Тангенциальный опорный тонарм HiFiction Thales AV
Майкл Фремер
Stereophile, октябрь 2010
В идеальном случае пластинки должны проигрываться при тангенциальном положении иголки звукоснимателя (т.е. под углом 90°) относительно канавки – т.е. при таком же положении, в каком находился резец при нарезке матрицы. В течение многих лет для достижения этого предпринимались различные попытки. В 1877 г. в первых машинах Томаса Эдисона валики нарезались и считывались тангенциально, но после того, как Эмиль Берлинер изобрёл плоский диск, валикам пришёл конец. В 50-х годах несколько компаний предлагали так называемые «тангенциальные» устройства, в которых использовались два тонарма, действующие по традиционным принципам вращения вокруг оси – при этом при движении головки по пластинке угол установки иглы менялся. В 1963 г. фирма Marantz выпустила проигрыватель SLT-12, в котором для перемещения иглы по поверхности пластинки применялся пластмассовый пантограф. В проигрывателе Zero 100 фирмы Garrard вращающийся на оси тонарм управлял независимо двигающейся головкой при помощи штанги, являвшейся продолжением основной подвески тонарма.
Кроме этого, существовали тонармы, которые двигались по поверхности пластинки тангенциальным образом. В одном из них применялась «тележка» на нескольких шарикоподшипниках, напоминающая устройство, которое сейчас применяет фирма Clearaudio. В других (как например, в модели фирмы Rabco 60-х гг.) узел тонарма перемещался на цепях (а позднее на резиновых пассиках) под управлением двигателей, запускаемых микропереключателями. Фирмы Goldmund, B&O и многие японские компании для продвижения тонарма по его «рельсе» применяли миниатюрные двигатели с сервосистемой, а также двигатели, запускаемые в случае потери касания иголки и канавки (касание отслеживалось фотоэлементом или другим светочувствительным устройством).
На заре CD-эры Mitsubishi, Technics и другие японские фирмы (как и Revox) также выпускали так называемые «параллельные» или «линейные» устройства. В 1982 г. Лу Саутер запатентовал чисто механическое линейное устройство слежения, в котором головка удерживалась сверхлёгким тонармом, прикреплённым к тележке на подшипниках с низким коэффициентом трения, двигавшейся по стеклянным стержням. Фирма Clearaudio купила патент Саутера и развила эту технологию во многих своих моделях – в том числе и высококлассном проигрывателе Master Reference.
Все эти устройства было крайне хлопотно устанавливать и обслуживать, и кроме того, очень немногие из них действительно обеспечивали стабильность положения иглы. Большинство всё-таки имело погрешности – либо из-за принципа запуска двигателей (потеря касания), либо из-за несовершенства самой конструкции.
Помимо этого, существует вопрос противоречия между эффективной массой тонарма (она мала) и массой тонарма (она велика) – благодаря тому факту, что движется вся тонармовая сборка. Из-за этого резонансные частоты массы тонарма и подвески иголки весьма различны. Есть и другие проблемы – например, как расположить провода тонарма и как избежать трения, вызываемого ими при движении тонарма по поверхности пластинки.
Тем не менее все эти тонармы, конечно, отлично выглядят – а некоторые из них еще и отлично звучат, даже в том случае, когда касательное положение относительно канавки не вполне обеспечивается. Конечно, то же самое справедливо и для поворотных тонармов – всё-таки некоторые из них звучат очень хорошо.
Воздушные подшипники
В конце 70-х – начале 80-х фирма Maplenoll выпустила тонарм на воздушных подшипниках конструкции Брюса Тигпена. В этой конструкции длинная рельса с прикреплённой к одному её концу трубкой тонарма скользила (практически без трения) на воздушной подушке по цилиндрическому подшипнику. (Из-за того, что воздушный подшипник помещается между двумя концентрическими цилиндрами, его также называют «подшипником захвата».) Улучшенный вариант этой конструкции Тигпен выпустил на рынок под названием Eminent Technology 1 (ET1), а позже, с помощью своего друга Эдисона Прайса, создал следующую модификацию – более эргономичную модель ET2, которая пользуется популярностью и сейчас (хотя, насколько мне известно, уже не производится).
Я купил ET1 в начале 80-х – сразу же, как только увидел её: реализованное в этой модели слежение без трения показалось мне совершенством. В то время я ничего не знал о вертикальной и горизонтальной резонансных частотах; к тому же я не учитывал ни большую горизонтальную эффективную массу системы, ни жёсткость воздушного подшипника, ни проблемы с резонансом и турбулентностью, возникающие в кольцевом зазоре на обоих концах цилиндрического подшипника при возвращении сжатого воздуха к нормальному атмосферному давлению.
В начале 80-х появился немалый ассортимент других тонармов на воздушном подшипнике – их выпускали такие компании, как Airtangent, Forsell и др. В некоторых из них применялись не воздушные подшипники захвата с высоким давлением, а «воздушные подушки», создаваемые воздухом, продуваемым через отверстия в верхней части рельсы. Эти тонармы сильно отклонялись по всей длине (т.е. вращались влево и вправо на вертикальной оси подшипника). Несмотря на эти проблемы, некоторые из них звучали очень хорошо. А соблюдалась ли в них истинная тангенциальность? Видимо, нет.
В конце концов я купил тонарм тангенциального слежения Rockport Technologies 6000. В нём был сложно устроенный воздушный подшипник с низким допуском и «компенсацией канавки», который справлялся с проблемами кольцевого зазора и малой жёсткости (см. номер Stereophile за май 1996 г.). Но мне никак не могла понравиться басовая отдача 6000, и когда я годом позже написал рецензию на оригинальную модель Immedia RPM2 Аллена Перкинса (традиционный поворотный тонарм, см. www.stereophile.com/tonearms/597immedia), я продал Rockport и купил Immedia. Ошибка слежения, вносимая этим тонармом, более чем возмещалась превосходным воспроизведением баса, а также общей скоростью и прочностью (видимо, в немалой степени благодаря механическому заземлению) – не говоря уже о простоте в применении.
Энди Пэйор из Rockport в конце концов переделал модель 6000, изменив её эффективную вертикальную массу, чтобы резонансная частота тонарма вошла в оптимальные границы. Но к тому времени я уже не мог найти оправдания трудностям и компромиссам, связанным с использованием так называемых тонармов тангенциального слежения. Мне кажется, что уровень искажений, вносимых правильно установленным и хорошо разработанным поворотным тонармом, меньше уровня искажений, которые вносит вся остальная типовая аудиосистема.
HiFiction Thales AV
Тонарм HiFiction Thales AV ($12360), сконструированный Мишей Хубером, скрупулезным инженером-механиком, музыкантом и часовщиком из Швейцарии, представляет собой вариант тонарма, в котором присутствуют преимущества поворотных и линейно-тангенциальных тонармов, и отсутствуют недостатки таковых. В 2004 г. разработчик получил на это изделие швейцарский патент.
Геометрической основой тонарма является Фалесов круг.[1] По описанию Хубера, конструкция «сводит идеально тангенциальное слежение к точкам опоры, тогда как головка звукоснимателя установлена и выровнена по Фалесову кругу.» Изучить геометрию устройства при помощи объяснений Хубера и интерактивной анимации можно здесь (ссылка).
То, что тонарм основан на Фалесовом круге, по словам Хубера, даёт четыре преимущества: нулевую ошибку слежения (что трудно доказать без математики); минимальный коэффициент трения при использовании традиционных опорных подшипников; короткий тонарм с низким резонансом; симметричную инерцию в точке слежения по всем осям. Хотя сам принцип не слишком отличается от принципа, по которому много лет назад был сделан тонарм Garrard Zero 100, дизайн и конструкция Thales AV явно совсем из другой лиги – что можно наблюдать на фотографии.
Собственно тонарм сравнительно короток, с традиционным противовесом. На одном конце расположено крепление головки, которое вращается на безлюфтовом подшипнике с очень низким коэффициентом трения (вес всего 1,62 г). Этот подшипник может выглядеть как простая точка вращения, однако он состоит из 25-ти отдельных частей – в том числе два шарикоподшипника, в каждом из которых имеются семь крошечных шариков и прецизионный механизм настройки.
На противовесном конце тонарма расположен один из двух имеющихся в системе карданных (гироскопических) подшипников, в которых применены четыре подшипника Vee Jewel, каждый из которых состоит из стального вала со сферическим концом, находящегося в сапфире конической формы. Хубер утверждает, что если эти подшипники правильно настроены, отсутствует вибрация, трение очень низко и имеется полный контроль над потоком энергии. Действительно, когда несколько лет назад я впервые встретился с Хубером в Мюнхене, он показал мне свой подшипник и придал ему вращательный момент. Помню, что на протяжении всего нашего разговора он так и не остановился.
На иллюстрации мы видим тонкий механизм из двух частей – длинной горизонтальной рейки и более короткой вертикальной, прикреплённый к задней части держателя головки (и собственно тонарму) при помощи пары прецизионных сапфировых подшипников. Горизонтальная и вертикальная рейки как раз и обеспечивают тангенциальное положение иголки относительно канавки. При движении тонарма по пластинке вертикальная рейка, прикреплённая к горизонтальной при помощи комплекта сапфировых подшипников, обеспечивает компенсацию изменения длины механизма. Она также прикреплена к главному основанию карданным подшипником. Итак, когда тонарм в сборке описывает дугу по пластинке, головка, которую ведёт вторичная рейка, производит точные повороты, сохраняя тангенциальность по отношению к канавке.
Тонарм и держатель головки изготовлены из сплава алюминия с магнием и двуокисью кремния. (AV означает «алюминиевый вариант».) Тонарм Thales Original сделан из чистого магния, а составные части подшипников позолочены. Части изготовлены не «холодной формовкой», а вырезаны из больших литых блоков, которые (поскольку материал не испытывает механического напряжения), как считается, дают более однородный «канал» рассеяния энергии вибрации.
Установка и настройка
Основание Thales AV вполне стандартно, но направленное вниз движение вертикальной рейки означает, что можно использовать только проигрыватели с достаточным тыльно-боковым клиренсом.[2] В проигрывателях с большим основанием будет необходимо прорезать отверстие для хода низко висящего заднего карданного подшипника и ручки подстройки скатывающей силы.
В Thales AV есть все подстроечные функции, имеющиеся в традиционных тонармах – в том числе угол вертикального слежения (VTA) и азимут. Противовес можно вращать – не для подстройки азимута (как на некоторых системах с одной точкой опоры), а для подстройки отклонения вертикального усилия слежения (VTF), которое может возникнуть (в этой конструкции) при движении тонарма от внешних к внутренним областям пластинки. VTF можно настроить на постоянную величину для всей стороны пластинки, или позволить ему слегка увеличивать усилие слежения на внутренних дорожках, которые труднее поддаются отслеживанию.
Для установки и использования Thales AV требуются некоторые новые навыки; при приобретении их рекомендуется двигаться вперёд с осторожностью. HiFiction поставляет калибр для величины «выноса стрелы», подобный тем, которые применяются при работе с обычными поворотными тонармами. Скользящий противовес делает точную подстройку VTF не совсем удобной: небольшой толчок может вызвать большое изменение усилия слежения. Рекомендуется так подстраивать винт-личинку, чтобы противовес мог скользить, но чтобы его нельзя было случайно сдвинуть.
Расположение этого винта-личинки – в выемке в нижней части противовеса со стороны диска – делает установку VTF ещё более трудной. Затянешь слишком туго – не будет двигаться противовес; слишком ослабишь – он будет сдвигаться со своего места. Не могу понять, почему Хубер, в своём (во всех остальных отношениях) произведении точного искусства оставил без решения этот не такой уж трудный вопрос. Установив VTF, вы должны проверить его как в начале, так и в конце стороны пластинки. Расхождения можно подстроить вращением противовеса, как описано в руководстве.
При помощи пары крошечных установочных винтов на внешнем кольце главного карданного подшипника можно произвести кое-какую настройку азимута. VTA легко подстраивается во время работы вращением маленькой ручки с насечкой на основании тонарма (после ослабления установочного винта), но расположение этой ручки требует от вас чрезвычайной осторожности – вы легко можете толкнуть горизонтальную рейку, тем самым запустив в движение всю сборку, что может привести к разрушению иглы.
Если вы установите угол наклона иглы (SRA) на 92°, используя пластинку средней толщины (150 г/м), этого хватит для винила любой толщины – учитывая, какое большое движение требуется произвести на тыльной стороне тонарма, чтобы изменить SRA всего на 1°. Если вы устанавливаете его на слух, просто соблюдайте осторожность и после окончания настройки затяните винт-личинку.
Для установки антискатывающей силы требуется повернуть диск на нарезном прутке под задним карданным подшипником. Здесь опять необходима чрезвычайная осторожность. Без тестовой пластинки (типа уже не выпускаемого Омнидиска фирмы Telarc) установка антискатинга на Thales AV практически невозможна. Антискатинг устанавливается на фирме, но при использовании тестового трека Омнидиска я обнаружил, что скатывающая сила скомпенсирована недостаточно; в конечном итоге вращением антискатингового колеса Thales AV от себя я добился того, что неправильное слежение возникало одновременно в обоих каналах. (Мне бы хотелось, чтобы этот трек был продублирован на новой тестовой пластинке.)
Применение
Из-за того, что в Thales AV есть «указательная платформа» и край карданного подшипника нависает над диском, прежде, чем опускать пластинку на вал диска, её необходимо просунуть под указательную платформу. Это нетрудный манёвр, но его нужно проделывать осторожно. Если диск сидит на вале плотно, удалить пластинку может быть нелегко, а если она внезапно соскочит и ударится о тонарм (который нельзя зафиксировать на одном месте), может быть повреждена игла.
Указательный механизм работает плавно и не имеет амортизации; тут опять нужна осторожность. Кроме того, при установке вращающегося в горизонтальной плоскости указательного рычага необходимо пролезть под горизонтальную рейку, которую важно не дёргать. Если вы толкнёте её, вы можете выбить подшипники из их лунок и расстроить весь механизм. Если такое происходит, горизонтальная рейка падает вниз, вертикальная – вперёд, и первое, что приходит в голову – что сломалось всё. Но не поддавайтесь панике – просто закройте иглу защитным колпачком, осторожно переустановите подшипники, и можете начинать сначала. Не рекомендую применять головку, у которой нет защитного колпачка для иглы – по крайней мере до тех пор, пока вы вполне не освоитесь с управлением тонармом.
Как только я ознакомился с принципом действия тонарма, Thales AV показался мне столь же простым в использовании, как любой другой поворотный тонарм, и более лёгким в установке и использовании, чем большинство тонармов линейного слежения. Более того – когда я опустил иглу на канавку, я не услышал никаких колебаний и переходных процессов, которые происходят при применении многих обычных линейных тонармов. Ко мне сразу же пришло ощущение железной стабильности.
Он и звучит линейно!
Из-за низко опущенного заднего конца Thales AV нельзя было установить на мой эталонный проигрыватель Continuum Audio Labs Caliburn. Мне пришлось слушать тонарм на незнакомом проигрывателе Audiostone Pythagoras (см. “Аналоговый уголок» сентябрьского номера). Да – это значило, что я изменил сразу две переменные, и если бы впечатление оказалось неприятным, я не знал бы, что тому виной – но поскольку эта новая комбинация составила первую реальную конкуренцию проигрывателю Continuum Caliburn с тонармом Cobra (с тех пор, как они были установлены здесь пять лет назад), я уверен, что звучание HiFiction (как и его конструкционные и внешние качества) – это всё, чего можно требовать и ожидать за общую стоимость в $89500.
Миша Хубер установил в Thales AV головку Lyra Titan I – она оставалась установленной на тонарм уже более месяца. Уже через несколько минут прослушивания мои сомнения насчёт способности тонарма рассеивать резонансную энергию (которая должна была появляться из-за подшипников в задней части держателя головки), совершенно исчезли.
Низкочастотный звук HiFiction был столь же чист, глубок, хорошо структурирован и столь же управляем, как звук тонарма Cobra. Я сделал такой вывод, исходя из сравнения записей, сделанных мной на CD-R, когда головка Titan I последний раз стояла на тонарме Cobra и в моей системе присутствовал предусилитель-фонокорректор Boulder Amplifiers 2008. Фактически бас показался мне слегка более весомым – но, возможно, это был вклад Audiostone Pythagoras.
Самый нижний уровень: судя по тому, что я слышал, дополнительные точки опоры, присутствующие в Thales AV, не вызвали никакого ухудшения передачи энергии. И горизонтальная, и вертикальная резонансные частоты находились на уровне 10 Гц (при рекомендуемом диапазоне 8-12 Гц). (При применении тестовой пластинки Hi-Fi News & Record Review Test Record, HFN 001.) Ни один тангенциальный тонарм из известных мне не давал таких результатов в обеих плоскостях.
Преимущества истинного танегнциального слежения стали очевидны с самого начала. Переходные процессы и шипящие звуки были постоянно чисты по всей поверхности пластинки – даже на самых требовательных пластинках. Хотя искажение, порождаемое ошибками слежения, не раздражает – и даже едва ли заметно – на правильно настроенных поворотных тонармах, его полное отсутствие можно обнаружить при помощи прямого сравнения. Я поменял головки (поставил головку Titan I на тонарм Cobra, а на Thales – Ortofon A90), и получил одинаковые результаты при проигрывании серии богатых шипящими записей женских и мужских голосов. Различия были не слишком велики – я всё-таки сравнивал два современнейших тонарма, каждый из которых стоил более $12000 – но превосходство Thales AV временами было заметно, как и его неизменно стабильные образность и звуковая панорама.
Помимо великолепных способностей слежения, присущих HiFiction, его тональный баланс (по сравнению с неизвестным проигрывателем) не вызывал явной окраски, хотя общий тональный баланс сочетаний Cobra-Caliburn и Thales-Pythagoras несколько различался. К сожалению, в таких условиях невозможно узнать, что конкретно (тонарм, проигрыватель, или и то и другое) вызывает эти небольшие различия, так что я не вижу смысла вдаваться в подробности.
При всём том Thales AV звучал столь же открыто, точно и подробно, как любой слышанный мной тонарм. Его воспроизведение верхних октав воздушностью и открытостью могло сравниться с лучшими из них, а нижний диапазон был не менее хорош. Если единственный тонарм, который вы слышали – это Rega RB300, то впервые услышав, как Thales воспроизводит вашу любимую эталонную пластинку, вы вполне можете упасть в обморок. К тому же Thales проделывал фокус «нулевая ошибка слежения» без малейших компромиссов, которые я мог бы услышать, измерить или вообразить, основываясь на своём понимании конструкции тонарма.
Несмотря на то, что тонарм выглядит хрупко и может разлететься, если толкнуть горизонтальную рейку, его (в отличие от Шалтай-Болтая) легко собрать. В конце концов, он сделан как швейцарские часы настоящим швейцарским часовщиком, который – если верить демографическим данным нашего журнала – возможно, переживёт нас всех. При правильном обращении и уходе Thales AV способен доказать свою крепость, надёжность и долговечность.
Заключение
Тонарм HiFiction Thales AV дал головкам Lyra Titan I и Ortofon A90 возможность достичь в моей системе своего полного звукового потенциала. Его точность следования не хуже, чем у любого испытанного мной поворотного тонарма. Если геометрические расчёты Миши Хубера верны, а его конструкция столь же точна, как это представляется невооружённому глазу, тогда конечный продукт действительно работал с нулевой ошибкой слежения – я воспринимал это как ультрачистое воспроизведение переходных процессов и шипящих звуков и твёрдую, стабильную, однородную образность по всей поверхности пластинки. Конечно, он не мог отследить канонаду в Увертюре 1812 года Чайковского в записи Telarc – но какой тонарм способен на это? И кому до этого какое дело?
Тонармы Thales AV и Thales Original недёшевы. Но это поистине прорывные изделия, которые наконец осуществляют – без различимых недостатков – давнюю мечту аудиофилов – воспроизводить пластинки с такой же точностью, с какой нарезались те образцы, с которых они были отпечатаны.
[1] Фалес Милесский (625-547 до н.э.) был греческим философом. Полукруг, описанный на гипотенузе прямоугольного треугольника, иногда называется «фалесовым кругом».
[2] Имеются установочные профили для проигрывателей фирм Audiostone Pythagoras, Brinkmann, Platine-Verdier, Thorens TD 124, Montegiro Lusso, Oracle (делаются и профили на заказ).