播放出美妙的黑膠聲音,是離不開唱盤、唱臂、唱頭、唱放四者緊密配合的。
而唱頭又是整個系統的靈魂,是影響黑膠唱片音色的最大關鍵。
唱盤的播放原理是依靠唱針讀取——即磨擦唱盤的溝痕兩側,通過磨擦所產生的震動藉由針杆傳回唱頭,繼而產生磁電轉換輸出電流;
再將這些電流轉換成電壓形式,輸入到前級,再經過等化線路還原,繼續進入信號放大部分,最後經由喇叭播放出音樂的。
顯微鏡下的唱針讀取
黑膠的溝槽,刻片機在黑膠片上刻下V型溝槽,V型的兩面各為左右聲道,唱針呈現一個 X 型振動,
左上--右下 = 右聲道
右上--左下 = 左聲道,
兩組線圈分別送出 L/R 訊號到輸出端子,而這兩組線圈是異相位接線
下圖是圓形針尖跟橢圓形針尖的示意圖,
圓形針尖接觸面大,所以一些微小的振動(高音)是收不到的,
這也是圓形針比較沒有超高音的原因,聽起來沒有細針的那個細膩感,
橢圓形針藉著側邊比較小的半徑,可以拾取到微小的變化,聽感上泛音會多一些,
橢圓形針大多會標示一個數字 , r/R 8/18um
小r 就是負責拾取接觸面的水平斷面半徑,
大 R 就是負責拾取接觸面的垂直斷面半徑,
看一下圖會比較清楚,通常愈是高價的唱頭,小r會做到很小,8~4 um 都有,愈細的就是愈高價,
有的標是 mil,0.3mil = 0.3 * 2.5 = 7.5um
簡單說,就是唱針借針杆將震動傳回唱頭,產生磁電轉換,變成電能,再輸出回放,最後喇叭放出聲音。
而『磁電轉換』的方法有很多種,以MM、MI、MC三種方式最具代表性。
MM唱頭
全名Moving Maganetic ,動磁式唱頭,示意圖如下
其工作原理,將唱頭裡的線圈固定,針杆的後方帶有一塊小磁鐵,通過前方唱針接收訊號振動小磁鐵的方式,產生磁力線切割的作用,從而獲得輸出電流。
很像法拉利電磁感應:閉合電路的一部分導體,在磁場裡做切割磁感線的運動時,導體中就會產生電流。
舉個例子,很早之前手搖發電機,就是線圈在磁場中旋轉,產生電流,有了電,只不過功率很小。
MC唱頭
全名Moving Coil,動圈式唱頭,示意圖如下
其工作原理,是在針杆的後方繞上又小又薄的線圈,通過針杆的振動帶動線圈振動,並由此產生輸出。
MI唱頭
全名Moving Iron ,動鐵式唱頭,示意圖如下
其工作原理示意圖,則是由固定磁鐵與線圈組成,以針杆帶動鐵芯從而改變磁力線的分布量,藉此輸出電平信號。
MI、MM唱頭輸出較高,大概為1mv到5mv之間,不需要升壓器或前前級、製造成本低,唱針通常可以自行更換;
而MC唱頭,輸出電平較低,大概為0.1mv到0.5mv,要升壓器或前前級,製造成本高,又因針杆後面纏上線圈,使得針杆的負荷較大,以至於影響針杆的循軌能力,而且唱針不能自行更換,維修花費大。
故總體而言,MM輸出電平是MC唱頭的10倍,使用MC唱頭的代價頗高,初入門者以MM或MI唱頭為宜。
MM、MC唱頭在實際聆聽感上,也略有差異。
MC唱頭的優點在於其線圈足夠小,而且線圈是纏繞在針杆上的,其能夠非常迅速地感應到唱針傳來的振動,能夠分解更細微的唱片溝槽里的訊號。
MC唱頭能接收到的聲音細節比較豐富,更適合表現古典音樂里的細節,在小品獨唱,人聲定位,高頻空氣感上取勝 。
MM唱頭,動作大,輸出高的特點,更適合搖滾、流行、甚至爵士,像專業的DJ,一定會用MM唱頭,因為成本低、耐久性更好。
但有一個常常被提及的MC唱頭優點,是高頻的延伸以及解析度。
以技術規格來看,即使是一般的MM唱頭,頻率響應通常上到25K Hz是沒有問題的,高級的MM/MI設計, 突破40K Hz也是完全可以。
但話又說回來,聽黑膠的唱頭真的需要超過25K/30KHz的頻率響應來對應?
回到刻片源頭的cutting head來看, Neumann SX68/74,一個到16KHz, 一個到20KHz正負1dB....所以真的需要那麼高規格的唱頭?
另一個常常聽到對MC/MM的說法是, MM的中低音比較好聽, 相對高音沒有MC那麼漂亮。
需要了解一個RIAA等化曲線。
當初為了刻片, 無可避免的將低頻訊號先行衰減,所以黑膠重播必須再經過一個等化的線路將被衰減的低頻訊號修正回來。
從RIAA等化曲線來看,30Hz在刻片時被衰減了約19dB,50Hz約17.5dB,100Hz約7.5dB。
所以使用低輸出的MC唱頭,正確重播低頻的訊號的難度很大,才會有一個認知MM的中低音比MC唱頭好聽。
需要強調一下,唱頭的比較是非常困難的,因為你很難切開其它因素的干擾。
像是正規的MC,通常都先要有一級的MC放大,除此之外,對更小訊號的傳導與干擾隔離,又是一個很客觀的問題。
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