Виниловый проигрыватель. Как родился новый проект.

В рабочие будни мы часто с коллегами обсуждаем разные темы технической наклонности. Вспомнили про винил. Оказалось у Гены пылиться старушка. "Тебе надо?" - спросил он. Привози, говорю ему. Привез.
Книжка, схема, штамп ОТК, запах тех лет. Пару дохлых тараканов... Даренному коню в зубы не смотрят.
А Андрей Борисович говорит.
- Брось ты эту дешмань! Купи себе такой, - и присылает ссылку...

После долгой беседы про точенный и балансированный диск на заводе знакомым токарем. Про вставку рубинов в тонарм. Про то что надо выкинуть все внутренности из этой "старушки", соглашается, что тонарм можно оставить ))
В обед я прошел по статейкам в инете, почитал комментарии...
А почему бы не сделать проект... И понеслось...
Внимание упало на вал. Втулки сухие, а износ в сторону двигателя не оставил им шансов. Заказал развертки, втулки. Снял опорную пластину

Остатки масла, разбитое место посадки.

Мотор надо осмотреть. Пассик менять. Головка смотрит налево... Полный набор болячек повидавшего виды аппарата. Потому пора принять водные процедуры. Крышка немного посветлела. Отмыл шасси, привод, Обслужил двигатель.

Опору вала решено модернизировать. А пока снимаю копию. Из Al пластины старого радиатора. На опору клею пробку, а сверху пластину из твердосплава (кусок дорогого лезвия от концелярского ножа). Отбалансировал субдиск.

Конденсаторы в блоке питания никто не трогал, зато навесным монтажом напаяли стабилизаторы на входах платы управления... Снимаю колхоз.

Меняю армянские на китайские, включаю.
Не включается... Выключатель родной отсутствует. Вместо него

Родной есть на озоне, но пластик говорят не тот.
Поэтому привожу в порядок П2К. Включаю.
Слушаю стетоскопом шум. Только двигатель слышно, металлическое шасси же... Задумался.
"Блин плывет минимально", - подсказывает А. Б.
А я недоволен. Проверяю отклонение в плоскости обычным маркером закрепленным на штативе.

В качестве временного шунта малярный скотч. Ставлю блин... Красота...
Обороты немного качает. Меняю лампочку на светодиод.

Если напаять на каждую ножку по 1.5к то корпус держателя можно не трогать. Подточил немного сам светодиод. Встал на место как родной.
Обороты продолжают плавать.
Меняю конденсаторы, проверяю. Метки стоят. На 33 скорости жестко, на 45 немного плывут. Не хватает точности подстройки. Заказываю многооборотный резистор на 2.2к
Основная проблема это металлическое шасси. Опорный подшипник и двигатель закреплены на листе стали. Возникла мысль перенести тонарм на более подходящее место. Один из подписчиков на ютубе показал свою работу и я загорелся... вот какой стол подойдет. Нет резонанса, композит...

Нашел даже походящий слипмат 🤗
На одной из старших моделей нашел крепление для двигателя с амортизаторами. Но не найти. В наличии нет. Идем к товарищу с 3D принтером.

Звукосниматель на время эксперимента взял простенький

Китайский AT3600L. На игле видны радиальные следы заточки.
Появилось время разобрать тонарм.

Раковины на поверхности опорного подшипника тонарма убираются микрошлифовалкой.
Все шарики сухие в рассыпную, ближний горизонтальный не работал вовсе, заклинен.

Вес головки компенсирую винтами с нержавейки.




-- продолжение следует

 

[Drakonian]

Разумно, даже спорить пропало желание. Одно мутит: неужто тормозящее усилие микронной иголочки на крае диска сравнимо с рычагом от разницы диаметров шкива ведущего мотора и ведомого шкива . Я вот понимаю, когда Технарь срывается с оборотов в момент чистки винила щеткой на ходу, там прямой привод с конским диаметром мотора. Но тут с нормальным пасиком - рукой фиг остановишь....

Торможение от иглы прекрасно видно на моём столе унитры.Он с регулировкой оборотов.
Там как раз выставлена у меня компенсация иглы.
Пока игла не опущена ,диск крутиться чуть быстрее.
Опускаешь,устанавливаются обороты как нужно.

К сожалению да.А если ещё и заточки ,сложные ,то торможение ещё сильнее.
А вот вылет массы инженеры Микросейки сумели поставить на службу.Посмотрите на фото,слева двигатель,а справа дополнительный стабилизатор вращения с маховичком и как он прекрасно помогает дополнительно стабить вращение .У каждого в детстве была машинка-игрушка с маховичком.Несколько раз её об пол разгоняешь,потом на пол ставишь и она сама едет почти с одной скоростью и с серьёзным крутящим моментом. Здесь этот принцип применён:
Посмотреть вложение 173792

От идеального вращение и без детона,звук грустнеет.
Становится неинтересным)
Поэтому звук от роликовых интереснее,так как жирнее от шума.

 

[R2DQL]

Торможение от иглы прекрасно видно на моём столе унитры.Он с регулировкой оборотов.
Там как раз выставлена у меня компенсация иглы.
Пока игла не опущена ,диск крутиться чуть быстрее.
Опускаешь,устанавливаются обороты как нужно.

думаю мне удастся обойти этот эффект. посмотрим.

 

[Drakonian]

думаю мне удастся обойти этот эффект. посмотрим.

Это как выше уже написано,нужен или тяжеленный диск и мощный мотор ,или хороший прямоход со стабом.
Прямоход можно любой в принципе.У меня пара есть.Там всё ровно.

 

[Александр Бокарёв]

Торможение от иглы прекрасно видно на моём столе унитры.Он с регулировкой оборотов.
Там как раз выставлена у меня компенсация иглы.
Пока игла не опущена ,диск крутиться чуть быстрее.
Опускаешь,устанавливаются обороты как нужно.

Привод дохлый, вам не кажется?

 

[Drakonian]

Привод дохлый, вам не кажется?

Привод родной,стандартный и обслуженный)
Так и должно быть.
Когда разгонится ,всё ровно более менее,что ждать от простейшего привода ременного.

 

[Александр Бокарёв]

Привод родной,стандартный и обслуженный)
Так и должно быть.
Когда разгонится ,всё ровно более менее,что ждать от простейшего привода ременного.

Сколько было "Унитров" , не заметил уплывания скорости от касания иглы. Может быть, пасики были в те годы помоложе?

 

[Drakonian]

Сколько было "Унитров" , не заметил уплывания скорости от касания иглы. Может быть, пасики были в те годы помоложе?

Всё течёт,всё меняется.
Зато звук веселей ,чем у прямохода 017.
Поэтому та в шкафу и стоит.

 

[Александр Бокарёв]

Всё течёт,всё меняется.
Зато звук веселей ,чем у прямохода 017.
Поэтому та в шкафу и стоит.

Проверка простая, мотор прижать, субдиск рукой провернуть. Нормальный пасик не провернется, упрется . Сопливый прокрутится
Магазин был на районе, типа Юного техника. Там пасиками от Веги коробки с деталями заматывали, чтобы не раскрывались, на манер канцелярских резинок. Знать бы....

 

[Drakonian]

Проверка простая, мотор прижать, субдиск рукой провернуть. Нормальный пасик не провернется, упрется . Сопливый прокрутится
Магазин был на районе, типа Юного техника. Там пасиками от Веги коробки с деталями заматывали, чтобы не раскрывались, на манер канцелярских резинок. Знать бы....

Пасик в этой системе не причём,если он стартанул так и будет переть.Это надо руками тормозить.
Это слабость всей системы в сумме.

 

[R2DQL]

Не всё.В теории застабилизировать вращение непосредственно установив датчик на диске -прекрасное решение.На практике же, вы увеличиваете цепь ООС управления оборотами, у величивая тем самым время восстановления стабильности оборотов.Весь мир давно уже это прошёл и отказался от такой идеи. Когда непосредственно застабилизирован двигатель путём установки датчика на валу,то стабильность вращения очень высока,а проскальзывание пасика величина постоянна (почти) и ей можно принебречь.
Второе и более важное : когда вал двигателя делает один оборот,оптический датчик на валу двигателя посылает 20 импульсов в блок стабилизации,при этом субдиск поворачивается только на 14 мм и установленный вами на нём оптический датчик посылает только 3 импульса. Теперь задачка для первого класса : восколько раз выше точность поддержания скорости диска в первом случае от производителя ,чем после вашего добротного абгрейда?

не в ту сторону считаете... число прорезей рассчитано под частоту тиков процессора кратно чтоб свести математику к нулю. Можно и 120 прорезей набить, но емкости регистров процессора не хватит.
Считалось всё... для 18 прорезей на диске двигла частота вышла 120Гц плюсуем сюда медленный фоторезистор и кучу других недостатков. Но самое плохое- таргет процессора получил 8333(3) в периоде, что не есть хорошо для обработки 24 битной подпрограммой обработки ошибки.
При 18 прорезях и 120 Гц частота дискретизации была слишком близка к гармоникам детонации. При 60 прорезях превышаем частоту Найквиста, что дает регулятору видеть более быстрые рывки вала.
Потрачено два дня программирования, чтоб принять ошибочность варианта.
Для 60 прорезей на субдиске - таргет 30000, проц сможет заметить отклонение в 0,001% и скорректировать раз в 15мс. Изменение Duty основного ШИМ, работающего на частоте 31.25кГц, меньше влияет на детонацию. Думаю я ответил на ваш вопрос.

При установке датчика вспомнил, есть пара мм под виброразвязку стакана. Когда изменил опорную часть стакана, вал утонул на эти пару мм. Но это позже...

 

[ABart]

Павел, как Ваши успехи с проектом, какие результаты?

 

[ginalex]

не в ту сторону считаете... число прорезей рассчитано под частоту тиков процессора кратно чтоб свести математику к нулю. Можно и 120 прорезей набить, но емкости регистров процессора не хватит.


Посмотреть вложение 173813Посмотреть вложение 173814

ЭХ! Вы заблуждаетесь не в математических расчётах,а в самом принципе скоростной корректиковки и работы всей этой системы.Вы просто не можете это представить в натуре. Пожалуйста изучайте опыт других фирм,не наступайте на грабли потеяете время и силы. В JVC (модель не помню) с DD ,внутри по окружности диска нанесены магнитные риски-полоски 333шт(!!!), толщиной 0,5 мм и 3 датчика хола со смещением.Почему так много и так часто? А потому,что удар в барабан ,это резкое искривление канавки ,которое длится 7 мм (если в начале пластики) и резко тормозит диск.В вашем случае система корректировки скорости получит об этом информацию от датчика,только,тогда,когда игла пройдёт по заторможенному диску ещё 8мм* и только после этого датчик даст команду САР поднять обороты.И это произойдёт не мгновенно,т.к. у САР есть ещё время срабатывания.Я вовсе не злорадствую,мне просто жаль что вы это недопонимаете.
* 28см Х 3,14 :60 = 15мм т.е. только через каждые 15 мм (или по другому при повороте на 6 градусов) САР будет получать корректирующий импульс, а какой частотой он будет промодулирован-похрену!

Другими словами: Вы действительно своей системой добьётесь очень точного поддержания вращения при долгосрочном измерении (средняя скорость) ,но при кратковременном измерении у вас будет громадная детонация.

 

[Ёж 65]

Это как выше уже написано,нужен или тяжеленный диск и мощный мотор ,или хороший прямоход со стабом.

Чем мощнее мотор и чем массивнее диск, тем, напротив - бОльшая вероятность биения, рокота и детонации. Лёгкий диск - наше ВСЁ. Нигде, и ни у кого из производителей вертушек я, за свой краткий аудио-век, не встречал хоть каких-то признаков динамической балансировки дисков. Да, в простых проигрывателях и лёгких дисках этого могут и не делать из соображений экономии нормо-часов. Хотя, обязаны. А в дорогих? Тем паче, если массивный диск выполнен из литья металла или полимеров, то со 101,5% вероятностью, что его внутренняя структура будет неоднородна по плотности - с усадочными раковинами, трещинами и инородными включениями. Это технология литья - не я придумал. Стало быть, внутренняя неоднородность - путь к дисбалансу. И, чем массивнее диск, тем щепетильней должен быть подход к балансировке.
Даже колёса, при перебортовке резины, балансируют и грузики на обод цепляют. А тут где и какие грузики? Не видно что-то.
Или всё-таки делают?
И, вдобавок, - эти килограммовые гири-клампы. Кто и как их динамически балансирует ВМЕСТЕ с диском и выставляет метки, чтоб при следующей установке на пластинку попасть точь-в-точь в то положение, при котором производилась балансировка? Думаю, ответ ясен - никто, нигде и никогда. Очередной лохотрон.

 

[Drakonian]

И, вдобавок, - эти килограммовые гири-клампы. Кто и как их динамически балансирует ВМЕСТЕ с диском и выставляет метки, чтоб при следующей установке на пластинку попасть точь-в-точь в то положение, при котором производилась балансировка? Думаю, ответ ясен - никто, нигде и никогда. Очередной лохотрон.

Балансируют конечно.
С изнанки на многих дисках на бортах есть балансировочные выборки.

А так,нормальные люди с этим не заморачиваются.
Так как сами пластинки неоднородные по форме,массе,и разбалансированы изначально из за особенностей производства.

 

[ABart]

Пробовал повторить конструкцию с Ардуино и бесщеточным китайским двигателем, но тоже ничего хорошего не получилось, при понижении оборотов он зачинает сильно "зудеть".

Спойлер

Напряжение: DC12V Ток холостого хода: 56 мА Скорость холостого хода: 3800 об/мин
Напряжение: DC18VТок холостого хода: 60 мАСкорость холостого хода: 6200 об/мин
Напряжение: DC24VТок холостого хода: 65 мАСкорость холостого хода: 8600 об/мин
------------------
Фактическое измерение заключается в вводе сигнала ШИМ при напряжении 24 В постоянного тока (частота импульсов регулируется на 10000 Гц), а данные рабочего цикла для управления скоростью следующие:
90% 700 РПМ
80% 1450 РПМ
70% 2300 РПМ
60% 3200 РПМ
50% 4100 РПМ
40% 5000 РПМ
30% 9850 РПМ
20% 7000 РПМ
10% 7600 РПМ
0% 8600 об/мин

 

[ginalex]

Ёжик! 3кг. диск от моей роликовой вертушки ELAC 22. Казалось бы, что у ролика громадный крутящий момент и можно не балансировать.Но немцы не могут в отличии от СССР себе такого позволить !

 

[Ёж 65]

Всё правильно. Сумрачный немецкий гений по другому не может себе позволить. Потребитель должен видеть трогательную о себе заботу независимо от технических требований к изделию.

 

[ginalex]

Всё правильно. Сумрачный немецкий гений по другому не может себе позволить. Потребитель должен видеть трогательную о себе заботу независимо от технических требований к изделию.

Если бы ,для того что бы видел потребитель,то они бы наклеили балансиры снаружи.А они наклеили так,чтобы потребитель не видел,а слышал.

 

[Ёж 65]

Если бы ,для того что бы видел потребилель,то они бы наклеили балансиры снаружи.А они наклеили так,чтобы потребитель не видел,а слышал.

Принято считать, что идеальный слух имеют не более 1 чел. на 10 тыс. Даже в среде профессиональных музыкантов их не более 10%. Услышать-то может не каждый, кто купил проигрыватель, а вот воочию убедиться в совершенстве аппаратуры и в том, что не напрасно потрачены кровные, сможет уже каждый желающий. Разумеется, монтаж сделан снизу - это для посвящённых.

 

[Samodelkin]

Ёжик! 3кг. диск от моей роликовой вертушки ELAC 22. Казалось бы, что у ролика громадный крутящий момент и можно не балансировать.Но немцы не могут в отличии от СССР себе такого позволить !Посмотреть вложение 174489

Вполне себе позволяли, не надо сочинять.
На вертушках от Вега диски балансировали.
Особенно хорошо видно на G600.
В Рижских 0 и 1 класса - тоже (тут не уверен, мало с ними работал)

Наверное, вы говорите про ЭПУ-шки 2 и 3 класса, что ставились в радиолы типа Ригонды и Урала.

 

[ginalex]

А что G600 - СССР ровский стол?
На самом деле где хотели ,что хотели ,то и делали.Например вот фото дисков Электроники Д-012 и Электроника 017 .



Причём первый тяжелее второго раза в полтора-два ,но первого не захотели балансровать.У меня из-за этого риски покачивались,но этого я не знал в 1981году.Это я сейчас поумнел немного.

 

[Samodelkin]

А что G600 - СССР ровский стол?
На самом деле где хотели ,что хотели ,то и делали.Например вот фото дисков Электроники Д-012 и Электроника 017 .

Посмотреть вложение 174500Посмотреть вложение 174501

Причём первый тяжелее второго раза в полтора-два ,но первого не захотели балансровать.У меня из-за этого риски покачивались,но этого я не знал в 1981году.Это я сейчас поумнел немного.

Не ту картинку запостили....
Вот правильная:

 

[ginalex]

У меня их было 2 шт. Тот с качающими рисками продал и перекрестился,т.к. ещё и один канал был глухим. Завтра в гараже второй разобраный гляну,что там даже не помню но сфоткаю,выложу .

 

[Samodelkin]

У меня их было 2 шт. Тот с качающими рисками продал и перекрестился,т.к. ещё и один канал был глухим. Завтра в гараже второй разобраный гляну,что там даже не помню но сфоткаю,выложу .

Ну чудеса самые разные бывают в жизни.
Например - "горел План"

 

[R2DQL]

Павел, как Ваши успехи с проектом, какие результаты?

Неделя выдалась трудной и чрезмерно нагруженной. Планирую заняться в выходные. Пока едут доставки.
Стартовая "макетка" на данный момент

ЭХ! Вы заблуждаетесь не в математических расчётах,а в самом принципе скоростной корректиковки и работы всей этой системы.Вы просто не можете это представить в натуре. Пожалуйста изучайте опыт других фирм,не наступайте на грабли потеяете время и силы. В JVC (модель не помню) с DD ,внутри по окружности диска нанесены магнитные риски-полоски 333шт(!!!), толщиной 0,5 мм и 3 датчика хола со смещением.Почему так много и так часто? А потому,что удар в барабан ,это резкое искривление канавки ,которое длится 7 мм (если в начале пластики) и резко тормозит диск.В вашем случае система корректировки скорости получит об этом информацию от датчика,только,тогда,когда игла пройдёт по заторможенному диску ещё 8мм* и только после этого датчик даст команду САР поднять обороты.И это произойдёт не мгновенно,т.к. у САР есть ещё время срабатывания.Я вовсе не злорадствую,мне просто жаль что вы это недопонимаете.
* 28см Х 3,14 :60 = 15мм т.е. только через каждые 15 мм (или по другому при повороте на 6 градусов) САР будет получать корректирующий импульс, а какой частотой он будет промодулирован-похрену!

Другими словами: Вы действительно своей системой добьётесь очень точного поддержания вращения при долгосрочном измерении (средняя скорость) ,но при кратковременном измерении у вас будет громадная детонация.

Давайте по порядку. На 6 градусов вы насчитали 15мм. (на краю диска) Это расстояние окна + перегородки. А теперь про "не мгновенно".
При скорости вращения 33⅓ об/мин:
Время одного полного оборота 1.8с. Время прохождения одно окна / 60 окон = 0.03с. За это время проц работающий на основной частоте 8Мгц совершит 240000 операций.
Избыточность ресурсов: 240 тысяч операций — это огромный запас. Весь алгоритм ФАПЧ (чтение захвата, вычисление ошибки, ПИ-регулятор и обновление ШИМ) обычно занимает не более 200–500 операций.
Точность: Поскольку между импульсами проходит 240 000 тактов, дискретность системы управления крайне высока. Система сможет отловить отклонение скорости 1/240000 = 0.0004%
Расчетная детонация составит около 0.05%. Основным ограничивающим фактором станет не электроника, а геометрическая точность изготовления прорезей на субдиске диаметром 145 мм.
А вот про точность Тахо диска будет отдельная песня. (Есть идея создать в памяти калибровочную запись с данными прорезей). Возможно, нарежу лазером позже. Детонация 0.03% – 0.05% (уровень Technics SL-1200). Даже если получится приблизится к этим значениям - уже хорошо. Я ракету для космоса не строю.

 

[ginalex]

Павел,я не могу запретить вам городить огород и наступать на грабли, по которым многие фирмы прошли и сделали выводы. У Филипса была серия проигрывателей AF 767, 777, 877 и др. Это была широко разрекламированная серия,которая называлась "Direct Control"(так на западе ваша фишечка называется) .В проигрывате были даже весы встроены и когда тонарм был на стойке они показывали настроенный вес. Найдите по ней инфу ,она поможет вам в изысканиях . Но учтите,что это тупиковый путь.Эти столы не звучат и нихрена не стоят. https://hi-fi-forum.net/shop/view/14664
https://www.manualslib.com/manual/3379579/Philips-22af877-00.html?page=11#manual

Добавлю: Хоть проигрыватели были не очень,но головы были на них неплохие по звуку. Лучшей была 422 II

 

[R2DQL]

Павел,я не могу запретить вам городить огород и наступать на грабли, по которым многие фирмы прошли и сделали выводы. У Филипса была серия проигрывателей AF 767, 777, 877 и др. Это была широко разрекламированная серия,которая называлась "Direct Control"(так на западе ваша фишечка называется) .В проигрывате были даже весы встроены и когда тонарм был на стойке они показывали настроенный вес. Найдите по ней инфу ,она поможет вам в изысканиях . Но учтите,что это тупиковый путь.Эти столы не звучат и нихрена не стоят. https://hi-fi-forum.net/shop/view/14664
https://www.manualslib.com/manual/3379579/Philips-22af877-00.html?page=11#manual

я Вам про микропроцессор, а Вы мне про аналог унитры под другим углом... Вега эп - 110 и такими то характеристиками не могла похвастаться...

 

[ginalex]

Я вам про звук,а вы мне про микропроцессор.Зачем микропроцессор там,где качественный синхронный двигатель лучше ,проще и надёжнее. И всё работает без САР,не имея никакой задержки на регулирование.И всё это звучит. Движок должен быть от 20-30 ватт PAPST.За счёт большой вращающейся массы ротора ,это дополнительно стабилизирует вращение и значительно увеличивает крутящий момент.

 

[Samodelkin]

Был такой завод в Новосибе.
Занимался плавкой стали электродуговым способом.
И стояла там система управления аналоговая, мат операции, интегрирование и прочее
было сделано на операционниках.
Регулировка тока, поднятие\опускание электродов, измерение температуры...
Заводская серийная стандартная система, производилась в СССР.
Кафедра автоматики из НЭТИ подрядилась сделать ей апгрейд - перевести всё это на
"цифру". Тогда как раз DSP процессоры появились, скорость исполнения команды сумашедшая.
Всё должна была успеть.
Помыкались, пописали софт и бросили - не хватило скорости.
P.S. Я там за силовую часть отвечал - блоки питания, силовые ключи на задвижки и прочие
железяки тяжёлых размеров.

 

[Vik]

Помыкались, пописали софт и бросили

Цифровая модель техпроцесса на Спасскиом цементном заводе в мою молодость была с большим эффектом внедрена в производство, где-то в то же время. А нынче аналоговую ВМ разве что в антиквариате найти можно.