Efektywna masa ramienia

Efektywna masa to jeden z podstawowych parametrów ramion gramofonowych. Masa efektywna jest miarą bezwładności ramienia widzianej z punktu widzenia zawieszenia igły we wkładce gramofonowej. Efektywnej masy ramienia nie należy mylić z rzeczywistą masą ramienia. O ile typową wartością rzeczywistej masy ramienia jest kilkaset gramów, to typową wartością masy efektywnej jest kilkanaście gramów. Efektywnej masy ramienia nie należy też mylić z siłą nacisku.

Każdy układ mechniczny złożony z podatności (ang. compliance) oraz zamocowanej na niej masy ma swoją częstotliwość rezonansową. Taka sytuacja występuje właśnie w przypadku ramienia i wkładki gramofonu. W tym przypadku masa układu drgającego jest sumą efektywnej masy ramienia oraz rzeczywistej, fizycznej masy wkładki. Natomiast podatność tego układu to podatność zawieszenia dźwigni adaptera. Dla częstotliwości rezonansowej występują znaczne drgania dźwigni adaptera (inaczej nazywanej też wspornikiem igły).

Rezonansu tego nie da się uniknąć, ale ważne jest aby go nie pobudzać w trakcie normalnej eksploatacji gramofonu. Dlatego wkładka i ramię powinny być tak dobrane, aby efektywna masa ramienia zsumowana z masą wkładki w połączeniu z podatnością igły dała częstotliwość rezonansową w przedziale od 8-15Hz.

Zalecany zakres częstotliwości rezonansowych układu ramię-wkładka jest owocem technicznego kompromisu. Kiedy częstoliwość rezonansu jest wyższa, to jego wzbudzanie mogą powodować sygnały akustyczne zapisane na odtwarzanych płytach. Natomiast obniżanie tej częstotliwości prowadzi do zwiększenia czułości gramofonu na drgania docierające z otoczenia.

Ponieważ docelowa wartość częstotliwości rezonansowej mieści się zawsze w tym samym zakresie, to trzeba odpowiednio dobierać podatność zawieszenia i efektywną masę ramienia. Wkładki o sztywniejszym zawieszeniu (czyli mniejszej podatności) wymagają większej masy. Wkładki o miękkim zawieszeniu (czyli większej podatności) wymagają mniejszej masy.

Nomogram do sprawdzania częstotliwości rezonansu zestawu ramię-wkładka. Na jednej osi zaznaczamy podatność wkładki (µm/mN). Na drugiej osi zaznaczamy wartość sumy masy wkładki i masy efektywnej ramienia (w gramach). Punkt przecięcia wyznacza częstotliwość rezonansu. Szarym tłem oznaczone jest pole prawidłowego doboru wkładki i ramienia. Niezależnie od tego, którą oś przyporządkujemy do podatności, a którą do masy wynik odczytu będzie ten sam.