
Thorens TD 850 LP 唱盤
馬達外置
我與這 LP 唱盤相處應該有八、九年了,總重 21 公斤,轉盤重 4 公斤,上下為 MDF 板中間夾著鋼材的三明治式設計,唱盤不算重量級但還算有些份量,搭配 SME 309 唱臂。原廠是將馬達置於唱盤左上角處,並以橡膠皮帶帶動轉盤,後來將馬達移出,有一段時間馬達是塞進環形變壓器固定,那顆訂製變壓器本來是要製作 LM3875 或 TDA7294 之類的後級 。現在馬達則固定在桌上型鑽床的平台上,這小鑽床原是 DIY 音響的機具,買來後其實使用頻率並不高,一直放在陽台,幾乎快生鏽了,想想還是物盡其用,卸下鑽床上方的馬達與皮帶組,留下下方的平台後搬進音響室。
說到固定馬達,先拿出一顆花梨木柱,玩音響的人總是有一些閒置的小道具,在靠近下緣周圍處鎖上四顆木工螺絲,底部鑽孔並攻牙 ( 我還有一把手提電鑽 ),利用釣魚線繞過固定孔與木柱上的螺絲,將馬達牢牢地固定在木柱上。之後利用一 M4 螺絲隔著金屬片與墊片將木柱連同馬達鎖在平台上。這平台的好處除了穩固外,還可以調整高低與角度,把圓型水平儀放在馬達 pulley 上,很快就可以調整好高度與水平。

早期曾將馬達塞進變壓器中固定,現在想想還蠻好笑的

馬達固定在桌上型鑽床平台上,轉盤是靠牙線帶動

平台底部的照片,以 M4 螺絲將花梨木柱鎖在平台上
將馬達外置後並換上牙線傳動,比其原廠的橡膠皮帶聲音表現更全面且背景寧靜,換上加工後的纖細牙線,將聲音表現更向上提升,聲音細微處有如絲一般的流暢,大場面卻從容不迫,這差異對於學工程的我而言,實在是無法理解,怪不得常有人說玩音響的人盡搞些怪力亂神之說 。
到目前為止都是使用原廠電源。
AC 同步馬達電源
現在回到本文的主角,Thorens TD 850 配置的馬達是 Premotec 荷蘭製的 AC 同步馬達 ( AC Synchronous Motor ),12V 版本。在此之前,我曾替原廠電源另外製作電源供應器,但那僅限於提供給原廠電源內部驅動晶體與 OP 所使用的直流電壓,對於轉速穩定並無太大幫助。請參考下圖,AC 同步馬達基本上有兩組線圈,每組線圈需要提供特定頻率的正弦波訊號,頻率愈高轉速愈快,頻率愈穩定轉速愈穩定。考慮馬達順時針轉動的情況下,AC 訊號是直接接至線圈 2,而線圈 1 則是經過電容 ( 下圖右方示意圖 ),也就是線圈 1 訊號相位較線圈 2 訊號相位領先 90 度 。

AC 同步馬達接線圖
穩定而精準的頻率對於 AC 同步馬達來說是個非常重要的因素,原廠的波形訊號是以 RC 元件產生,頻率穩定度較差。我先把腦筋動到了早年為了 DIY 音響所裝的一台訊號產生器,訊號輸出接至已閒置的 McCORMACK DNA-2 後級,DNA-2 輸出接上馬達,在馬達兩組線圈間接上一 10uF PP 電容,並且接上示波器,調整訊號產生器輸出頻率與振幅,直到示波器產生 12V 正弦波訊號,此時維持轉盤在 33 轉每分鐘的頻率約為 57Hz;頻率高低取決於馬達放置的位置、皮帶或牙線的鬆緊有關,我是先將這些變數都固定後,再決定訊號頻率。但這訊號產生器所產生的頻率並不十分穩定,會隨溫度有所變化,這樣的作法比起原廠好不了多少,只是波形比較漂亮。

荷蘭製 Premotec 同步馬達
後來想到訊號或音頻產生軟體,Google 幫忙找到了幾種,最後採用的是 Audacity 音頻軟體,此軟體除了能錄音與編輯聲音外,也能產生波形,包括正弦波、方波與鋸齒波,也能任意調整輸出振幅、頻率與播放時間,更重要的是它能改變左右聲道訊號的相位,我將音頻檔匯出成為 WAV 檔,並用另一台已閒置許久的 Compaq 筆記型電腦作為播放器;另外修改了一條耳機線,使筆記型電腦耳機輸出可以直接輸入至後級。
再次接上 McCORMACK 後級,左聲道接線圈 1,右聲道接線圈 2,兩線圈間的電容可以拿掉了,因為訊號已有相位差了,用 LP 測速規觀察,轉速非常的穩定,比起原廠或是用訊號產生器的方式要好太多了,可以用完美來形容。當時看著用筆記型電腦當訊號源,DNA-2 後級驅動馬達,這畫面實在太酷了,而且又得到如此穩定的轉速。

Audacity 音頻軟體,設定訊號為 56.700Hz 的正弦波,左聲道 ( 上方波形 ) 訊號比右聲道 ( 下方波形) 訊號領先 90 度相位,播放時間設為 3600 秒,即 1 小時

音頻可以匯出多種格式,包括 WAV 或 MP3,可以使用一般播放器播放。電腦中已先儲存數個不同頻率的訊號,微調轉盤轉速時選用不同的訊號播放

做為訊號播放器的 Compaq 筆記型電腦

將耳機線另一端修改為 RCA 母座
LM3875 出場
使用 McCORMACK 後級驅動馬達聽了幾個星期後,想想該有一台馬達專用放大器,第一時間就想到了 LM3875,電路簡單又很可靠,重點手邊有 20 顆庫存。機箱仍沿用舊的,變壓器、橋式整流、電阻電容等這些都是手邊既有的,這是我的第一台 DIY LM3875 後級,但卻不是拿來驅動喇叭。

完工後的 LM3875後級,面板上的開關是控制後級輸出至馬達之用

小小的機箱,五臟俱全

變壓器為 AC 25V 兩組,索性就用雙橋式整流,濾波電容 4700uF/50V x 2

電源開關置於背板

背面照片,一組訊號輸入,右邊黑色是電源線,左邊灰色為輸出線

後級輸出線末端的接頭,用以連接馬達

更換回授電容,增加 LM3875 電源旁路電容 ERO MKP1837 0.1uF 與更換一些零件。維持雙橋式整流,電源改成 CRC 濾波,並把電源開關移至前面板
這樣我的 LP 唱盤馬達就有了專用放大器,因為放大倍率的不同,接上示波器量測波形,調整筆記型電腦的音量輸出,使後級輸出電壓為 12V,參考下面的照片,波形非常完美。使用原廠電源時,以手接觸馬達,可以感到馬達本體的震動,現在已經感覺不到馬達的震動,運轉起來非常平順穩定。
馬達外置加上穩定的 AC 頻率與自製的專用後級 ( 外加筆記型電腦一台 ),使得這套 LP 系統顯得非常有特色,很有 DIY 的風格,非常滿意這個系統的表現。

用示波器量測後級輸出的波形與電壓

轉盤測速片 KAB SpeedStrobe

SpeedStrobe 紅色光源發射器,能產生精準穩定的 60Hz 光源

使用 KAB SpeedStrobe 情形,為了方便拍照,將光源發射器遠離測速片,實際使用時可將光源發射器靠近測速片,約可看到 3 ~ 4 個顯示格範圍,可更進一步觀察轉速穩定性
後記 -- 2013.10.12
無意間在拍賣網站上看到一個迷你小機箱,外觀是香檳金顏色,這機箱小巧可愛,細部品質還蠻不錯的,它是馬達的新家。

馬達裝入迷你小機箱內,機箱則鎖在鑽床平台上

馬達特寫




















