral. A forgórész fordulatszáma azonban mindig kisebb, mint a mágneses mező „fordulatszáma”, vagyis azzal nincs szinkronban. A szinkron fordulatszám elérése esetén ugyanis nem indukálódna áram a forgórész vezetőiben, és a motor nyomatéka zérus volna. Mivel a forgó­ rész csapágysúrlódása is jelent bizonyos fékezőnyomatékot, a motor fordulatszáma üresjárásban is a szinkron fordulat­ szám alatt marad. A tényleges fordulatszám függ a tápfe­ szültség értékétől és a terhelés nagyságától. Állandó fordulat­ szám tehát csak kellően nagy nyomatéktartalékú, azaz túl­ méretezett motorral érhető el. Egy jellegzetes aszinkron lemezjátszómotor (Philips 9904 122 05 311 típus) főbb adatai: indítónyomaték (n = 150/min.) max. nyomaték 180

20 cNm 30 cNm

fordulatszám a max. nyomatékon max. leadott (mechanikai) teljesítmény fordulatszám a max. leadott teljesítménynél fordulatszám terhelés nélkül felvett elektromos teljesítmény terhelés nélkül

2000/min. 0,6 W 2200/min. 2850/min. 6W

Szerkezetileg jelentősen különböznek az indukciós moto­ roktól a szinkron motorok. Ezekben a forgórész állandó­ mágnes, az állórészben pedig a hálózat frekvenciájával azo­ nos ütemben lüktető mágneses mező van. E mágneses tér két, egymással szemben haladó körforgó mágneses tér ere­ dőjeként is tekinthető, s valóban a forgórész mindkét irány­ ban képes forogni. A helyes forgásirányt mechanikai rete­ szeléssel vagy elektromos úton lehet elérni. Egyetlen póluspár (kér pólus) esetén a forgórész a váltakozóáram egy periódusa alatt körbefordul, a motor fordulatszáma:

A fordulatszám nem függ sem a hálózati feszültségtől, sem a terheléstől. Ha a forgórész póluspárjainak száma p, akkor az periódusonként 360°/p szöggel fordul el, s így egy négypólusú p =2) motor fordulatszáma:

A szinkrón motor rezgése általában kisebb, mint az aszinkron motoré, bár a forgórészben levő állandómágnes miatt a forgásban „pólusugrások” vannak. Ennek zavaró hatása jelentősen csökkenthető a pólusok számának növe­ lésével: például egy 24 pólusú szinkron motor fordulatszáma n=250/min. s az ennek megfelelő rezgés frekvenciája kb. 4 Hz. E kis fordulatszámú szinkron motorok főleg szíjhaj­ tásban használhatók előnyösen. A motortengely rezgése csökkenthető, ha két szinkron motort közös tengelyre építünk úgy, hogy pólusaik pontosan fedésben legyenek (5.8. ábra), s a tekercseket egymáshoz' 181

képest 90°-kal eltolt fázishelyzetű árammal tápláljuk. Ez eset­ ben a tengelyen

teljesítmény lesz, s ez minden időpillanatban állandó, mivel A fáziseltolás adott hálózati frekvencián legegyszerűbben kondenzátorral valósítható meg. Egy jellegzetes kettős szinkron motor (Philips 9904 111 04311 típus) fontosabb adatai:

Különleges szinkronmotor a Garrard lemezjátszókban gyakran használt „synchro-lab” motor. Ebben egy tengelyen, egymás felett van egy aszinkron és egy szinkron motor. Az aszinkron motor nagyméretű, és elegendő indítónyomatéka van a készülékek lemezváltó automatikájának működ­ tetésére is, a kisméretű szinkron motor pedig üzem közben biztosít feszültségtől és terheléstől független állandó fordu­ latszámot. További nagy csoport az egyenáramú motoroké. Ezek hagyományos kivitelében az állórész állandómágnesű, s a forgórész tekercsébe érintkezőkön át vezetjük az egyen­ áramot. Az érintkezők félfordulatonként megváltoztatják a tekercsben folyó áram irányát, ezért az ilyen típusú moto­ rokat kommutátoros egyenáramú motornak is nevezik. A kommutáláskor keletkező szikrázást az érintkezőkre kap­ csolt feszültségfíiggő ellenállásokkal (VDR) csökkenteni lehet, így az érintkező élettartama nagymértékben növelhető. 183

E motorok nyomatéka az áramfelvétellel arányosan nő, vi­ szont a fordulatszám nagymértékben feszültségfiiggő. A le­ mezjátszóban való alkalmazáshoz ezért a mtort rendszerint kiegészítik egy néhány alkatrészből álló elektronikus egy­ séggel, amely a telepfeszültség és a környezeti hőmérséklet változásától függetlenül állandó feszültséget ad a motornak. Jellemző adatok (Philips 9904120 0152 motor, 9904 132 01 006 típusú feszültségszabályozó áramkörrel):

Újabban készítenek érintkező nélküli, elektronikus kommutálású egyenáramú motorokat is. Mivel ezekben rend­ szerint fordulatszám-szabályozó áramkör is van, részletes ismertetésükre a következő pontban kerül sor. 5.3.2. FORDULATSZÁM-SZABÁLYOZÓ ELEKTRONIKA

Az itt ismertetendő elektronikus hajtások szabályozástechnikailag három csoportra oszthatók. Legegyszerűbb eset­ ben nagy pontosságú áramkörök vezérlik a motor fordulatszámát. Az áramkörök működését azonban sem a motor, sem a tányér tényleges fordulatszáma nem befolyásolja. Ez a módszer terheléstől független fordulatszámú motorok esetén pl. szinkron motoroknál alkalmazható előnyösen (pl. Lenco L 85, Thorens TD 125). Más megoldásokban (terhelésre érzékeny motorok használatakor) a motorten­ gely tényleges fordulatszámával arányos jelet visszacsatolva szabályozó áramkör határozza meg a motor fórdulatszámát (Braun PS 600, Philips 212 stb.). Elvileg legkedvezőbb az a megoldás, amely szerint a. hibajelet nem a motor tengelyének fordulatszámából, hanem a lemeztányér fördulatszámának megfelelő jelből állítják elő. Különleges esetben e két utóbbi 184

változat egybeeshet, közvetlen hajtású lemeztányér esetén ugyanis a motor és a tányér fordulatszáma szükségszerűen azonos. Az első csoportban említett Thorens TD 125 lemezjátszót 1968-ban kezdték el gyártani, ez az egyik legrégibb elektro­ nikus hajtású lemezjátszó. A tányér forgatásához szükséges energiát sokpólusú kettős szinkron motor biztosítja. E motor tengelyén nyomatékkapcsoló van, amelynek külső felén fut az 540 mm hosszú, lapos keresztmetszetű szíj. A nyomaték­ kapcsoló egyrészt csökkenti a tányér névleges fordulatszámra való felgyorsításának idejét, másrészt a tányér kéz­ zel való megállításakor — a motor forgása közben — meg­ akadályozza a szíj deformálódását. Mechanikailag a TD 125 és a TD 125 MKII között nincs különbség, az előbbi modell motoiját tranzisztoros (2XBC 147, BC 177,2XAD 149), az utóbbiét integrált áramkörös generátor (5.9. ábra) táplálja. Nagy amplitúdó- és frekvenciastabilitású, hőmérsékletfüggetlen Wien-hidas oszcillátor állít elő torzításmentes 50 Hz-es szinusz- és koszinuszjelet, amellyel a szinkron motor fordulatszáma 375/min. Ez a fent említett szíjhajtás áttétele után 45/min. tányérfordulatot jelent. A fordulatszám-váltás elektronikusan történik, a szíj változatlan átmérőkön fut, ám a motort működtető feszültség frekvenciája 37 Hz-re, ill. 18,5 Hz-re csökken. Lehetőség van a fordulatszám mint­ egy ± 3 %-kal történő változtatására is, a kezelőszervek között elhelyezett 5 kΩ értékű tolópotencióméterrel. Maga az oszcillátorrész egy integrált áramkörből (IC1) áll, amelynek neminvertáló bemenetére (5. kivezetés) törté­ nik a frekvenciameghatározó soros—párhuzamos RC tago­ kon át a pozitív visszacsatolás. Feszültségerősítés nélküli komplementer emitterkövető biztosítja az impedanciaillesz­ tést az integrált áramkör és a motor között. A kimenő jel amplitúdóját az invertáló bemeneten (4. kivezetés) talál­ ható izzólámpa szabályozza a hozzá tartozó potencióméterrel beállított értékre. Eredeti beállításban a motoron 9 V mérhető. A kettős felépítésű szinkron motornak nincs ger­ jesztésből adódó tengelyrezgése, ha két külön tekercsére 90°-os fáziskülönbségű feszültséget adunk. E célból az IC2 185

integrált áramkör bemenete a 0,33 ms időállandójú RC tagon keresztül a háromféle oszcillátorfrekvenciát mindig közel azo­ nos, 90°-os fázistolással kapja. A felerősített jel nagysága szántén a negatív visszacsatolással állítható be a közvetlen ágéval azonos értékűre. Mindkét integrált áramkör μA 709C típusú műveleti erősítő. Az elektronikus generátor a hozzá tartozó egyenirányító­ val és szűrőkondenzátorral egyetlen nyomtatott áramköri lapon helyezkedik el. Nyilvánvaló, hogy a hálózati tápegységből nyert egyenfeszültségről működtetett elektronikus generátorok egyaránt használhatók, akár 50, akár 60 Hz-es hálózatról, de nem elképzelhetetlen az akkumulátoros üzemeltetés sem. A fenti áramkört megfelelően bővítve +120° és —120° fázistolás esetén elektronikus háromfázisú generátor is készíthető, melynél szintén minden időpillanatban azonos a motortengelyt hajtó teljesítmény. E nagy megbízhatóságú elektronikus hajtást az EMT928 típusú, kettős szíjhajtású stúdiólemezjátszóhoz fejlesztették ki. A háromfázisú elekt­ ronikus generátor áramköri tömbvázlata az 5.10. ábrán látható. Ford.sz. finomszabalyozQS

5.10. ábra Háromfázisú motor elektronikus hajtásának tömbvázlata (EMT 928)

187

Hazai szaküzleteinkbeq az első elektronikus hajtású lemez­ játszó a Lenco L 85 IC volt. Két integrált áramkörből felépített generátor állítja elő a zárt tokon belül rugalmasan felfüggesztett 16 pólusú szinkron motor számára a feszültséget. Az IC2 (Signetics NE 566 V vagy National Semiconductor IM 566 CN) integ­ rált áramkör háromszög- vagy négyszögjel előállítására alkal­ mas, a készüléken csak a háromszögjelet leadó 4 számú kivezetés van bekötve (5.11. ábra). A frekvenciameghatározó elemek: a CIO kondenzátor, az R21, R24, R25 ellenállások, a TP3 beállító potencióméter és a készülék külső kezelő­ szervei között levő fordulatszám-finomszabályozó potenció­ méter, a PL Ezt a potendómétert a maximumról 180°-kal visszaforgatva a TP3-mal lehet durván beállítani az 50 Hznek megfelelő frekvenciát, helyes beállítás esetén a finom­ szabályozóval az oszcillátor frekvendája 48,5 Hz és 53,5 Hz között változtatható, ami —3...+ 7%-ot jelent. Nagyon fon­ tos a leadott háromszögjel időszimmetriája, ezért az említett integrált áramkört gyári válogatás után forrasztják be, meg­ felelőek a 2,5%-nál kisebb szimmetriahibájú példányok. Ideális jelalakkal megközelíthető az egyébként csak a kettős szimmetrikus szinkronmotorral megvalósítható minimális tengelyrezgés. Mivel az oszdllátor-áramkör csekély kimeneti teljesítmé­ nye a motor hajtásához nem volna elegendő, a kimenő jelet az TC3 teljesítményerősítő integrált áramkör erősíti fel (μA 706 BPC, TBA641 B 11). A két integrált áramkör között levő beállító potendóméterrel a teljesítményerősítő áramkör bemenő feszültsége (csúcstól—csúcsig 2,4...4 V), ill. a motor csúcstól—csúcsig mért kapocsfeszültsége állítható be az előírt 14 V-ra. A második csoportba tartozó elektronikus hajtású lemez­ játszók jellegzetes példája a Philips 212. Elvben egyszerű elektronikus szabályozás biztosítja a tányér állandó fordulat­ számát, a fordulatszám finomszabályozását és a fordulatszámváltást, ha az egyenáramú motor feszültség—fordulat­ szám jelleggörbéjétől, és annak szórásától függetlenül a tény­ leges fordulatszámtóí függő jel is rendelkezésre áll. Ezt a jelet 188

az aranybevonatú kollektorral készített egyenáramú motor tengelyére erősített tachométer-generátor szolgáltatja. Működésmódját tekintve a tachogenerátor a fordulat­ számmal arányos feszültséget ad, melyet egyenirányítás és simítás ( C733) után a névleges fordulatszámot beállító refe­ renciafeszültséggel hasonlítanak össze (1. mellékletben T438 tranzisztor bázisa). Ezt háromfokozatú, galvanikusan csa­ tolt tranzisztoros erősítő követi, amely a motor feszültségét szabályozza, pl. 33 névleges fordulatnál —2 V-ra. Ekkor a motor fordulatszáma kb 1000/min. 45 fordulatnál 1360/min. Az egyenáramú motor nagy indítónyomatéka a viszony-

5.12. ábra Philips 212 típusu lemezjátszó

190

lag könnyű tányér gyors felpörgetését teszi lehetővé, amit az R569 ellenállással párhuzamosan kapcsolt C730 kondenzátor is elősegít. Ha üzem közben a tányér fordulatszáma — pl. le­ meztörlő használata miatt — csökken, a tachogenerátor kisebb feszültséget ad le, a T438 bázisfeszültsége és kollektor­ árama csökken. Ennek következtében a T439 bázisa pozití­ vabb lesz, emitterárama— mely egyben a T440 végtranzisztor bázisárama — nő, és így a motor a végtranzisztor növekvő árama miatt ismét a megadott 0,2% tűrésen belül forgatja a tányért. Természetesen a szabályozás a tányér rövid idejű fordulatszám-változásait is képes kiegyenlíteni, s így azok az érzékelhető szint alatt maradnak. Referenciafeszültséget a választott sebességtől függően a T436...R572, ill. a T437...R575 közötti alkatrészeken átfolyó áram hoz létre, az X543...X455 germánium diódák feladata a hőmérséklet-kompenzálás. E csoportba tartozik a dörzshajtású Braun PS 600 lemez­ játszó is, ennek egyenáramú motorja azonban elektronikus kommutálású. A harmadik csoportba tartozó lemezjátszók közül három közvetlen hajtású készüléket mutatunk be. Mindhárom köz­ vetlen hajtásban a motor forgását elektronikus kommutálás biztosítja (nagyfrekvenciás, ill. Hall-generátoros megoldás­ sal), s a forgásban levő motor fordulatszámával arányos jelet felhasználó szabályozó áramkör gondoskodik a fordulat­ szám állandó értéken tartásáról. A japán Matsushita cég az elsők között készített rendkívül kis fordulatszámú motort lemezjátszóhajtás céljára (1970). Az SP—10 típusú készülék motoija három főáramkörű te­ kercsből (az 5.13. ábrán L1 L2 és L3) és egy 20 pólusú forgó­ részből áll. Ugyancsak a forgórészre van erősítve egy tíz­ pólusú tárcsa, amelynek fogai a kb. 50kHz-en működő nagyfrekvenciás oszcillátor jelét csatolják a helyzetérzékelő tekercsekre. Ennek megfelelően a nagyfrekvenciás jel a D diódával való egyenirányítás után nyitja a kapcsoló áramkör tranzisztorát, amelynek árama az L tekercsen átfolyva a forgórész mágnesgyűrűjét vonzza s a motort tovább fordítja. E nagyfrekvenciás helyzetérzékelő csak a motor kommutálá191

sát végzi, a bekapcsolt motor fordulatszáma gyorsan növek­ szik. A motor és a tányér kb. 1 s alatt eléri a 33⅓ percen­ kénti fordulatszámot. Ekkor az állórész fordulatszám-érzékelő tekercseiben a forgórész tízpólusú mágnesköre kb. 5Hz-es jelet indukál, amelynek nagysága a fordulatszámmal arányos.

5.13. ábra Nagyfrekvenciás oszcillátorral működő közvetlen hajtás tömbvázlata (SP 10)

így a jelet egyenirányítás után a referenciajelből kivonva a fordulatszám-eltéréssel arányos hibajel állítható elő, amely felerősítés után korlátozza a kapcsoló áramkör tranziszto­ rainak áramát, és ezzel a motor fordulatszámát szabályozza. A motor 15 V tápfeszültséggel működik, áramfelvétele 50 mA. 192

Fordulatszámváltás a referenciafeszültség megváltoztatásá­ val, átkapcsolásával lehetséges, a fordulatszám-ingadozás mértéke a gyártómű szerint legfeljebb 0,04%. A Dual 701 közvetlen hajtású lemezjátszó EDS 1000 típusú motorjának elektromos kapcsolási rajza az 5.14. ábrán lát­ ható, a motor metszeti képét pedig az 5.15. ábra mutatja. A motor 15 V egyenfeszültséggel működik, a forgáshoz szük­ séges kommutálást két Hali-elemes érzékelő vezérli. Ezka Hali-generátorok a forgórész helyzetétől függően nyitják a kapcsolótranzisztorokat, amelyek sorra áramot vezetnek a motor négy álló tekercsébe. A tekercsrendszer fölött kiala­ kuló forgó mágneses tér elfordítja a forgórészben levő nyolc­ pólusú gyűrűmágnest. E gyűrű mágneses tere azonban nem csak a Hali-elemes helyzet-érzékelőt vezérli és a motor for­ gásához nélkülözhetetlen mágneses erőhatást biztosítja, ha­ nem egyben felhasználható a fordulatszám érzékelésére is. Azokban a tekercsekben ugyanis, amelyekben éppen nem folyik áram, a fordulatszámmal arányos feszültség induká­ lódik. Ezt egy külön előállított refeienciafeszültséggel

194

összehasonlítva és a hibajelet műveleti erősítővel felerősítve egy áteresztő tranzisztor szabályozza a kapcsolótranziszto­ rok áramának nagyságát. A szabályozás olyan pontos, hogy a motor rövididejű fordulatszám-ingadozása 0,025%-nál kisebb. Az első közvetlen hajtású stúdió-lemezjátszót az EMT fej­ lesztette ki, 1976-ban. Az EMT 950 jelű készülék hajtóművé­ nek tömbvázlata az 5.14. ábrán látható. A kommutálást Hall-generátoros érzékelők vezérlik, a fordula: számmal ará­ nyos frekvenciájú impulzussorozatot pedig egy 900 nm hullámhosszúságú infravörös fényt emittáló dióda és egy fototranzisztor között forgó tachométertárcsa rései állítják elő. Az impulzussorozatból frekvencia—feszültség átalakítás

5.16. ábra Optikai fordulatszámméréssel működő közvetlen hajtás tömbvázlata (EMT 950) 13*

195

után nyerik az elektronikus szabályozó áramkör működ­ tetéséhez szükséges jelet. E lemezjátszóban a tányér inerciáját nagyrészt az elektronika helyettesíti, a lemeztányér ugyanis üvegszál-erősítésű epoxigyantából készül. E rendkívül kis tömegű tányérral segédtányér nélkül oldható meg a stúdió­ lemezjátszó pillanatindítása. A lemeztányér forgása egyéb­ ként visszafelé, vagyis az óramutató járásával ellenkező irány­ ba is átkapcsolható.

5.4. A LEMEZTÁNYÉR 5.4.1. A TÁNYÉR TEHETETLENSÉGI NYOMATÉRA

A hajtási módok tanulmányozásakor már megfigyelhet­ tünk egy látszólagos ellentmondást: fizikai szempontból ugyanis a gyors fordulatú motorral hajtott rendszerektől várnánk a kisebb hangmagasság-ingadozást. Az ilyen moto­ rok szapora rezgéseit azonban nehéz elszigetelni. így azután a csekély dübörgés érdekében az alacsony fordulatszámú mo­ torok a kedvezőbbek, a lemeztányér egyenletes forgását pe­ dig a tányér lendületének kell biztosítania. Ehhez lehetőleg nagy tömegtehetetlenségű tányér kell. A tányér tömegének növelése viszont a csapágyterhelés és -kopás veszélyének növekedését, vagyis idővel dübörgést jelent. Ezzel a kör be­ zárult, a legjobb eredményt a tányér méretei, súlya és a felé használt anyagok minősége közötti optimum megkeresésével lehet elérni. A házi használatú lemezjátszókkal szemben támasztott minimális követelmények között a DIN 45 500 szabvány legalább 250 mm átmérőjű tányért ír elő. Legyen e tányér tömege 1 kg, és tételezzük fel azt is, hogy ez a tömeg csak a tányér peremén, azaz 125 mm sugáron oszlik el. így egy­ szerűen kiszámítható a tányéi tehetetlenségi nyomatéka, ami 1 kgX(125 mm2)= 15 625, keiekítve 15*103kgmm2. Ebből az is következik, hogy ugyanekkora lendülete van egy fele­ ekkora nagyságú, de 4 kg tömegű tányérnak, vagy egy 300 mm átmérőjű 0,7kg-os, könnyú tányérnak is. Valójá196

bán tehát nem a tán>ér tömege a fontos, hanem a tehetet­ lenségi nyomatéka, inerciája. Említettük már ennek legki­ sebb ajánlott értékét, míg jó minőségű készülékek tányérjá­ nak ineiciája általában 50...60X103 kgmm2. Nagy lendületű lemeztányér a hajtómű kikapcsolása után még sokáig forog. Mivel forgó tányérról nemigen lehet koc­ kázat nélkül levenni a lemezt, ezért a nagy lendületű tányé­ rokat kikapcsolás után beépített fékrendszerrel szokták le­ lassítani és arretálni. Stúdió-lemezjátszókban használják a kettős tánvért ( Wil helm Franz találmánya). Ebben a megoldásban egy állandóan forgó, nagy tömegű tányéron egy filcbetétes könnyű plexi­ tányér van. A plexitányér és rajta a lemez az elektromágneses fék kiengedésekor azonnal forogni kezd, és a műsor tizedmásodpercnyi késleltetés után a kimenő vonalra kapcsolódik. Ennyi idő alatt a lemez a plexitányérral együtt felveszi a pon­ tos fordulatszámot, s a vonalra adott hang nyávogásmentes. E lemezjátszók a hanglemez műsorának tetszőleges pontjáról pillanatindítást tesznek lehetővé, ami a rádió-, film- és tvstúdiókban igen nagy előnyt jelent (műsorvágás, montírozás). 5.4.2. TÁNYÉR- ÉS CSAPÁGY-MEGOLDÁSOK

Egyes készülékek tányéra műanyagból készül; egy mű­ anyag fröccsöntő szerszámmal nagy sorozatban és rendkívül olcsón lehet nem túl igényes lemeztányért gyártani. Az átla­ gos készülékek lemeztányérja gondosabb kivitelben készül: a tányér anyaga acéllemez, amit mélyhúzással vagy több rész összeszegecselésével alakítanak a kívánt formájúra. Ezekkel már kielégítően ingadozásmentes, egyenletes forgás érhető el. Egyes mágneses rendszerű hangszedők és a vaslemez tányér között kisebb-nagyobb vonzás léphet fel, ami a hangszedő követési képességét és torzítását befolyásolhatja. Ha a vas­ lemez a hanglemeznél kisebb átmérőjű, e változás a lejátszás közben következik be. Nagy értékű, házi stúdió-lemezjátszók 1...4kg tömegű tányérja mágneses tulajdonság nélküli (diamágneses) fémek­ ből, pl. alumínium- vagy cinkötvözetekből van. A cink 197

nagy fajsúlya (7,14 g/cm3) a tányér tömegének, ill. inerciájá­ nak növelése érdekében kedvező. További előny még a vi­ szonylag egyszerű eljárás, amellyel közvetlenül az olvadt állapotú fémből gépi présöntéssel gyártják a lemeztányéro­ kat. Az öntvény peremét esztergálják, majd átlátszó lakk beégetésével tetszőlegessé teszik. Az ilyen tányér mérettartó és korrózióálló. Végül a tányért dinamikus egyensúlyozó gépen forgatva gondosan kiegyensúlyozzák. Ennek nyoma a tányér belső peremén kb. 10 mm átmérőjű és 2...3 mm között vál­ tozó mélységű zsákfuratok formájában látható. A lemeztányért rendszerint gumilap borítja. Ez levéve könnyen tisztán tartható, s a gumi rugalmassága újabb csil­ lapítást jelent a rezgésekkel szemben. Ugyancsak a rezgés­ átvitel csökkentése céljából szokás a gumi felületét úgy ki­ alakítani, hogy azon a szabványos átmérőjű lemezek csak a peremükön feküdjenek fel. Néhány Bang & Olufsen lemez­ játszón nincs is összefüggő gumifelület, hanem csak néhány gumikorongocskán nyugszik a lemez pereme. Persze nemcsak szabályos korong alakú lemeztányér ké­ szíthető. Néhány exkluzív lemezjátszó esetében, pl. a Transcriptors gyártmányú Satura és Reference típusú készülékek­ ben síklapon forgó öt, ill. hat sáigaiez tömb adja a lendítő tömeget. Még tovább mentek a tányér önsúly—tehetetlen­ ségi nyomaték arányának csökkentésében a Scientelec cég lemezjátszó-fejlesztő mérnökei: a három korongból álló tömegrendszer nem tányéron, hanem csak három karon nyugszik. Nedvesen játszott lemezekhez különösen ajánl­ ható... . A lemeztányéron a lemez helyzetét a központosító tengely­ csonk határozza meg. Ezek szabványosított átmérője hogy minél kevesebb forgó alkatrész legyen a lemezjátszó­ ban. Még a közvetlen hajtással sem hagyható el azonban a tányér csapágyazása, amely szintén zajt okozhat a tányér csapágysúrlódása miatt. Ez a súrlódási zaj annál erősebb, minél érdesebb a tengely. A súrlódás változása miatt a ten­ gely forgása közben rövid időközökre fékeződik vagy fel198

gyorsul, a körkeresztmetszettől való eltérés miatt pedig a ten­ gely kismértékű bolygó mozgást végez, s így lökéseket okoz. Olajkenésű csapágyaknál is hasonló a helyzet, az olajfilm az egyenetlen nyomás miatt helyenként megkeményedik, majd egyre inkább keményedve végül bereped.

5.17. ábra Lemeztányércsapágy bolygómozgása (erősen túlzott ábrázolásban)

Érdekes módon a tányér alsó csapágyazása — amely rendszerint egyetlen golyó — nem okoz jelentős dübörgést, ha a golyó tiszta és a támasztó felületek nincsenek többtengelyűen túlhatározva. Ha a tengely alsó pontja nem végez bolygómozgást, a dübörgés a felső csapágyrész súrlódásának csökkentésével mérsékelhető. Különlegesen megmunkált ten­ gelyen a Perthometer nevű felületi finomságot mérő készülék 0,1 μm nagyságú érdességet mutatott ki. Ez jelenleg a mecha­ nikai megmunkálás minőségi határa. Csapágyanyagokként jól beváltak az acél és bronz fém­ csapágyak, jó minőségű készülékekben újabban használnak 199

nylon és teflon (P. T. F. E.) csapágyakat is, ez utóbbi az ismert legkisebb súrlódási tényezőjű anyagok közül való. Lemezváltós készülékeken az egypontos talpcsapágyazás nem valósítható meg, mivel a váltótengelyt a lemeztányér tengelyén belüli átmenő furatba kell beilleszteni. Az ilyen talpcsapágyak három, vagy annál több golyón nyugszanak. Dübörgési értékük emiatt nagyobb. Ehhez járul még az is, hogy a váltótengely hüvelye áll, és forgás közben a lemez belső furata ehhez dörzsőlődik. Ez utóbbi hibalehetőségeket a jobb minőségű lemezváltós készülékekben az ún. együtt­ futó tengely csökkenti. Ezt a váltótengely eltávolítása után kell a tányérra tenni, ami azután a lemezzel együtt forog, s így a lemezre jutó dübörgés csökken. 5.4.3. STROBOSZKÓP

A lemeztányér fordulatszámát legegyszerűbben úgy hatá­ rozhatjuk meg, hogy a lemez széle alá egy kis papírszeletet teszünk és megszámoljuk az egy perc alatt megtett fordulato­ kat. Fordulatszám-finomszabályozóval felszerelt lemezját­ szókhoz rendszerint stroboszkóptárcsa is tartozik, amellyel a pontos fordulatszám bármikor beállítható. Ezt a papír­ vagy fémtárcsát a lemezre kell tenni, és a fordulatszámot akkor kell beszabályozni, amikor a hangszedő a lemez külső barázdájában fut. Emiatt a tányér felső lapján látható stroboszkópok csak a készülék külsejét teszik tetszetősebbé, he­ lyesebb, ha a stroboszkópvonások a tányér külső peremén vannak, vagy a tányér alsó feléről tükrös szerkezet vetíti ki azokat. A stroboszkóptárcsán fekete—fehér vonások vannak, ame­ lyek számát úgy választják meg, hogy azokat 100 Hz frek­ venciájú fényimpulzusokat adó lámpával megvilágítva a név­ leges fordulatszámon a vonások állni látszanak. Ha a tányér fordulatszáma a névlegestől eltér, a stroboszkópvonások vándorolni látszanak. Gyorsabban forgó tányérnál a ván­ dorlás iránya a tányér forgásával egyező, lassabban forgó tányér esetén azzal ellentétes irányú. 200

összefüggésből számítható ki, ahol a hálózati frekvenciát Hz-ben, a tányér fordulatszámát l/min.-ban kell megadni. Ebből következik, hogy 33⅓ percenkénti fordulatszámhoz 180, 45 percenkénti fordulatszámhoz 133 vonás tartozik, és így tovább. A fenti összefüggés azt feltételezi, hogy a tányér 10 ms alatt egyetlen stroboszkópvonásnyit, vagyis másodpercen­ ként száz vonásnyit fordul tovább. Ha tehát a vonalak másod­ percenként egy osztásnyit vándoiolni látszanak, ez pontosan 1% fordulatszám-eltérést jelent. F IG Y E L E M ! AZ ÁRAMKÖR A

HÁLÓZATTAL GALVANIKUS KAPCSOLATBAN VAN!

BYJ79

1N4004

Glifnrn:

5.18. ábra Fényimpulzusokat adó ködfénylámpás stroboszkóp kapcsolása (EMT 930)

201

A stroboszkópvonalak megvilágítására csak tehetetlenség nélküli fényforrást lehetf használni, jól beváltak a ködfénylámpák és a miniatűr fénycsövek (5.19. ábra). Hálózati feszültséggel megvilágított stroboszkóp haszná­ latakor a beállítás pontossága a hálózati frekvencia pontossá­ gával azonos, ez Nyugat-Európában és hazánkban ±0,2%. Itt jegyezzük meg azt is, hogy elektronikus hajtású lemez­ játszóknál a stroboszkópvonalak látszólagos ingadozása a hajtómű jósága miatt a hálózati frekvencia rövid idejű vál­ tozásait jelzi, ahol 1% természetesen megengedhető érték....

5.19. ábra Lemeztányér alá rejtett stroboszkóp (Garrard Zero 100)

5.5. ALVÁZ, KÁVA ÉS PORVÉDŐ TETŐ A hajtómű eddig ismertetett részei a motor és az áttétel a tányér és a csapágy. Mindezeket az alváz és a káva tartja össze ahhoz, hogy a lemezjátszó működjön. Az 5.20. ábrán feltüntettük, hogy melyik három útvonalon 202

kerülhet dübörgés a hangszedőre. Az első út a motor—áttétel (dörzskerék vagy szíj)—tányér, a második út: motor—fel­ függesztés—alváz—csapágy—tányér, végül a hatmadik: motor—felfüggesztés—alváz—kar—hangszedő. Mindhárom esetben fontos, hogy a motor és a lemeztányér csapágya között rugalmas kapcsolat legyen. Ezt leggyakrabban úgy érik el, hogy a motort lágy gumibakokra vagy rugókra füg­ gesztik fel. Megvalósítható azonban az is, hogy a motort mereven rögzítik a kávához, és a lemeztányért és a kart egy rugózva felerősített közbenső sasszi tartja. Ez utóbbi megoldás igen kedvező, ugyanis ekkor a lemezjátszó kezelő­ szerveinek mozgatásakor — pl. karemelő működtetésekor — sem kaphat erősebb lökést a hangszedő.

5.20. ábra A hajtómű zajának terjedése három útvonalon

Az alváz rugalmas felerősítésekor gondolni kell arra, hogy annak tömege és a felfüggesztés rugalmassága a korábban megismert összefüggés szerinti frekvencián lengésekre lesz hajlamos. A Thorens TD 125-nél ez függőlegesen 4 Hz, víz­ szintesen 2,4 Hz. Célszerű ezért a felfüggesztő rugók belsejé ­ ben valamilyen lengéscsillapító anyagot — egy darab szi­ vacsot — elhelyezni. Rugalmas felfüggesztés esetében a fel­ erősítés jóval a váz súlypontja felett legyen. Nagy tömegű alváz különösen érzéketlen az akusztikai visszacsatolásokkal szemben. Nehéz váz sokféle anyagból készíthető, például bronzból, márványból vagy betonból. 203

Házilag legegyszerűbb egy megfelelő méretű kettős falú fa­ dobozt homokkal kitömni. Ez utóbbi előnye, hogy szemcsés szerkezete miatt módfelett rossz a hang- és rezgésvezetési képessége. Lehetőség szerint a lemezjátszó főbb kezelőszerveit: a ki-be kapcsolót, a sebességváltót és a karemelőt is rugalmasan el kell választan» a tányér—kar rendszertől. E célra flexibilis tengelykapcsolókat, bowden vezetékeket s/okás használni. A káva tulajdonképpen egy fadoboz, ami a lemezjátszó vázat tartja. Néhány ügyes megoldásban (Dual CK 20 kon­ zol) a káva előlapja lenyitható, s az ajtó mögötti részben sok apróságot lehet tartani, mint pl. központosító tárcsát, váltó­ tengelyt, tartalék hangszedőt vagy tűtisztító ecsetet stb. Gyá­ ri lemezjátszók kávájában gyakran előre kialakított hely van, ahová a mágneses hangszedő előerősítőjét lehet rögzíteni. Világszerte nagy gond a lemezjátszók védelme a portól. Szinte minden újabb lemezjátszót átlátszó vagy gyengén színezett plexitető takar. Ezek közül a nagyobbak viszonylag drágák, így az olcsóbb készülékeknél a kis méretű plexitetőt éppen lejátszáskor nem lehet a lemezre csukni. Plexitetőt száraz ruhával törölgetni nem ajánlatos, mert sztatikusan feltöltődik, port vonz magához, ami azután törölgetéskor összekarcolja a lágy műanyagot. Léteznek különleges kivitelű porvédő tetők, amelyeket 30°-nál jobban felnyitva valamilyen rugós vagy súrlódó szer­ kezet tetszőleges helyzetben megtart. Ezek gyorsítják és biz­ tonságosabbá teszik a lemezcserét. Modern szobabútorokban előnyös lehet, ha a káva hálózati és hangfrekvenciás csat­ lakozóinak elhelyezése és a plexitető kialakítása olyan, hogy a készülék ütközésig a falig tolható. Ha a porvédő tető egy csukló körül nyitható fel, nyitáskor és záráskor mindig friss levegő áramlik a készülékbe, amely­ ből azután por rakódik a lemezre. Egyes porvédő tetőket ezért újabban már úgy alakítanak ki, hogy azok előlapja külön is nyitható legyen (Dual CH 21). Legjobb megoldás a toló­ ajtós vagy redőnyös nyílászáró szerkezet; ez utóbbit a Heathkit kínálja otthoni összeépítésre.

204

6. HANGLEMEZJÁTSZÁS

Az, hogy mit tartozik egy házi „stúdió” berendezéséhez sehol sincsen szigorúan rögzítve. Mindenesetre tartalmaznia kell valamilyen hangforrást, hangerősítőt és hangsugárzót vagy hangsugárzókat. Hangforrás lehet a lemezjátszó, a rádiókészülék vagy egy magnetofon. Sokan már az olyan berendezést is teljesnek tekintik, melynek hangforrása csak lemezjátszóból és rádiókészülékből áll, ám ez csak magneto­ fonnal kiegészítve válik igazán teljessé. Mindenképpen javasoljuk, hogy az otthoni hangvisszaadó berendezés első darabja egy jó minőségű lemezjátszó legyen, ami biztosítja, hogy egyre gyarapodó lemezgyűjteményünk darabjai semmiképpen se károsodjanak. Idővel azután az erősítőt és a hangsugárzót jobb minőségűre lehet cseréim. Fordított esetben viszont nem olyan egyszerű egy tökélete­ sebb lemezjátszóhoz hozzáigazítani lemezgyűjteményünk elő­ zőleg már meggyötört darabjait. Elsőként tehát a lemezjátszó kiválasztásával foglalkozunk. 6.1. A LEMEZJÁTSZÓ KIVÁLASZTÁSA A kiválasztás többféle elv szerint történhet. Első helyen rendszerint a minőségi jellemzők állnak. Ezt követik a készü­ lék kezelési kényelmével kapcsolatos követelmények. E két szemponthoz járul még egy harmadik is, hogy a kívánt készü­ lék mennyiért kapható. Minőségi jellemzők tekintetében Magyarországon az ér­ vényben levő szabvány, az MSZ 11 134/1.. .4—77 a mérvadó. 205

Ennek alapján három kategóriába kell a hazai forgalomban levő készülékeket sorolni, amelyek közül az I. jelzésű a leg­ jobb. Mivel ezt a besorolást a vásárlók rendszerint nem ismerik, a 6.1. táblázatban tájékoztatásul közöljük a legfon. tosabb adatokat. Érdemes ezeket összevetni az ugyancsak ismertetett DIN 45 5000 szabvány megfelelő értékeivel, ame­ lyet nemzetközileg Hi-Fi sszabványként tartanak számon* Az előírások segítséget jelenthetnek a számos készüléktípus közötti eligazodásban. Gyakran előfordul, hogy gondolatban meghatározzuk a venni kívánt lemezjátszó árát. Ha vásárlás előtt alaposan tanulmányozzuk a különféle készülékeket, rádöbbenhetünk, hogy igényeinket csak egy drágább készülék elégítené ki. Ha így van, igyekezzünk gazdasági lehetőségeket keresni, a tapasztalat ugyanis azt mutatja, hogy a minőségi igényeket úgyis hamarosan igyekszünk majd eredeti elképzeléseink szerint kielégíteni. Az ilyen vargabetűk azonban mindig többe kerülnek, mint a mértékletes nagyvonalúság vásár­ láskor. A kezelési kényelemről a hangkar és a hajtómű ismerteté­ sekor már szóltunk. Érdekes, hogy ez a szempont a tengeren­ túli vásárlóknál milyen korán döntő jelentőségűvé vált (Amerikában már a normál lemezekhez készítettek auto­ matikus lemezjátszót, az első modell 40 kg súlyú volt). E te­ kintetben ma már három csoportba sorolhatjuk a lemez­ játszókat. Az első csoportba tartoznak a kézi, manuális lemez­ játszók. Ezeknél a kart kézzel kell a kívánt barázda fölé he­ lyezni, a leeresztés karemelővel végezhető, a hangszedő a le­ mez utolsó barázdájában mindaddig fut, amíg onnan ki nem emeljük azt (a modulálatlan barázdában a tű alig kopik). A második csoportba tartoznak azok a félautomatikus készülékek, amelyek a kart önműködően a beállított átmérőjű lemezre helyezik, a lemez lejátszása után a hangszedőt fel­ emelik a lemezről, s a kart nyugalmi helyzetébe viszik vissza. Ezek iránt egyre nagyobb az igény, mivel kezelésükhöz nincs szükség kézügyességre. A harmadik csoportba tartoznak a teljesen önműködő lemezjátszók, amelyek az előbbin kívül még lemezváltó 206

szerkezettel is rendelkeznek, és hat-nyolc azonos — esetleg különböző — átmérőjű hanglemez folyamatos lejátszására alkalmasak. Ezekben többnyire bonyolult mechanikai átté­ telek, újabban elektronikus vezérlő áramkörök is találhatók. Mindenesetre érdemes megjegyezni, hogy jó minőségű, érté­ kes lemezt nem szabad lemezváltással lejátszani. E készü­ lékek működésekor ugyanis a váltótengelyen tárolt lemez a tányéron forgó lemezre esik rá, s a lemezekre tapadt porszemek elkerülhetetlenül bekenődnek a lemezek baráz­ dáiba. Mivel lemezváltós készülékhez lemeztisztító nem hasz­ nálható (hacsak az nincs a hangszedőre erősítve) a lemezek alapzaja előbb-utóbb észrevehetően megnövekszik. Ugyancsak a kezelési kényelem kapcsán említjük meg, hogy a lemezjátszó külső formájának a többi hangtechnikai beren­ dezéshez lehetőleg harmonikusan kell illeszkednie. Ezzel semmi gond nincs, ha a lemezjátszó az erősítővel és netán a hangsugárzókkal is egybe van építve, avagy egyetlen gyár­ ból származik. Hazánkban azonban a három legnagyobb elektroakusztikai vállalat közül jelenleg csak egy gyárt lemezjátszót, és annak formaterve sajnálatos módon még az ugyanazon gyárból kikerülő erősítőkhöz sem illeszkedik.... Különböző hazai és külföldi gyártmányú készülékek szemrevaló összeválogatásán kívül gond lehet még az eltérő szab­ ványok szerinti elektromos csatlakozók összekapcsolása is, bár ez némi „lelkesedéssel” gyorsan megoldható. Házi stúdió tervezésekor gondoljunk mindig a régi köz­ mondásra, amely szerint minden lánc olyan erős, mint annak a leggyengébb láncszeme. Nincs értelme egy kitűnő erősítőre közepes minőségű hangsugárzókat kapcsolni, vagy egy kiváló lemezjátszóban olcsó hangszedőt használni. Vezérszavunk legyen tehát a minőségi egyensúly. Minthogy a minőség és az ár között viszonylag szoros kapcsolat van, nagyjából az alábbi arányok betartása egyben minőségi egyensúlyt is jelent. I. Egyszerű berendezés Lemezjátszó 1,0X Rádiókészülék+ hangerősítő 1,8 X 2 darab hangsugárzó 1,2X 208

hány műszaki adatát (6.3. táblázat). Ezek tetszés szerinti erősítővel működtethetők. Erősítővel és hangsugárzóval egy­ beépített készülékekről az utóbbi időben több részletes tájé­ koztatás is megjelent a szakfolyóiratokban. 6.2. LEMEZJÁTSZÓ VÁSÁRLÁSA ÉS ÜZEMBEHELYEZÉSE Az Olvasó bizonyára kíváncsian várja tanácsainkat, hogy mit ellenőrizzen vásárláskor a lemezjátszón. Lehet, hogy csalódást okozunk, de azt tanácsoljuk, hogy legfeljebb a ké­ szülék külsejét nézze meg, nem sérült-e. Ennek az az egyszerű magyarázata, hogy a legtöbb hazai szaküzletben ma még nincsenek meg sem a személyi, sem a tárgyi feltételek arra, hogy egy készüléket érdemben ki lehessen próbálni vásár­ láskor. Az olyan vizsgálatnak meg éppenséggel semmi értel­ me, amely során a lemezjátszó melletti asztalon teljes hang­ erővel próbálnak ki egy közép- vagy rövidhullámú táska­ rádiót vagy éppenséggel egy porszívót. Másrészt elég, ha a kipróbáláskor jónak viszonyult darabot szakszerűtlenül csomagolják vissza, például nem rögzítik a motort és a hangkart, vagy a tányért nem veszik le a csap­ ágyról. Márpedig az egyik készüléknek sem tesz jót, ha hazaszállításkor a hangszedőtű néhány százszor odakoccan a lemezjátszó vázához, vagy a tányér tengelye valamicskét odább hajlik. Pedig mindez megtörtént már, nem is egyszer. Vásároljunk tehát lehetőleg bontatlan gyári csomagolású lemezjátszót, és hazaszállítás után gondosan bontsuk fel a csomagot, majd nyugodt körülmények között végezzük el a főbb ellenőrzéseket. A beállításhoz fogadjuk el egy ismerős szakember vagy szakismeretekkel rendelkező lemezjátszó­ tulajdonos segítő tanácsait és apróbb segédeszközeit. Keressünk lemezjátszónknak végleges helyet. Ez lehetőleg ne a szoba sarkában legyen, mert ott mindig nagyobb az akusztikai összegeijedés veszélye. A lemezjátszót szilárd polcra tegyük, olyan magasra, hogy egy kisgyerek ne érhesse el, de kezelése mégis kényelmes legyen. Legjobb, ha a lemez 214

síkja az éles látás távolságával (kb. 30 cm) van szemünk magassága alatt. Olvassuk el a készülék leírásában, hogy vannak-e olyan csavarok, amelyek szállítás közben a motort, a tányért vagy a kart rögzítik. Üzembehelyezés előtt ezeket ki kell csavarni. Ellenőrizzük, hogy tányér nélkül a hajtómű működik-e, és ha igen, mennyire csendes a működése. Vizs­ gáljuk meg, hogy a tányér és a kar szabad mozgását nem akadályozza-e valami, például a készülék végálláskapcsolója. Helyezzük fel a karra az ellensúlyt és a hangszedőt, állítsuk be nagyjából a tűerőt. Tegyünk egy lemezt a tányérra, és álló helyzetben tegyük a hangszedőt a lemezre, csukjuk le az át­ látszó porvédő tetőt. A készüléket ebben a helyzetben kell vízszintbe állítani, úgy, hogy a tányért 60...90 fokonként körbeforgatva a vízszintmérő ne mutasson nagy eltérést. Egy házi készítésű vízszintmérő képét a 6.1. ábrán mutatjuk be. (A vizszintezést meg lehet kísérelni egy sík lemezzel és egy parányi golyóval is.) Külföldi lemezszaküzletekben kapható e célra szerkesztett vízszintmérő, pl. Bip gyártmányú. Vízszintezés után ismételjük meg a tűerő beállítását, immár pontosan. A beállított értéket tűerőmérővel ellenőrizzük. Ezek vagy rugós rendszerűek (Correx Haag-Streit, Bem), vagy

6.1. ábra Lemeztányér-vízszintező rajza

215

mérlegelven működnek . (Shure SFG—2, Transcriptors). A rugós rendszerű erőmérők hátrányai, hogy a mérés nem a tű üzemi helyzetében történik, a rugó anyaga idővel kifárad, s a mérési pontosság csökken. A Shure gyártmányú erőmérő kis súrlódású késélcsapágyon nyugszik, a mérlegnyelv egyen­ súlyi helyzetének leolvasását tüköralátét könnyíti meg. E mér­ leg méréshatára két sávban 0,5...1,5, ill. 1...3cN, pontos­ sága ±0,1 cN. A Transcriptors cég tűerőmérője valódi kis mérleg, folya­ déklibellával és kicsiny súlyocskákkal. A mérleg pici ser­ penyőjében el kell helyezni a beállítani kívánt tűerőnek meg­ felelő súlyokat, s a mérleg másik kaiján levő ellensúly finom beállításával a libellát ki kell egyensúlyozni. Majd a serpenyő gumibevonatára téve a hangszedő tűjét a karon levő tűerőbeállító eszközzel újból vízszintbe kell állítani a libellát. A gyártómű ismertetője szerint a mérleg 1/20 cN és 5 cN erő között működik, pontossága 1/50 cN. Ezután állítsuk be az antiskatinget a lemezjátszó leírásá­ ban megadott módon. Vegyük figyelembe, hogy nedves le­ mezjátszáskor csökken a skating-erő. Ellenőrizzük, hogy a tű elölnézetben merőleges-e a lemezre, s oldalnézetben a függőlegessel kb. 15°-os szöget zár-e be. Kapcsoljuk be a készüléket. Stroboszkóptárcsával ellen­ őrizzük, hogy a fordulatszám az előírt értéknek megfelel-e, s a lemeztörlő nem fékezi-e túlzottan a tányér forgását. Csat­ lakoztassuk lemezjátszónkat az erősítőhöz, s egy sztereo beállítólemezzel ellenőrizzük az oldalhelyességet, a fázishelyes­ séget és az áthallást. Ha mindez rendben van, hozzáláthatunk a kényesebb, zenei vizsgálatokhoz. A tányér fordulatszám-ingadozásait kitar­ tott szóló zongorahangok hangmagasság-ingadozásaival ellenőrizzük. E célra javasolható pl. Beethoven Esz-dúr zongoraversenye, amely sokféle kiadású lemezen megtalál­ ható. Keressünk ezek közül egy minél kevésbé excentrikus példányt. (Ha a kicsomagoláskor ujjnyomokat hagytunk volna a hajtómű felületén, alkoholos vattával mossuk le onnan, hogy ne okozzon kellemetlen hangmagasság in­ gadozást.) 216

Vizsgáljuk meg a lemezjátszó frekvenciamenetét. Első be­ nyomásokat frekvencialemez meghallgatásával (vagy méré­ sével) szerezhetünk. Mély hangok vizsgálatára valamilyen orgonalemezt (pl. Pachelbel: D-moll preludium), tuba- vagy nagybőgőfelvételt válasszunk. A középhangokat női ének­ hanggal, az egészen magas hangokat hegedű, triangulum és zenekari harangok hangzásával ellenőrizzük (pl.: Csajkovsz­ kij : Olasz capriccio). A könnyűzene kedvelőinek egy elektro­ mos torzításoktól mentes hangfelvétel meghallgatását java­ soljuk (feltéve, hogy ma ilyet még találni lehet). A Hi-Fi kedvelők körében pár évig egy kitűnő jazzfelvétel a „You Look Good To Me” képviselte a hangvisszaadó lánc mércéjét (Oscar Peterson zongora, Ray Brown bőgő, Ed Thigpen dob). A hangszedő torzítását nagy dinamikájú zenekari felvétel lejátszásával ellenőrizzük. Különösen jók erre Berlioz és Wagner müveinek felvételei, a Fantasztikus szimfónia IV. és V. tétele, a Requiem Dies ireae-ja, vagy az Istenek alkonya. A tranziens átvitel vizsgálatára Bartók Szonáta két zongorára és ütőhangszerekre c. művét hallgassuk. A torzításvizsgáló zenerészlet után állapítsuk meg, hogy hallható-e búgás a hangszórókból, ha a motort ki-be kap­ csoljuk, miközben a hangszedő egészen a lemez belső átmé­ rőjénél a motor közelében van. Derítsük ki, hogy elérhető-e búgáscsökkenés, ha a lemez­ játszó (vagy az erősítő) hálózati kapcsát a csatlakozóaljaiba fordítva dugjuk be. Ellenőrizzük, hogy az általunk jobbnak ítélt esetben a hálózati kapcsoló a fázisvezeték áramkörét szakítja-e meg vagy sem. (E vizsgálatokat hozzáértő szak­ ember végezze.) Ugyancsak ellenőrizzük, hogy a lemezjátszó hangfrekvenciás vezetékei nem okoznak-e parazita nagy­ frekvenciás vételt vagy gerjedést az erősítőben. Ez különösen az esti órákban jelentkezik úgy, hogy lemez nélkül, felcsa­ vart hangerőnél egy vagy több rádióműsor is megszólal. Az ilyen hiba elhárítása többnyire még a szakembereknek is fejtörést okoz, hatásos védelem legtöbbször „megfelelő” föl­ deléssel vagy a „szükség szerinti” helyre beépített rezgés­ gátló kondenzátorokkal és ferrit csövecskékkel alakítható ki. 217

Végül óvatosan végezzük el a kar dinamikai tulajdonságai­ ra vonatkozó kísérletet (1. a 4.1.1. pont végén) és alkalmas mérőlemezzel vizsgáljuk meg a hangszedő követési képes­ ségét. 6.3. ERŐSÍTŐK 6.3.1. PIEZOELEKTROMOS HANGSZEDŐK ILLESZTÉSE

Ilyen rendszerű hangszedők frekvenciamenetét ±6dB tűréssel adják meg. Ezt a minőségi jellemzőt, valamint a tű­ befogás rugalmasságát és ezzel összefüggésben az érzékeny­ séget is általában csak kb. 1 évig őrzik meg a hangszedők. Ezért az esetleges tartalék betét gyári csomagolását lehetőleg csak közvetlenül használatba vétel előtt bontsuk fel. A kristályhangszedő elektromos működése amplitúdó­ érzékeny hangfrekvenciás áramgenerátorként fogható fel. Mivel a tűmozgás által a kristályban keltett áram igen kicsiny (0,2...0,5 μA), a betétet a saját belső ellenállásánál nagyobb értékű, pl. 0,5... 1 MΩ bemeneti ellenállású erősí­ tővel terhelve 0,1...0,5 V feszültséget ad a kristály. A vágási jelleggörbe miatti magashang kiemelést a kristály kapacitív jellegű saját belső ellenállása kompenzálja. Az ered­ mény azonban az önkapacitás nagymértékű hőmérséklet-, páratartalom- és frekvenciafüggése miatt rendkívül változó. Az áramgenerátoros szemlélet alapján érdemes a kristály­ hangszedő két a saját belső ellenállásuknál (amely 1nF belső kapacitást és 1 kHz frekvenciát feltételezve 160 kΩ) jóval kisebb értékű terheléssel mintegy rövidrezárni. A terhelő ellenállás értékére 5 k Ω-ot választva a mérőlemezen rög­ zített 13 kHz-es legnagyobb frekvencián is még jól definiált munkaellenállásra dolgozik hangszedőnk. Igaz, hogy csak 2,5 mV-ot ad le, de ezt a fenti zavaró tényezők változásá­ tól függetlenül. Természetesen a hanglemezvágáskor használt 75, 318, 3180μs töréspontú zajcsökkentő magasemelést sem fogja ezentúl a kapacitív jellegű belső ellenállás mintegy kiegyenlíteni, hanem a mágneses hangszedőkhöz hasonlóan 218

e célra külön frekvenciafüggő tagot kell használni. Ezt egy­ úttal a 2,5 mV-ra csökkent kapocsfeszültség százszoros fel­ erősítésével egybe lehet kapcsolni, ahogy azt a mágneses hangszedőknél régóta alkalmazott korrektor teszi.

Hz

6.2. ábra Előerősítő elméleti frekvenciamenete sebességérzékeny (V) vagy amplitúdóérzékeny (A) hangszedőhöz

Kerámia hangszedőknél a leadott feszültség rendszerint kisebb, mint a kristály hangszedőknél, s kevésbé függ a hőmérséklettől és nedvességtől. Itt is célszerű azonban meg­ építeni a korrektort, mert berendezésünket mágneses hang­ szedővel kiegészítve az ahhoz való átalakítás mindössze a két terhelő ellenállás kiforrasztásából áll majd. 6.3.2. ELŐERŐSÍTŐ MÁGNESES HANGSZEDŐHÖZ

Mozgómágnesű hangszedő jelének előerősítését kis zajú, nagy érzékenységű, nagy kivezérlési tartalékú és kis torzítású áramkörrel kell megoldanunk. Az áramkör bemeneti ellen­ állásának optimális értékét a hangszedőkhöz mellékelt adat219

lapon szokás megadni. Például a kereskedelemben külön is árusított Philips GP400 hangszedőre előírt terhelés értéke csatornánként 47 kΩ, párhuzamosan maximum 250 pF kábelkapacitással. Ne térjünk el a megadott bemeneti ellen­ állástól 10%-nál jobban! Az elérhető maximális jel—zaj viszony érdekében az előerősítőt mágnesesen is árnyékoló vasdobozba helyezzük (e célra alumínium vagy réz nem jó), a kész előerősítőt pedig — a kábelkapacitás csökkentése érdekében — a lemezjátszó dobozába a hangszedő-vezetékekhez legközelebbi helyre építsük be. Ügyeljünk arra, hogy zárt földhurok ne legyen az áramkörben a csatlakozóvezetékek hozzáforrasztása után sem. A brummszintet a lemezjátszó­ káván belüli elhelyezés kikísérletezésével lehet tovább csök­ kenteni. Az áramkör búgásmentes táplálására vitán felül a lapos­ elemekből összeállított telep a legalkalmasabb. A csekély áramfelvétel miatt kikapcsolás nélkül is átlag 2—3 hónapig használható egy-egy telep. Viszonylag kedvező megoldás a lemezjátszóba épített előerősítő távtáplálására a lemezját­ szót és erősítőt összekötő hangfrekendás vezeték bal és jobb erén levő árnyékolás felhasználása. Hibás dugaszolással járó kellemetlenségeket előzhetünk meg azáltal, ha az erősítő stabilizált tápegységéből soros ellenállással csatlakozunk a tápfeszültséget vivő árnyékolás­ ra, és az előerősítőben Zener-dióda állítja be a kívánt fe­ szültségértéket. Ha ez a megoldás nagy dinamikus belső ellenállású hálózati tápegységnél az előerősítő jelentős mély­ emelése miatt a hangerő-potencióméterek felcsavart állásá­ ban lengésekhez vezet, célszerű az előerősítőt saját hálózati tápegységgel ellátni. Kézenfekvő a megoldás, hogy a lemez­ játszómotor bekapcsolásával egyszerre kapjon váltakozó­ feszültséget az előerősítő hálózati transzformátora is. Ezt a transzformátort úgy méretezzük, hogy 220 V+10%-os háló­ zatnál se legyen túlgerjesztve, s az elkerülhetetlen szórás miatti 50 Hz-es búgást a transzformátort kívülről körülvevő zárt rézmenettel (rézfóliával) lehet kiküszöbölni. Egy hagyományos tranzisztoros és egy korszerű integrált áramkörös előerősítő áramköri rajza a 6.3. ábrán látható. 222

A Tx tranzisztor (BC 109 C) az 1 kΩ-os generátorellenállás­ nak megfelelő legkisebb zajú, /c= 0,2mA; UCE=5 V-os mun­ kapontban dolgozik. Az RC—RC visszacsatoló lánc a T1 emitterében levő ellen­ állással együtt alakítja ki a lemezvágási karakterisztika inverzét. Ezen öt elem értékét 1%-os tűréssel válogatva, az előerősítő frekvenciamenete az előírásnak megfelelő lesz. Ha a T2 tranzisztor kimenetére emitterkövetőt kapcsolunk, amelyet az egyik csatornában —2 dB feszültségcsökkentésű ellenállásosztó, a másik csatornában pedig az előbbihez ké­ pest —2dB ...+2dB átfogású beállító potencióméter terhel, a hangszedőcsatornák közötti aszimmetriát egyetlen frek­ vencián kiegyenlíthetjük. E beállítást 1000 Hz 80 mm/s vágási amplitúdójú jel lejátszásával és pontosan beállított antiskatinggel végezzük el. 6.3.3. VÉGERŐSÍTŐK

Az előerősítő viszonylag nagyszintű, egyenes frekvenciamenetű elektromos jelet ad. Esetleges magnetofon felvételhez ezt használjuk fel. Ezt a jelet a végerősítő erősíti fel a hang­ sugárzók működtetéséhez szükséges teljesítményre. Ideális hangsugárzók és tökéletes akusztikájú lakószobák azonban nem léteznek, ezért a végerősítő-fokozat előtt még külön­ féle hangszínszabályozó áramköröket találhatunk (lásd a 6.4. ábrán). A mély- és magashangszín-szabályozókkal a közepes rezgésszámú (800...1000 Hz-es) hangokhoz képest lehet növelni vagy csökkenteni a mély, ill. a magas hangok ará­ nyát. Egyes erősítőkben ún. dübörgésszűrő és tűzörejszűrő is van. Ezek azonban sem a dübörgést, sem a tűzörejt nem szüntetik meg, hanem csak levágják a hangfrkevendás sáv alsó és felső széleit. így azonban a műsoranyag értékes része is kárba vész. Ezért inkább az eredeti okot (pl. a dübörgést) szüntessük meg, mintsem a kapcsolót használjuk. Ritkán található „presence” jelű szabályozó is, ami az 1,5; 2,2; 3 vagy 4 kHz-es frekvencia körüli sávban néhány dB kiemelésre alkalmas. Ezáltal az énekhang és néhány szólóhangszer hangja tisztább csengésű lesz, ami a jelenlét érzését kelti. A halláshelyes (ún. fiziológiai) hangerőszabályozás rend223

szerint tetszés szerint kapcsolható ki vagy be. Kikapcsolt állapotában az erősitő frekvenciaátvitele minden hangerőit értéknél egyenletes. A fül azonban kisebb hangerőnél a mély­ hangok erősebb csökkenését érzi, halláshelyes hangerő-sza­ bályozáskor ezt az érzést a hangerőtől függő mértékű auto­ matikus mélyemelés szünteti meg. Sztereo erősítők két csa­ tornájának hangereje a balansz szabályozóval állítható egy­ formára. Ha az erősítőn sztereo—mono átkapcsoló van, ezt sztereo lemezek lejátszásakor mindig megfelelő állásba kell kapcsolni. Korszerű, tranzisztoros erősítők károsodás nélkül viselik el, ha kimenetűkre nem kapcsolunk terhelést, viszont hamar tönkremennek, ha a kimeneti kapcsokra a hangszóró névle­ ges impedanciájánál sokkal kisebb ellenállás vagy rövidzár kerül. E félvezetős erősítőket védeni kell a véletlen túlmelegedéstől is. Az erősítő elhelyezésekor ügyeljünk arra, hogy annak kimeneti transzformátora ne kerüljön a lemezjátszó mágne­ ses hangszedőjének közelébe. Az erősítő kiválasztásakor az egyik legfontosabb szem­ pont a kimeneti teljesítmény. Ez az adat azonban önmagában még nem elegendő. Ugyanis e teljesítmény a hangszóró ellenállásától is függ, s ráadásul az összefüggés az erősítő tulajdonságai miatt nem lineáris: 4 Ω-on 22 W teljesít­ ményű erősítő például lehet 8 Ω-on 16 W-os vagy 16Ω-on 9 W-os. Ha a javasolt értéknél kisebb impedandájú hang­ szórót használunk, a végfokozatot az erősítő bekapcsolása­ kor fellépő áramlökés és az üzemi áram könnyen túlterheli, ugyanakkor a kisebb impedandájú hangszórót az erősítő belső ellenállása kevésbé csillapítja, s ezért a hangszóró igénybevétele is nagyobb lesz. Elektrotechnikailag csak a szinuszjellel mért teljesítmény­ adat (angolszász irodalomban R.M.S-power) egyértelmű. Ezt 2 kHz-es jellel kell mérni, s a megadott értéken a jel torzítása éppen 1%. A színuszteljesítményen kívül megadják még az erősítő ún. zenei teljesítményét is. Mivel a zene nem nagy amplitúdójú tartós rezgésekből áll, hanem spektruma folytonos, s telje15 Lemezjátszók és hanglemezek

225

sítménye egy adott sávban-nagyobb, mint egyetlen spektrumvonalé, így ez az érték számszerűen nagyobb, mint a színuszteljesítmény, s ezért propagandacélokra jobban megfelel. Amint a lemezjátszóknál a mechanikai eredetű zaj súlyo­ zott mérése kedvezőbb értéket ad ugyan, de összehasonlí­ tásra alkalmasabb a súlyozatlan jel—zaj viszony, erősítők minőségének összevetésekor a szinuszteljesítmény a jellem­ zőbb. A zenei teljesítmény fogalma nehezen határozható meg. Van azonban bizonyos jelentése ennek az adatnak is, ez ugyanis megadja, hogy mekkora csúcsteljesítményt képes az erősítő leadni, természetesen csak rövid időre. Ám ehhez is mindig meg kell adni a terhelőellenállás nagyságát. Az erősítő teljesítményét követő másik fontos adat a frek­ venciamenet. Ez azt mutatja, hogy 1 W kimeneti teljesít­ ménynél melyik az átvitt legkisebb és legnagyobb frekvencia, és a sáv közepéhez képest mekkora az eltérés a sávhatárokon. A teljesítmény-sávszélességi (power-bandwidth) adat a fen­ tiekkel azonos jellemző, amelyet akkor mérnek, ha az erő­ sítő legalább a névleges teljesítménynek felével működik. Fontos minőségi jellemzők a torzítás és az intermodulációs torzítás. (Torzítás egyetlen hang felharmonikusainak meg­ jelenését jelenti, intermodulációval két különböző frekven­ ciájú hangból képződnek nemkívánt összetevők.) Erősítőnk torzítása és IM torzítása legyen kisebb, mint a hangszedőé. Ez korszerű erősítőktől nem lehetetlen kívánság. Értelem­ szerűen vonatkozik mindez az erősítő és a lemezjátszó jel— zaj viszonyára is. Újabban egyre több figyelem fordul az erősítők másik fő elektroakusztikai tulajdonságára a fázismenetre. A lineáris fázismenet megköveteli, hogy a különféle frekvenciájú rez­ gések azonos idő alatt haladjanak át az erősítőn. Ha az egyenes frekvenciamenet (amplitúdókarakterisztika) mellett ez a feltétel is teljesül, akkor az erősítőre kapcsolt hangfrek­ venciás négyszögjel határozott, gyors felfutású, túllövése és tetőesése nincsen, s a négyszögjel ez erősítőben nem okoz berezgést (ringing). Mindent összevetve az erősítő a teljes sztereo lánc kevésbé problematikus része. 226

6.4. HANGSUGÁRZÓK A hangsugárzó a hangátviteli lánc utolsó láncszeme. Ha a hangsugárzó fejhallgató, akkor ez gyakorlatilag a hangátviteli lánc végét is jelenti. Ha a hangsugárzó valamilyen dobozba épített hangszóró, akkor a hangátviteli lánc egy láncszemmel, a lehallgató helyiség akusztikájával bővül. Valójában tehát sohasem csupán a hangszórót, hanem mindig a hangsugár­ zót és szobát együtt hallgatjuk. A gyakran idézett DIN 45 500 szabvány minőségi sztereo hangvisszaadó berendezéshez legalább 2 x 6 W kimeneti teljesítményű erősítőt ír elő. Ma már azonban nemcsak a hanglemezek dinamikája nőtt meg néhány decibellel, hanem a környezeti alapzaj is. így tehát ugyanolyan hatásfokú hangszórókat feltételezve is jogos a nagyobb erősítőtelje­ sítmény iránti igény. De mekkora legyen ez végül is? Általában a lehallgató helyiség négyzetmétereire kétszer 1 W elektromos teljesítményt számítunk. Ezek szerint egy 4 m x 5 m alapterületű szoba 2x20 W-os erősítőt kíván. Ebből két darab kb. 1%-hatásfokú hangszóró = 2 x 0,2 W akusztikus teljesítményt állít elő. Ha e szoba térfogata V= 60 m3, és utánzengési ideje mondjuk T= 1 s, akkor az elérhető hangintenzitás:

Hangszóróinknak is legalább 20 W teljesítményt tartósan el kell viselniük, nehogy túlvezérelve tönkretegyük azokat. A hangszóró csatlakozóvezetéke legalább 2x0,75 mm2 ke­ resztmetszetű legyen, különben az erősítő kis belső ellen­ állása nem csillapítja kellően a hangszórómembrán lengéseit. A hangsugárzók helyét ugyanolyan gondossággal kell meg­ választani, mint a lemezjátszóét. Sztereofon hangvissza­ adáshoz a két hangsugárzót lehetőleg egymástól 3—4 méterre állítsuk fel. A sztereo hatás legjobban a két hangsúgárzótól három-négy méter távolságban lesz észlelhető. Használjuk 5*

227

ki azt a lehetőséget, hogy a helyiségben szabadon felállított hangsugárzóhoz képest Ugyanannak a hangsugárzónak a fal mellett kb. 6 dB-lel, a sarok közelébe helyezve 9 dB-lel erő­ sebb a mélyhangsugárzása. Másik szabály, hogy ne helyezzük magasra a hangsugárzókat, ugyanis a padló hangvisszaverő tulajdonsága miatt kellemetlen kioltás keletkezhet egyes mély hangoknál a visszavert és a közvetlenül érkező hangok között. Például 1,5 m magasságban levő hangszórót 4 méter­ ről hallgatva a padlóról visszavert hang 5 méter utat tesz meg. Az egyméteres útkülönbség miatt a 170 Hz-es hanghullámok kölcsönösen kioltják egymást. Szólni kell a magas hangok térben egyenletes sugárzásának nehézségeiről is. Ezt csak több hangszóró vagy különleges domború mebránú hangszóró beépítésével lehet megoldani.

Bal hangsugárzó

3obb hangsugárzó

6.5. ábra Hangsugárzók célszerű elhelyezése a lakásban

228

A magas hangok fal felé sugárzása a falak frekvenciafüggő hangelnyelése és frekvenciamenetet rontó reflexiói miatt kevésbé ajánlható. Kedvező, ha a közép- és magashangsugár­ zók a hallgató fülmagasságában vannak. A hangsugárzók felépítése különböző lehet. A teljes hangfrekvenciás sávot vagy egyetlen jó minőségű, széles sávú hangszóró sugározza ki, vagy a hangfrekvenciás sáv elektro­ mos frekvenciatartóval (ún. crossover kapcsolással) kéthárom (néha még több) részre van bontva, s az egyes része­ ket külön hangszórók vagy hangszórócsoportok sugározzák ki. Ez utóbbi esetben kisebbek lesznek a membránmozgásból adódó modulációs torzítások, viszont nem könnyű feladat az egyenletes frekvenciamenetet biztosítani. Ez azért gond, mert a különböző mély- és magashangú hangszórók más-más hatásfokkal működnek. Ha a szoba akusztikáját is figye­ lembe vesszük, mindenképp szükség van arra, hogy a több­ utas hangsugárzókban minden sáv hangereje külön szabá­ lyozható legyen. Léteznek olyan előerősítők is, amelyek a hangfrekvenciás tartományt 16...24 sávra bontva erősítik (pl. Soundcraftsman). Ezekkel kétségtelenül optimális frek­ venciamenetű hangvisszaadást lehet beállítani. A frekvenciamenet azonban nem az egyetlen szempont a jó hangvisszaadás során. A sok sávra bontott sugárzás újabb gondokat hoz magával. Legfőbb nehézség, hogy nagy szelektivitású frekvenciaváltóhoz (12dB/oktáv) már több induktív és kapacitív energiatároló elem kell, és ezek miatt a hangsugárzó fázismenete nem lesz egyenletes, tranziens átvitele pedig leromlik. Ideális megoldású a 6 dB/oktáv meredekségű hangváltó (1. 6.6. ábrát). Szintúgy az egyenletes fázismenet érdekében különösen fontos, hogy a különböző sávokhoz tartozó hangszórók membránjainak gerjesztési helyei egy síkba essenek (6.7. ábra). Térjünk vissza a hangsugárzó frekvenciamenetéhez. Ezt mérőmikrofonnal lehet ellenőrizni, a hangszórókra azonban ne adjunk szinuszrezgést, mert így a teremben kialakuló állóhullámok a mérést meghamisítják. Nagyon egyszerűen elvégezhető a teljes elektroakusztikai lánc objektív mérése a Brüel & Kjaer QR2011 mérőlemezével, melyen 20 Hz és 229

20 kHz között tercsáv szélességű rózsaszínzaj van. E rózsa­ színzaj amplitúdója a frekvencia növelésével egyenletesen csökken, ezért a tercsávok energiatartalma azonos. A szub­ jektív ítéletekkel összevetve azt tapasztalták, hogy legked­ vezőbb a magas hangok felé enyhén eső jellegű hangenergiaeloszlás. Mintegy 200 Hz-től kezdődik az esés és dekádonként kb. 3dB nagyságú, azaz 2kHz-en —3dB, 20kHz-en —6dB. Az eddig ismertetett követelményeken kívül még számos olyan hangzási tulajdonsága van a hangsugárzóknak, melyek méréstechnikai úton nem határozhatók meg. Ilyenek a hang­ kitöltés, a hangáttekinthetőség, a jelenléti érzet, a hangbeütési válasz és talán a legfontosabb a hangszínezet. Kétségtelen, hogy a legjobb hangsugárzó az, amelyik nem színezi a hangot, vagyis nem halljuk, hogy hangsugárzó szól-e vagy élő zene. A hangsugárzókkal ma már igen sok szakirodalom fog­ lalkozik, azonban még nincs olyan hangsugárzó rendszer, amely minden előbbi szempontból tökéletes, továbbá egy-

6.6.b. ábra 6 dB/oktáv (a) és 12 dB/oktáv meredekségű (b) hangváltók kapcsolása, frekvenciamenete és impulzusátvitele A 6 dB/oktáv meredekségű hangváltó elektromos fázismenete egyenletes

szerűen és olcsón gyártható, s megbízhatóan hosszú élet­ tartamú. Legelterjedtebbek a zárt dobozok, ezek legfőbb előnye, hogy kis méretben építhetők meg és hangolás nélkül gyárt­ 231

hatók, hatásfokuk viszont nagyon rossz, 1% körüli. Túlzás azonban e néhány kötideciméteres szögletes dobozoktól elvárni, hogy azonos szépségben adják vissza az orgona, a zongora, a hegedű vagy a trombita hangját, amely hang­ szereknél évszázados fejlődés során alakult ki az anyag és a forma egysége és a jellegzetes hangszín. A zárt dobozok körében évről évre találkozunk újdon-

6.7. ábra Az akusztikai fázismenet egyenletessége a hangszóró-elhelyezéstől függ. A hangsugárzó rendszer egyes hangszóróit úgy kell elhelyezni, hogy membránjaik gerjesztési helyei egy síkba essenek

232

Ságokkal, mint pl. a szimmetrikus hajtású hangsugárzóval (Scandyna), amely a páros harmonikusok keletkezését szün­ teti meg, vagy a mozgásvisszacsatolású hangszóróval (Philips MFB), amely mély hangoknál a membrán mozgását visszacsatolással linearizálja. Különleges hangváltóval egye­ nes fázismenetű hangsugárzók is készíthetők (B&O). Továbbra is lesznek hívei a jó hatásfokú bass-reflex dobo­ zoknak, amelyek mérete az elektronikus oldal csekély módo­ sításával nagymértékben csökkenthető (hatodfokú Butterworth szűrővel). Igen jó eredmény érhető el akusztikus csővel csillapított hangszóróval is, amely tiszta ohmos terhelést jelent a hangszóró hátoldalán. Az elektroakusztikai hangsugárzás alapgondja az, hogy a hangsugárzót nagy akusztikai ellenállásúra kell készíteni, azaz nagy felület kis elmozdulása jobban illeszkedik a levegő­ tulajdonságaihoz, mint egy nagy löketű, de kicsiny membrán. E gondot jelenleg legjobban az ellenütemű kondenzátor­ hangszóróval lehet meszüntetni. Ez viszont nagy felületre készítve (Quad) igen drága és meglehetősen érzékeny. Az alapgond megoldható akusztikai transzformátorral is. Ekkor egy szokásos, és hátul zárt dinamikus hangszóró elé exponenciális összefüggés szerint táguló tölcsért helyeznek (Klipsch-horn). Az átalakító hatásfoka rendkívül jó, eléri a 30%-ot. Ez azt jelenti, hogy egy-két Watt elektromos telje­ sítménnyel a fül fájdalomküszöbét megközelítő hangerőssé­ get lehet előállítani. Visszafelé folytatva a sort, ebből követ­ kezik, hogy az átlagos hangerőhöz módfelett kis erősítőteljesítmény és kis membránkitérés tartozik. Ezért azután a torzítási értékek is nagyon kedvezőek. Egyetlen hátránya* hogy pl. 30 Hz-es mély hangok sugárzásához majdnem 5 m hosszúságú tölcsér kell, melynek legnagyobb átmérője 3,5m­ -nél nagyobb. Van azonban más lehetőség is jó minőségű hang hallga­ tására. Korszerű fejhallgatókkal sok tekintetben jobb hang­ visszaadás érhető el, mint az azonos árú hangsugárzókkal. A fejhallgató viselése ma még helyhez kötöttséget jelent, de közeleg az idő, amikor ultrahanggal vagy infravörös fénnyel működő készülékekkel Hi-Fi minőségben lehet vezeték 23S

nélküli sztereo átvitelt létesíteni erősítőnk és fejhallgatónk között. Könnyű, korszerű, félig nyitott (pl. Sennheiser 414, 424) vagy teljesen nyitott rendszerű (pl. Jecklin-Float) fejhallga­ tókkal többórás használat után sem lép fel fáradtságérzet. A fejhallgatós hangvisszaadás közismert hibája, hogy a két oldal között megszólaló hangforrás mintegy a két fül között szólal meg. Modern elektronikai áramkörökkel (Revox A 720) e hiba kiküszöbölhető, s így a hangforrás a hangszórós lehallgatáshoz hasonlóan a hallgató előtt levőnek tűnik.

6.5. HI-FI LEMEZHALLGATÁS Elöljáróban leszögezzük, hogy a hangvisszaadás minőségét jelző Hi-Fi kifejezés és a sztereofónia nem okvetlenül össze­ tartozó fogalmak. Az ipari fejlődés hozta úgy, hogy a jó minőségű berendezések kifejlesztésével nagyjából egyidőben történtek meg az első lépések a térbeli hangzás reprodukálása terén is. Ma már sok lakásban van Hi-Fi hangtechnikai berende­ zés. A lakás berendezésétől függően a készülékek vagy könnyen hozzáférhető, jól látható helyre tehetők vagy a lehe­ tő legyügyesebben elrejthetők. A Hi-Fi készülékek terén elteijedt építőkocka-rendszer nemcsak műszakilag kedvező, hanem egyszerűbben lehet belőlük a különböző alapterü­ letű és bútorzatú szobákhoz megfelelő berendezést is össze­ állítani. A szoba ne legyen visszhagos. Ehhez legjobb, ha a padlót nagyrészben szőnyeg borítja és legalább két egymásra merő­ leges falat hangelnyelő tulajdonságú falvédővel vagy füg­ gönnyel takarunk be. Ha a helyiségben a hangcsillapítás nem egyenletes, a hangsugárzókat a jobban csillapított rész felé döntsük meg, vagy forgassuk el. Nem érdemes a hangvissza­ adó lánc zajszintjét és torzítását sem a legkisebbre csökken­ teni, ha a helyiségben a hang ütemében megcsörrenő dísz­ tárgyak vagy zizegő ablaküvegek nyújtanak nem feltétlenül kívánt kísérő hangokat. Az ilyen berendezési tárgyakat a le­

234

mezhallgatás idejére távolítsuk el az egyébként homogén ésdiffúz hangtérből. Néhány szót a hangerőről. Tény, hogy egy jó minőségű berendezésen élvezet jó zeneművet nagy hangerővel hall­ gatni. Vajon ez veszélyes-e? Heti vagy havi néhány órás zenehallgatás a fül érzékelőit alaposan megmozgatja, és ezáltal késlelteti becsontosodásuk lassú folyamatát, vagyis nem káros. Viszont kisebb hangerő is nehezen viselhető el, ha a hangvisszaadás torz. Szomszédaink azonban valószínűleg nem értékelik nagyra, hogy az álmukat zavaró hang szinte teljesen torzításmentes. Legjobb a békesség, és ezért ha lehet szóljunk előre, hogy mikorra hívtuk meg lemezgyűjtő barátainkat. S ha hétköznap este 10 után erős kényszert érzünk, hogy 95 dB-es szinten végighallgassuk Gustav Mahler: Dal a földről c. művér, használjuk berendezésünk teljes rangú részét, a Hi-Fi fejhallgatót. Némi hangtechnikai gyakorlat után felmerülhet a kérdés, van-e egyáltalán értelme a tökéletes hangvisszaadásért való küzdelemnek? Kétségtelen, hogy egy átlagnál jobb beren­ dezésen nemcsak a kürt hangja hallható, hanem a billentyű­ zet működése is, bár erre azt mondhatjuk, hogy hozzátar­ tozik a zenéhez. De mit szóljunk, ha hangsugárzóinkból a zongorista székének recsegése is élethűen szól, vagy a felvé­ telről a stúdió előtt száguldozó motorkerékpárok hangja hallatszik. Gyakorlott füllel észrevehetünk egy-egy kevésbé sikerült montírozási helyet, és hallhatjuk hanglemezeinkről a csöves vágóberendezés erősítőjének búgását, belső baráz­ dáknál a forgácselszívásból eredő zajt, sőt vannak galvanizálási — és préselési hibák, elő és utóhangok is. Persze aho­ gyan világszerte fejlődnek a kitűnő hangvisszaadó berende­ zések, a stúdióberendezéseknek, valamint a lemezgyártó és ellenőrző eszközöknek mindig egy lépéssel előbbre kell tar­ taniuk. A fő dolog azonban az, hogy a hangelemezjátszásban ne csupán technikai érdekességet lássunk, hanem elsősor­ ban a lemezről megszólaló muzsikát hallgassuk és élvezzük.

235

7. LEMEZGYŰJTÉS, LEMEZGONDOZÁS

7.1. A HANGLEMEZ KIVÁLASZTÁSA, VÁSÁRLÁSA ÉS HAZASZÁLLÍTÁSA Kezdetben minden lemezjátszó-tulajdonos boldog, ha •egy-egy jó lemezhez jut, legyen az tánczene, komoly zene, musical vagy távoli népek egzotikus zenéje. Ha ilyenformán sok lemezt tárolunk egymás mellett, az még nem gyűjtemény. Ám kíséreljük meg egyszer a lemezeket csoportosítani műfaj, előadó, zeneszerző, hangszer vagy bármi más felosztás sze­ rint. Ha lemezeinket így szétválogatjuk, biztosan lesz egy csoport, amelyikben több lemez van, mint bármelyik másik «csoportban. Nem nehéz belátni, hogy e lemezek köre a mód­ szeres gyűjtés kezdetét jelentheti. Kísérlejük meg a gyűjte­ ményt teljessé tenni. Komolyzenei lemezgyűjtemény megalapozásához értékes -tanácsokat kaphatunk egyes ismeretterjesztő könyvekben található lemezajánlatokból. Ezek 50, 100 vagy néha még több lemezfelvételt sorolnak fel, amelyek a zenekultúra alap­ jához tartoznak. Ilyen összeállítást „Hanglemez alapgyűjte­ mény” címmel a Magyar Hanglemezgyártó Vállalat is kibo­ csátott néhány évvel ezelőtt. Gyakorlottabb gyűjtők kezében hasznos segédeszköz a Bielefelder- vagy a Schwann-katalógus, amelyeket gyűjtőtársaknál vagy nagyobb lemezüzletekben tekinthetünk meg, esetleg külföldi szaküzletekben megvásá­ rolhatunk. Könnyűzenei vagy jazzfelvételek gyűjtése már korántsem ilyen egyszerű. E területekről nemigen jelenik meg általános katalógus. Az egyes lemezgyárak szabálytalan időközökben kibocsátanak újdonságjegyzékeket, ezek rendszeres gyűjté­ sével figyelemmel lehet követni a lemezkínálat bővülését. 236

Régebbi felvételek beszerzésére azonban csak elvétve nyílik alkalom. S talán épp ez a gyűjtővé válás legbiztosabb ismérve: ha. valaki száz sztereo lemeze mellé vásárol egy régebbi mono felvételt csak azért, hogy gyűjteménye teljesebb legyen. A gyűjtés témakörét minél előbb szűkítsük le, amennyire csak lehet. Minél szakosítottabb egy gyűjtemény, annál érté­ kesebb, és annál nagyobb az esélye annak, hogy teljessé tehető. Inkább foglalkozzunk két szűk részterülettel, mint egy általános nagy körrel. A lemezgyűjtéshez pénz, idő és önálló elképzelés kell. Ha már eldöntöttük, hogy gyűjteményünket melyik zenemű lemezfelvételével gyarapítjuk, még hátra van a lemez meg­ vásárlása. Gyakran csak egyféle kiadású lemezen kapható a kiszemelt mű, máskor meg nehéz a felvételek között el­ igazodni. Például Berlioz Fantasztikus szimfóniája az elmúlt évek­ ben 6 különböző felvételben volt kapható hazánkban, s egy kisebbfajta külföldi boltban Beethoven Esz-dúr zongoraversenyéből akár 25 felvételt is találhatunk. Ezek között eligazodni lemezbírálatok (tesztek) nélkül nem lehet. Rend­ szeresen közölnek lemezkritikákat a Muzsika és az Új Tükör című magyar, a Hi-Fi Stereophonie és Fono-forum című német, a Hi-Fi News, Records and recordings, vala­ mint a Gramophone című angol nyelvű folyóiratok. Ezek­ ből megtudhatjuk azt is, ha egy-egy kitűnően sikerült hangfelvételt nemzetközi nagydíjjal jutalmaznak. A lemez vásárlásakor nézzük meg, hogy a tányéron forgó lemez nem hullámos-e, s a hangszedő a barázdák excentricitása miatt nem mozog-e túl sokat oldalirányban. A lemeztányér csapja a papírcímkén többnyire nyomot hagy, ezért a címkét megvizsgálva megállapíthatjuk, hogy sokszor ját­ szott lemez van-e a kezünkben. Rutinos lemezeladók min­ dig a lemezpolc bal szélén álló lemezt kínálják belehallgatásra a vásárlónak, s vásárláskor a jobb szélről csomagolnak be érintetlen hanglemezt (a vevő mindig a „legjobbat’* kapja). Vásárlás után a lemezek hazaszállítása következik. Egyet­ 237

len lemeznél ez nem olyan nagy gond, ha a lemezt megfelelő papírból vagy műanyagból készített reklámfeliratú tasakba csomagolják. Egy sikeresebb külföldi lemezportya után azonban megesik, hogy a büszke turista a vámszabályaink szerint megengedett legfeljebb 20 darabból álló „zsákmánynyl” tér haza. Ekkora kincs szállításához viszont a büszke­ ségen kívül gondosságra is feltétlenül szükség van. Persze egy hanglemezszállító táskának nemcsak utazáskor vehetjük hasznát, hanem hazai lemezvásárló kőrútjainkon vagy baráti lemezösszejövetelek idején is. Alkalmas méretű táskát készen ritkán lehet kapni, legjobb, ha magunk készítjük el azt. A lemeztáska anyaga rétegelt falemez, melyet kívülről fekete műbőr, belülről zöld posztó borítson. Gyűjteményünk épségben hazajuttatott lemezeit tároljuk gondosan. 7.2. LEMEZTÁROLÁS A hanglemezeket tároláskor háromféle behatástól kell védeni: a hőmérséklet-változásoktól, a portól és az erőhatá­ soktól. Mivel a hanglemezek hőre lágyuló műanyagból ké­ szülnek, hőhatásokra különösen érzékenyek. Ezért a leme­ zeket átmenetileg se tartsuk gépkocsi csomagtartójában, s a lemezpolc helyét lakásunk ablaktól és kályhától vagy fűtő­ testtől távol eső részén jelöljük ki. A lemezeket úgy kell tárolni, hogy a helyiség hőmérsékletváltozásakor ne vetemedhessenek meg. E célból a lemezeket erőhatásoktól mentesen, tehát vagy tökéletesen vízszintesen, vagy teljesen függőlegesen kell tárolni. Elvben a két eljárás jegyenértékű, azonban éppen ennek az állításnak a bizonyí­ tására elvégzett hazai kísérlet megdöntötte ezt az elvet. Azonos körülmények között gyártott teljesen sík lemezek­ ből néhány hónapig többszáz lemezt függőlegesen és ugyan­ annyit vízszintesen tároltak. Függőleges tárolás után 100 le­ mezből 15 vetemedettet találtak, míg vízszintesen tárolt lemezek között 100-ból csak 15 maradt sík. Ennek magya­ rázata az, hogy a szabványos hanglemez a közepénél vas­ tagabb, a tasak nem sík felületű belülről a ragasztás miatt, 238

s e hibák egymásra rakott lemezeknél összegeződnek, azaz a vízszintesen tárolt lemezek nincsenek erőhatás nélküli helyzetben. Égy igazi lemezarchívumban a lemezek függőlegesen áll­ nak egymás mellett, akárcsak a könyvek. Célszerű a lemezpolcra 15...20 cm sűrűn elválasztó falakat építeni, hogy az. esetleg csak félig töltött rekeszekben se álljanak túl ferdén a lemezek. Modern bútorok polca rongálás nélkül kiegészít­ hető egy, a polc méretével azonos nagyságú falappal, mely­ nek furataiba helyezett fémmerevítők tökéletesen álló hely­ zetű tárolást biztosítanak (7.1. ábra). Gyors és nagyon egy­ szerű megoldás, ha a csak félig telt rekeszekben levő lemeze-

7.1. ábra A polc méretével azonos nagyságú falapra sűrűn felhelyezett fémmerevítők tökéletesen álló tárolást biztosítanak

239

két egy-két kellő vastagságú könyvvel támasztjuk ki. A függőlegesen tárolt lémezek közül bármelyik könnyen kivehető. Lemezszaküzleteinket az érvényes Magyar Szab­ vány kötelezi a függőleges helyzetű tárolásra (MSZ21381— 71, 10. pont). Vízszintes tárolásra egyenetlen, nem sík felületű alaplap alkalmatlan. Megbízhatóan sík felületet csak 3 mm-es vagy vastagabb üveglap biztosít, ez ugyanis síknak tekinthető mindaddig, míg el nem törik... Nem ajánlatos persze ilyes­ mivel kísérletezni, de jó tanácsként szolgáljon, hogy tíznél több lemezt soha ne tegyünk egymásra. Ennél több lemez •esetén az alsó lemezek kiemelése már nehézkes. Külföldön szinte minden lemezszaküzletben árulnak ütés­ álló polisztirolból vagy más műanyagból készített átlátszó

vagy narancs, vörös, kék színű lemeztartó dobozt. Discoboxot. Ezekben rendszerint 15... 18 nagylemez fér el. Az egyes elemek kialakítása újabban olyan, hogy tetszés sze­ rinti számú doboz illeszthető össze, akár különleges alakzat­ ként is. Egy házilag készíthető lemeztartó doboz rajzát a 7.2. ábrán mutatjuk be. Örökös veszélyforrás a por. Emiatt lehetőleg zárható lemezszekrényben tartsuk lemezeinket. Azt talán felesleges is említenünk, hogy a lemezeket mindig az eredeti belső és külső tasakukban tartsuk, s csak a lejátszás idejére vegyük ki azokat. Lehetőleg tolóajtós vagy redőnyös szekrényt hasz­ náljunk lemeztárolásra, a hagyományosan nyitható ajtók ugyanis minden ajtócsukáskor új levegőtömeget tolnak a szekrénybe, aholis a por végül leülepszik a levegőből. Ellene szól a vízszintes tárolásnak a por is, mivel ekkor az alsó lemezeket súlytöbblet terheli, ami az éles porszemeket a barázdák közötti vállba nyomhatja, és így a barázdát köz-

7.3. ábra Lemezmutató katalóguscédulák 16 Lemezjátszók és hanglemezek

241

vetve károsíthatja. Lemezpolc tervezésekor ne csak a helyes méretekre gondoljunk, hanem a lemezek súlyára is. Száz lemezből rakott 60 cm széles oszlop súlya 30 kg körül van. „Mindent a fülnek, semmit a kéznek” ez a jelszava azok­ nak a gyűjtőknek, akik nem szeretik ha vendégeik a lemezgyűjteményt végigtúrkálják egy-egy felvétel után kutatva. Első lemezeinktől kezdve vezessünk inkább egy füzetet, amelybe minden lemezünket beírjuk. Gyűjteményünk értékét nagyban növeli, ha a lemezek felsorolásán kívül a szerzők és előadók neve vagy a mű címe szerint is készítünk betű­ rendes mutatót. E célra legjobbak a könyvtárakban jól bevált katalóguscédulák (7.3. ábra), ilyenek külföldön előre nyom­ tatva is kaphatók. 7.3. HANGLEMEZGONDOZÁS 7.3.1. MECHANIKAI SÉRÜLÉS ÉS SZTATIKUS FELTÖLTŐDÉS

Ha lemezeinket helyesen tároljuk, megkezdhetjük a harcot a lemezpattogás ellen. A pattogásnak több oka is lehet. Először is a polivinilklorid, amely kiválóan alkalmas a hanglemezek sokszorosítására, mechanikai behatásokkal szemben nem rendelkezik olyan nagy felületi ellenállóképes­ séggel, mint amekkorával néhány más ismert műanyagfajta. A lemezfelület olyannyira érzékeny, hogy egy körömmel okozott karcolás a barázdafalakat felsérti, és egy-egy karc több fordulaton át erős pattogásként hallatszik. Tegyük hozzá: örökre. Ennek elkerülésére a porvédő tasakot tartsuk bal kezünk­ ben úgy, hogy az alsó részét alkarunkkal megtámasztjuk, a fölső részt pedig kissé megnyomva a tasak „kihasasodik”. A lemezt jobb kézzel vegyük ki, s mindig csak két ujjal érintsük; a középsővel támasszuk alá a címkénél, a nagyujjal pedig a lemez szélét szorítsuk. Tessék gyakorolni! A pattogások másik okozója a por. Ez gondosan tárolt lemezeknél is veszélyt jelent, a lemezanyag ugyanis a leg­ kisebb dörzsölésre elektrosztatikusán feltöltődik. Ez a fel242

töltődés már a műanyag tasakból való gyors kirántáskor is bekövetkezhet. A belső tasakból ezért mindig lassan vegyük ki a lemezt, vagy ha lehet használjunk papírból készített porvédő tasakot. Ám ezzel sem szűnik meg a sztatikus feltöltődés veszélye, hiszen a száraz levegőben forgó lemez felülete a levegőben súrlódik és fel is töltődik. Emiatt nem lehet a lemezről a port sem egyszerűen lefújni. A feltöltődésnek két következménye van: egyik az, hogy a lemezfelület és a tű fémből készített foglalata között pará­ nyi szikrák ívelnek át (ezek sötétben szemmel is megfigyel­ hetők). E jelenséget a hangszóróból percegésként hallhatjuk, de szerencsére a lemez ismételt lejátszásakor már nem való­ színű, hogy a töltéskiegyenlítődés ugyanannál a részletnél következzen be. A másik az, hogy a feltöltődés következté­ ben a lemez felülete port vonz magához. Ezt a port mikrosz­ kóppal elemezve azt találjuk, hogy az javarészt textilneműk­ ből származó finom szálacskákból és nagyszámú különféle anyagú és formájú szilárd részecskékből áll. Utóbbiak között homokszemcsék, azaz kvarckristály darabok is vannak. Egyes textilszálacskák a tű útjába kerülve a tűt rövid időre kizökkentik a barázdafalból, ez a lejátszásban torzított hangként hallható, más szálacskák „szakállként” a tűhegyre rakódnak, s ez előbb-utóbb lehetetlenné teszi a tű barázda­ követését. Efféle torzításokra legelőször a szólóhangszerek hallgatásakor figyelhetünk fel, s ezek között is talán a zon­ gorahang a legkényesebb. 7.3.2. TÜTISZTÍTÁS

A tű tisztítására finom szőrű ecsetet (pl. 6-os számú nyest ecsetet) használjunk. Az ecsetet mindig a lemez forgásához hasonlóan hátulról előrefelé mozgassuk! Hátrafelé vagy ol­ dalra mozgatva ugyanis könnyen tönkretehető a tű precíziós befogása. Léteznek a hangszedő nyugalmi helyzete mellett elhelyezhető félautomatikus tűtisztítók is, ilyen szerkezet nálunk azonban még nem kapható (7.4. ábra). Természetesen tűtisztításhoz is van ellenjavallat: soha sem szabad a tűt ujjheggyel tisztítani. így ugyanis leheletvékony 16*

243

zsírréteg rakódik a tű hegyére, amelyben a porszemek könynyen megtapadhatnak. Az így kezelt tűt alkoholba mártott ecsettel tisztítsuk meg. Visszatérve a kvarcszemcsékre: bennük az elektrosztatikus feltöltődés legveszélyesebb következményét kell látnunk. A nagyobbak pattogást okoznak, míg a kisebbek az alapzajt növelik meg. A baj az, hogy az ilyen pattogás maradandó, hiszen a tűhegy a lágy barázdafalba könnyedén bepréseli a többnyire éles sarkú szemcséket. Következésképpen viszont nemcsak a lemez válik zajossá, hanem a tűt is köszörüléshez hasonlóan koptatják a parányi homokszemcsék. Pattogások ellen tehát minden védekezési mód alapja a lemez sztatikus feltöltődésének megakadályozása. Lemezszekrénybe beépí­ tett vagy lecsukható fedelű lemezjátszók esetén sokat segít­ het a feltöltődés ellen az is, ha a lejátszás idejére a lemez közelében egy benedvesített szivacsot helyezünk el, s így a lemezjátszó „mikroklímáját” a nagyobb légnedvesség felé toljuk el.

7.3.3. KÉZI LEMEZTÖRLÖK

Kézenfekvő megoldásként kínálkozik nedvszívó tulaj­ donságú anyagok (pl. glicerin vagy etilénglikol) felvitele a lemezfelületre, ezek az anyagok a levegő nedvességét fel­ veszik és ezáltal a feltöltődési hajlamot csökkentik. Ezekkel az anyagokkal olyan lemeztörlő kendőket itatnak át, amelyek kevésbé szálasodó textíliából készülnek. Az ilyen kendőket mindig jól záródó nylon tasakban tartsuk és pár száz lemezoldal törlése után cseréljük ki (mosással ugyanis a vegyi impregnálást is eltávolítjuk). A külföldi szaküzeletekben látható „hanglemezspray” nevű aerosolos készítményt a kendők antisztatikus beszórására adják, de nem permetezhetők a lemez felületére! Antisztatikus impregnálás nélküli kendővel (pl. tiszta zsebkendővel) nem szabad hanglemezt törölni, mert a dörzselektromos feltöltődés több port vonz a lemezre, mint amennyit előzőleg letöröltünk. Lemeztörlő kendőket elsősorban 3 cN fölötti tűerő esetén (kevésbé igényes lemezjátszóknál) célszerű használni. Magyarországon cseh, NDK-beli és holland antisztatikus kendők kaphatók leggyakrabban. A kendők használatakor ügyeljünk arra, hogy azt egy él mentén érintsük a lemezhez, és csak forgásirányban mozgassuk. Ha a lemezen sugár­ irányban mozgatjuk a kendőt, a kémiai anyagokat a baráz­ dák falára kenhetjük, ahol a por beletapad, és ezáltal a lemez alapzaja megemelkedik. Ismert olyan megoldású lemeztörlő (Preener), amelynél a törlőt a tányér közepén levő csapra fel lehet fűzni, és így természetesen csak barázdairányú törlés lehetséges. Fontos azt is megjegyezni, hogy finomabb kivitelű hajtó­ művek nem viselik el károsodás nélkül, ha a forgó lemez­ tányéron levő lemezt a fentebb leírt törlők egyikével erősen lefékezzük. E jellegzetes kézi lemeztörlők után tekintsük át az automa­ tikus lemeztörlőket.

245

7.3.4. AUTOMATIKUS LEMEZTÖRLÖK

Kétféle megoldás kínálkozik: a törlőeszközt vagy arra a karra erősítjük, amely a hangszedőt is tartja, vagy a sasszin elhelyezett külön tengelyre. Az előbbire példa a Pickering gyártmányú hangszedők több változata. Ezeknél a hang­ szedőre egy kis kefe van felerősítve, amely függőleges irány­ ban könnyen mozog, de a kar felemelésekor nem bukik a tű alá (7.5. ábra). Szerepe csak a lemezen levő por összegyűjtése.

7.5. ábra Jellegzetes, Pickering-rendszerű lemeztisztító (Dustmatic)

Főleg a viszonylag magasabb tűerőértékkel (2...4cN ) dol­ gozó automata lemezváltókhoz terjedt el. Mivel a törlő a kar kiegyensúlyozásakor is a hangszedőn van, a tűerőbeállítást nem befolyásolja lényegesen, bár lejátszáskor a keferész súlya megoszlik a kefe és a hangszedőn levő rög­ zítési pont között. A tűre ható skating-erőhöz hasonlóan a kefére is hat a lemez belseje felé mutató erőkomponens, ami szintén a hangszedőt és a hangkart terheli, ha a hang­ 246

karon levő antiskating módosításával ki nem egyenlítjük. A barázdamozgást e törlők közvetlenül eljuttatják a hangszedőtesthez, s ez kellemetlen, visszhangszerű morgásként hallható. Legfőbb előnye az ilyen megoldású törlőnek az, hogy egy mozdulattal levehető az egyébként kitűnő h ing­ szedőről... Kevesebb elvi bonyodalommal jár — és ezért a lemez­ barátok körében inkább népszerű törlő — a külön tengelyre erősíthető „porzsák” a „Dust Bug”. Kifogástalanul hasz­ nálható 1,5...3 cN tűerő esetén. A Dust Bug régóta ismert, Cecil E. Watts 1958-ban már gyártotta, azóta milliós példányban készült és vált be. Lé­ nyege egy plexi tartókar, amelyen egy viszonylag merev szőrű kefe és egy bársonyhoz hasonlóan finom (kb. 10 pm) szálátmérővel rendelkező henger van. E henger törléskor nem forog, de sokszori törlés után érdemes kézzel kissé elforgatni. A törlőhenger egy alkotója mentén fekszik a lemezen, ez az alkotó nagyjából a lemez sugárirányával egyezik (7.6. és 7.7. ábra). A plexikar másik

7.6. ábra D ust Bug mintájú lemeztörlő műhelyrajza

247

végén furatok vannak, amelyekkel a törlő a lemezjátszósasszira erősített tengelyre helyezhető. E tengely helyét úgy kell a sasszin előzőleg kikísérletezni, hogy a lemez elejére helyezett törlőhenger a lejátszás végére elérje a záróbaráz­ dát, vagy esetleg kissé a lemezcímkére is fusson. (így a törlő a levételkor nem hagyja a lemezoldalon összegyűjtött port az utolsó barázdában.)

7.7. ábra A 7.6. ábra alapján házilag készített lemeztörlő

A Dust Bug egyik kisebb hibáját, nevezetesen azt, hogy a plexikar súlya zömmel a vezetőkefét és azzal a lemez felü­ letét terheli, egyes újabb megoldások — a hangkar kiegyen­ súlyozásának mintájára — ellensúllyal csökkentik, ezáltal egészen kicsivé válik a törlőnek a tányérra ható fékezése. Másrészt a törlőhenger tengelyét is a hangszedőhöz hasonló­ an meghatározott szögben tartva elérhető, hogy a törlő egyenletesen haladjon a lemez belseje felé. Az Audiotechnica 6001 és az Excelcleaner ES 500 S típusokon már mindkét előbb leírt módosítást végrehajtották. 248

Hazánkban a Ravill hozott forgalomba ilyen elven működő törlőt, típusa: Acos Dúst Jockey. E törlő használaton kívüli tárolása is megoldott. (A Dust Bug legcélszerűbben hátára fordítva tárolható a lemeztányéron.) Jóllehet a Dúst Búg eredetileg száraz lemeztörlőnek készült, a hengert csak lehe­ letvékonyán kell antisztatikus folyadékkal bekenni, szokás a forgásban levő lemezre tíz-húsz csepp folyadékot cseppen­ teni, amelyből a henger egy széles folyadékfilmet terít szét. 7.3.5. FÖLDELT LEMEZTISZTÍTÓ

Gyökerestől megszünteti a sztatikus feltöltődést a Discostat néven szabadalmaztatott találmány. Lényege az, hogy a lemezfelületen összegyűlt elektromos töltéseket a lejátszás ideje alatt folyamatosan el lehet távolítani. Maga az eszköz külsőre nagyon hasonlít az előbb ismertetett törlőkhöz, azonban a lemez felületére felfekvő kefe rendkívül finom rézszálakból áll. Álló lemeznél még nem érintik ezek a baráz­ dákat, hanem csak a hagyományos porgyűjtő plüsshenger. A tányér forgatásakor a rézszálak hozzáérnek a lemezhez, de nem felülről nyomják a barázdákat, hanem egészen lapos szög alatt érintik azokat. A kefe rézszálacskáihoz hajlékony vezeték van forrasztva, e vezetéket a törlő talpánál levő banándugón át földelt hálózati csatlakozóba vagy az erősítő földkivezetéséhez kell kötni. így tehát a lemez felületéről az elektromos töltéseket folyamatosan el lehet vezetni. Helye­ sen kiegyensúlyozott Discostat fémszálai csak igen kis erő­ vel támyaszkodnak a lemezre és mikroszkópos felvételek bi­ zonyítják, hogy ez a módszer a barázdákat nem rongálja. E törlőnek különleges tartozéka egy kis kendő, amelynek felületére rendkívül finom rétegben fémet párologtattak. Ezzel a kendővel véve ki a lemezt a tasakjából, a lemez mindkét oldalán azonos töltéseloszlás jön létre, ami szintén kedvező.

249

7.3.6. VÁKUUMOS LEMEZTISZTÍTÁS

Az angliai T. I. Audio cég Groovac néven vákuummal működő lemeztisztítót fejlesztett ki. Ez működési elvét tekintve nem sokban különbözik egy közönséges porszívó­ tól. A szívócső finom kefében végződik, ami a barázda mé­ lyebb részeiben is fellazítja a port. Helyes beállítás esetén lejátszás közben a tisztítófej kb. 0,6 cN erővel támaszkodik a lemezre. Ezen az elven működő lemeztisztítót készített korábban Percy Wilson, a The Gramophone főszerkesztője. Az általa használt tisztítófej metszetét a7.8. ábrán láthatjuk.

7.8. ábra Vákuumos lemeztisztító fej'metszete

7.3.7. FOLYADÉKOS LEMEZTÖRLÉS

A nedves lemeztörlő eljárást a sztatikus feltöltődési hajlam csökkentésén kívül az a megfigyelés is indokolja, hogy a barázda és a tű érintkezési pontján nagy fajlagos nyomás jön létre, ami a lemez forgásakor erős hőt fejleszt a tűben. A felmelegedett tű a hőre érzékeny műanyagfalban tartós 250

alakváltozást okoz, s ezáltal épp azok a kisméretű barázda­ rezgések szűnnek meg, amelyeket a nagy hanghűség kedvelői legtovább szeretnének megtartani. Nem új gondolat a súrlódó felületek hűtése és a súrlódás kenőfolyadékkal való csökkentése sem. Valójában csak csodálkozni lehet azon, hogy a mechanikailag rögzített hang a műszaki életben min­ denütt elterjedt kenés nélkül — egyáltalán reprodukálható. S nem meglepő ezek után az a minőségi különbség, melyet nedvesen játszott lemez hallgatásakor tapasztalhatunk. A „folyatós” eljárás nem bonyolult, az újabb Lencoclean törlőkkel könnyen és biztonságosan végezhető (7.9. ábra).

7.9. ábra Folyadékos lemeztörlő (Lencoclean)

Maga a törlő egy rövid szőrű tisztítókeféből áll, s ez egy átlátszó műanyag csőhöz van rögzítve. Ezt a csövet kell a vegyileg semleges tisztítófolyadékkal feltölteni, egy töltés a Lencoclean törlőnél átlag 6—8, a Lencoclean L törlőnél 15...20 lemezoldalhoz elegendő. A cső másik végével egy, a tányér tengelyétől 170...185 mm távolságra levő „tűcsap­ ágyon” foroghat, amelynek magasságát úgy kell beszabá­ lyozni, hogy a csőrész közel vízszintes legyen. A tisztító­ folyadék a kefén átjut a lemezre, ahol helyes adagolás esetén 251

kb. 1 cm szélességű folyadékcsíkot hagy maga után. A folya­ dék kifolyásának erőssége a csövecskén levő egyszerű szelep­ pel állítható be. A tű a lejátszás teljes ideje alatt ebben a „fürdőben” halad, miközben súrlódása lényegesen csökken. Tehát a skating-kompenzáló erőt is ennek megfelelően az eredeti érték 70...80%-ára kell csökkenteni. A lemez és a tű érintkezési felületét a folyadék hatásosan hűti, s egyidejűleg a sztatikus feltöltődés lehetősége szinte nullára csökken. Nedves eljárással elhanyagolhatóan kicsivé válik a torzítás, és így érhető el a legkisebb alapzaj is — azaz nő a kihasználható dinamika. Az előbbiek főleg sok magas hangot tartalmazó (pl. jazz-) felvételek esetén vehetők azon­ nal észre. Nemcsak az első nedves játszáskor jelentkezik viszont ez az előny, az előbb említett nagy dinamikasáv számtalan lejátszás után is megmarad. Ugyancsak később kamatozik az is, hogy az értékes gyémánttű élettartama a kisebb súrló­ dás és a jobb hűlés következtében minimum megduplázódik. Ezek a jó tulajdonságok rendszerint 0,5...2 cN tűerő között érik meg a folyadékos törléssel járó többlet munkát. Ugyanis a lemez felületén visszamaradó folyadékot rostmentes papírkendővel kell letörölni és rövid várakozás után a teljesen száraz lemezt lehetőleg papír porvédő tasakba kell tenni. Mivel a folyadékfoltok beszáradáskor esetleg visszamaradó szilárd maradványok száraz lejátszáskor az alapzaj növe­ kedését okozhatják, célszerű az egyszer már nedvesen törölt lemezeket a továbbiakban mindig csak nedvesen törölni, s nem váltakozva. A tisztítókészülékhez adott folyadék azonban előbb-utóbb elfogy. Pótlására íme a titkos recept: 1 rész tiszta (96%-os) etilalkoholhoz [CH3CH2OH] vagy izopropilalkoholhoz [(CH3)2CHOH] kb. 7 rész kétszer desztillált vizet keverjünk. (Egyszer desztillált víz még nyomot hagy a lemezen, csap­ vízzel utána tölteni pedig tilos!) Egy-egy lemezoldal leját­ szása után a keferészt gondosan meg kell tisztítani, nehogy az összegyűjtött por a következő lemezre kerüljön. Ha a kefét is papírkendőbe töröljük, észrevehetjük, hogy a gyári új lemezekről is az első két-három lejátszás során mennyi 252

piszkot szed össze a törlő. Használat után a törlőt olyan helyzetben kell tárolni, hogy a kefén át a folyadék a tartály­ ból ne folyhasson ki. A szaküzleteinkben kapható lemezjátszóválaszték két különlegesen jó minőségű típusát már gyárilag előkészítették a folyadékos lemeztisztító felszerelésére: a Lenco L 75-höz a Lencoclean, az L 85-höz a Lencoclean L tartozik. Fontos megemlíteni, hogy 78-as fordulatú régi sellak lemezeket csak tiszta desztillált vízzel tisztítsunk, nehogy a törlőfolyadék kárt tegyen a lemezben. Szólnunk kell még két olyan sajátosságról is, melyek a fél­ automatikus lemeztörlés velejárói. Először is e törlők hasz­ nálata értelemszerűen kizárja az automatikus lemezjátszók lemezváltójának használatát. Másodszor a tapasztalatok azt bizonyítják, hogy ha a lemezjátszó tányér átmérője kisebb, mint az azon forgó lemez, akkor a lemez alá nem támasztott részével együtt a törlő könnyen beremeghet, s ez igen kelle­ metlen dübörgésként hallható. 7.3.8. LEMEZMOSÁS

Azok akik meglevő lemezparkjukat eddig nem tisztították volna, s mégis át akarnak térni az előbbi lemeztörlési módok egyikének rendszeres űzésére, javasoljuk, hogy legelőször alaposan mossák meg lemezeiket. Azokat a hanglemezeket, amelyek erősen elkoszolódtak ugyan, de nem karcosak, érdemes egy viszonylag egyszerű mosási folyamattal újjá varázsolni. A mosást olyan edényben végezzük, amelynek magassága kb. a lemezátmérő felének felel meg. Ebbe háromnegyed részig tiszta langyos vizet töltsünk és kevés folyékony moso­ gatószert (Ultra Daisy, Tip 67). Helyezzük a lemezt a mosó­ folyadékba és előbb egyik, majd másik oldalát egy kb. öklömnyi vattacsomóval, nyomás nélkül, belül kezdve kon­ centrikus körökben mossuk le. Lehetőség szerint alkalmaz­ zunk desztillált vizes utómosást is. A lemezeket ezután egyen­ ként két, nem szálasadó anyagú törlőruha között finoman 253

nyomkodva szárítsuk meg, de ne dörzsöljük a lemezfelületet. Ezt követően a végleges szárítást, melyhez kb. negyed órára van szükség, pormentes helyiségben, pl. fürdőszobában végezzük. Okvetlenül ügyeljünk arra, hogy az egész eljárás alatt ne érintsük meg ujjunkkal a lemez műsoranyagot tartalmazó részét. Nagyobb forgalmú lemezszaküzletekben (vagy rádió­ stúdiókban) kifizetődő lehet egy-egy lemezmosó automata fel­ szerelése. Ezek a gépek a hangelemezeket — kb. egy-egy lemez árának tizedrészéért — alaposan megtisztítják. Először egy különleges tisztítófolyadékot visznek a lemezre, amely az összes szennyeződést feloldja, majd második munkafolya­ matban a folyadékot az oldott szennyeződéssel együtt vá­ kuumelszívóval eltávolítják. A fent lent folyamat kb. másfél percet vesz igénybe, s végezetül a lemezt egy új, tiszta, antisztatikus belső porvédő tasakba csomagolják. 7.3.9. EGYÉB GONDOZNIVALÓK

Eljutottunk ahhoz a következtetéshez, hogy még a leg­ gondosabb lemeztisztítás is édeskeveset ér, ha akár a tasak, akár a lemeztányér nem patikatisztaságú. Már a sztatikus feltöltődés keletkezésének tárgyalása során említettük a lemeztasakból való gyors kirántás veszélyét. Ekkor azonban nemcsak a lemez, hanem á tasak is feltöl­ tődik, s ez a lemez visszahelyezésekor a por egy részét saját felületére átrántja. Eképpen a tasak mintegy megtelik porral, amit a lemez becsúsztatásakor keletkező párhuzamos karcok sokasága igazol. Mindezen bajok csökkenthetők azáltal, ha a tasakot a gyárilag készített nyílás melletti egyik oldalon is felvágjuk. Ily módon egyrészt könnyebben vehetők ki a lemezek, másrészt a nylon tasakokat benedvesített kendővel könnyen letörölhetjük. Hasonlóképpen fontos az is, hogy a lemezjátszót használat után mindig takarjuk le, nehogy a por a tányérra, majd onnan a lemezre kerülhessen. Ha valamilyen okból nem szívesen tartjuk csukva a lemezjátszónkat, ne feledjük a tányért rend­ 254

szeresen, legalább minden két hétben egyszer nedves ruhával letörölni. Összegezve az elmondottakat: mindazok, akik félóra lemezhallgatás mellett akárcsak fél percet szánnak a lemez ápolására is, biztosak lehetnek abban, hogy gyűjte­ ményük darabjainak minősége évtizedek múltán sem romlik, s a mágikus fekete korong hallgatása számukra nem bosszú­ ságot, hanem igazi műélvezetet jelent majd. 7.4. A TÜ ÉS A BARÁZDA ÉLETTARTAMA A hanglemezek élettartamáról érdekes tapasztalatokat gyűjtöttek össze egyes hangszedőgyárakban. Itt ugyanis a sorozatgyártású hangszedők minőségellenőrzéséhez egyet­ len mérőlemezt sokszor végigjátszanak. E tapasztalatok sze­ rint 3 cN felett nem figyelhető meg a hasznos jel csökkenése az ismételt lejátszások során, hanem ellenkezőleg a jelszint növekedik. E megállapítást félszáz hangszedővel végzett méréssorozat igazolta. A változás 5 cN tűerővel működő hangszedőknél 10kHz-en és 12,5 kHz-en + 1 ...+ 1 ,5 dB, 14kHz-en +4dB . Ugyanez a hangszedő 2cN tűerővel 14 kHz-en csak + 1 dB szintnövekedést okozott. A szint­ növekedés azon a frekvencián észlelhető, ahol a hangszedő és a lemezanyag rezonanciában van. Ezt a rezonanciát a hang­ szedő optimális terhelőellenállással való lezárásakor csak alig lehet kimutatni, viszont üresjárásban annál élesebben jelent­ kezik. A sztereo hanglemezek megjelenésekor rendszeres koptatási vizsgálatokat végeztek annak megállapítására, hogy a sztereo lemezek mono hangszedővel lejátszhatók-e. Másfél­ ezer mérési adat tanúsága szerint a mérőbarázdák harmoni­ kus torzításának szintje hatvanszori lejátszás során a hang­ szedő típusától függetlenül megemelkedik. A második és harmadik harmonikusok szintjének emelkedése átlagosan 2...3dB . Érdekes megfigyelés az is, hogy néhány esetben a harmadik harmonikus az első húsz lejátszás után kisebb, mint a lejátszások előtt. Ez feltehetően arra vezethető vissza, hogy a koptatás hatására keletkező harmadik harmonikus 255

jel fázisa ellentétes a lakklemez vágásakor a barázdába ke­ rülő jel harmadik harmonikusával. E vizsgálatok szerint a lemez barázdáiban az áthallás a lejátszások hatására csak kivételesen emelkedik. Az előbbi vizsgálatok mind száraz lejátszással történtek. Kisérletsorozatot végeztek a száraz és a nedves lejátszás hangszedőtű- és lemezkoptató hatásának összehasonlítására is. E mérések 1 és 1,5 cN közötti tűerővel és egy-egy lemez­ oldal 2500-szor ismételt lejátszásával készültek. A szárazon lejátszott lemezeken torzításnövekedés, alapzajnövekedés és kimutatható magashang-csökkenés volt észlelhető, míg a nedvesen lejátszott lemezek hangja a koptatás után egy új tűvel lejátszva tisztán szólt. A barázdák állapotát elektron­ mikroszkópos felvételekkel is ellenőrizték. Ugyancsak elektronmikroszkópos felvételekkel ellenőriz­ ték a hangszedőtű állapotát is. A méréssorozatot Shure M 91 hangszedővel, kónuszos és elliptikus tűvel végezték, az elő­ írt 0,75...1,5 cN helyett 2,5 cN-ra beállított tűerővel. Ekkora terhelés hatására a tűn 1500 órás száraz lejátszás után erős kopás volt kimutatható, míg a nedves lejátszás a tűhegyen alig észrevehető kopást okozott. Elektronmikroszkópos felvételen egy normális tűérővel működtetett hangszedő (V 15—II: 1,5 cN) elliptikus gyé­ mánttűjén, amely minden lemezt nedvesen játszott le, hat évi használat után semmilyen kopás nem látszik. Ezért azután dr. Frank H. Hirsch a Funkschau egyik cikkében úgy véli, hogy a mai 1,5 cN körüli tűerőértékeknél a gyémánttűk nem kopnak, hanem inkább polírozódnak, s a gyémánttűk cseréjére csakis a figyelmetlenségből eredő mechanikai sérü­ lések miatt lehet szükség. 7.5. A HANGSZEDŐ ELLENŐRZÉSE Minden hangszedő minőségét rendszeresen ellenőrizni kell. Gyémánt hangszedőtű vizsgálatát ezer óránként kell elvégezni. A kérdés csupán az, hogy honnan tudjuk meg, mikor jár le ez az idő? Újabb lemezjátszókon elvétve már 256

találhatók beépített üzemóraszámlálók (pl. az Elac Miracord 7704 lemezjátszón). Ezek teljesen zajmentesen, elektrolitikus Coulomb-méterként működnek. Vékony üvegcsőben ketté szakított higanyszál között keskeny áramvezető zóna van. Ennek helyzete a csövön átáramló töltésmennyiséggel, azaz az áramerősség és az idő szorzatával arányos. Adott kereszt­ metszetű üvegcsövön állandó, néhány mikroamper nagyságú áramot átfolyatva a rés elemozdulása már csak az időtől függ. A Curtis gyártmányú elektrolitikus üzemóra-számláló külső mérete 48x 10x 10 mm, skálahosszúsága 25 mm, ami 1000 üzemóra ± 1% pontosságú mérését teszi lehetővé. Ezer óra után az elektrolitikus csövet 180°-kal megfordítva a szám­ lálót nullázni lehet. A minőségi jellemzők ellenőrzéséhez azonban olyan mé­ rőműszerekre van szükség, amelyekkel csak nagyobb la­ boratóriumok rendelkeznek. Nagy jelentőségű ezért minden olyan kezdeményezés, amely az igényesebb lemezgyűjtők részére lehetőséget nyújt a hangszedő és a lemezjátszó gyors ellenőrzésére. Efféle „hangszedőklinika” berendezésekor fő szempont, hogy az objektív mérésekhez a lehető legkevesebb műszaki berendezést kelljen használni. Másik megszorítás, hogy a mérések során csak 3 cN alatti tűerővel működő lemezjátszókat ellenőrizzenek, ugyanis efelett a mérőlemezek biztosan idő előtt tönkre mennének. A Shure cég által kidolgozott hangszedő-ellenőrzési eljá­ ráshoz a lemezjátszón kívül egy lineáris erősítő, egy egyszerű, 100 mV/cm érzékenységű hordozható oszcilloszkóp, egy 100...300-szoros nagyítású mikroszkóp és három mérőlemez (TTR 102, TTR 103 és TTR 107) tartozik. Akusztikai ellen­ őrzés céljából az előbbieket még ki lehet egészíteni egy sztereo erősítővel és két hangsugárzóval. A vizsgálandó hangszedő tűt alkoholos ecsettel megtisz­ títják, majd mikroszkóp alatt ellenőrzik. Ha nagyon kopott a tű, a további vizsgálatból ki kell zárni, nehogy a mérő­ lemezeket károsítsa. Következő lépésben a vizsgálatra bevitt lemezjátszó fordulatszámát ellenőrzik stroboszkóppal, és be­ állítják a hangszedőhöz javasolt tűnyomóerő-értéket. Ezután az oszcilloszkópon ellenőrzik a hangszedő fázishelyes műkő17 Lemezjátszók és hanglemezek

257

dését, bal oldali modulált barázdához függőleges, a jobb csatornához vízszintes jelét állítanak be. A két jel nagysága a hangszedőoldalak közötti érzékenységeltérést mutatja. Sztereo barázda lejátszásakor fázishelyesen működő hang­ szedő esetén az oszcilloszkópon 45°-os, jobbra dőlő egyenes (Lissajoux-ábra) látható, fázishiba esetén az egyenes balra dől. Ellenőrizhető a hangszedő áthallása is 1000 Hz-en. Oszcilloszkópon egyszerűen ellenőrizhető a skatingkiegyenlítés pontossága is, a mérőlemez 400 Hz 0 dB szintű sztereo barázdája 45° helyzetű egyenest, vagy az egyenestől legalábbis szimmetrikus eltéréseket kell mutasson. Végül a hangszedő követési képességét három sávban ellenőrzik. A mély tartományban a 400 és 4000 Hz-es, a közepes hango­ két az 1000 és 1500 Hz-es frekvenciapárokkal, míg a magas hangok követési képességét 10,8 kHz-es hangimpulzuscsomagokkal (burst) ellenőrzik. A fent leírt teljes mérési folyamat tíz percet sem vesz igénybe, 1973-ban az amszterdami rádiókiállításon naponta átlag kétszáz érdeklődőt szolgált ki a mérő laboratórium. Minden hangszedőről egy előre nyomtatott bizonyítvány­ lapot állítanak ki.

258

261

Kedves Lemezgyűjtő! E könyv előszavában is olvashatta, hogy nem a száraz betűhalmaz a lényeg, hanem a legvarázslatosabb tranziens jelenség: a zene. Nos nézzük, mi a zenekritikusok véleménye lemezeinkről Párizstól — Washingtonig.

Haydn: Krisztus utolsó hét szava a keresztfán H U N G A R O T O N — SLPX 12 036 „Mindent összevetve a most kapható felvételek között ez a legjobb. Vágás és kidolgozás jó, préselés kitűnő.” P ie rr e E. B a rb ie r — D iap aso n (F ra n cia o rsz ág )

Mozart: C-dúr zongoraverseny H U N G A R O T O N — SLPX 11912 „Ez a Hungaroton-kiadvány technikailag felveszi a versenyt napjaink legjobb hanglemezeivel, csendes felületével és szupertiszta hangzásával.” M .H .F. — F a n faré (U S A ) 1980. jú liu s

Mozart: D-dúr divertimento H U N G A R O T O N — SLPX 12027 „Maga a hangfelvétel igen gazdag és tiszta, pontosan elegendő felhangot tartalmaz ahhoz, hogy természetes melegséget adjon. A tételszünetek tökéletesen csendesek. Egyszóval: nyerő lemez.” R ichard F reed — T h e W a s h in g to n P o s t (U S A ) 1980. jú n iu s 22

266

„A Liszt Ferenc kamarazenekar végig jól játszik, gondoskodva mindarról a szellemről, amely az első és utolsó Allegróhoz, valamint a híres menüett ritmusához szükséges. A hangzás és a préselés jó. T h e N e w R ec o rd s (U S A ) 1980. jú n iu s

Mozart: Requiem H U N G A R O T O N — SLPX 12038 „E lemez hangzása jó és préselése kitűnő. Összefoglalva: ez az a felvétel, amihez a jövőben fordulni fogok, ha egy tradicionális hangzásra vágyom.” J.B. — F a n fa ré (U S A ) 1980. m ájus

Budavár zenéje H U N G A R O T O N — SLPX 11983-84 „Az akusztikus környezet természetes és összeillő, egy-egy szóló a csembalón, lanton vagy vihuelán szépen kiemelkedik, a teljes együttes kiegyensúlyozott és tiszta. A kidolgozás és a préselés a legmagasabb színvonalú.” J.F .W . — F a n fa ré (U S A ) 1980. jú liu s

Magyar Hanglemezgyártó Vállalat

267

ö n is figyelje a könyvesboltok kirakatát! Rövidesen megjelenik:

CSABAI DÁNIEL

MAGNÓSOK ÉVKÖNYVE 1981

Tartalm i előzetes: •

Merre tart az elektroakusztikai ipar a 80-as években?

•

Milyen lesz a 80-as évek lemezjátszója?

•

A mágneses hangrögzítés 1980 után

•

A Deprez-műszerek alkon/a

• •

Korszerű magnó-erősítőrendszerek Automatikus magnó-áramkörök

•

Mikroprocesszorok térhódítása

•

Modern rádió-magnók

•

Az orsós magnók fejlődéséről

•

A korszerű magnószalag

• A Magnósok évkönyve képmagnós rovata

A M AGNÓSOK ÉVKÖNYVE 1981-ben is szám os új­ donságról tá jék o ztatja a hazai olvasókat. A közölt in­ formációk többségét először itt olvashatják m agyar nyelven az érdeklődő olvasók. Műszaki Könyvkiadó

268