Изучаем все виды головок звукоснимателя для винила

ММ-головка: что это такое?

Изучаем все виды головок звукоснимателя для винила

При покупке проигрывателя винила необходимо уделять пристальное внимание тому, какая головка звукоснимателя на нем установлена. Самые распространенные сегодня картриджи относятся к типу ММ, то есть головкам с подвижным магнитом. В данной статье вы узнаете все об их конструкции, истории появления и особенностях эксплуатации, но мы также расскажем и о других разновидностях головок звукоснимателя.

Для чего нужна головка звукоснимателя?

Чтобы воспроизвести сигнал, содержащийся в звуковых дорожках виниловых пластинок, необходимо сперва его считать. Этим и занимается головка звукоснимателя, и делает она это при помощи установленной в ней иглы, закрепленной на конце иглодержателя (кантилевера).

Когда появились ММ-головки?

Вообще, первые модели магнитных головок звукоснимателя появились практически одновременно с началом развития электронной звукозаписи при помощи электрических микрофонов в 1920-х годах. Новый принцип звукозаписи, в отличие от существовавшего до той поры акустического, обеспечивал гораздо более широкий динамический диапазон и позволял нарезать на пластинку существенно больше звуковой информации. Однако для ее адекватного воспроизведения понадобилось разработать более точный инструмент. Дело в том, что использовавшиеся до того времени граммофонные иглы не только не могли правильно огибать усложнившийся профиль канавок, но и создавали избыточное давление на пластинку, что приводило к ее очень быстрому износу. Достаточно сказать, что прижимная сила у граммофона доходила до 100 граммов, тогда как современные магнитные картриджи работают с весом, измеряемым в единицах граммов. Правда, первые модели магнитных головок тоже были далеки от совершенства и изысканности теперешних картриджей, и в них тоже использовались стальные граммофонные иглы. Однако они оставались главными средствами воспроизведения грампластинок на 78 оборотов до появления в 1930-х годах пьезоэлектрических головок. Современные же разновидности магнитных головок звукоснимателя начали развиваться уже после выхода на рынок формата долгоиграющих пластинок (LP) в конце 1940-х годов. Какие же разновидности магнитных головок существуют и как они работают?

Головки звукоснимателя с подвижным магнитом (ММ-головки)

На приведенном рисунке изображен принцип действия головки звукоснимателя с подвижным магнитом (Moving Magnet), работающей за счет электромагнитной индукции. Иголка, закрепленная на кончике иглодержателя, огибает профиль канавки звуковой дорожки, а расположенный на другом конце кантилевера небольшой кусочек магнита взаимодействует с находящимися рядом с ним катушками. В результате возникает слабое электрическое напряжение, передающееся дальше на соединенные с концами катушек стержни. К которым, в свою очередь, подсоединяются провода тонарма, по которым сигнал поступает на фонокорректор. (О том, какие бывают фонокорректоры и как их правильно выбирать, вы можете узнать из нашей статьи.)

Основным отличием ММ-головок является их высокая чувствительность – обычно от 2 мВ -, упрощающая их согласование с фонокорректорами, а также обычно высокая податливость подвеса иглодержателя, что позволяет устанавливать их на большое число тонармов с достаточно широким значением эффективной массы.

Еще одна важная особенность подавляющего большинства моделей головок с подвижным магнитом, это возможность заменять иголку в комплекте с иглодержателем и магнитом по мере ее износа. Это позволяет сэкономить на эксплуатации проигрывателя и не беспокоиться о скорой кончине иглы всякий раз, как вы решаете послушать несколько пластинок подряд.

Головки звукоснимателя с подвижной катушкой (МС-головки)

Несмотря на частое противопоставление с ММ-головками, картриджи с подвижной катушкой работают по тому же принципу электромагнитной индукции. Правда, в нем элементы конструкции меняются местами – на противоположном конце иглодержателя закреплен уже не магнит, а небольшая катушка, намотанная на каркасе и перемещающаяся относительно одного или нескольких расположенных рядом магнитов.

Как правило, МС-головки имеют более низкую чувствительность – есть модели с напряжением на выходе не выше 0,1 мВ, а также невысокую податливость подвеса кантилевера. В силу этого их электрическое согласование с фонокорректором и механическое с тонармом осуществить чуть сложнее, чем в случае с ММ-картриджами, но современные модели, как правило, разрабатываются с учетом данных особенностей и могут работать практически на всех производимых сегодня тонармах. Главное преимущество данного типа головок, это меньшая подвижная масса и существенно меньшие внутреннее сопротивление и индуктивность, что сводит на нет влияние соединительных кабелей на тональный баланс. Однако противопоставлением разных видов головок мы займемся в другом разделе статьи.

Головки звукоснимателя с подвижным железом (MI-головки)

По своей конструкции данные картриджи близки к моделям с подвижным магнитом, за той лишь разницей, что вместо небольшого магнита в преобразовании механической энергии в электрическую участвует небольшой кусочек металла. А постоянный магнит располагается поверх катушек, создавая необходимую напряженность поля. Любопытно, что фактический изобретатель головок с подвижной катушкой Джо Градо затем полностью сосредоточился на производстве именно MI-картриджей под своим брендом Grado.

С точки зрения эксплуатации большинство таких головок идентичны моделям с подвижным магнитом (ММ), их можно подключать к самым обычным фонокорректорам. Исключение составляют лишь головки с низкой чувствительностью, для правильной нагрузки которых придется воспользоваться МС-корректором.

Головки звукоснимателя с подвижным крестом (ММС-головки)

Данный вид головок изобрела и производила в свое время компания Bang&Olufsen. Их название расшифровывается как Moving Micro Cross, они являются разновидностью MI-картриджей. Особенность заключается в том, что кусочек железа на конце иглодержателя имеет форму креста, то есть движение иглы при считывании дорожек стереофонической пластинки происходит по отдельной оси для каждого канала. После прекращения датской компанией производства проигрывателей винила канула в Лету и данная технология.

Оптические звукосниматели

Подобные головки производились и производятся ограниченным числом компаний, и широкого распространения они не получили как из-за дороговизны, так и особенностей эксплуатации. Однако в теории они обладают рядом важных преимуществ. Во-первых, это минимальная подвижная масса, поскольку никаких дополнительных магнитов либо катушек на кантилевере не установлено. Во-вторых, поскольку движение иглы по канавкам считывается при помощи фотоэлектронных датчиков, механические шумы практически не прослушиваются. Кроме того, сопротивление магнитного поля также отсутствует, а значит, подвижная система может перемещаться свободно. Однако оптические головки требуют подведения к ним питания, которое подается от входящего в комплект такого картриджа фонокорректора.

Лазерные звукосниматели

Несмотря на то, что разработка лазерных проигрывателей для винила велась с 1970-х годов, и несколько рабочих прототипов демонстрировались публике в 1980-х годах, первая модель появилась в продаже только в 1997 году. Надо сказать, что компания ELP и сегодня принимает заказы на лазерные вертушки, цена которых составляет около 20 000 долларов США. Хотя в теории отсутствие физического контакта звукоснимателя с поверхностью пластинки выглядит выигрышным, на практике все оказалось не так радужно. Помимо того, что для правильной работы подобного звукоснимателя необходимы сразу пять лазеров, главной проблемой является невозможность отличать загрязнение дорожек от полезного сигнала. Поэтому такие вертушки могут работать только с новым черным винилом в идеальном состоянии, и неспособны воспроизводить прозрачные и цветные пластинки.

Звукосниматели с тензометрическим датчиком (Strain gauge)

В данной разновидности головок, как следует из названия, используются датчики, реагирующие на сжатие и расширение специальных кремниевых элементов, происходящее под воздействием иглодержателя. Конструкция фактически лишена подвижной массы в привычном понимании, кроме того, здесь нет магнитных элементов и проводов, подверженных воздействию электромагнитных помех. Как и оптические картриджи, данные головки поставляются совместно с собственным блоком питания и фонокорректором, объединенными в одном корпусе. При этом фонокорректор работает совершенно иначе, чем обычные модели, восстанавливающие кривую RIAA. Данный тип головок требует минимальной коррекции сигнала, поскольку головка изначально выдает практически ровную АЧХ, за исключением нескольких участков.

Пьезоэлектрические звукосниматели

Весьма распространенный в свое время тип головок отличается применением пьезоэлектрического принципа для создания напряжения, аналогичного тому, что можно встретить в зажигалках и газовых конфорках. Только в головках звукоснимателя дело до появления искры не доходит. Для создания необходимого электрического сигнала при движении иглы по канавке иглодержатель крепится внутри синтетического кристалла, обладающего свойством производить электричество при деформации. Соответственно, та минимальная деформация, которая возникает при модуляции иглы и иглодержателя канавками пластинки, и позволяет кристаллу преобразовывать механическую энергию в электрическую. На практике подобные головки используются сегодня только в очень недорогих проигрывателях, и не отличаются высоким качеством звука. Прежде всего, страдает высокочастотный диапазон.

Какие головки для винила покупать?

После описания всех видов существующих сегодня на рынке головок звукоснимателя, логично задаться вопросом – так какие же головки лучше всего покупать для своего любимого проигрывателя винила, если вы приобрели его без установленного на заводе картриджа или если нужно заменить изношенный?

ММ-головки, как наиболее часто встречающиеся в продаже, стоят дешевле и подходят для всех видов тонармов и фонокорректоров, встроенных в вертушки и усилители либо ресиверы. Цена хорошей ММ-головки начинается сегодня от 10 000 рублей, сменные иглы для них обойдутся примерно в половину от указанной суммы. Интересную бюджетную серию VM95 представила пару лет назад компания Audio-Technica – корпус с катушками во всех картриджах одинаковый, поэтому даже самую бюджетную головку можно улучшить путем покупки более дорогой вставки с иглой сложной заточки.

МI-головки во много аналогичны по своим характеристикам, за исключением тех моделей, которые имеют низкую чувствительность. Самые распространенные на нашем рынке производит фирма Grado, при этом даже самые дешевые ее модели сделаны на заводе компании в Нью-Йорке.

МС-головки лучше выбирать тем из покупателей, кто готов платить существенно большие суммы за высокое качество звука. Продающиеся недорогие МС-картриджи с высокой чувствительностью – около 3 мВ – по характеристикам и звуку очень близки к ММ-головкам, поэтому искать священный аудиофильский Грааль нужно среди моделей с низким выходом – от 0,2 мВ. Цена на них сегодня начинаются где-то от 25 000 рублей и могут достигать заоблачных сумм. Приготовитесь также потратить время на подбор подходящего фонокорректора, и, возможно, повышающего трансформатора.

Иглы

При выборе следует обращать внимание на тип заточки иглы – чем она сложнее, тем больше информации иголка сможет извлечь из дорожек пластинки. Распространенные названия, которые можно встретить в описании – Elliptical, Nude File Line, Micro Ridge, Gyger, Shibata, Replicant. Кроме того, смотрите на присутствие слова Bonded в описании – это означает, что иголка в данной головке составная, и только самый ее кончик представляет собой натуральный алмаз. Сложные формы заточки более чувствительны к правильной геометрической настройке, поэтому ей необходимо будет уделить больше времени.

Александр Чечелёв

30 мая 2020 года

Редакция Hi-Fi.ru