Jump to content

Effectieve massa toonarm


Edje2
 Share

Recommended Posts

Naar aanleiding van de discussie over mijn nieuwe arm stelde Duclaasie bij de vraag wat het effect was op het geluid door een zwaarder contragewicht dichter bij het draaipunt van de arm te plaatsen ipv een lichter gewicht verder weg. Met een Morch arm kun je dat heel eenvoudig testen omdat er 4 contragewichten bij zitten van verschillende gewichten. Om de juiste waarde te gebruiken moet je soms meerderen tegelijk gebruiken. Bij de UP-4, welke een eenpuntsarm is wordt de azimuth ook mbv de contragewichten ingesteld. Deze zijn rond, maar het gat wat om het uiteinde van de arm gaat zit uit het midden. Door deze enigszins te draaien kan de arm een bepaalde kant op worden gezet.

Ik merkte bij de Morch arm dat hoe zwaarder het gewicht er vaak meer rust en gewicht in het geluid kwam. Dat is denk ik deels te verklaren omdat het zwaardere contragewicht ook voor meer dynamische weerstand voor kantelen van het element zorgt. Maar dat ligt natuurlijk heet anders bij een 4 punts gelagerde arm.

Omdat ik wilde weten hoe het nu zit ben ik daar eens in gedoken, en het is inderdaad zo dat een lichter gewicht verder van het draaipunt een hogere dynamisch gewicht aan het element geeft. Dat vraagt natuurlijk om een rekenvoorbeeld:

 

1. Stel de arm is 30cm. Het element weegt 10 gram, en kent 2 gram afspeelgewicht. Stel het contragewicht is 80 gram. Om dan balans (2 gram afspeelgewicht) te krijgen moet het contragewicht 3 cm van het draaipunt gezet worden. 

 

8 gram --------------------------- 30cm ------------------------O----- 3cm---- 80 gram

 

2. Stel nu dat we ipv de 80 gram een contragewicht van 60 gram hanteren.  Deze dient dan op 4cm te worden geplaatst.  Er is dan nog steeds dezelfde statische balans. 

 

De inertia echter is afhankelijk van het kwadraat van de lengte x gewicht:

1.  inertia = 3^2*80 = 720

2. inertia = 4^2*60 = 960

 

Een flink hogere inertia dus. Maar wat betekent dat nu? Je kunt dit weer terug rekenen naar het element via de formule gewicht = inertia/lengte^2. De lengte is nu de afstand draaipunt tot aan het element, dus 30cm:

1. dynamisch gewicht = 720/30^2 = 0,8 gram

2. dynamisch gewicht is 960/30^2 = 1,07 gram

 

Uiteraard is hier de massa van de toonarm zelf buiten beschouwing gelaten, maar er is wel duidelijk te zien dat een lichter gewicht een grotere dynamische massa aah het element laat zien. De 0,8 resp 1,07 gram moet natuurlijk bij de massa van het element worden opgeteld, en de arm doet er ook in mee. Maar je snapt het principe.

 

waarvan akte.

Edited by Edje2
Link to comment
Share on other sites

klopt inderdaad. Klinkt wat tegenstrijdig als je logisch redeneert. Immers, koppel is kracht (contragewicht) x arm. en die blijft gelijk om het statische evenwicht te behouden. Alleen is dat wat anders als de inertia, die is dynamisch.

Link to comment
Share on other sites

11 minutes ago, Duclaasie said:

Mooi geschreven weer Ed! Ik zal eens contact opbemeb met de dealer van mijn arm voor een lichter contragewicht, ben wel heel benieuwd wat dat klankmatig eventueel doet. 

Je hebt juist een zwaarder contragewicht nodig. En dit dan dichter bij het scharnier schuiven.

Link to comment
Share on other sites

Tis natuurlijk wel de vraag of je met een lichter of zwaarder gewicht ook op de plek kunt komen waar die moet zitten.

Je kunt het gewicht natuurlijk maar beperkt verschuiven.

Om te testen wat een zwaarder gewicht doet hoef je overigens niet gelijk een ander gewicht te bestellen.

Een plaatje lood is natuurlijk zo opgeplakt.

 

Link to comment
Share on other sites

46 minutes ago, Hans van Liempd said:

Je hebt juist een zwaarder contragewicht nodig. En dit dan dichter bij het scharnier schuiven.


dat hangt er vanaf wat je wil bereiken. Mij zou het dan te doen zijn om een hogere effectieve massa, waarbij een lichter gewicht en dan verder naar achter juist wenselijk is.  

Link to comment
Share on other sites

7 minutes ago, Duclaasie said:


dat hangt er vanaf wat je wil bereiken. Mij zou het dan te doen zijn om een hogere effectieve massa, waarbij een lichter gewicht en dan verder naar achter juist wenselijk is.  

Precies, soms wil je een lagere effectieve massa bereiken, en soms een hogere. 
Ik vind het gewicht op mijn arm niet heel gunstig gekozen (105 gram). De lichtere elementen kun je er niet mee balanceren, ik speel nu met een blok kneedgum op de headshell. Ik kan er nu een element van meer dan 30 gram in kwijt, en die ben ik nog niet tegen gekomen. Ik denk erover om het contragewicht te laten afdraaien tot 80-85 gram. Samen met de houder zit ik dan op 105-110 ipv 130.

Een tweede gewicht geeft natuurlijk nog meer flexibiliteit.

Link to comment
Share on other sites

  • 1 year later...
  On 31-3-2025 at 10:49, Duclaasie said:

 

Er zijn een aantal formules te vinden, waarvan die op de Reed website het meest compleet lijkt te zijn. Er zijn ook simpeler versies, die iets minder accuraat zijn. 
 

Op DIY audio staat een simpeler formule die een goede benadering zou moeten geven. Carl zijn vrouw is volgens mij wiskundig goed onderlegt, dus die kan hem daar vast mee helpen. ;)

`Dat stuk op de Reed site gaat niet over de effectieve massa maar over de inertia, overigens ook het stuk op DIY audio. Daar had ik al eens een stukje over geschreven: 

Maar over hoe de effectieve massa van een element gemeten wordt is nergens wat te vinden. Ik weet wel hoe je die moet berekenen, maar mijn punt is dat dit sterk af hangt van het gemonteerde element, oftewel waar het contragewicht zich bevindt. De effectieve massa is dus geen constante, en ik vraag me dus af hoe de fabrikant dat bepaalt.

 

Omdat ik dit een zeer interessant onderwerp vindt en er het fijna van wil weten heb ik deze discussie hier even uit het topic van Carl gehaald om verder te gaan in een apart topic. Zou houden we de info uit elkaar.

 

Link to comment
Share on other sites

  • Edje2 changed the title to Effectieve massa toonarm

Heb de titel ook veranderd, zo denkt het de lading wat beter in mijn optiek.

 

Omdat ik graag wil weten hoe je tot de effectieve massa komt heb ik een Jelco SA-750L gebruikt om dit terug te rekenen. De beschikbare methodes gaan uit van de inertia van beide zijden van de toonarm tov het lager. Dus contragewicht aan de ene kant en armbuis en headshell aan de andere kant. 

De inertia is niks anders dan de massa maal de arm in het kwadraat. Op die manier kan een balansberekening worden gemaakt, en omdat de totale inertie een optelsom is van beide zijden hoef je eigenlijk maar wat zaken op te meten om de calculatie te kunnen maken. Ik heb er een excel sheet van gemaakt waar de volgende waarden in moeten worden ingevuld:

- massa contragewicht (g)
- afstand center contragewicht tot draaipunt arm (cm)
- gewicht arm zonder contragewicht en element (kg)
- effectieve lengte (mm)

 

Ik vond overigens online ook degelijke calculatie sheets, die komen overigens op andere waarden, en liggen nog verder van de waarheid. Omdat de gebrukte formules niet inzichtelijk zijn heb ik die naast me neergelegd.

 

Als ik de jelco op meet kom ik aan een effectieve massa van precies 15 gram zonder element. En dat is toch echt wat anders dan de 11 gram die de fabrikant opgeeft. 

Voor de geintresseerden, deze formule heb ik gebruikt:

=(B10/1000*((B11/100)^2/(B13/1000)^2)+2*B12/3000)*1000

waarbij B10-B13 de 4 invulvelden betreft.

 

Ik ga verder zoeken, maar loop er vooralsnog in vast. Dus als iemand nog een idee heeft hoe Jelco bijvoorbeeld op de 11 gram uit komt hoor ik het graag.

 

Overigens zit er een meetfout in deze methode: de stubje waar het contragewicht op zit zou eraf moeten worden gehaald om de calculatie te kunnen maken. Daardoor zou de effectieve massa nog ietsje hoger worden, dus is zeker niet de reden.

Link to comment
Share on other sites

"De massa maal de arm in het kwadraat"

 

Welke massa?

 

En de arm in het kwadraat.

 

De armlengte?

Het armgewicht?

Het armmateriaal?

 

Als je iets goed wilt uitwerken moet je ook exact zijn in de basisformule.

 

Link to comment
Share on other sites

De "arm" heeft niks met de tonearm te maken, maar wordt in de techniek als afstand tussen een kracht en een ander punt bedoel. B.v. in de formule moment = kracht x arm

 

Edited by WanFie
Link to comment
Share on other sites

19 hours ago, WanFie said:

De "arm" heeft niks met de tonearm te maken, maar wordt in de techniek als afstand tussen een kracht en een ander punt bedoel. B.v. in de formule moment = kracht x arm

 

Klopt, is een natuurkundig begrip. Is ook niet per se voor de leek bedoeld Toine, ik wil begrijpen hoe een fabrikant zijn effectieve massa bepaalt, en dat is blijkbaar niet exact op deze manier, al komt hij enigszins in de buurt. Ik denk dat wij “niet fabrikanten” er alleen achter kunnen komen adhv de resonantiefrekwentie en de compliantie van een element. 

Link to comment
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
 Share

×
×
  • Create New...