Äänivarren efektiivinen massa

sihvis

Hallituksen jäsen
Hifiharrastaja
Liittynyt
16.8.2006
Viestejä
10 158
Kaupunki
Kouvola
Luulin että efektiivinen massa on:
"neulan tuntema voima mihin tahansa suuntaan dynaamisissa olosuhteissa eli levyn soiton aikana"

Mutta asia taitaa olla monimutkaisempi, mikäli netistä lukemani tieto on oikeaa.
Eli efektiivinen massa on äänivarsikokonaisuuden inertian määrä eli kuinka suurella voimalla se vastustaa liikkumista kun sitä koitetaan pyörittää soiton aikana akselinsa ympäri.

Kyseessä on siis laskutoimitus jonka muuttujina ovat varren eri päissä sijaitsevat rasia ja vastapaino. Kaavana massa (m) x etäisyys pystyakseliin d ^2.
Eli jos meillä on rasia 5g etäisyydellä d ja vastapaino 50g etäisyydellä 0.1d -> 5g x d^2+50g x 0.1d^2 = 5,5gd^2 jolloin d^2 voidaan kaavasta pudottaa pois eli tuloksena on 5,5g efektiivinen massa.

No nyt minua hämää että miten äänivarren valmistajat voivat kertoa äänivarrelle efektiivisen massan jos se riippuu rasian painosta?
Onko se laskettu jollakin oletusrasiamassalla?

Nyt kun sitten asetamme neulapainovoiman siirtämällä vastapainoa me itse asiassa muutamme vastapainon etäisyyttä pystyakselista mikä sitten vaikuttaa efektiiviseen massaan. Nähtävästi Regan jousella asetettava neulapainovoima, se jota hifistit eivät käytä, taasen asettaa tuon voiman muuttamatta efektiivistä massaa. Ja tämä efektiivisen massan muutos on itse asiassa sitten se mitä siinä äänirasian asennuksen hienosäädössä hiotaan.


Eli vinyylioppaan viimoisia tarkennuksia tässä, tuokin efektiivisen massan selitys on jo niin pitkä että asiaa ei enää sanastossa selvitellä, mutta josko tietävät voisivat avata nuo muutamat kysymykset/ todentaa että olen ymmärtänyt oikein.
 

Tawe

Hifiharrastaja
Liittynyt
12.9.2006
Viestejä
13 014
Kaupunki
Kuopio
Minun mielestäni olet nyt ymmärtänyt oikein. Se ei ole tuo miä neula näkee, vaan myöhemmin selittämäsi asia. Mutta mistä sinä keksit ottaa siihen sen rasian mukaan? Mielestäni sitä ei lasketa kun valmistaja ilmoittaa varren tehollisen massan, mutta en ole varma. Ja mitä tulee hienosäätöön, niin mun mielestä äänivarsi/rasian kombinaation efektiivisen massan muuttaminen on karkeaa säätöä. hienosäätö on muuta. IMHO. Kertokaas konkarit kuinka asiat ovat.
 

Littunatelkkari

Hifiharrastaja
Liittynyt
1.1.2007
Viestejä
7 595
Kaupunki
Aeka kaakana
Rasian massa ei sisälly varren efektiiviseen massaan.
Resonansseja laskettaessa otetaan nimenomaan huomioon rasian ja varren yhteenlaskettu tehollinen massa.
 

sihvis

Hallituksen jäsen
Hifiharrastaja
Liittynyt
16.8.2006
Viestejä
10 158
Kaupunki
Kouvola
Jäin siis ihmettelemään että mistä se äänivarren ilmoitettu tehollinen massa on laskettu.
Jotenkin kyse on kai massan jakaantumisesta varren mitalle.

Rasian keksin ottaa kaavaan mukaan koska äänivarsi on tavallaan kiikku joka tasapainotetaan kahden painon (rasia ja vastapaino) avulla.

Eli jos meillä on kiikku jossa toisessa päässä on 5kg @ 1d ja toisessa 1kg @ 10d niin efektiivinen massa olisi 105kg jolta tuo kokonaisuus tuntuisi kun sitä lähtisi pystyakselin ympäri kiertämään.

Onko äänivarren efektiivinen massa siis lukema jonka valmistaja on jotenkin laskenut kun rasian ja vastapainon sijainti toisiinsa aiheuttaa äänivarren tasapainotilan?

Samalla mielessä pyörii että jos ja kun tiedetään rasian massa ja komplianssi niin eikö sen pohjalta voitaisi laskea optimikokonaisuus äänivarrelle, siis vaikka 12" pitkä, laskea sille sopivamassainen äänivarsi ja vastapainon massa ja sijainti. Näin voisi valmistaa rasiakohtaisen äänivarren.
 

Littunatelkkari

Hifiharrastaja
Liittynyt
1.1.2007
Viestejä
7 595
Kaupunki
Aeka kaakana
Varren tehollisessa massassa huomioidaan varsiputken, kelkan ja vastapainon suhdetta siihen kuinka kaukana niiden massat ovat gimbaalista.
Käytännössä: painon (massan) sijoittaminen mahdollisimman lähelle varren laakerointia pienentää koko kompleksin tehollista massaa (inertia otetaan huomioon).
Rasia ei ole tässä vielä mukana. Kun rasia lisätään laskelmaan, puhutaan niiden yhteisestä tehollisesta massasta. Rasian etäisyys gimbaaliin ei voi muuttua niin paljoa, että sillä olisi laskelmiin mitään käytännön vaikutusta, mutta sen massalla tietenkin on.
 

Littunatelkkari

Hifiharrastaja
Liittynyt
1.1.2007
Viestejä
7 595
Kaupunki
Aeka kaakana
Pienellä tonkimisella löytyi tämä: http://www.theanalogdept.com/cartridge___arm_matching.htm

"Effective Mass: The amount of force felt at the stylus under dynamic conditions in any (xyz) arcing vector about the pivot. This differs from VTF which is set static and remains constant only under 'peaceful' conditions while the record is in play. Effective mass is influenced by the weight of the various appendages of the tonearm assembly in ratio to the distance from the pivot. Weight that is further from the pivot center will account for higher effective mass than the same weight if positioned closer to the pivot. Said slightly differently, the heavy bits on the tonearm need to be closer to the tonearm pivot or excessive effective mass will be the result."

"Phonograph cartridges have different weights from one product to the next, therefore tonearm makers rate their arms in terms of effective mass before a cartridge is mounted. In the case of the SME 3009 Improved with fixed head shell, the arm is rated to have an effective mass of 6.5 grams. Compare this to the Thorens TP16 Mk 1 tonearm which has a rated effective mass of 16.5grams."
 

khx100

Käyttäjä
Liittynyt
9.8.2006
Viestejä
101
Littunatelkkari sanoi:
Pienellä tonkimisella löytyi tämä: http://www.theanalogdept.com/cartridge___arm_matching.htm

"Effective Mass: The amount of force felt at the stylus under dynamic conditions in any (xyz) arcing vector about the pivot.

Epäilen, että tämä selitys ei pidä paikkaansa, koska neulan kokema voima riippuu niin monesta asiasta: esimerkiksi pyörimisnopeudesta, kaiverruksen amplitudista, taajuudesta ja rasian ominaisuuksista.

Itte järkeilin näin:

Jos yksinkertaisuuden vuoksi unohdetaan vastapaino ja oletetaan varren massan olevan tasan jakautunut varren pituudelle, varren hitausmomentti I laakeripisteen suhteen on I= M*(L/2)^2 , jossa M=varren massa ja L pituus.

Luulen, että tehollinen massa on se massa, joka aiheuttaa yllä lasketun suuruisen hitausmomentin laakeripisteen suhteen, mutta niin, että varren massa on korvattu pistemassalla, joka on sijoitettu äänirasian neulan kohdalle. Eli siis

I= Meff * L^2 , jossa Meff on varren tehollinen massa.

Kun nuo kaksi yhtälöä merkitään yhtäsuuriksi ja ratkaistaan saadaan että Meff = M/4. Eli yo. oletuksilla varren tehollinen massa on neljäsosa varren kokonaismassasta.

Tämän oikeellisuutta puoltaisi ainakin se, että Littunan linkittämällä sivulla olevassa resonanssitaajuuden laskentakaavassa varren teholliseen massaan lisätään suoraan rasian ja kiinnitystarvikkeiden massa. Tällainen massojen (voimien) suora yhteenlaskeminen statiikassa ja dynamiikassa ei ole mahdollista elleivät ne vaikuta samassa pisteessä, eli siis varren massa on redusoitava neulan kohdalle.
 

Littunatelkkari

Hifiharrastaja
Liittynyt
1.1.2007
Viestejä
7 595
Kaupunki
Aeka kaakana
helmman sanoi:
Luulen, että tehollinen massa on se massa, joka aiheuttaa yllä lasketun suuruisen hitausmomentin laakeripisteen suhteen, mutta niin, että varren massa on korvattu pistemassalla, joka on sijoitettu äänirasian neulan kohdalle.

Naulan kantaan.

helmman sanoi:
Tämän oikeellisuutta puoltaisi ainakin se, että Littunan linkittämällä sivulla olevassa resonanssitaajuuden laskentakaavassa varren teholliseen massaan lisätään suoraan rasian ja kiinnitystarvikkeiden massa. Tällainen massojen (voimien) suora yhteenlaskeminen statiikassa ja dynamiikassa ei ole mahdollista elleivät ne vaikuta samassa pisteessä, eli siis varren massa on redusoitava neulan kohdalle.

Neulan kohdaltahan se massa nähdään, ja neulalla on teoriassa varressa vain yksi oikea kohta, eli mittapiste on tunnettu. Ainut muuttuja on rasian ja tykötarpeiden massa. En usko, että rasian painopisteellä on sanottavaa merkitystä lopputulokseen. Se ei voi varioida kovin paljoa.
Jos oikein hiuksia halotaan, tuli mieleeni, että varsissa, joidenka painopiste on suunniteltu kovin alas, tehollinen massa on hieman erilainen pysty- ja vaakasuuntaan.
 

sihvis

Hallituksen jäsen
Hifiharrastaja
Liittynyt
16.8.2006
Viestejä
10 158
Kaupunki
Kouvola
Helmmanin selitys alkoi olla jo minullekin ymmärrettävä, eli jos muotoilen seuraavasti:

äänivarren tehollinen massa: valmistajan ilmoittama äänivarren pistemassa joka on sijoitettu äänirasian neulan kohdalle, kertoo myös äänivarren hitausmomentin laakeripisteen suhteen

niin asia on kutakuinkin niin selvä kuin se yhdellä lauseella selitettäessä voi olla.

Samalla tässä selvisi miksi useat äänivarret, esim sme, ovat muodoltaan kapenevia. Ja sekin että jos meinaa oman äänivarren tehdä niin tarkempi tietämys massojen laskentaan olisi syytä selvittää. Äänivarsien valmistajat joutuvat kuitenkin tekemään varren joka sopii hyvin monenlaisille rasioille. Muistaakseni Technicsillä oli eräs äänivarsi joka oli tehty vain yhtä heidän rasiaansa varten, oli saatavilla SP10mk3-setin kanssa joten melkoinen cost-no-object kokonaisuus oli kyseessä.
Tinkimätön harrastaja voisi tehdä spesifin äänivarren juuri sille huippurasialleen ja kertoa täällä sitten tuloksista ja laskukaavoista, vink vink.
 

Littunatelkkari

Hifiharrastaja
Liittynyt
1.1.2007
Viestejä
7 595
Kaupunki
Aeka kaakana
sihvis sanoi:
Helmmanin selitys alkoi olla jo minullekin ymmärrettävä, eli jos muotoilen seuraavasti:

äänivarren tehollinen massa: valmistajan ilmoittama äänivarren pistemassa joka on sijoitettu äänirasian neulan kohdalle, kertoo myös äänivarren hitausmomentin laakeripisteen suhteen

Hyvin muotoiltu.

sihvis sanoi:
Samalla tässä selvisi miksi useat äänivarret, esim sme, ovat muodoltaan kapenevia.


Toinen syy on tietysti se, että kartiomuodolla niihin saadaan jäykkyyttä.
 
Ylös