Egy analóg sztereó audio-rendszer elején általában egy lemezjátszó áll. Tudjuk, a „profiknál” több szalagos magnetofon szokott díszelegni, az „audio-háztartásokban” inkább a lemezjátszók az elterjedtebbek. Azt minden lemez-barát tudja, hogy a hangszedőben lévő tű az egyetlen nagyon pici rész, amely fizikailag érintkezik a hanglemezzel. Döntő fontosságú, hogy a lemezjátszó hangszedőjét és annak tűjét tekintsük a legelemibb tényezőnek abban az egyenletben, amelynek végeredményét a lemezekből kinyerhető hangzás elérése jelenti. A hanglemezek nyújtotta analóg hangvarázslat itt, ezen a ponton kezdődik.
Cikkünkben megpróbáljuk átfogóan ismertetni a hangszedőbe szerelt lemezjátszó tű különböző formáit, bemutatni azok különbségeire és az átfedésekre vonatkozó, rendelkezésünkre álló összes lényeges információt. A leginkább gyakori és ismert tűformákat részletesen ismertetve tárgyaljuk, továbbá kitérünk az érintkezési felület fontosságára, és a ragasztott (bonded) és a teljes hosszúságú (nude) gyémánt tű közötti, valamint a kerek tűszár (cantilever) és a négyzet alakú szár közötti különbségekre. Mivel az alkalmazott technikák és megjelenésük több évtizedes – nagy részük már az 1950-es és 1960-as években létezett – a fontos ismeretek szétszórtan megtatlálhatók az egyes hangszedőgyártók honlapjain. Összefoglalóval segíteni kívánjuk az eligazodást és a vásárlást – ha már egyszer vinyl-lázban égünk. Akit érdekel, miért fontos a lemezjátszó legkisebb része, az most jól figyeljen!
Az audiofil hallgatók anélkül használnak TV-készüléket, mikrohullámú sütőt vagy bármilyen más készüléket, hogy látnák a belső szerkezetet, és senki nem cseréli ki a televízió vagy a mikrohullámú sütő egyes alkatrészeit, hogy használati értékük jobb legyen. De, egy lemezjátszó használó lehetősége, az egy más történet. Az egyes alkatrészek minősége óriási hatással van a végkimenetelre. A „tű” a hangszedő végén lévő kis hegyes darab, amely közvetlenül érintkezik a hanglemezzel, és követi a „hanghullámokat” a lemez barázdáiban. Általában gyémántból, de néha zafírból készülnek – az olcsóbb variánsoknak csak a hegye gyémánt – a jobb darabok teljes méretben gyémántból készülnek. Ezeket „nude” gyémántnak is nevezik. Az ideális, ha a gyémánt alakja a lehető legközelebb áll az eredeti vágótű alakjához és szinte befekszik a barázdába. A tűhegy alakzatokat tekintve léteznek általánosabb formák, mint a gömb alakú és az elliptikus, de a speciálisak, mint a Fine Line (sima oldalvonal), a Shibata, a MicroRidge/MicroLine és a Jico SAS metszésű/csiszolású típusok meglepő geometriával kiváló hangzásra képesek.
A gömbhegyű tű előállítása a legegyszerűbb és legolcsóbb, ezért ez a legelterjedtebb. A kúp alakú gömbhegyű tű minden olyan esetben ajánlható, ahol a robusztus mechanikai paramétereket, a gyakorlatlanabb kezelést, egy általános audio-rendszer kiszolgálását és a gazdaságosságot is figyelembe kell venni. Ez a forma rendkívül vonzó és már szubjektíven jó hangzási eredményekhez vezethet.
A gömb alakú tű nem pontosan követi a barázdát. A gömb alakú hegy csak a barázda falainak közepét érinti és széles érintkezési felülete megakadályozza, hogy a barázdán belüli finom modulációkkal találkozzon. A szolidabb részletezés és a zöngés hangok gyakori torzítását leszámítva a pop- és rock-lemezek hallgatása viszonylag jó. Ennek ellenére a Denon DL103 – valószínűleg a legismertebb MC-hangszedő, amelyet ezzel a tűtipussal szerelnek – népszerűsége azt mutatja, hogy nem minden zenerajongó keresi a legrészletesebb hangzást. A kopási tényező sokkal magasabb a lemez és a tű esetében is.
Léteznek ragasztott „bounded” és teljes azaz „nude” tűk. A ragasztott a legolcsóbb és legkönnyebben gyártható. Egy olyan eljárás, amelyben egy gyémántot rögzítenek egy acél-csaphoz. Bonyolultnak és megbízhatatlannak hangzik, de ez egy jól ismert és fejlett, alacsony költségű eljárás. Olcsó, mert nem kell egy egész gyémántot teljesen megmunkálni, hogy azt a tűszárba illesszék. Az eljárás során a gyémántot az acélszárra kell rögzíteni, majd a gyémán hegyét kúpos vagy gömb alakúra kell csiszolni.
Az elliptikus formájú tű csak egy kicsit hasonlít a háromszög alakú vágótűre, amelyet a mesterlemez vágásakor használnak. Az 1970-ben a Grado cég* által szabadalmaztatott elliptikus tű keresztmetszete egy ellipszis, amely egy lapított kör. Úgy hozzák létre, hogy a gömb-formát elölről és hátulról lecsiszolják. Bármely elliptikus tűnek két különböző sugara van – nagyobb átmérővel az oldalakon és kisebb átmérővel elöl-hátul.
A kisebb oldalsugár kisebb felületen érintkezik a barázda falaival, így az oldalakon kissé keskenyebbek az érintkezési felületek. Az elliptikus tű pontosabban képes követni a barázdafal oszcillációt, mint a gömb alakú, ezért torzítása és fázishibája is kevesebb. (*1959-ben Joseph Grado szabadalmat kapott az első MC-hangszedőre, a cég ebben a tárgykörben ma több mint 48 szabadalommal rendelkezik.)
A Line Contact tű keresztmetszete egyenes függőleges, de nem kerek élekkel, így egy szélsőséges ellipszisnek tekinthető. A Line Contact forma a Norman C. Pickering* által 1973-ban szabadalmaztatott Stereohedron tű későbbi változatának tekinthető (négy levágott oldalval, mintegy kettős ellipszis). Mindez a barázda legmélyén elérhető információk kinyerésének érdekében került bevezetésre. (*A Pickering cég több szabadalommal és több iparági első helyezéssel rendelkezik, mint bármely más gyártó a világon. 1950-ben a Stanton Magnetics megvásárolta a Pickering céget, amely megtartotta a Pickering márkát.)
A Junshiro Ogura feltaláló által 1978-ban Japánban szabadalmaztatott Line Contact formát úgy alakították ki, hogy a barázda falaival maximális érintkezést tegyen lehetővé. Ez a fajta tű szinte mindig teljes (nude) gyémánttal készül. A Line Contact tű csak enyhén koptatja a hanglemezeket és ott is érintkezik a barázdafallal amit más (kopott kúpos vagy elliptikus) tű érintetlenül hagy. A jobb hang záloga, hogy a nagyobb függőleges területnek köszönhetően érinti a barázdafalak korábban érintetlen területeit. Az olyan változatok, mint a Linear Contact, a Special Line Contact és a Fine Line, mind az elv további finomítását jelentik, az érintkezési felület hosszával/szélességével operálnak és általában a tűszár alakját is meghatározzák.
A legkisebb érintkezési felülettel rendelkező tűk, mint például az Ortofon Fine Line, az Audio-Technica Line Contact és az általánosabb Special Line Contact a legpontosabb eredményeket, a legjobb nagyfrekvenciás átvitelt, és a legkisebb torzítást érik el. Minden változatban közös, hogy a tű egyenletesebben kopik, ami hosszabb élettartamot eredményez. Általánosságban elmondható, hogy minél precízebb a tű alakja, nyilvánvalóan annál jobban érzékeli a magas frekvenciákat, de annál jobban érzékeli a préselési hibákat vagy a nagyon pici sérüléseket. Az egyszerű tű-formákhoz képest a Line Contact és a fejlettebb kialakítások tisztább és jobb állapotú lemezeket igényelnek, hogy többnyire zajmentesen játszanak. A speciális tű-profilok közé tartozik a hyper-elliptikus tű, amely precíziós köszörülésű és valójában közelebb áll a Line Contact tűhöz, mint a legtöbb elliptikus típus.
A Shibata tű keresztmetszete alapvetően ellipszis alakú, az egyik végén extra sarkosra metszve, hogy hibrid, aszimmetrikus formát hozzon létre, amint az alább látható. A Shibata úr által feltalált, 1973-ban szabadalmaztatott és a Victor Company of Japan (JVC) tulajdonában lévő Shibata-alak a Line Contact család része, eredetileg a speciális, nagyfrekvenciás információk (45 000 Hz-ig) pontos nyomon követésére fejlesztették ki.
Amikor elkészítették az első CD4 Quad 4 csatornás lemezeket, a hangszedőnek képesnek kellett lenni akár 45 kHz-es frekvenciák lejátszására, ami több mint kétszerese az elliptikus tűvel elért legmagasabb célnak. A Shibata tű összetettebb, aszimmetrikus formával rendelkezik, amely Line Contact módon van metszve, miközben még több felületi érintkezést tesz lehetővé. A barázda-fallal történő jobb érintkezésnek köszönhetően javul a nyomon követés és mégtöbb az információ kinyerés, ami a korábbinál jobb magasfrekvenciás reakciót eredményez. Mivel az érintkezési felület megnő, a területre jutó nyomás csökken, ami mind a hanglemez, mind a tű esetében kisebb kopást eredményez. A Shibata tűvel történő lejátszás szinte tökéletes hangzás élményt eredményezhet. A különféle hangszedő-gyártókat megihlette a Shibata tűforma, amit a Quadrophonic rendszerekhez fejlesztettek ki. A Quadrophonic rendszerek sohasem ragadták meg igazán a fogyasztókat, de segítettek felgyorsítani a tű-típusok fejlesztését. Most több híres gyártó olyan hangszedőket gyárt, amelyek ugyanazokat az előnyöket nyújtják, mint a Shibata. Az eredmény: a sztereó felvételek lejátszása precízebb, a magas hangok visszaadása különleges jó, alacsonyabb a torzítás és kisebb a lemezkopás.
Egy, még érintetlen hanglemezről egy csúcsminőségű ellipszis alakú tű is képes a tiszta hangzásra. Ebben a csoportban a legjobb egy Line Contact/Shibata tű, ami felülmúlja a jobb MicroLine tűket. Mindazonáltal mind a tű, mind a lemezek kopása tekintetében a belépési pont a Line Contact/Shibata kategória.
A MicroRidge, a MicroLine és a Micro Linear egzotikus tűformák. A MicroRidge keresztmetszete nagyon összetett, de valószínűleg a legjobban úgy írható le, mint egy mini Philips (kereszthornyos) csavarhúzó alakja. Érdemes megjegyezni, hogy ezeknek a kialakítása a holland AJ van den Hul úttörő munkáját dicséri. 1978-ban szabadalmaztatták. A szabadalom így szól: …„A tű barázda-követő éle V-alakú, hegye lekerekített, a széleket alkotó két rész szimmetrikus és domború.”… Van den Hul úr azt állítja, hogy a Namiki később szerzői jogdíj fizetése nélkül készítette el tervét – mindenesetre ez a Van den Hul dizájn ihlette a későbbi, ezoterikus formákat.
A számítógépes elemzés segítségével kifejlesztett tű, a lehető legpontosabban megismételte a hanglemez készítéséhez használt vágófej paramétereit. Ez két dolgot jelent: 1.) az oldalsó sugár karcsúsítása csökkentette a torzítást és lehetővé tette a magas frekvenciák jobb követését, 2.) az érintkező terület hosszának növekedése tovább csökkentette a kopást és megnövelte a tű és a lemez élettartamát. A számítógépes elemzés, a már modernkori analízis, vezetett a tű-alakzatok következő hullámához. Bár az egyes kialakítások arányai kissé eltérnek, az oldalsugár a legtöbb esetben a Shibata körülbelül kétharmada/fele, tehát gyakorlatilag 0,1 mil. Méretek: Micro Line 2,5 x 75 um, Micro Ridge 3,8 x 75 um, VanDenHull 4 x 70 um, Fritz Geiger 5 x 70 um, SAS 2,5 x 75 um, Paratrace 4 x 70 um.
A japán Namiki által 1983-ban szabadalmaztatott MicroRidge forma, amelyet csak lézeres vágási technikák tettek lehetővé, szinte pontosan lemásolja annak a vágó-tűnek a formáját, amely az eredeti mester-lemezt állítja elő. Alakja hasonlít a Line Contact tűhöz, de mikroszkóp alatt észrevenni az apró, mindössze néhány mikronos bordákat, amelyek az érintkezési pontok. A MicroRidge formát úgy alakították ki, hogy a lehető legszűkebb érintkezési felületet tegye lehetővé. A függőleges érintkezési terület sugara márkánként eltérő lehet, de általában a MicroRidge tűk hasonló nagy függőleges érintkezési felületet tartanak fenn, mint a Line Contact tű. A MicroRidge forma egyenletesebben kopik, jelentősen meghosszabbítva a lemezek és a tű élettartamát. A MicroRidge tűk pontosabb követést biztosítanak, mint a fenti változatok, még részletesebb magas frekvenciájú követéssel és lényegesen kisebb torzítással, mint akár egy Shibata vagy Fine Line tű. A Van den Hul, a Fritz Gyger* vagy a Paratrace formájú tűkkel szerelt hangszedők (ezek a MicroRidge tűk változatai) nagyon gondos beállítást igényelnek. A legfontosabb, a precíz követési szög (SRA) és a Vertical Tracking Angle (VTA) mellett, a tökéletes azimut. A beállítás több türelmet igényel, mint az egyszerűbb tűk esetében, és ekkor az Anti-Skating szerepe még fontosabbá válik.
*Az alapító, Fritz Gyger Senior, a precizitás iránti szenvedélyétől és töretlen akaratától vezérelve, elindult a sikertörténet útján. Háza kis pincéjében teljes szívét, elszántságát és kitartását a lemezjátszótűk mechanikai vezérlésű polírozó gépének feltalálásába és fejlesztésébe fektette. 1978-ban sorozatgyártásba került a csúcsteljesítményű gyémánt tű szabadalmaztatott, Gyger köszörülési geometriájával. Ma, két nemzedékkel később is ez a töretlen kíváncsiság, a tökéletesség iránti szeretet készteti a gyártót, hogy szembeszálljon a lehetetlennel.
A Super Analog Stylus (SAS) profilú tű a MicroRidge egy változata, amelyet a japán Jico cég készített. Alapanyagát az egykristályos természetes gyémántok közül gondosan válogatják. A lézerrel vágott gyémánt nagyon hasonlít a lemezvágó gépben használt acetát mester korongok előállításához használt vágó-tűhöz.
Szabad szemmel nem csak mikroszkóp alatt nézve lehet látni a SAS tű „építészeti csodáját”. A SAS tű hegye benyúlik a lemez barázda legmélyebb mélyedéseibe, hogy olyan részleteket hozzon elő, amelyek korábban nem voltak elérhetők más tű-profilok számára. A barázda fallal való széles érintkezési felületének köszönhetően a SAS nagyobb sávszélességű információt képes nagyobb pontossággal reprodukálni.
Ez a diagram többféle tűprofilt és azok érintkezési pontjait ábrázolja keresztmetszetben nézve. Láthatóak a csúcs-sugaruk és a barázda fallal érintkező felület. A profil sugarait (R) mikronban (µ) mérjük. A négyzetmikronban (µ2) megadott felületet az L1 és L2 mérések segítségével számítjuk ki. A tű hegyének méreti és alaki eltérései befolyásolják a barázda fallal érintkező felület nagyságát. A tű görbületének optimalizálásával, a sugár csökkentésével akár a 1,25-szörösére is maximalizálható az érintkezési felületet.
A különleges metszésű és csiszolású tű még jobban artikulálja a hangzást, és mutatja, hogy milyen hihetetlenül jó valójában egy adott felvételről készült préselés. Léteznek egészen egzotikus alakú tűk, ezek valók az igazi audiofil és High-End ínyenceknek. Ilyenek a Van den Hul, a Fritz Gyger és a Paratrace formák. A hangzási jegyek markánsabbak. A Hi-End hangszedőhöz használt speciális tű-profilok sokkal jobb hangminőséget, meghosszabbított tű-élettartamot, sokkal jobb magasfrekvenciás reakciót és barázda követést kínálnak, szinte pontosan tükrözik a vágótű mozgását a barázdában. Lehetővé teszik, hogy egészen pontosan nyomon kövessék a barázda azon részeit, amelyeket más tűk egyszerűen nem tudnak elérni. Az eredmény a nagyfrekvenciás információ rendkívül pontos követése és a hallható tartományon belüli teljesen lineáris frekvencia átvitel biztosítása.
– a tűszárakkal folytatjuk –
