衰減式唱放電路實驗

hsiehwm

适合用RIAA (3180us/318us/75us) 播放的唱片 (比用其他的曲线好)

RCA "NEW ORTHOPHONIC" 以后的唱片 (立体声)
RCA RED SEAL (单声),收到的最早的唱片是 1951 年 (RIAA 是 1952 年)

反而是一张 COLUMBIA 1948 年的唱片已经采用 RIAA
而且比较起来,录音比 RCA 的好,难怪 RCA 唱片部门很早就结束了

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COLUMBIA唱片原先以78转发行的录音,后来改用33转 (LONG PLAYING MICROGROOVE)发行
(ML2001 ML2010 ML2027)

一开始照着所谓的COLUMBIA CURVE (1590us/318us/100us)播放,声音实在不能满意
改用DECCA ffrr 的方法,得到播放曲线 COL_rc

T2 * T3est = 25000

T2 = 250us, C1 = 25nF
T3est = 100us, R2 = 91kohm

用这个曲线播放前述唱片,比用RIAA会好一些,RIAA曲线播放,音量偏低,同时声音不开阔

同样是十吋唱片,AAL11 (1951)是用新的规格录制的唱片,用RIAA曲线播放就能得到不错的声音,
用 COL_rc(250us)播放,音乐比较"热闹"些,但是声音有些粗糙,

至于COLUMBIA CURVE (1590us/318us/100us)播放,声音刺耳,不舒服,
但是为什么COLUMBIA唱片公布这个播放曲线?难解的谜

hsiehwm

要找一个接近Columbia (1590us/318us/100us) 的播放曲线(col_rc4),

T2 = 318us (C1=31.8nF), 10kHz dB 值对齐 Columbia曲线,
最后根据播放声音选择适当的 C0 数值,
意外发现,95Hz 标记点的 dB 值和 EMI 曲线, CBS/SONY 曲线是一样的

SL160 (1955) 是一套两张十二吋唱片,33转LP重发行 Benny Goodman 乐团的现场录音,
和 col_rc (250us) 比较, col_rc4 播放这套唱片,会多一些现场演奏 "热闹嘈杂"的感觉,
但是还不到刺耳的程度,而且声音向后展开多一些,col_rc则像是录音室的录音,干净优雅

但若是播放前面讲的那几张古典音乐,col_rc4声音不如col_rc准确

CL699 (1955) 是 Dave Brubeck 爵士四重奏团的现场录音,
按道理, RIAA (1952)之后的唱片应该会依照 RIAA 标准录制,
据说是乐团的要求,他们不想用"新"的设备录制唱片,他们更喜欢"旧"设备的声音,
这张唱片用 col_rc4 (318us)播放会比用RIAA播放,听到更多声音细微变化的乐趣

hsiehwm

新得到的COLUMBIA播放器 (col_re4 2202us/318us/99.72us)
能播放 Brubeck 爵士四重奏的唱片,想到可能也适合播CBS/SONY的唱片,

把唱片找出来重听一遍,但主要还是那张卡拉扬和柏林爱乐的贝多芬第五号交响曲(永丰唱片)
这套唱片其实是日本CBS/SONY唱片在台湾发行的"平价版",音质稍差,但录音是一样的,
原来认为的那个CBS/SONY播放器 (2700us/318us/75.04us)声音单薄些,
新播放器得的声音比较像卡拉扬和柏林爱乐在其他唱片公司录音的声音

因此认定这个播放器是CBS/SONY (2202us/318us/99.72us),原来的是DECCA FFSS (2700us/318us/75.04us),

另外,飞碟唱片(苏芮),歌林唱片(凤飞飞).金声唱片(齐豫),海山唱片,光美唱片,远景唱片等
都改用新的CBS/SONY播放器播放,声音多半变厚实温暖,更耐听,
尤其远景唱片的<中国名歌与名曲>,原来声音有些尖锐,只当成收藏,现在成了常播放的唱片

hsiehwm

有三张水星版(mercury)唱片:爵士女声,管乐团,管弦乐团
用先前的播放曲线播放,都觉得不准确,根据声音判断,T2应该在320usec (DG_rc)与325usec (EMI_rc)之间,
于是选择T2=323.7usec试了一个播放曲线(EMI(mer)_rc),可以听出水星唱片比其他厂牌唱片声音更"丰富饱满"

意外的是,这个曲线播放较早期的EMI/Angel与HMV商标的唱片也合适,而且比原来用的 EMI_old_rc (325usec)好听,
自然舍弃了 EMI_old_rc, 改用 EMI(mer)_rc,

根据以上,得到简单推论,(这三张)水星唱片和较早期的EMI用的是同样的刻片系统,(或者委托EMI刻片)
只是他有自己的收音/录音技术,产生他特有的音色

cgpad

https://www.fmacoustics.com/company/heritage/fm-222-mkiii/

http://audioniuli.com/wp-content/uploads/dat_2223.pdf



http://www.axiss.co.jp/cms/wp-content/uploads/2013/09/FM268_2.jpg

https://gw.alicdn.com/bao/upload ... .heic_q50.jpg_.webp

https://gw.alicdn.com/bao/upload ... .heic_q50.jpg_.webp

https://gw.alicdn.com/bao/upload ... .heic_q50.jpg_.webp

https://gw.alicdn.com/bao/upload ... t.jpg_q50.jpg_.webp


http://www.axiss.co.jp/brand/fm-acoustics/fm-acoustics/



http://www.axiss.co.jp/cms/wp-co ... inside_2400x840.jpg

hsiehwm

多收了几张 DECCA/ffrr 和LONDON/ffrr 唱片,加上先前收藏的唱片一起整理
(LONDON 是DECCA在美国发行的商标,因为DECCA已经被抢先注册了)

DECCA/ffrr
LXT2513 BEETHOVEN SYMPHONY No. 5 IN C MINOR OPUS 67 (1950)
LXT2530 DVORAK QUARTET IN F MAJOR, OP. 96 (1950)
LXT2533 SCHUBERT QUINTET IN A MAJOR OP.114 (1950)
LXT2551 JOHANN STRAUSS DIE FLEDERMAUS (1950)
LXT2582 OFFENBACH TALES OF HOFFMANN
LXT2642 BERLIOZ SYMPHONIE FANTASTIQUE Opus 14
*
LXT5669 Holst THE PLANETS, Op.32 (mono 1962)

LONDON
LLP 168 TCHAIKOVSKY: Symph. No. 5 (DECCA LXT2545 1950)
OL50028 FRENCH MASTERS OF THE HARPSICHORD (1955?)(标签无ffrr)
*
CS6204 ROSSINI OVERTURES (stereo) (1965) (标签无ffrr) (DECCA SXL2266 1961)(LXT5626 mono 1961)

认为

LXT5669 Holst THE PLANETS, Op.32 (mono 1962)
CS6204 ROSSINI OVERTURES (stereo) (1965)

这两张唱片适合用 FFSS 播放器(318us/75us)播放,虽然LXT5669 唱片标签上有ffrr 字样,
(一直以来都误认为 LXT5669 要用ffrr播放器,但却得不合理的声音)
这就符合LLA10156图上的说法,同样有ffrr标签,但是播放器有新旧之分
而且这两张唱片重量和RIAA之后的唱片是一致的,其余的比较厚重

没有了LXT5669的困扰,重新修改了 ffrr 播放器曲线,以 (1590us/318us/50us)当基准,
T2仍维持 500us (试过其他数值,似乎并不合适),
高频dB值对齐基准线,低频则参照 LLA10156 old ffrr

hsiehwm

对着自己的RIAA播放器,设置了一个反转RIAA的衰减电路,最大衰减量1000倍
接在唱放前端,整体的频率响应(包括唱放电路)在声频范围内大致平直(以相位响应平直优先考虑)
播放CD时,和直通比,声音仍略有差别,

一开始是为了比对唱放播放曲线的差异,播放CD比播放唱片方便,后来就一直这样听CD和LINE音源
却意外解开了对CBS/SONY CD的疑惑

两张CBS CD都是早年看了广告宣传买的

CBS MK76529 巴伦波因和杜普蕾合作的艾尔加大提琴协奏曲,虽说是现场录音,
一直觉得几个加入定音鼓的强奏段,定音鼓的声音像是录音过荷的破裂声

COLUMBIA CK32168 janis joplin的精选辑,整张CD声音尖锐刺耳,还以为她的音乐就是如此

偶然切换到 CBS 播放器 (后来才确定的 2202us/318us/99.72us),问题就解开了

以janis joplin summertime为例,网路上有一个版本,声音和我用CBS 播放器播CD近似,
只是我播的声音明亮些

巴伦波因和杜普蕾合作的艾尔加大提琴协奏曲,定音鼓的破裂声也消失了

这似乎意味着,各家唱片公司播放曲线的差异,不是在刻片阶段产生的,而是录音的时候就存在
更准确说,使用的麦克风和麦克风放大器就已经形成差异,以致就算后期改用数字录音,
前端麦克风和麦克风放大器没改,声音差异仍然存在
(我是指后期的 SONY DDD CD 如 SK57961 YO-YO MA THE NEW YORK ALBUM)

hsiehwm

还有比 CBS/SONY 特别的 CD
DORIAN RECORDINGS : Legendary Recordings of Troy Savings Bank Music Hall
DOR_90212 : Max Reger Four Sonotas for Unaccompanied Violin (DDD)
一张是杂志附赠的CD,另一张CD是杂志推荐的

第二张小提琴独奏,琴声尖锐干硬,实在不像宣传说的音乐厅美声,加上曲目冷僻,一直放着
近日拿出来重听,查了唱片公司的历史,试着用 RCA 播放器播放(就是用来播旧的RCA唱片的曲线)
总算听出美声音乐厅的感觉,
根据这结果,大概猜的到他们使用的是 RIAA之前的 RCA 录音设备,然后就一直沿用

对于像 CBS_SONY 和 DORIAN 这种特殊CD,如果有一部图示等化器(Graphic Equalizer)
对着播放器曲线和RIAA曲线的差值调整dB值,也许是一个比较简单合理的方式

hsiehwm

另一张让我"困惑"的CD:STARKER PLAYS KODALY (DELOS AAD)
无疑这是个珍贵的录音,但是却少有人拿来试音(几乎没有),
这张CD应该是在美国录音,由 A&M发行,(A&M主要发行爵士乐)
(DELOS 后来的CD改由NAXOX发行,WILSON的 试音CD都选DELOS的录音,似乎只有俄罗斯人喜欢播放)

试着用 CAP_398 (3302us/398us/63.696us) 和 RCA5 (2139us/298us/83.6us)来播这张CD
觉得RCA5比较合适(直接听CD,声音会很"平淡沉闷"),只是仍觉得不够准确(琴音太亮),
无奈手中没有黑胶版本可以试音,我的CD播放器等级太低,声音不可靠

hsiehwm

另一张让我"困惑"的CD:STARKER PLAYS KODALY (DELOS AAD)
无疑这是个珍贵的录音,但是却少有人拿来试音(几乎没有),
这张CD应该是在美国录音,由 A&M发行,(A&M主要发行爵士乐)
(DELOS 后来的CD改由NAXOX发行,WILSON的 试音CD都选DELOS的录音,似乎只有俄罗斯人喜欢播放)

试着用 CAP_398 (3302us/398us/63.696us) 和 RCA5 (2139us/298us/83.6us)来播这张CD
觉得RCA5比较合适(直接听CD,声音会很"平淡沉闷"),只是仍觉得不够准确(琴音太亮),
无奈手中没有黑胶版本可以试音,我的CD播放器等级太低,声音不可靠

hsiehwm

为了 DELOS 的 STARKER PLAY KODALY CD,重新修改了 RCA 播放器 (RCA7)

根据RCA5, T2由 298us 改成 300us (C1 = 30n)

R2 仍然根据 (R1 * C1) * ((R2 + 9k) * C2) = 25600 (uu)

(25600 / 300) - 9 = 76.33 (k)

C0 则是对齐RCA5 96Hz 的 dB值, 或是 326Hz 的相位

从 dB 值曲线看, RCA5 与 RCA7 差异很小, 但是声音变化明显,大提琴音色比较合理

几张 RCA VICTOR 黑胶唱片(主要是 TOSCANINI 与 NBC 的录音) 用新播放器,声音温和些

根据网路上找得到的 DELOS 后来的录音,不需要用这个播放器,
只是我更喜欢用 EMI(mer) (2828us/323.7us/75.35us) 来播放,(包括NAXOS, TELARC和香港 HUGO 的 CD)

hsiehwm

lmkopqqaa (http://bbs.hifidiy.net/space-uid-15084.html) 的发文
"转一个前放" (http://bbs.hifidiy.net/thread-1496913-1-3.html)
给了一张 apex mm4 唱放电路 (apex mm4.jpg)

有认为这电路等化曲线不准确,推动力不足等等,我以为一个品牌商品当不致如此

想要得到电路确切的转移函数 (等化曲线时间常数),
在LTspice建立电路模型,主动元件用 BC550B/BC560B

首先根据相位曲线,建立低频截止特性的模型,
这里得到的低频截止特性是两组不同时间常数的一阶高通滤波器的串接,

随后再加上等化曲线的三个时间参数的模型,低频截止特性模型的时间常数需要交互微调

最后补上高频区的零点和极点

最终得到的低频截止特性的时间常数是 380ms 及 13.7ms
等化曲线的三个时间参数是 3465us/300us/77.8us
高频区的零点和极点是 2.05us/0.035us

所以这个唱放"极"可能是 T2=300us 的一个播放曲线

相位曲线的频率两端并没有完全吻合,是因为这电路用了双回路负反馈
在低频区无法用简单的一阶曲线来准确替代,同样的高频区是电路的高频滑落特性,
也不会是简单的一阶函数,不过频率高低两端的些微误差应该不影响截取电路的等化曲线时间参数

(apex mm4_simulation.gif)
(apex mm4_transfer function.png)

相位曲线在 10kHz 的向上偏转,并不是这个电路等化曲线"不准确",而是负返馈电路里 1k 欧姆
刻意增加的,尝试解释这样安排的原因:

电路输入端的唱头"负载电容"只有 100pF, 以我手上的 shure M95为例,
我测到的唱头阻抗是 718mH/1.56k欧姆, 718mH/100pF 的谐振频率在 18.782Hz

前面解释过 MM唱头线圈电感量大(相对与于MC唱头),对应到 47k 负载电阻,高频必然滑落
传统依靠"负载电容"用谐振的方式提升高频响应,虽然 dB 值提升了,相位(从中频开始)却被扭曲了
显然地,这电路是要把"负载电容"产生的谐振频率移到声频以外,减少谐振腔的影响
再用增加的"零点"(提升)补足高频响应

改用 3465us/300us/77.8us 当基准来观察电路的频率响应,
在电路输入端加入 shure M95 的电路模型之后,
频率响应高频端不但不高,反而是有些不足,当然,让我更不满意的是相位扭曲仍然严重,

(transfer function compare(without cartridge model).png)
(transfer function compare(with cartridge model).png)

这个电路还有一个可说的是它的输入阻抗,在电路前串一个 1k欧姆电阻来看它的输入端,
在中频区,输入阻抗约略等于 47k欧姆,但是在低频区有明显起伏,因为负返馈电路的输入阻抗要由负返馈信号提供
(输入阻抗变化,唱头输出电压也会跟着变化)

(apex mm4_input impedance.png)

致于有认为输出级加一级异极达灵顿来提高输出驱动能力
我在 LTspice 看到的结果是电路会产生高频振荡,换成 A792/C2240 依旧如此

(待续)

hsiehwm

想要知道这个播放器的声音,要把等化曲线放到我的衰减式唱放里
等化曲线的 T2/T3容易决定,就是 300us/77.8us

但是 T1 的选择有些困难,因为我的唱放电路低频截止特性和apex mm4不一样
是两级时间常数 0.2s 的一阶高通滤波器的串接

(Laplace=(0.22*s/(1+0.22*s))^2)

目前决定的方式是让两条曲线的相位在 1kHz 重叠

(rca9.gif)
(rca9 match.png)
(rca9 match2.png)

播放的唱片,西洋的流行,摇滚和少量的爵士(大多是翻版),不挑厂牌,听起来都自然(声音不违和)
尤其中低音区多一点甜美,例如听 Columbia 版 Dave Brubeck Quartet "Red Hot And Cool"
和 CBS/SONY 播放器比较,声音少一些"尖刺",更"柔软"一些

华语唱片,滚石,飞碟和其他小厂牌唱片,这个播放器的声音,我不会说是最好的,却是最方便的,
不必费心去更换播放器

可能最不合适的是 Capitol 唱片 (CAP398播放器) (早期海山唱片 姚苏蓉,谢雷)

古典唱片, DECCA,EMI,DG,CBS/SONY,声音自然优雅,虽然可能会少一些"华丽","冲击感"
例如 DECCA 梅塔与纽约爱乐的幻想交响曲

但是有一些早期的古典唱片可能不合适播放,例如松竹版的 普契尼蝴蝶夫人/Victoria de Los Angeles
原始发行是 Angel Records (1962),要用 EMI(325us) 播放器声音才准确

最后是那张令我困惑的 CD DELOS Staryer Plays Kodaly,新播放器 rca9 比 rca7 更合适,
rca7声音有些闷,rca9声音平衡

到这里,开始怀疑,录音和重播本是一体的,在RIAA公布之后,这个 300us 的录音和重播系统仍然被使用

hsiehwm

四张 Shure 的电路: Shure M61, Shure M64, Shure M64A, Shure M-65 Schem
想把电路的等化曲线放到我的衰减式唱放上,
以Shure M64为例,先在LTspice 建立电路模型,主动元件的选用并不是很关键,一般的三极管即可,
依照 APEX MM4 的方式,建立分离的低频截止特性

Laplace=(10e-3*s/(1+10e-3*s))*(200e-3*s/(1+200e-3*s))

得到的等化曲线

Laplace=((1+328e-6*s)*(1+3.66e-6*s))/((1+2380e-6*s)*(1+72e-6*s)*(1+0.4 e-6*s))

是五个时间参数的曲线 : 2380us/328us/72us/3.66us/0.4us

只保留 T2:328us,T3:72us 两个时间参数,搭配衰减式唱放的低频截止特性

Laplace=(0.22*s/(1+0.22*s))^2

调整 T1 使得 1kHz 附近的相位峰值和原电路对齐,得到等化曲线

Laplace=((1+328e-6*s))/((1+1600e-6*s)*(1+72e-6*s))

1)如果要使用这个等化曲线,应该要包含低频截止特性(虽然相位差异不大)
2)也可以保留原电路的高频零点 3.66us (43.4848kHz),声音应该会有细微差别

其他三张电路依样得到对应的等化曲线

实际唱片播放,觉得四个等化曲线和适合的唱片:

M61 : Columbia
M64 : EMI
M64A : Capitol
M65 : RCA Victor

他的 EMI 播放曲线(M64) T2=328us,比我原来的EMI 播放曲线 T2=325us 偏离 318us 更多
但是声音的"平衡",或说合适性,比我的好

他的 Capitol 播放曲线(M64A) T2=400us, 我的是 T2=398us,我的低频提升多一些,声音比较"厚实"

四个播放曲线的共同特点是"美国声音",好比JBL喇叭对比欧陆喇叭,不是我想要的声音