Pohon gramofonu

Funkce pohonu gramofonu je roztáčet talíř s gramofonou deskou v patřičných otáčkách. Pohon je realizován motorem který se otáčí jmenovitými otáčkami, které musíme převést na otáčení talíře s gramofonovou deskou, většinou na 33 a 45 ot/min. Konstrukčních řešení je několik, od náhonu přímým kontaktem hřídele s vnějším obvodem talíře přes vkládaná mezikola, řemenové pohony až po středové motory, jež jsou přímou součástí talíře gramofonu.

Historické okénko

Původní prototyp Edisonova fonografu roztáčel válečky kličkou, ale už velmi záhy se přešlo na pohon pružinovým mechanismem odvozeným od hodinového stroje.

Pohonná energie se „akumulovala“ natažením spirálového pera, které potom roztáčelo záznamové médium přes ozubené převody. Součástí takového pohonu byl i odstředivý regulátor ovládající třecí brzdu. Tyto dva posledně vzpomenuté prvky měly za úkol udržovat otáčky na konstantní hodnotě. V té době se převážně jednalo o hodnotu 78 otáček za minutu. Odstředivé regulátory byly nastavitelné, aby se daly doregulovat otáčky (tehdy ještě nedodržovány všemi výrobci desek).

Článek o vývoji velikostech gramofonových desek si můžet přečíst  zde - "Válka rychlostí"

Mnohé z těchto historických desek se zachovaly a pro jejich přehrávání je potřeba zajistit, aby i moderní gramofon (musí být osazen speciální přenoskou) měl tuto možnost regulace. Jedná se zhruba o rozmezí 72 až 80 otáček za minutu, přičemž nejčastěji se lze setkat s deskami používajícími 76 až 78 otáček.

Nástup elektromotorů

Požadavky na pohon gramofonu nepatří mezi ty jednoduché. Pohon musí pokud možno co nejrychleji dosáhnout požadovaných otáček, musí tyto otáčky zachovávat s co nejvyšší stabilitou tedy nejmenším kolísáním a přitom by do zbytku konstrukce gramofonu měl zanášet co nejméně nežádoucích hluků a vibrací. 

Všechna choulostivá místa motoru musí být řešena tak, aby se možnost vzniku nežádoucích podnětů omezila na minimum. Je třeba věnovat velkou péči rotoru, jeho uložení, vyvážení, stínění elektromagnetického pole apod., jelikož i prakticky neslyšitelný hluk, který vzniká různými rezonancemi, může znamenat ovlivnění zvuku basových tónů a nižších středů. 

Rozvoj elektromotorů, které svou miniaturní konstrukcí umožnil jejich použití v domácích komerčních přístrojů. Postupem let se v konstrukci gramofonů uplatnily jak motorky stejnosměrné tak střídavé. Nejběžnějšími se staly synchronní motorky řízené kmitočtem sítě.

Pohon mezikolem - rim drive

Pro přenos točivého momentu z hřídele motoru na nosný talíř se používá vloženého mezikola, tzv. rim drive. Toto mezikolo je nejčastěji spolu s motorkem uloženo pod talířem. Po vnitřním obvodu se odvaluje ono mezikolo. Kvůli různým požadovaným rychlostem otáčení byly tyto mechanismy až 4 rychlostní. Od těchto mechanismů bylo při výrobě postupně upouštěno, protože jsou velmi složité a výrobně drahé.

Samozřejmě zkušenosti s tímto způsobem se různí. Na internetu jsem se setkal s těmito názory a zkušenostmi

“Témeř všude uvádějí, že stejné gramo s rim drive namísto původního řemínkového pohonu má mnohem vyrovnanější projev, lepší basy, lepší dynamiku. Píšou to výrobci (chtějí prodat), ale také obyčejní uživatelé - nezdá se mi, že by to všechno ti výrobci uplatili.”

“Přenášeli se vibrace/bylo to nepatrně slyšet - jediná přednost - okamžitá změna otáček”

Gramofony z pohonem rim drive - Garrard 301, Lenco L75, EMT 938 nebo 950, Denon DP100, Technics SP10, Nakamichi TX-1000.

Výhody: 

• Rychlá změna otáček
• Nízké kolísání otáček

Nevýhody: 

• Složité technické řešení

Pohon řemenem - belt drive

Kroutící moment z motoru na talíř se přenáší pomocí řemenu, který musí být dostatečně napnut, aby mohlo vzniknout dostatečné tření k přenosu síly. Napnutí řemenu vede k jeho vytahání a tím i ke kolísání otáček a potřeby výměny.

Existují dvě varianty. V jedné je pod hlavním talířem uložen na společném hřídeli menší subtalíř sloužící zároveň jako jedna z řemenic celkového převodu. Motor pak může být uložen také pod hlavním talířem, což poněkud zmenšuje nutný konstrukční prostor.

Druhá varianta používá místo řemenice hlavní talíř gramofonu a ten má přímo po svém obvodu relativně dlouhý pohonný řemínek. Motor je u tohoto uspořádání mimo plochu vymezenou talířem a může být (u high-endových konstrukcí tomu tak skutečně je) teoreticky úplně oddělen od zbytku šasi. Výhodou tohoto uspořádání je minimální přenos rušivých vibrací z motoru po řemínku na subtalíř nebo hlavní talíř.

U obou variant se pro změnu rychlosti otáčení talíře používá stupňovitá řemenice na motoru. Přehození se realizuje většinou pohyblivou vidlicí, ovládanou páčkou nebo otočným voličem na panelu. 

High-endy s motorem uloženým mimo talíř mnohdy z důvodu co největší konstrukční jednoduchosti (v jednoduchosti je síla) spoléhají na ruční přesunutí řemínku z jedné drážky řemenice do druhé.

 Pravdou je, že při tom dochází k velkému tření a řemen je tedy potřeba čas od času vyměňovat (kromě tření hrozí také vytahání řemenu, kvůli kterému ztrácí gramofon na přesnosti otáček).

 Gramofony z pohonem belt drive - Pro-Ject RPM 9 Carbon, Tesla NC470,  Tesla NC 440

Výhody: 

• Jednoduché řešení

Nevýhody: 

• Výměna řemenu
• Pomalá změna otáček
• Vytahání řemenu - kolísání otáček

Přímý pohon - direct drive

Třetím používaným způsobem pohonu je tzv. středový motor. Toto konstrukční uspořádání používá permanentních magnetů mechanicky spojených s talířem (tvoří zároveň rotor motoru) a plochých cívek rozložených v malé vzdálenosti pod magnety. Motor pracuje na principu vícefázového střídavého motoru, přičemž o bezkontaktní přepínání směru proudu v cívkách se stará polovodičová elektronika řízená většinou křemenným krystalovým oscilátorem. Otáčky talíře jsou snímány tzv. Hallovými sondami a řízení otáček je kontrolováno zpětnou vazbou, používající fázový závěs.

S touto technikou se dnešní člověk běžně setkává v pohonech CD mechanik, floppy a pevných disků. V gramofonech se používá jen u nejvyšší spotřební třídy a u gramofonů pro DJ-ing. Do oblasti high-endu se příliš neprosazuje, protože nutnost zaintegrovat do talíře konstrukční prvky motoru (magnety) vylučuje možnost používat díly vyráběné individuálně z neortodoxních materiálů.

Najdou se dokonce nadšenci, kteří tvrdí, že rytmus přepínání proudu v cívkách způsobuje vibrace talíře, a rušivě tak působí v reprodukci. Tito uživatelé proto upřednostňují druhou variantu pohonu – řemínkový náhon, samozřejmě s motorem mimo talíř a se samotným talířem ve funkci druhé řemenice.

Výhody: 

• Přesnější ovládání a větší odolnost

Nevýhody: 

• Vibrace

Dále čtětě:

Šasi gramofonu

Gramofonová přenoska

Gramofonová deska

Gramofon

Rozměry gramofonových desek

Přenoska gramofonu