El Gramóforo

Larsen

En algunas ocasiones habremos apreciado que un sistema de lectura de discos produce una fuerte distorsión y una mala respuesta en frecuencia en los surcos finales, cercanos al centro del disco. Esto puede deberse a un mal alineamiento de la cápsula o a unos ajustes erróneos del brazo. La causa también puede encontrarse en una aguja defectuosa. Sin embargo, puede ocurrir que después de repetir estos ajustes, las perturbaciones citadas disminuyan muy poco o nada. Nos encontramos, pues, con el llamado efecto pinza ( pinch effect ). Se produce cuando el radio de curvatura de la modulación es más pequeño que el de la aguja, razón por la cual, esta aguja no puede seguir la forma original del surco modulado.

Hemos de partir del hecho de que el disco gira con una velocidad de rotación (angular) constante de 16 2/3, 33 1/3, 45 ó 78 rpm, mientras lo que lee la aguja son velocidades lineales en el punto de exploración. Y aquí empieza el problema: al ser constante la velocidad angular e ir disminuyendo progresivamente el radio de lectura (conforme la cápsula se va acercando al centro del disco), también se reducirá proporcionalmente la velocidad lineal.

La velocidad lineal es función de la longitud de la circunferencia del surco en exploración y la velocidad angular. Es decir:

[1] V = 2 . π . r . n

Donde:
V = velocidad lineal en el punto de lectura
π = 3,1416
r = radio del surco en el punto de lectura
n = velocidad angular

Por otro lado, la longitud de onda en el punto de exploración es:

[2] L = ( V / f )

Donde:

L = longitud de onda en el punto de lectura
V = velocidad lineal en el punto de lectura
f = frecuencia

Veamos un ejemplo desfavorable: una onda senoidal de 10 KHz registrada en el mínimo diámetro donde puede haber un surco modulado en un disco de 33 1/3 rpm. Este diámetro es de 125 mm (radio = 62,5 mm). Expresando nuestros datos según el Sistema Internacional de Unidades (salvo la velocidad angular), tenemos que 33 1/3 rev/minuto son 0,555 rev/segundo, 62,5 mm son 0,0625 m y 10 KHz son 10.000 Hz. Por tanto:

[1] V = 2 x 3,1416 x 0,0625 x 0,555 = 0,22 m/s

[2] L = (0,22 / 10.000) = 0,000022 m (es decir, 22 µ -micras-)

Si el diámetro de lectura fuera doble, o sea, de 250 mm, al repetir los cálculos tendríamos que para esa misma frecuencia de 10 KHz, la longitud de onda L también se doblaría, y por tanto mediría 44 µ.
Con el siguiente gráfico podremos entender, pues, el origen de esta distorsión. El dibujo deja bastante que desear, pero creo que será suficientemente explícito.

La fig. 1 representa una onda senoidal de 10 KHz registrada en un disco de 33 1/3 rpm, a un diámetro de 250 mm. Vemos cómo hacen la exploración una aguja de sección elíptica (en verde) y una de sección circular (en violeta). Parece que ambas agujas pueden seguir perfectamente la trayectoria del surco, pudiendo alcanzar la cresta de este. Los movimientos descritos por ambas agujas serán fieles a lo que hay grabado en el surco. Ninguna de las dos agujas presentará distorsión en el trazado que describan.

Pero en la fig. 2 vemos el caso desfavorable, el del mínimo diámetro de lectura (125 mm). Vemos que la aguja elíptica aún es capaz de hacer un seguimiento perfecto, mientras que la de sección circular no puede entrar en la cresta. El radio de curvatura de la aguja es más grande que el de la cresta, por lo que el trazado real de la aguja no será fiel al del surco registrado. El trazado real será algo parecido al de la figura 3, en el que vemos una señal descrestada, diferente a una onda senoidal. Y eso, claro está, es una señal distorsionada. Además, con menor amplitud que la original: mala respuesta en frecuencia.

Esta distorsión armónica puede alcanzar el 50%, un valor muy grande. Además, ondas senoidales solo encontraremos en discos patrón para mediciones. Los instrumentos musicales generan formas de onda mucho más complejas, lo que acrecienta las dificultades en la lectura. En pasajes fortisimo de música clásica, esta distorsión en los surcos finales puede ser muy molesta. Una aguja que sufre de efecto pinza puede llegar provocar una deformación plástica (irreversible) del surco, a causa de la fuerte presión que ejerce sobre él, en su tendencia a entrar en la cresta, al ser empujada por el flanco opuesto del surco. Al cambiar a una aguja de mejores características, solo conseguiremos no dañar el surco aún más, pero la distorsión permanecerá si fue leído repetidas veces por una aguja que presentara este problema.

Podría reducirse este error de las agujas de sección circular si redujéramos su diámetro, pero al hacer esto, la punta puede llegar a tocar el fondo del surco, lo que sería otra fuente de ruidos y daños. O bien podríamos utilizar una aguja de la misma forma y dimensiones que el estilete de grabación, pero al tener forma de flecha con aristas vivas, la grabación se deterioraría.

Además, la aguja circular producirá un segundo armónico al efectuar esta exploración anómala, ya que subirá y bajará según le permita la curvatura de la señal. Al ser vertical esta nueva modulación, tendrá poca relevancia en los sistemas mono; esta fue una de las razones por las que se impuso la grabación horizontal en los discos monoaurales. Fue la llegada de la estereofonía la que impulsó la investigación de nuevas agujas. El primer avance para corregir esta distorsión fue la aguja de sección elíptica; su radio inferor es más pequeño, por lo que puede leer menores longitudes de onda, mientras que su radio superior es lo suficientemente grande como para no tocar el fondo del surco. Sin embargo, una señal de 20 KHz en el último diámetro de surco modulado (los mencionados 125 mm) tendrá una longitud de onda de tan solo 11 µ, por lo que también puede provocar efecto pinza en una aguja eliptica. De ahí que se hayan desarrollado agujas de formas más elaboradas, con perfiles parecidos a los del estilete de grabación, pero sin tener nunca las aristas afiladas de este. Han aparecido, por tanto, las agujas hiperelípticas, Shibata, Fine Line, Fritz Gyger, Replicant, etc. La fabricación de estas agujas es mucho más cara que las agujas de sección circular. En estas últimas, no hay más que tomar una varilla de diamante y hacerla girar mientras que un esmeril le saca punta, y finalmente se redondea esta punta. Pero si ya puede ser caro sacar punta con unas dimensiones muy pequeñas previamente establecidas a una varilla cilíndrica de diamante (el material más duro que se conoce), cuánto más costoso será elaborar una aguja de formas complicadas, y partiendo de una varilla de sección cuadrada.

En compensación, estas agujas de tallas sofisticadas proporcionan una lectura mucho más fiel, con bajos valores de distorsión y ruido, y esta calidad será independiente del diámetro de exploración, además que la conservación del surco quedará salvaguardada. Algunas de estas agujas pueden leer incluso señales ultrasónicas, lo que parece inútil (suponiendo que las hubiera en la música, ¿de qué nos valdrían si no podemos oírlas?) pero esto garantizará una lectura correcta dentro de todo el margen audible. En cierto tipo de discos cuadrafónicos (el conocido como sistema discreto) se registra una onda portadora de 30 KHz que modula señales de hasta 45 KHz; estas frecuencias deben ser detectadas por la cápsula para que el decodificador pueda restituir los cuatro canales. De ahí que para la lectura de estas grabaciones se requieran agujas de tallado especial.

También se han desarrollados agujas laser para la lectura de discos analógicos, con todas las ventajas que representa una aguja inmaterial. Sin embargo, estas agujas son más conocidas para su uso en la exploración de discos digitales (CD, DVD, etc).

CONSEJO: Cuando vayáis a comprar un giradiscos o una cápsula, exigid que os pongan un pasaje fortissimo de música clásica grabado en los surcos finales. La calidad del sonido que oigáis puede ser reveladora.
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C-111 · Publicado: Mon Feb 18, 2008 12:40 pm **Título del mensaje**:

Como siempre, buen trabajo Larsen. No sabía que la existencia de estos dos tipos de agujas era para minimizar esos errores inherntes al sistema de movimiento y lectura de discos analógicos, con el fin de buscar el mejor ajuste a la forma de surco. Ahora que lo comentas de refilón, ¿Qué hay de esos tocadiscos que se ha llegado a oir y que yo nunca he visto, en el que el sistema de lectura (aguja) era un laser? Se decía que su precio era de entorno a 1 millón de pesetas ¿Existían de verdad para el ámbito doméstico o era un tabú?

Un saludo

Larsen · Publicado: Mon Feb 18, 2008 10:29 pm **Título del mensaje**:

¿Te refieres al ELP Laser Turntable? Pues es posible que sí exista, pero ese trasto no tiene ningún futuro. Cuesta unos 9600 mortadelos europeos y aparte hay que comprar el LP Declicker, que cuesta 1700 mortadelos más. Este último es para reducir el ruido de discos defectuosos, pues el lector óptico por sí solo aporta una mejora insuficiente en este sentido. La acción del Declicker se limita a un simple mando de sensibilidad con el que se regula el compromiso entre reducción de ruido y castración de la señal útil. El invento puede reproducir discos partidos en dos si se pegan los trozos con cinta transparente, pero no puede leer discos de colores, por problemas en la reflexión del laser. Total, unos trastos feos y carísimos con los que, a excepción de lo de los discos partidos, no ofrecen nada que no pueda hacerse a un precio más razonable. Con un buen equipo convencional, un ordenador y software de sonido de descarga gratuita (o que, en todo caso, puede obtenerse a un precio mucho más bajo que esos inventos) puedes hacer lo mismo, e incluso más. Haces edición de onda de los discos y, en caso de estar defectuosos (si no lo están, deja la edición tal cual) puedes hacer con la señal lo que más te plazca: filtrarla, comprimirla, ecualizarla, declickarla, reverberarla... Lo que quieras, aunque esas cosas no vayan conmigo. Después lo copias en CD y ya puedes escuchar tus vinilos en el coche, en el portátil, en el ordenador o en donde te plazca sin siquiera sacar los vinilos originales de la funda. Lo dicho, que no hay futuro para esos aparatos. Y como puede comprobarse en este vídeo, no son la única alternativa para la lectura óptica de grabaciones analógicas (si no puede visionarse, habilitar Javascript o lo que corresponda).

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Yo mismo propio · Publicado: Tue Feb 19, 2008 4:18 pm **Título del mensaje**:

Un artículo muy interesante para todos los amantes del vinilo. Ahora entiendo porqué en algunos discos la distorsión por efecto pinza es más acusada que en otros. Tengo discos de dudosa procendencia, entendiéndose por dudosa procedencia discos que han sido reproducidos en tocatas de guateque con agujas más gastadas que los palos de un churrero, presentan una distorsión más apreciable que otros discos que se han reproducido presumiblemente en buenos platos con agujas en buen estado.

También tengo la impresión de que en ciertos discos a la hora de grabarlos se colocan al final los temas que tienen un sonido menos exigente, por llamarlo de alguna manera. Claro que esto no es posible en casos en que el orden de los temas no es opcional como obras de música clásica o álbumes de conciertos grabados en vivo.

Un saludo
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Sergi93 · Publicado: Thu Feb 21, 2008 1:58 pm **Título del mensaje**:

Fantastico estudio Larsen sobre el efecto Pinza,.

Para reducir esta distorsion al final del disco una buena arma es el alineamiento de Cartuchos.De los tres métodos clásicos de alineamiento, el de Stevenson es el que más se preocupa de disminuir esta distorsión de los surcos finales.
Es una buena solución para algunas audiciones, yo suelo tener una cápsula alineada según stevenson siempre y es milagroso en muchos casos.

Para el resto de audiciones Baerwald ( que focaliza su estudio en igualar distorsion al inicio, medio y final) o Loefgren ( que minimiza la distorsion en el disco entero) ofrecen mejores respuestas en mi modesta opinion, especialmente Loefgren.

es util tener capsulas montadas en diferentes portacapsulas con diferentes alineaciones y observar los cambios.

Un saludo,

Sergi

Larsen · Publicado: Fri Feb 22, 2008 2:18 am **Título del mensaje**:

Desconozco por completo esos métodos que mencionas, y la verdad es que estoy muy interesado en que los describieras. A bote pronto, me imagino que serán distintas maneras de alinear el overhang de la cápsula (traducción: situarla más palante o más patrás) con el fin de obtener diferentes errores tangenciales. Algunos brazos buscan el error tangencial 0º en dos puntos de un disco de 30 cm, mientras que otros, como los Technics, hacen que el error vaya disminuyendo hasta hacerse nulo en el surco final, favoreciendo así a los radios más difíciles de leer, y favoreciendo también la reproducción de los singles, por su pequeño diámetro.

En fin, ya nos contarás. Un saludo.
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Yo mismo propio · Publicado: Tue Mar 04, 2008 5:00 pm **Título del mensaje**:

Yo tengo un procedimiento para ajustar el overhang de la cápsula que puede parecer poco ortodoxo, pero que me ha dado buenos resultados. De hecho lo ví hacer así en emisoras de radio.

Consiste en utilizar un cordón fino o un hilo de la siguiente manera: Con un disco puesto en el plato se ata el citado hilo en el eje del plato y se lleva tirante hasta el borde del mismo, sujetándolo con un trozo de cinta adhesiva. Este hilo será el radio del disco y es el que nos servirá de referencia para ajustar la cápsula. Después se lleva la aguja a los últimos surcos del disco y previo afloje de los tornillos, se mueve la cápsula hasta que su eje longitudinal quede perpendicular al hilo y su cara frontal quede paralela al mismo. Esto es más dificil de ver en unas cápsulas que en otras por su forma constructiva. Seguidamente se comprueba el error de tangencia al principio del disco y en la parte media aunque no obstante, se debe insistir en los surcos próximos al centro y procurar que ahí la alineación sea óptima. Una vez encontrada la posición más adecuada, apretamos los tornillos y volvemos a comprobar, por si acaso se ha movido la cápsula. Por último no nos olvidemos de reajustar el contrapeso.

Espero que os haya servido de ayuda.

Un saludo
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AragonDubs · Publicado: Thu Apr 10, 2008 3:28 pm **Título del mensaje**:

mi contribución.....ese problema que tienen muchos discos es por culpa de la grabación-ingeniero

hasta que no se inventó la aguja caliente en los años 50-60 (una pequeña bobina de hilo arrollada al zafiro de corte a la que se le aplica cierta intensidad de corriente para calentarla y conseguir una respuesta mas lineal en todo el disco) los ingenieros se las apañaban con unos mecanismos muy curiosos, como la ecualización por zonas (dependiendo en que zona del disco se estaba grabando se aplicaba una curva u otra mediante contactos eléctricos)

hoy en día depende del ingeniero que estos últimos tracks suenen bien, es posible hacerlos sonar como en el primer track, es cierto! pero es muy complicado, hay que hacer muchos números Very Happy

por eso hay estudios de grabación y estudios de grabación

un saludo

MrJorge · Publicado: Thu Sep 04, 2008 11:27 am **Título del mensaje**:

Este tema me ha parecido muy interesante, ya que puedo apreciar el efecto pinza en mi viejo Dual 1225.

Pero además del efecto pinza, lo que noto es un "lloro" en la señal que es muy apreciable en los surcos finales, mucho más que en los surcos iniciales. Es como si el plato no girase a velocidad constante, a pesar de que tanto el plato como la correa están en perfecto estado y bien engrasados.
¿Todo esto se soluciona ajustando la longitud y perpendicularidad del brazo con respecto al radio del disco?

Muchas gracias.

emi

empezemos por el principio.eso no es distorsion ni mucho menos.ocurre lo siguiente:todos sabemos que el brazo tiende a irse hacia el centro.para eso esta la fuerza anti-skating o antideslizamiento.es lo que corrige ese efecto.como el brazo va hacia el centro del disco,hay que corregirlo.no importa que tipo de aguja se utilize:esferica,eliptica,shibata,fine line...la unica diferencia es que unas profundizan mas que otras,lo que se traduce en mas o menos agudos,pero para esto hay distintas escalas de anti-skating.si el giradiscos es tangencial,este problema no existe.de cualquier modo habreis podido comprobar que el primer corte del disco no suena como el ultimo...pero es lo que hay.las que menos dañan el surco son las esfericas,las mas baratas y las peores,y asi sucesibamente,hasta sacarle vuruta al disco.de todas maneras,me gustaria que me explicarais eso del efecto pinza,nunca habia oido eso.si el efecto no esta bien corregido,estamos en lo mismo:la aguja tocca mas la parte del surco mas cercana al centro y suena todo fatal.espero serte de ayuda.si puedes contestame.un saludo de emi.

asanc

...Yo lo he estado sufriendo en el giradiscos de mi consola Grundig.Era tan fuerte que ni siquiera producía distorsión: Simplemente dejaba de sonar .Y acabo de solucionarlo. Resulta que la capsula de origen-ceramica-era bastante larga.Al cambiar a una magnetica Stanton(bastante más corta) ésta me quedaba muy, muy pero que muy atrás en el brazo. Solución: He echado mano del Dremel, he abierto agujeros nuevos más adelante en el soporte de la cápsula, y ahora me ha quedado un poquitín por delante del eje del plato: Mano de santo.Se acabó el efecto.