кает в процессе проигрывания и является, как это видно из рис. 25, одной из компонент силы тяги Fk, которая направлена по касательной к канавке. Другая компонента Ft, направленная по оси тонарма ОА, уравновешивается жесткой связыо тонарма. Скатывающая сила Fc, направленная к центру пластинки О, повышает давление на внутреннюю стенку канавки и ослабляет его в той же мере на внешнюю стенку. В результате нарушается баланс воспроизводимых сигналов правого и левого каналов стереозаписи, появляются искажения звука и усиливается износ внутренней стенки канавки и соответствующей стороны воспроизводящей иглы.

Рис. 24. Тонарм распространенного звукоснимателя.

1противовес; 2 пружина.

Рис. 25. Силы, возникающие при сл-довании звукоснимателя по пластинке

Из рис. 25 следует, что скатывающая сила Fc = F tgO, а таш как Fk по величине равна силе трения \iG, то

Fc-txGtg0, (19)

где \i - коэффициент трения между иглой и пластинкой; О - прижимная сила звукоснимателя; Ф - угол между осью тонарма ОЛ, соединяющей центр его вращения с концом иглы, и касательной к проигрываемой канавке, проходящей через иглу.

Коэффициент трения \i не является постоянной величиной. Он определяется, в основном, материалами трущихся поверхностей и для корундовой иглы с винилитовой пластинкой составляет 0,3. На величину коэффициента трения оказывают небольшое влияние скорость движения иглы относительно канавки и уровень записи, но практически это влияние невелико и в расчетах можно принимать [1 постоянным.

Скатывающая сила Fc создает момент вращения тонарма относительно точки 0\ который стремится повернуть тонарм к центру пластинки. Как видно из рис. 25, этот момент

М == Fc L cos Ф

или, учитывая выражение (19),

М = jiCL sin

Угол Ф можно легко определить, предварительно найдя sin Ф из треугольника 00А\

[2 2 /2

Как видно из выражения (20), угол Ф зависит от длины тонарма L, так называемой установочной базы звукоснимателя на плате проигрывателя и от радиуса R проигрываемой канавки. Поскольку по мере проигрывания пластинки R меняется, то соответственно изменяются угол Ф, а следовательно, и вращающий момент

Рис. 26. Вариант конструктивного выполнения балансировок тонарма.

i - противовес; 2балансир; 5--компенсатор скатывающей силы; 4 шкалы.

Компенсация этого момента выполняется посредством добавления равного по величине и противонаправленного момента к тонарму. Во избежание конструктивных усложнений в устройствах для компенсации скатывающей силы обычно применяют постоянный момент, поэтому полная компенсация этой силы происходит фактически только на одном определенном радиусе проигрывания R.

Оценим величину скатывающей силы из выражения (19), принимая в первом приближении угол Ф равным углу коррекции р, который обычно выбирается в пределах 20-27°. Считая коэффициент трения [л=0,3 получаем, что скатывающая сила равна 10-15% от прижимной силы звукоснимателя G.

В устройствах для компенсации скатывающей силы обычно применяют либо пружину, либо груз, подвешенный на нити, связанной с опорой тонарма. Заметим, что противоскатывающее устройство действует эффективно, когда трение в подшипниках тонарма на порядок ниже величины скатывающей силы, т. е. не более 1% от прижимной силы звукоснимателя.

Конструктивное выполнение всех рассмотренных балансировок тонарма иллюстрирует рис. 26.

Горизонтальный угол погрешности. Как известно, резец рекордера перемещается по радиусу записываемого диска, а игла звукоснимателя при проигрывании пластинки перемещается по дуге. В связ с этим между направлением колебаний иглы и радиусом, вдоль которого колеблется резец, образуется некоторый угол а, называемый

горизонтальным углом погрешности. Как видно из рис. 25, в случае прямого тонарма этот угол был бы равен углу Ф. Такое несоответствие в направлениях колебаний резца и иглы вносит изменения в воспроизводимый сигнал - возникают так называемые угловые искажения. Соответствующим выбором формы и длины тонарма правильной его установкой на плате проигрывателя угловые искажения можно свести к минимуму. Во-первых, вместо прямого тонарма применяют тонарм, в котором тот конец, где находится головка звукоснимателя, изогнут на угол коррекции р, что уменьшает горизонтальный угол погрешности до величины

а = Ф-р.

Рис. 27. Зависимость горизонтального угла погрешности от радиуса канавки при оптимальных условиях проигрывания.

(21)

Во-вторых, устанавливают тонарм на плате так, чтобы игла заходила за шпиндель диска, т. е. выбирают d<.L.

Угловые искажения выражаются в появлении второй гармоники воспроизводимого сигнала. Процентные содержания второй гармоники относительно первой составляют:

для амплитудных звукоснимателей

8,35v а

-~.%; (22)

для скоростных звукоснимателей

16,7с; а

(23)

где г: ~ амплитуда колебательной скорости сигнала, см/с; м -частота вращения пластинки, об/мин; а - угол погрешности в градусах; R - радиус проигрываемой канавки, см.

Формулы (22) и (23) показывают, что угловые искажения пропорциональны отношению a/R, поэтому следует найти условия, при которых alR будет наименьшим по всей зоне записи. Анализ показывает, что это происходит, когда в зоне записи угол а дважды принимает нулевое значение. Ход изменения угла а по мере проигрывания пластинки показан на рис. 27. Здесь Ri и R2 - минимальный

1 Без учета действия требуемой частотной коррекции в усилителе воспроизведения, которая уменьшает величину k., до значения /гд