纸+笔+尺+圆规+电脑+三个基本公式，自己画黑胶调校规尺！（请各位大侠不啬赐教)

中泽洋造

自从入了RP3之后，天天泡在黑胶世界中起不来了……

RP3是个非常简单易用的唱盘，调校非常简单，只要唱盘水平、水平循迹角、针压侧滑调好就可以欢快地歌唱了。由于唱臂上第三只螺丝定死了超距，唱臂也不可以调VTA，这个唱盘能调的地方实在少得可怜。说明书中只有一张纸片做的规尺，调校循迹角也只有一个点。

但在使用这个唱盘的过程中，发现就算按照随机规尺调校好，大部分时间唱头与音沟还是有非常明显的角度差。搞一个高级的规尺显然不经济，普通的规尺又没有检测超距的办法（超距不准调校也是白费功夫），所以只好自制规尺。

作为给自己的小挑战和学习到头晕脑胀之时的闲暇娱乐，这次打算从最基本的几何推导开始确定如何画这个规尺。


基本思路：

所有绕着单点转动的唱片都不是正切着划过唱片，所以一定会有循迹角误差，而我们要做的就是在唱片的最内圈和最外圈之内将循迹角误差控制在一个可以允许的范围内。



一般的循迹角误差VS半径的曲线都是这样的：



只有两个点的角度误差为0，中间的循迹角误差取了绝对值。

如果我们把唱臂，唱片以抽象的形式画出来，就会是这样的：



图中标示解释：
L是唱盘轴心到唱臂轴心间的距离（RP3为220mm）
EFL是唱臂有效长度，由于唱臂壳都会留有唱头前后移动的空间，所以EFL其实是有一个范围的（大家可以用尺子量一下轴心到唱头壳螺丝间的距离范围，加上螺丝与唱针之间的水平距离就是EFL的范围了），我粗略实测RP3的唱臂为227-238mm（配合原配唱头）
rout和rin为唱片的最外圈和最内圈的半径，根据RCA的档案，rout=148.83mm，rin=50.8mm
rins为唱臂与L线夹角为θ时的半径，此运算中作为变量存在。
φ为唱臂与正切线的夹角，代表了唱头应偏转的角度

我们此时已经可以知道，φ会在一个范围内波动，那么此时φ的中间值就是唱头应该偏转的角度，而循迹误差为：△φ=(φmax-φmin)/2

那么此时的目标明确了，我们需要算出φmax和φmin。


几何分析：

此时，rins、L和EFL组成了一个三角形，L与EFL的夹角为θ，EFL与rins的夹角为90-φ。

利用公式1：正弦定理将L，90-φ，θ，rins联系起来：

L / sin(90-φ) = rins / sin(θ)

此式中rins为输入，φ为输出，L为常数，但θ却需要消除。

此时可以用公式2：余弦定理将θ消去：
rins^2 = EFL^2 + L^2 - 2*EFL*L*cos(θ)
整理可得：cos(θ) = ( EFL^2 + L^2 -rins^2) / (2*EFL*L)
而公式3：sin(θ) = sqrt( 1 - (cos(θ)^2) )（sqrt为开根号）又可以将cos转为sin。

此时我们可以得到一串非常长的公式，最后可以输出φ：
φ = 90 - L / rins * sqrt(1-(EFL^2+L^2-rins^2)^2/4/EFL^2/L^2))


电脑打字：

我对excel几乎是一窍不通，所以我只能用matlab来写出这个运算的脚本，如果有哪位大侠能写个excel的版本我会非常感激的。

（另：手中的MATLAB是学校的学生版，不要问我在哪里可以下到破解版之类的）

整体程序思路：

L为定值，EFL有范围，rins也有范围，这个脚本的思路是：

根据给定的EFL，算出不同rins情况下的φ，找出最大值和最小值，从而得出平均值φmid和误差值△φ

在EFL取值范围内重复这个运算，可以得到不同EFL下的△φ

选出最低的△φ，找出此时的EFL和φmid，画出此时误差的分布情况，找出两个过零点。

脚本代码如下：

（如果想在自己的MATLAB上运行这个脚本的话，粘贴复制到matlab的script里面，保存即可，之后将文件夹加入路径里面，在命令窗口里面写turntable(xxx,xxx,xxx)即可）

function [deltathetamin,thetamid1]=turntable(EFLmin,EFLmax,L)

k=0;

n=0;
for EFL = EFLmin:0.0005:EFLmax;
    k=0;
    for rins = 0.0508:0.00005:0.1488;
        theta = 90 - asind(L ./ rins .* sqrt(1-(EFL^2+L^2-rins^2)^2./4./EFL^2./L^2));
        k=k+1; THETA(k)=theta; RINS(k)=rins;
    end
    thetamax=max(THETA);
    thetamin=min(THETA);
    thetamid=(thetamax+thetamin)/2;
    deltatheta=(thetamax-thetamin)/2;
    n=n+1;THETAMEAN(n)=thetamid;DELTATHETA(n)=deltatheta;EFLdesire(n)=EFL;
end

[deltathetamin,Imin]=min(DELTATHETA);
deltathetamin=deltathetamin
thetamid1=THETAMEAN(Imin)
EFLdesired=EFLdesire(Imin)
Overhang=EFLdesired-L

k=0;
for rins = 0.0508:0.00001:0.1488;
    sigmaerror = abs(90 - asind(L ./ rins .* sqrt(1-(EFLdesired^2+L^2-rins^2)^2./4./EFLdesired^2./L^2))-thetamid1);
    k=k+1; SIGMAERROR(k)=sigmaerror; RINS(k)=rins;
end
plot(RINS,SIGMAERROR)
xlabel('radius/m')
ylabel('lateral tracking angle error/degree')

注意所有单位为米，如果你用毫米是算不出正确数据的。

自己运算后与红山老猫版主在另一帖里的超距表做了对比，结果基本一致。

另附上RP3配合RB303的数据：L=220mm，EFL=236.5mm，超距=16.5mm，B点半径：127.5mm，A点半径：59.07mm


自制规尺：

通过输入你的唱臂的EFL范围，唱盘的L，可以得出如下重要数据：
1.        最佳EFL
2.        超距overhang：overhang = EFL - L
3.        AB点：两个过零点，最后生成的曲线里点击“数据光标”，可以拉到过零点位置，可以读出AB两点相对转盘轴心的半径。

此时我们可以开始画图了：

首先在一张A4纸上以长边画出一条线，取EFL的长度（点O到点X），同时画出L（点O到centre）

以点O为圆心，EFL为半径画圆

再以centre为圆心，AB点的半径为半径画圆弧（图中AB两点的圆弧不是特别清楚）

将点A和B与centre相连，再做这两条线的垂直线（一定要准，差一点角度误差就很大了！）




此时你的简易规尺就画好了!

以唱盘外径为半径剪去无关部分，在centre部分如图所示画出这个菱形，规格如图所示，然后将整张纸沿着EFL和L那条线对折，剪去centre那个菱形（现在相当于是剪去三角形了）





调校唱臂：

步骤：

1.        将规尺放入唱盘
2.        将EFL那条线与唱臂旋转轴心对齐（图）
3.        调整唱头位置至唱针在唱臂转动到任何一点时都能准确落在XAB那个圆弧上，此时超距校准完成（如果唱针与圆弧一直有一段距离的话，是超距没调整好，如果唱针只能在某点落在圆弧上的话，那么EFL那条线没对准）
4.        此时稍微拧紧唱头螺丝，但不要拧得过死，让超距不变的同时唱头角度可以稍微变化
5.        不断校准AB点，让唱头与两条垂线平行，此时一定要保证EFL那条线与唱臂轴心对齐。直到AB点都平行时才算校准完成
6.        拧紧螺丝，之后重复3,5步以防拧紧螺丝时唱头移位

此时你已经校准好了唱头了！

我的经验：
1.        RP3唱臂的第三颗螺丝如果拧上，超距是错误的！如果你买了RB系列唱臂，打算配自家的唱头的话，第三颗螺丝千万不要拧上……
2.        声音变得更清楚，准确了（不只是定位的准确，音色也准确了一些），但受限于原配唱头的素质，一到内圈还是拆声不断……
3.        这个校准的工作量非常小，因为如果超距是正确的，A点校准好角度之后B点是一定正确的！

希望G版，猫版等各位高手提出建议！让这个乞丐版规尺变得更加易用！

随机老大哥

请问大家都说的超距值得是什么？

FU81

kwok_sir 发表于 2015-11-10 21:25
參考本贴#16楼及#34楼。
超距是唱针尖越过转盘转轴中心的距离。

假设上图AB大于AO是一个合理的超距，蓝线两条边就是臂长了，蓝色的弧线应该就是唱头的行动轨迹，此时即使唱针与唱片表面水平垂直，那么唱针与唱片上的音沟就有角位关系存在，而在弧线上的每一条音沟与唱针的角位是不同的，因为唱针的轨迹是弧线运动而非直线运动，那么问题就来了，就是唱针与音沟的每一条切点都是不同的，这样失真将不可控制，那所网上那些所的直线规尺是不是有问题尼？小白头大啊

FU81

kwok_sir 发表于 2015-11-11 20:08
这个超距, ㄏ家已為你算好。使用者只有些微的改変, (如唱头的安裝孔是长隋园的)唱头安裝時可前后移动一奌 ...

感谢您老回复！请问这个试算表个的主要作用是什么？是不是计算不同超距下的失真情况？谢谢了

kwok_sir

FU81 发表于 2015-11-10 23:28
感谢您老的回复，现在问题是这个超距是死的还是活的？谁来统一？还是自由调试？如果调到零超距岂不是更好 ...

这个超距, ㄏ家已為你算好。使用者只有些微的改変, (如唱头的安裝孔是长隋园的)唱头安裝時可前后移动一奌奌, 移动后唱头補償角要重新调整,同時內外调校奌也偏移了。

若超距為零,这時唱臂的安裝孔必須往外移。这安裝方式只有一个调校奌, 而且內外圈误差十分大。
利用试算表可证明这一奌。如下

FU81

kwok_sir 发表于 2015-1-17 22:37
更新了一下试算表。 1) 新加了自动算出A,B两调校点。2) 加了平均误差值曲线。
3) 加了臂安装距离自动算 ...

谢谢分享，已经下载了

FU81

kwok_sir 发表于 2015-11-10 21:25
參考本贴#16楼及#34楼。
超距是唱针尖越过转盘转轴中心的距离。

感谢您老的回复，现在问题是这个超距是死的还是活的？谁来统一？还是自由调试？如果调到零超距岂不是更好？

kwok_sir

FU81 发表于 2015-11-3 00:32
前来拜读楼主的帖子，慢慢学习消化！以后有的玩了

參考本贴#16楼及#34楼。
超距是唱针尖越过转盘转轴中心的距离。

FU81

中泽洋造 发表于 2015-11-10 16:31
ab-oa

明白了！感谢中。。。
在请问：这个差距的标准怎么判断？厂家给出的资料还是有什么奇特的办法作为标准？
是不是理论当中AB=AO的，但是实际是AB大于AO的，所以这就是超距。而这个超距是多少合适尼？看了您的帖子好几遍了，刚刚清醒过来一丁点，还是迷糊中

中泽洋造

FU81 发表于 2015-11-10 16:28
感谢楼主的回复！如下图：

请问那一边算超距？OB?OA?还是OA-AB？ 感谢中

ab-oa

FU81

中泽洋造 发表于 2015-11-10 05:10
超距指的是唱臂有效长度和唱臂与轴心距离的差值。

感谢楼主的回复！如下图：

请问那一边算超距？OB?OA?还是OA-AB？ 感谢中

中泽洋造

FU81 发表于 2015-11-9 14:49
请问大家都说的超距值得是什么？小白不懂行话，已经交了一些学费了，再交怕了，学习理论先

超距指的是唱臂有效长度和唱臂与轴心距离的差值。

FU81

请问大家都说的超距值得是什么？小白不懂行话，已经交了一些学费了，再交怕了，学习理论先

etboy2003

再附一个计算软件供楼主参考，输入相关数据，可以生成规尺打印出来。

etboy2003

楼主用算出的数据来调试，看到说内圈的声音还是有拆声，说明还未调好。

下载附件的规尺PDF文件，里面Barewald规尺，打开后设置原始尺寸打印出来，按里面校对尺寸量一下尺寸是否有误差，裁剪下来就可以用的。

另建议楼主打印也好，画也好，搞好后最好拿去过塑一下，让针尖有个光滑接触面，不然手一抖唱针横向一划，纸上纤维可能对唱针造成损伤，纸上多了一小粒宝石。

调校时不必刻意去太注意超距，按规尺调好AB点，其实超距也就调好了。

我自己校正的方法是内圈前后移，外圈左右拧来回两三个回合基本可以调正。内圈前后移-----唱头顺着唱头架方向前后移动来对点对格仔，外圈左右拧-----唱头原地不动，依靠左右轻微拧动来对格仔。  

kwok_sir

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2015-1-17 22:37 上传

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更新了一下试算表。 1) 新加了自动算出A,B两调校点。2) 加了平均误差值曲线。
3) 加了臂安装距离自动算出。( 固定安装距离之下,增加超距同時也应增加有效长度。)
通常臂长是固定的, 所以有效距离只能由唱头安装椭园孔调的一点点,但也影响效果。
有些盘可改変臂安装距离。

kwok_sir

兩点的位置由此決定，不是事先決定，是被決定了，它是一个果。不是因。‘

kwok_sir

其實L越長誤差越少，補償角要越小，超矩要越小，理論上L無限長，超距無限小=零，補償角=零，循迹誤差=零。在有很条件，如9吋臂，12吋臂等。盤軸，臂軸，針尖等構成三角形。針尖與臂軸成直綫與唱片紋還差一个補償角才能成切綫。又發現只加補償角只能在一定点上為最小循迹誤差，若再加上超距可有兩点為零的循迹誤差。兩点的位置決定了內外圈的平均循迹誤差。ㄧ旦臂長決定，超距及補償角就有一組值為最小循迹誤差了。不兩点的位置由

hifi168yes

学习了！看来玩低档机会省事好多，从不调校，出厂是啥玩啥！

红山老猫

中泽洋造 发表于 2015-1-6 20:38
感谢猫版分享经验！我找时间看看用我那套脚本算出不同L的情况下的最佳有效长度，以及循迹角的误 ...

L 可调就是需要改变唱臂的有效长度，恐怕不是一般人做得到的。 无疑， 求得最好的循迹角度误差， L是无穷大， 做起来不实际哦 ！

中泽洋造

飞行猪 发表于 2015-1-7 01:56
是的循迹角误差区段发生了偏移声音上应该有变化，现有好多种规则每种制度方法下会各自顾及的方面你采用的 ...

感谢兄弟的建议与肯定