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하뮤토론실

톤암과 카트리지의 상성 구분법

2019.06.13 12:58

vinyladdict 조회 수:2631

가입 기념으로 올려봄니다.

  RIAA 설계지침에 따르면 플린스(턴테이블 몸체)는 주파수 영역 1-6 Hz 에서 발생하는 공진에 대해 설계되어야 하고, 카트리지를 장착한 톤암은 7-12 HZ에서 발생하는 공진에 대해 설계하라고 되어있음니다. 
이에 대한 설계가 되지 않으면 카트리지의 소리 재생 영역 (20-20K Hz)에 심각한 영향을 미치게 되어 좋은 소리가 안나옴니다.

따라서 톤암의 형상이 일자형(taped beam), J자형, S자형으로 공진발생시 대비한 기하학적형상으로 설계되어있음니다. 각자 장단점이 있는데 전문적인 내용은 생략하기로 하고, 톤암과 카트리지 적정 상성을 구분하는 방법을 소개함니다. 
  
이미 거론한바와 같이 카트리지를 장착한 톤암의 공진 영역이 7-12 HZ 이면 이에 대비해 설계되어 있기 때문에, 이 주파수 영역대를 Green Zone 이라 함니다. 
만일 이 Green Zone을 벗어나면 문제가 발생함니다.
가끔 가격이 고가이면 무조건 좋다고 상성을 고려하지 않고 고가의 톤암과 카트리지를 사용하는 웃지못할 블랙 코메디가 발생하는 경우도 많이 보았음니다. 
  
  공진 주파수 (FR)을 계산하는 방법은 일반적으로 많이 사용하는 수식

   FR=159.1542 / sqrt ( C* EM) 을 계산하면 되는데

   여기서 
   sqrt : 루트 근,
   C: compliance (단위: cu, static 혹은 10Hz에서 측정된값) 
   EM: 유효 관성질량 = 톤암 유효 관성질량 + 카트리지의 무게

   EM 산정에 정확도를 추구한다고 카트리지 장착 나사, 볼트 무게를 추가하는데
   이는 관성효과 때문에 정확하지 않음니다.

   좀더 정밀하게 EM을 계산하는 방법(참고)은
   카트리지를 톤암에 장착한후 침압을 0으로 하여 톤암이 수평을 유지한뒤에

    EM = W * [ (X/EL) + (X/EL)^2 - (X/EL)^3] 으로 산정함니다.

    여기서 W: 무게추의 질량
            X: 톤암의 회전축에서 무게추 중심부까지의 거리
               [ 다중 무게추일경우는 X =(m1*x1 + m2*x2 + m3*x3) / (m1+m2+m3) ]
            EL: effective length (톤암의 회전축과 stylus tip 까지의 거리)로써 톤암의 
                회전 반경임니다.
               ^ :승

FR 계산에서 Green Zone (7-12 HZ)을 벗어나면 카트리지와 톤암의 궁합이 좋지 않은 결과를 낳아 둘중 하나는 결별하는것이 좋음니다. 


(참고) 이 수식은 예전 Technics 톤암 개발자가 정밀 EM 산정에 많은 어려움이 있다고 자문을 구해서 유도해준 공식임니다. 특히 수식중 X(무게추 중심거리)는 여러가지 지표가 됨니다.
X 값이 작을수록 톤암회전에 유리함니다. 또한 X 값이 톤암에서 무게추가 이동할수 있는
길이의 0.7~0.8배가 되는 거리가 카트리지 성능을 내줄수 있는 한계치 임니다. 일반 톤암(9인치)에서 이 값을 넘으면 조금 더 길이가 긴 톤암으로 가야함니다. 길이가 긴 톤암은 트래킹 오차 또한 작습니다.

허접하지만 도움이 되셨으면 함니다.

*일일히 즉시 답변 못드림을 양해바라며, 대신에 참고 사항 추가함니다.

 중량이 무거운 카트리지를 고려할때, 톤암이 수용할수 있는 카트리지 무게용량을 제공하는데
 액면 그대로 받아 들이지 말고 최대 수용무게의 0.7-0.8배로 산정하면 한계값이 나옴니다.
 
 (톤암 설계의 타겟중 하나가  헤드셀부위가 nodal point (공진에의한 떨림이 없음) 되도록 무게분포   및 강성치를 고려하여 설계함니다. 무게추 중심이 0.7-0.8배의 위치 까지는 통계적으로 볼때 안정적인
 진동 양상을 보여 그리 설정된것임니다. 무게추 중심이 이선을 벗어나면 질량분포 변경에따라 카트리지 부착부가 nodal point가 되지않고 진동의 영향을 받는 위치에 있게 되거나, 설령 nodal point상에 있다고해도 관성질량이 증가되어 톤암 회전에 불리하게 됨니다.)
  

 보통 12인치 암에 중량이 무거운 카트리지(무거운 침압)를 사용함니다.
 또한 12인치 암에 너무 가벼운 카트리지를 사용해도 가벼운 침압으로 인해 트래킹 이슈를 유발하니 
 적절하지 않음니다.
 

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