Jag har tidigare sagt att inställningarna är ytterst känsliga. En relevant fråga är då hur känsliga de faktiskt är. Låt oss därför studera ett exempel. Antag att vår tonarm är en tiotums-arm med effektiva längden L = 254,0 mm.

Om vi nu rådfrågar geometrin och matematiken, samt genomför en optimering som söker ett läge där de positiva relativa vinkelfelen till beloppet är lika stora som de negativa, det vill säga det läge som visas sist i avsnittet ”Mer om tvåpunktsmätningen”.

Optimeringen ger resultatet att det bästa värdet på β = 21,6 grader. Optimeringen säger också att avståndet mellan tonarmens nav och skivtallrikens centrum, C, ska vara 237,7 mm. Resultatet visas i nästa diagram. Det relativa vinkelfelet är ± 0,011 grader/mm, vilket är ett mycket bra värde.

Det gäller nu att justera nålmikrofonen så att L = 254,0 mm, C = 237,7 mm och β = 21,6 grader.



Javisst – här är den första utmaningen. L och C bör mätas med en onoggrannhet som är mindre än 0,5 mm. De kan vi ordna med en noggrann, tydligt graderad linjal och eventuellt ett skjutmått. Vinklar är svårare att mäta, men med hjälp av syftlinjer ritade på ett papper och en noggrann gradskiva kan man ganska säkert mäta β med en onoggrannhet som är mindre än 0,5 grader.

Den andra utmaningen är att justera offset-vinkeln β utan att L ändras. Observera att även små ändringar av L gör att vi resultatet försämras. Den streckade kurvan visar vad som händer om L blir 1 mm för stor. 1 mm av 255 mm motsvarar 0,4 %.



Om offset-vinkeln β dessutom blir 0,5 grader för liten, då händer detta:



Skulle det nu också vara så att C samtidigt råkar bli 1 mm för kort, då blir resultatet så här:



Efter denna känslighetsanalys kan vi konstatera att en liten avvikelse på en millimeter här eller där, eller en vinkel som är en halvgrad fel, inte får dramatiska konsekvenser. Men som det sista diagrammet visar, kan den sammanlagda effekten av flera avvikelser bli besvärande. Relativa vinkelfel i storleken 0,4 grader/mm innebär att distorsionen är hörbar.

Det förtjänar kanske att påpekas än en gång att det inte är vinkelfelet som ska vara så litet som möjligt. Eftersom distorsionen är mycket lägre när nålen har hög hastighet i spåret, varierar distorsionen med skivspårets radie. Om man därför skulle minimera vinkelfelet över skivan skulle distorsionen bli betydligt högre i de sista låtarna på skivan än i de första. Genom att i stället acceptera ett högre vinkelfel vid skivans ytterspår, kan distorsionen fördelas likformigt över skivan. Avviker inställningen från den optimala brukar det märkas rätt tydligt att distorsionsnivån varierar under avspelningen.

Så, nu önskar jag alla som vill prova ett stort lycka till. Jag är mycket intresserad av att veta om jag snackar fel nånstans, om jag skriver fel eller hoppar över nåt väsentligt, så hör gärna av er när ni hittar dumheter.
 

Det finns en hel del artiklar på området att läsa. Även om geometrin för skivspelaren och tonarmen givetvis är densamma varierar synen på vad som är en optimal inställning. Några ofta refererade eller eljest läsvärda artiklar är:

[1] Baerwald, H.G.; “Analytic Treatment of Tracking Error and Notes on Optimal Pickup Design”; Journal of Social Motion Picture Engineering, 37:591, December 1941.

[2] Bauer, B.B.; “Tracking Angle in Phonograph Pickups”; Electronics, 2, March 1945.

[3] Seagrave, John. D.; “Minimizing Pickup Tracking Error, Part 1”; Audiocraft Magazine, 1:19, December 1956.

[4] Seagrave, John. D.; “Minimizing Pickup Tracking Error, Part 2”; Audiocraft Magazine, 2:25, January 1957.

[5] Seagrave, John. D.; “Minimizing Pickup Tracking Distortion, A Sequel”; Audiocraft Magazine, 2:22, August 1957.

[6] Stevenson, J., K.; “Pickup Arm Design”; Wireless World, May-June, 1966.

[7] Kessler, Martin, D., Pisha, B.V.; “Tonearm Geometry and Setup Demystified”; Audio, January, 1980.