Những điều chưa biết về đầu kim đĩa than

Hầu hết mọi người đều biết rằng kim đĩa than có hai loại là MM (nam châm động) và MC (cuộn dây động). Thế nhưng bí mật của kim đĩa than không phải chỉ có như vậy.

Đối với kim đĩa than, ngoài cuộn dây và nam châm ra, bộ phận quan trọng nhất chính là đầu kim vì đây chính là nơi tiếp xúc với rãnh đĩa để tạo nên tín hiệu. Đầu kim có rất nhiều hình dạng, loại đơn giản và rẻ tiền nhất thường có tiếp xúc điểm hình nón hoặc hình cầu. Đầu kim hình nón thường là một mảnh kim cương rất nhỏ được mài nhẵn thành một điểm hình tròn. Vì đầu kim phải nhỏ hơn độ rộng rãnh đĩa nên bán kính của đầu kim hình nón thường là khoảng 15μm, tức 0.015mm.

Tuy nhiên, đầu kim hình nón thường không đủ khả năng để bắt được hoàn toàn các điều biến trên rãnh vì hình dạng của nó khác với đầu kim cắt đĩa, vốn có tiết diện dẹt hơn. Ở hình minh họa dưới đây, có thể thấy điểm tiếp xúc trên rãnh của đầu kim hình nón khác với đầu kim hình elip, từ đó có thể gây ra méo tiếng. Có một hiện tượng tương đối giống gọi là hiệu ứng ép (pinch effect), trong đó đầu kim bị đẩy lên do va chạm với vách rãnh đĩa. Sở dĩ có hiện tượng này là vì độ rộng rãnh đĩa không nhất quán tại những điểm xuất hiện điều biến trên rãnh. Hãy thử tưởng tượng về một sóng sine được thu trên đĩa than, rãnh đĩa thông thường sẽ hẹp tại điểm về 0 của sóng sine, đó là do đĩa được cắt với một đầu kim hình tam giác. Khi đầu kim hình nón gặp phải các đoạn hẹp trên rãnh, nó sẽ bị đẩy nhẹ lên một chút.

dau kim dia than

Giải pháp cho cả hai vấn đề nói trên là sử dụng đầu kim hình elip. Thay vì dùng đầu kim tròn để thu lại các điều biến trên rãnh đĩa. Thay vì dùng đầu kim có điểm tiếp xúc hình tròn, ta sẽ dùng đầu kim có điểm tiếp xúc hình oval. Hình dạng này gần tương đương với hình dạng của đầu kim cắt đĩa, vậy nên hiện tượng méo do không thu được điều biến sẽ bị giảm bớt, đồng thời còn loại bỏ đươc cả hiện tượng ép. Đầu kim hình elip cũng thu được các điều biến tần số cao tốt hơn, đồng thời cũng chia đều lực trên một diện tích rộng hơn.

Một loại đầu kim thứ ba có thể xem như là biến thể của đầu kim hình elip, với chiều rộng của tiếp xúc điểm cực kỳ hẹp, gần như trở thành một đường thẳng. Kiểu đầu kim này có khá nhiều tên như fine-line, hyperelliptical, line-contact hay Shibata. Những kim đĩa than sử dụng loại đầu kim này đòi hỏi cần được lắp đặt và tinh chỉnh với độ chính xác cao hơn so với đầu kim hình nón hoặc hình elip cơ bản.

dau kim dia than 1

Ngoài ra còn có một biến thể khác của đầu kim hình elip gọi là microridge. Loại đầu kim này có rãnh nhỏ khắc vào mỗi cảnh. Khi đầu kim microridge bị mòn, hình dáng của chúng vẫn được giữ nguyên và khả năng tương tác với rãnh đĩa cũng như vậy.

Việc vệ sinh cho đầu kim đĩa than là điều tối quan trọng. Chỉ cần một chút bụi bẩn dính ở đầu kim cũng có nguy cơ làm xước, hỏng rãnh đĩa. Áp lực cực lớn của kim lên rãnh đĩa chính là dấu hiệu cho thấy đã đến lúc kim đĩa than cần được làm sạch. Chỉ cần 1 lực khoảng 1.4 gram lên diện tích 0.2 × 10-6 inches cũng tương đương với 4 tấn / 2.54cm – đủ để bào mòn hết lớp ngoài của vách đĩa. Chỉ cần nhìn bằng mắt thường cũng thấy đầu kim sạch chạy trên đĩa mượt hơn hẳn, ít làm mòn rãnh đĩa và chất âm cũng tốt hơn.

Nếu được bảo quản tốt, đầu kim đĩa than có thể dùng khoảng 1000 giờ. Người dùng nên kiểm tra lại đầu kim sau các mốc 500 giờ và 800 giờ để xem có xuất hiện vết mòn bất thường nào có thể làm hỏng rãnh đĩa không.

dau kim dia than 2

Cantilever là thanh nối đầu kim đến với cartridge. Vì cantilever có nhiệm vụ truyền chuyển động từ đầu kim đến cuộn dây hoặc nam châm để tạo thành dòng điện, cấu trúc của nó cực kỳ quan trọng. Cantilever phải được thiết kế nhẹ nhưng chắc chắn, không sinh cộng hưởng. Trong điều kiện tất cả các yếu tố khác đều giống nhau, khối lượng của bộ phận này càng nhẹ, khả năng bám rãnh tốt. Sai khác tín hiệu xảy ra khi đầu kim không thể bắt được điều biến trên rãnh đĩa, từ đó bị mất tiếp xúc trên rãnh. Một cantilever nhẹ, chắc chắn sẽ có khả năng bám đĩa tốt hơn. Để đảm bảo các yếu tố này, cantilever được làm từ những vật liệu hiếm dùng như boron, beryllium, titanium, gốm, đá ruby và sapphire. Người ta thường làm cantilever rỗng ruột để giữ khối lượng nhẹ, đôi khi nhồi thêm một ít vật liệu giảm chấn để không sinh cộng hưởng. Hầu hết các đĩa test đều được thiết kế với các bản nhạc tăng dần tốc độ để kiểm tra khả năng bám đĩa của kim. Bản thu 1812 Overture của Telarc là một trong những bản thu nổi tiếng nhất vì khả năng làm cho kim bị mất bám. Các điều biến thể hiện tiếng đại bác không chỉ khiến kim bị mất bám mà thậm chí còn nhảy hẳn lên bề mặt đĩa.

Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây

Những điều cần lưu ý khi chăm sóc đĩa than

Nguyễn Hào