滑冰力——实际演示
您在“滑行与防滑”课程中了解了滑行力的主要驱动因素,也知道我们一直在抱怨太多人——包括一些唱臂制造商!——声称偏移角度是滑行力的主要原因。一些制造商甚至利用这种误解来改进他们的枢轴式唱臂设计,并错误地声称这些改进可以避免滑行力。事实是:无论唱臂采用的是枢轴式唱头壳、超长臂杆、泰勒斯圆枢轴式线性循迹器还是其他任何设计,只要是枢轴式唱臂,就必然会产生滑行力,必须加以控制才能保护唱针和唱片沟槽。
实际演示——偏移角度和滑行力
我们认为,公布我们论断背后的数学原理会让大多数人无法参与讨论,因此我们设计了一个简单的实际演示来证明偏移角与滑冰力没有直接关系——尽管存在一种间接关系,我们稍后会讨论。
我们把一张无纹路唱片放在唱盘上,唱头也完美校准,唱针尖端呈球形,然后开始了我们的小演示。唱针尖端是球形的这一点非常重要,稍后会详细讨论,因为它与偏移角在产生滑行力方面所起的作用(尽管作用相对较小且间接)有关。
这是第一个视频:

Skating Study (Part 1 of 6) - Normal Offset Angle
第二步,我们旋转唱头在唱臂壳内的位置,使悬臂直接指向枢轴点(当然,是在水平面上)。这种方法完全消除了唱臂/唱头单元的偏移角度。我们重新检查了循迹力,确保其没有偏移,然后再次进行了测试。

Skating Study (Part 2 of 6) - Zero Offset Angle
值得注意的是,即使偏移角度发生如此剧烈的变化——从正常角度(约 21 度)到零度——唱针的滑行力几乎保持不变,这可以从唱臂向主轴移动的速度看出。我们发现,循迹力的微小变化都会影响这一速度。当然,这也在意料之中,因为滑行力的两个主要组成部分之一是唱针与唱片之间的摩擦力——随着循迹力的增加,摩擦力也会增大。循迹力增大,滑行力也会增大。
顺便一提,这正是 WallySkater 防滑测量方法背后的原理!
但这两个测试还不够。我们决定观察,如果将唱头倾斜超过零偏移角位置,使其产生尽可能大的“负”偏移角(达到唱头壳槽允许的最大偏移角),滑行力是否会发生变化。这一点很重要,因为如果其他人的测试结果正确而我们的测试结果错误,滑行力应该会反向指向唱盘的外缘。
我们发现了我们预期的结果:滑冰力的方向或速度没有明显差异。

Skating Study (Part 3 of 6) - Negative Offset Angle
偏移角度如何间接影响滑冰力?
答案就在唱针尖端的接触轮廓中;也就是唱针与唱片表面接触部分的形状。
我们最初使用精细接触式唱针轮廓进行了上述实验。(精细接触式唱针轮廓的例子包括吉格尔式、微脊式、线接触式、柴田式,以及椭圆式,但后者应用较少。)我们发现,当唱头正确安装时,由滑移力产生的唱臂向内运动速度比为了消除偏移角度而安装时更快。这似乎支持了“偏移角度导致滑移”的观点,对吗?不!它并不支持这种论点,因为该观察结果没有考虑唱针接触轮廓对向内运动速度的影响。
当唱头正确安装(当然,要有一定的偏移角度)时,非球形唱针(在本例中为微脊唱针)的接触面与唱片半径平行,即与唱片滑动方向一致。因此,由于唱针接触面朝向唱片主轴,滑动力几乎不会阻碍唱臂快速向主轴移动。然而,如果为了消除偏移角度而调整唱针安装,则其接触面会与唱片半径(即滑动方向)成一定角度。此时,唱针接触面与滑动方向成一定角度的面积显著增加,从而对滑动力产生阻力,降低其速度。
演示清楚地表明,偏移角至多只能是滑冰力的反作用力,而绝不可能是滑冰力的原因。点击下方按钮观看另一个滑冰实验。