Om skivspelarnålar och nåltyper

För och nackdelar med olika slipningar

Rund/Sfärisk nålslipning

Den runda nålslipningen var den första som kom och är fortfarande mycket vanlig. Den är billigare i tillverkning än den elliptiska. Den har dock en allvarlig nackdel - den har svårt att "få plats" i spåret då det är smalt. Detta ger upphov till ett par allvarliga problem:

1. Pinch-effekten

Som du ser av vidstående bild så ger gravernålen ett spår som har olika bredd på olika platser precis som du får olika breda streck då du ritar med en bred, flat tuschpenna. När spåret blir smalare än nålen så kommer nålen därför vara tvungen att lyfta något ur spåret (punkt B). Denna typ av distorsion kallas Pinch-distorsion eller, på svenska, klämeffekt.

I mono spelar detta inte så stor roll eftersom det då endast är de laterala (horisontella) vibrationerna som innehåller musikinformation. I stereo däremot är även den vertikalt (lodrätt) graverade informationen viktig. Pinch-effekten ger där upphov till två motfasiga signaler - en i varje kanal - och detta är givetvis detsamma som en distorderad signal.

2. Problem vid höga frekvenser

Om nålens radie är större än spårets krökningsradie kan nålen inte följa spåret som du kan se i vidstående bild.

Återgivningen vid högre frekvenser försämras därmed även om nålen spårar så väl den kan. Eftersom spårens krökningsradie minskar ju närmare centrum av skivan man kommer så ökar också detta problem successivt ju närmare centrum man kommer.

Pinch-effekten.

Problem vid höga frekvenser

Elliptisk nålslipning

Slipar man nålen i ellipsform så överensstämmer den mera med gravernålens form och pinch-distorsionen minskar. Detta ger bättre ljudåtergivning än med en rund nål - framför allt i diskantområdet.

Skillnaden är störst vid skivans centrum. Nålformen är dock dyrare i tillverkning på grund av den mera komplicerade slipningen. Det är också mycket viktigt att ellipsen monteras absolut rätt på nålröret (cantilevern) och i tonarmen annars så bildas vinkelfel vilket leder till ökad distorsion. Den större anliggningsytan mot skivspåret ger lägre tryck mot spårväggarna. Man får alltså väga den bättre ljudåtergivningen i diskanten mot det eventuellt högre skivslitaget om nålen/pickupen är felinställd. Vid rätt inställd pickup så är slitaget lägre än med en sfärisk nål.

Vilket man skall välja - rund eller elliptisk slipning - är fortfarande en fråga som kan ge diskussioner i timmar mellan tillskyndare av de olika "skolorna". De flesta tycks dock mena att den elliptiska nålformen är den bästa kompromissen av de två.

Pinch-effektens inverkan vid elliptisk slipning.

Biradiell (=Shibata-) slipning

När 4-kanalsskivorna (CD-4 eller Quadradisc) kom med de två bakkanalernas information graverade som en FM-modulerad signal med en bärvåg på 30kHz ställdes det helt plötsligt ännu större krav på nålslipningen. Varken den runda eller elliptiska nålen klarade inte de höga frekvenserna (uppemot 50kHz eller mer) och nålarnas höga tryck mot skivspårets sidor gav alldeles för högt skivslitage vid dessa höga frekvenser. Man var alltså tvungen att slipa nålen med en ännu mera komplicerad geometri.

Nålformen kallas ibland biradiell, ibland Shibata-slipning (efter konstruktören) men även många andra marknadsföringsnamn förekommer. Några exempel är: Quadrapoint (MicroAcoustic), Stereohedron eller Quadrahedral (Pickering), Multi-Radial (BO), Quadrahedral (Stanton), Hyperbolic (Shure).

Man slipar nålen i en betydligt större radie (50-75 um) i vertikala riktningen än i horisontell riktning (5-7 um) och får därmed en betydligt längre anliggning mot spåret = lägre tryck mot skivspårets sidor - endast ca 25% av en elliptisk nål. Med denna slipning kan man spela av LP-skivor med signaler graverade uppemot 45 000 Hz eller mer utan alltför högt skivslitage. Den största nackdelen är det betydligt högre priset för denna nålslipning.

Även om nålen togs fram för 4-kanalsåtergivning från LP - en teknik som aldrig blev någon succé - så är den ändå den bästa slipningen vad gäller kombinationen av högfrekvensegenskaper och skivslitage. Det blir dock svårare och svårare att hitta nålar med denna slipning och priserna ligger sällan under 1000 kr. Man skall också vara medveten om att nålslipningen kräver en minutiös inställning för att ge sitt bästa. Om man monterar/justerar pickupen fel så kan denna slipning tom ge ett mycket högt skivslitage på grund av sin form.

Jämförelse mellan en elliptisk och en biradiell nål av Shibata-typ.