通常のV溝とは違う音溝についての内外特許

USP2310049(WEのAlbersheim氏発明)では横記録のピンチエフェクトの障害を軽減するために以下のような溝が提案されています。音溝の最大傾斜θにおいて実効溝幅がplain groove top width x cosθと狭くなりピンチエフェクトが発生するのですが、溝形を放射型(exponential)にすることで再生針の動きは図4/5のようになる。針がピンチエフェクトにより持ち上がっても溝の上部に接触(半周接触)することでSP時代の重針圧下(30g以上)でもレコード溝が磨耗しにくいという事が主眼でピンチエフェクトそのものを軽減するアイデアではない。SP時代の全周接触(本当のLine Contact)の再生針形状とは違い、軽針圧(6g以下)のLP時代の壁の中間部に2点接触する丸針は発想の原点そのものが違っているのです。LP時代のLine Contactは横断面が●ではなく扁平な長楕円なのでピンチエフェクトから逃れられると考えられています。何故普通のV字溝に対して全周接触型SP針がピンチエフェクトによって溝を傷めやすいかを下に図解してみました。ピンチエフェクトによって針が持ち上げられるだけでなく、溝の上端部に点接触してしまうので音溝を削ってしまうのでした。現在の丸針は点接触ですが溝の中腹に接触しピンチエフェクトにより多少持ち上がっても溝の上端部には達しないように設計されています(溝幅と丸針の曲率との関係)。

USP3184242ではカッテングする時、音溝間の上部に発生しがちなHornを軽減するため上記と似た録音カッター針が提案されています。

日本特開昭S51-123106(特許1194315)では針と音溝間の摩擦力がアームに働きインサイドフォースが発生し、それをキャンセルするためインサイドフォースキャンセラー装置などがあるが、「この装置は、アームが内側に進もうとする力を打ち消すだけであり、その形状が千変万化する音溝に対応して、つねに2つの音溝壁に定められた値、例えば、2x1/√2(g)の等価針圧をかけつづける効果を果たしていない」と述べ、音溝の方を工夫することを提案しました。リニアトラック機が普及する前夜、テクニクスの技師の一人がこんなことを考えていたのですね。第1図はインサイドーフォースキャンセラーを掛けアームを反時計回りに回す力が働いた時の図ではありません(キャンセラーをかけないと普通は逆方向に針先が曲がる)。針がスパイラル溝を辿って内週に進む速度は:通常のLPは1.8秒で一回転なので録音ピッチ(100lines/cm)を速度に変換すれば180sec/cm即ち0.0055cm/s(=55micron/second)等速?に過ぎません。音溝の左右壁に対する針圧の違いは:1)上記の音溝の進行によるもの[右壁への圧力大] 2)アームと針を結ぶ直線と溝の回転方向との差角lateral tracking angleによるもの[左壁への圧力大] のどちらが大きいでしょうか(vertical tracking angleもあるのでダンパーには捻り[針先から見て斜め右上方向]の力が働き、溝に対しては反作用として斜め左下方向への針先圧力が高まるーこの理解でいいのか?) 1)はアーム支点のベアリングの摩擦が異常に大きい時に起こりますが普通は2)のほうが大きく左壁への圧力の方が高いと考えられています。もしもアーム軸受けの摩擦が適度に大きければ、1)と2)が互いにバランスし、インサイドフォースキャンセラーは要らなくなりますね。軽針圧の時代になったので1)も2)も共に考慮しなければならなくなったのは煩わしい限りです(SPの最盛期は針圧1オンス=30g以上で、サウンドボックスの時代は針圧150g程度)。同人による同時期申請され特許となった日本特許882816/882817/0946980/1051445では再生装置側のカートリッジやプレーヤをあらかじめ傾けて取り付ける案が提示されていますが1)の方が大きいとする発明者は内周側に傾ける配置を提案しています。一方2)の方が大きいと考える発明者等(CBSのGoldmarkやBachman)はアンチスケーティング対策としてプレーヤを外周側に傾ける配置を提案していました。溝の進行ピッチが等速なら、アームの回転速度が一定速度に達するまでは力が掛かりますが、定速になった後には力は働かないハズですが、問題はアームの回転抵抗なのでしょう。水平回転軸の摩擦は例えば静摩擦では100mg、動摩擦ではそれ以下となっていますが実際にはいろいろあると思います(針先の地点で55micron/secondはベアリングが設置されている半径地点ではそれ以下となりますのでそれで動摩擦の一定摩擦力が得られるかは疑問です)。一面的な議論や理論で現実は構成されていないことを痛感します。

一方日本コロムビアの技師の一人は日本特開昭S56-71805でやはり音溝の形を工夫することを提案しました。送りピッチが一定の場合音溝間のlandが広くなるので前後溝間のクロストーク(ゴースト)を改善するわけですが、その形は一昔前のSP溝に似たU字溝でAlbersheimの提案した溝とは逆の形をしています。又この形だと溝の上部と平面が鋭角になるのでHornが発生しやすい。何か全てのアイデアが一巡してしまった感があります。

ホームページへ戻る