Tutorial 09 | Como trocar a agulha do toca-discos

Como sabemos as agulhas não duram para sempre. Mesmo que bem cuidadas e limpas elas acabam se desgastando com o uso frequente. Já tratamos dos fatores que aumentam ou diminuem de tempo de vida útil das agulhas em um outro post,  já fizemos um tutorial dos procedimentos mais indicados para fazer a limpeza e, no post de hoje, vamos finalmente falar do parte final da vida da agulha e como fazer a substituição.

Com o tempo a agulha vai ficando desbastada e é percebível uma mudança no som. Aos poucos ele começa a ficar distorcido, com chiados, estouros de agudo e/ou grave e até misturado em algumas partes do vinil. Quando você começa a notar esses erros de sonoridade é bem provável que, salvo algumas exceções, sua agulha é chegando ao final da vida útil. 

Fotos: Diego Kloss

Quando isso acontecer... prepare o bolso. As agulhas originais não costumam ser baratas e nem fáceis de achar e, muitas vezes, você acaba tendo que optar por agulha de reposição, que é em conta e mais fácil de encontrar. Claro, não possuem a mesma qualidade da original, mas se bem escolhida, podem garantir um bom desempenho, qualidade e durabilidade.

No meu caso, a agulha branca da foto acima tem ponta de diamante e já tinha mais de dois anos de uso e muitas horas de audição. Optei por uma nova agulha de reposição de outra marca, mas também com ponta de diamante, no intuito de manter a qualidade, não gastar tanto e manter a cápsula magnética original da Stanton.

Posso afirmar com toda a certeza o som melhorou absurdamente, pois mesmo com os cuidados e limpeza periódicas que faço, a agulha estava gasta e a mola que sustenta o cantilever já estava bem frouxa, prejudicando bastante a audição.

Por isso, nesse post vamos primeiramente dar um breve pincelada no funcionamento da agulha, falar  sobre os tipos de cápsula e mostrar as formas que agulhas são sustentadas. Num segundo momento, vamos mostrar um tutorial de como fazer a substituição da maneira mais segura e correta possível, bem como trazer alguns ajustes importantes para se ter um melhor aproveitamento da agulha nova. Já tratamos desses ajustes com bastante detalhe no post sobre regulagens, mas vamos trazer aqui alguns pontos importantes, para ficar até mais didático, digamos assim.


Definições

Toda cápsula é constituída de uma agulha que faz a leitura dos sulcos, um cantilever que une a agulha ao corpo da cápsula e este corpo é fixado no shell do braço através de dois parafusos.


Agulhas

As agulhas dos toca-discos são feitas de um material bem duro, como a safira ou diamante e recebem um tratamento para que sua superfície fique extremamente lisa. No caso de discos estéreo, as laterais da agulha apoiam-se nas laterais do sulco. Quando a agulha fica gasta, ela adquire faces pontiagudas que destroem facilmente os sulcos do disco e precisam ser substituídas.

As agulhas de diferenciam primeiramente pelo tipo da cápsula e depois pelo tipo de polimento.

tempo-vida-util-agulha


Agulha cônica ou esférica

Agulha fonocaptora de secção transversal circular. Esse tipo de agulha é mais barato e fácil de fabricar. O diamante é fixo a uma haste de aço sem a necessidade de moldar precisamente o diamante. O pino de aço então é encaixado e colado no cantilever.

Agulha elíptica ou bi-radial

Agulha fonocaptora de seção transversal semelhante a uma elipse que emprega dois raios de circunferência diferentes.

Na esquerda uma agulha cônica e na direita uma elíptica 


Agulhas hiperelíptica ou "line-contact"

Existem ainda vários outros tipos de agulhas especiais, feitas com o objetivo de enfatizar certas características de captação das paredes dos sulcos dos discos, como as agulhas line-contact padrão, stereohedron, shibata, SAS, MicroRidge entre outras.


Cantilever

O Cantilever é a haste longa e fina que liga a agulha ao corpo. Ele pode ser feito de alumínio, berílio, fibra de carbono e cacto (no caso de algumas das cápsulas do fabricante americano SoundSmith).

A suspensão é onde o cantilever é assentado é a maneira da agulha ler os sulcos suavemente sem danificar os vinis.

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Cápsula

As cápsulas ou cartuchos de captação são projetados para ler as minúsculas modulações no sulco de um vinil e converter o movimento mecânico em um impulso elétrico que será amplificado por um sistema analógico de áudio. 

Cápsulas e agulhas antigas - Foto: Najuí C. Estrázulas

O corpo da cápsula pode ser feito de inúmeros materiais, como plástico, madeira, alumínio, material composto, entre outros. O importante é que o corpo consiga amortecer o sinal proveniente do atrito da agulha sem criar distorções não presentes no sulcos do vinil.


Tipos de cáspula quanto a captação

1) Cápsula de Cerâmica ou Cristal
 É modelo mais simples de cápsula, onde a captação de cada canal é realizada por uma pequena lâmina piezoelétrica (cerâmica). Geralmente tem uma faixa de frequência de resposta mais limitada (100 Hz - 10 kHz). São as cápsulas de baixa qualidade encontradas na maioria dos toca-discos de entrada e nos vinyl killers.

Para cápsulas de cerâmica ou cristal, as agulhas podem ser de ponta de safira ou de diamante, mas ambas são de polimento cônico.


2) Cápsula Magnética 
de Relutância Variável - lnduced Magnet (IM)

Nesse tipo de cápsula o ímã e a bobina são fixos num suporte. As vibrações são transmitidas a uma pequena lâmina que, ao vibrar, corta as linhas do campo magnético do ímã variando a indução sobre a bobina, acarretando a circulação de uma corrente e o sinal de áudio.

São as cápsulas são encontradas desde alguns toca-discos de entrada e toca-discos intermediários.

Para as cápsulas magnéticas, todas as agulhas são de diamante e se diferenciam pelo tipo de polimento. 


3) Cápsula Magnetodinâmica - Moving Magnet (MM)

Em uma cápsula moving magnet ou de magneto dinâmica (MM) o cantilever transfere as vibrações mecânicas captadas da ranhura do vinil pela cantilever diretamente para o ímã permanente. A variação do campo magnético que ele produz induz um “fluxo” magnético através dos pólos que, por sua vez, gera uma força eletromotriz nas bobinas fixas em proporção direta à vibração mecânica. Desta maneira, a bobina deve ser conectada a uma entrada de amplificador fono especial por meio dos terminais do toca-sicos para que a baixa tensão gerada pelo cartucho (normalmente 5 mV) seja aumentada para vários volts para acionar os alto-falantes. Todos os cartuchos MM têm uma saída relativamente alta e requerem uma impedância de carga de 47 k Ω para que a corrente flua, tornando-os compatíveis com a entrada phono básica encontrada como padrão em muitos amplificadores integrados. 

Em uma cápsula MC o cantilever tem mais liberdade de movimento, possibilitando que a agulha percorra com mais precisão os sulcos convertendo-os essas vibrações em sinal elétrico com muito mais eficácia. O resultado é um som com mais detalhes, recriação de espacialidade e uma melhor resposta nos extremos (grave e agudo).


4) Cápsula Moving Iron (MI)

Este tipo de gerador é semelhante ao moving magnet, exceto por ter um ímã e armadura muito mais leve em vez de um pequeno ímã permanente. Isso tem a vantagem de que as partes móveis do gerador podem ser feitas de ligas magnéticas leves e, portanto, ter menos massa, respondendo com mais precisão à parede do sulco. O cantilever transfere primeiro as vibrações mecânicas da ranhura do disco para a armadura oca e só depois o campo magnético induzido nele pelo grande ímã fixo acima induz um “fluxo” magnético variável através dos pólos que, por sua vez, geram uma força eletromotriz nas bobinas fixas em proporção à vibração mecânica.


5) Cápsula Dinâmica ou de bobina móvel - Moving Coil (MC) 

Como o próprio nome sugere, em vez de um ímã em movimento interagindo com uma bobina estacionária, esse tipo de gerador funciona ao contrário. Isso ainda satisfaz a Lei de Faraday porque um condutor que se move em um campo magnético estacionário ainda experimenta um fluxo magnético variável. Um grande ímã permanente é fixado e cria um campo magnético forte e uniforme na lacuna entre os dois pólos presos a ele. Suspensa por um amortecedor de borracha na lacuna está a armadura que carrega a bobina do gerador e esta, por sua vez, é conectada à ponta através do cantilever. À medida que a cantilever traça a ranhura do sulco, a bobina se move no campo magnético e uma força eletromotriz correspondente é gerado dentro dela. Como sua massa móvel está muito mais próxima do ponto de pivô, a inércia é reduzida e, portanto, tem uma resposta transitória superior em comparação com os tipos MM.

Para manter a massa baixa, a bobina contém apenas algumas voltas de fio - portanto, ela gera uma saída muito menor do que o imã do moving magnet (normalmente 0,5 mV). Por esta razão, os cartuchos MC requerem um estágio phono de alto ganho e uma impedância de carga mais baixa e, portanto, não podem ser usados ​​com uma entrada phono MM normal. Por ter baixa indutância e resistência interna, o gerador MC não é afetado pela capacitância de carga apresentada pelo estágio phono e pelas interconexões, proporcionando uma resposta de frequência mais plana e estendida. Os estágios phono MC geralmente oferecem uma variedade de opções de carregamento para personalizar o som do cartucho de acordo com o gosto.


6) Comparações

Em linhas gerais, as cápsulas MM são mais baratas e tem como principal característica saídas mais altas que as MC, não tendo problemas de capacitância e funcionando com a maioria dos pré de phono existentes, sejam eles simples ou sofisticados, mais antigos aos mais novos.

Quanto mais leve for a bobina de uma cápsula MC, menos fio está sendo utilizado nela, o que resulta em uma saída de tensão muito baixa, exigindo uma amplificação adicional, que acontece em pré de phono mais sofisticados (ou seja, o investimento é maior também no pré).

Outra exigência de uma cápsula MC é sua sensibilidade em termos de impedância de carga no circuito do pré de phono, exigindo que o mesmo tenha, além da entrada específica para cápsulas MC, opções de ajustes para diversas impedâncias. Caso contrário, não será possível extrair todo o potencial do investimento em uma cápsula MC.

Outra diferença crucial a ser considerada é fato de que na maioria das cápsulas MM  pode-se substituir apenas a agulha, com um simples encaixe, o que torna muito mais simples a manutenção e o custo de reposição. Já nas MC, essa possibilidade não existe – porque as bobinas móveis da mesma ficam junto à suspensão do cantilever. Dessa forma, toda a cápsula terá que ser trocada quando a agulha chega  ao fim da vida útil. E vamos combinar que os preços de cápsulas e agulhas novas de qualidade, originais ou de reposição, não são lá muito convidativos.


Tipos de cápsula quanto a compliância

1) Cápsula de baixa compliância

A cápsula de baixa compliância significa possui a suspensão do cantilever mais rígida e isso exigirá um braço mais pesado para que a agulha permaneça perfeitamente encaixada e dissipe corretamente as vibrações mecânicas captadas pela agulha, dando mais estabilidade mecânica e melhor qualidade sonora.

2) Cápsula de alta compliância

Já a de alta compliância tem a suspensão mais flexível funcionado melhor com braços mais leves, pois com um braço mais pesado a agulha terá dificuldade de leitura e de dissipação de vibrações, e pode facilmente danificar a agulha e o disco – além de prover uma qualidade sonora inferior por conta dessa incompatibilidade.


Troca da agulha

Como já vimos anteriormente não existe um tempo certo de vida útil, depende de inúmeros fatores e cada marca também tem sua "tabela" de durabilidade. É valido ressaltar que continuar com a agulha ruim, com problema no cantilever (suspensão frouxa) ou até torta pode arranhar e estragar os preciosos vinis. Por isso, se faz necessária a compra de um agulha nova original ou de reposição compatível com modelo da cápsula do seu toca-discos para efetuar a troca.


Antes de explanar acerca do assunto, é importante fazer algumas considerações:
  • Lembro que os métodos são apenas sugestões, assim a escolha por esses segue por sua responsabilidade. O site não se responsabiliza por qualquer dano material ocasionado pela aplicação incorreta das instruções e procedimentos.
  • É importante lembrar que o método descrito serve apenas para efetuar a troca de agulha com cápsula estilo induced magnet (não estou abrangendo os outros tipos nesse tutorial), se você por ventura, não tem conhecimento para mexer no toca-discos, contate uma assistência técnica.
  • É importante salientar que não sou audiófilo, nem engenheiro de som, por isso o que você vai encontrar aqui é um resumo do que eu encontrei na web e conversei com colecionadores e vendedores de vinil, além é claro, da minha própria experiência.
  • Esta página está em constante atualização, por isso se você tiver dúvidas ou sugestões, mande um email ou deixe um comentário.

Materiais

  • Agulha original ou de reposição nova compatível com a cápsula do toca-discos;
  • Gabarito para alinhamento do ângulo de tangência ou zenit (traking angle);
  • Chave de fenda compatível com tipo de parafuso que a cápsula está presa.

Tutorial

1) Prenda o braço do toca-discos no descanso.
2) Segure parte superior do braço com a mão direita e com a mão esquerda faça um pinça com dedo indicador e o polegar.


3) Puxe com muito cuidado a agulha segurando na parte plástica da agulha.


4) Retire a agulha nova da embalagem.


5) Fazendo novamente a pinça segura da parte plástica da agulha nova.


6) Insira a nova agulha no orifício da cápsula com extremo cuidado.


7) Certifique-se de inseriu a agulha até o final não deixando sobra. Se a a agulha estiver com sobra ou não entrar é porque não é compatível com a cápsula.
8) Ajuste do ângulo de tangência ou zenit (traking angle).
Existem modelos de gabaritos específicos para cada aparelho, mas se você não tiver o manual do seu toca-discos em mãos pode usar o modelo abaixo que o resultado será praticamente o mesmo.


9) Depois de imprimir o modelo (clicar no links mais adiante), faça um furo para o pino central do toca-discos e insira a folha de papel ali. 
10) Em seguida, leve o braço até o primeiro ponto de alinhamento, o mais longe do centro. Com a ponta da agulha quase tocando o ponto indicado para ela, coloque as laterais da cápsula alinhadas às linhas paralelas indicadas na folha – de acordo com a largura da cápsula. Você faz isso afrouxando um pouco os parafusos e apertando-os logo depois de mover a cápsula para regular com as linhas da folha.


11) Feito isso, leve a cápsula até o segundo ponto de alinhamento, o mais ao centro do disco. Se as laterais da cápsula estiverem alinhadas com as linhas da folha, o posicionamento da sua cápsula no shell está certo. Se as laterais estiverem um pouco fora, afrouxe os parafusos novamente e coloque a cápsula em um ponto médio entre as linhas do primeiro e do segundo ponto de alinhamento, porque dificilmente o alinhamento vai ficar igual nos dois pontos. 


12) Aperte os parafusos quando a cápsula estiver regulada no shell. Ajuste os parafusos da cápsula sem exageros. Apertá-los muito poderá causar deformações no corpo da cápsula ou no braço e favorecer ressonâncias ou criar problemas mais graves.


13) Faça o ajuste do contra-peso conforme o valor indicado pelo fabricante.
Com a agulha no descanso e destravada e o anti-skating no zero, gire o contrapeso (sentido horário: diminui o peso; sentido anti-horário: aumenta o peso) até que ele flutue paralelo ao prato.


14)  Segure com cuidado o contrapeso, e com a outra gire o anel com a escala numérica até que chegue na marca do zero. Depois, com apenas uma mão, gire o contrapeso no sentido anti-horário até que a escala numérica marque o peso determinado pelo fabricante da cápsula. Quanto mais pesado for o shell, maior será o contrapeso para não ocorrer desgaste da agulha e dos discos. Meio décimo de grama pode fazer a diferença no som. Se você perceber que agulha está leve demais e que está escapando do vinil, gire em sentido anti-horário e aumente um pouco o peso até nó máximo 3,5g. Tenha calma para encontrar esse equilíbrio.


Se o seu toca-discos tiver dois contrapesos - um para o braço e outro para definir o peso de trabalho da agulha - gire o contrapeso até que chegue ao peso especificado pelo fabricante da cápsula (se você não tiver o manual em casa, pode encontrá-lo na internet).
Se o braço não for regulado corretamente a pressão sobre a parede interior do sulco será maior que aquela sobre a parede externa, isso causa erros de traçado da agulha no sulco (diferencia entre canais) e gasta a agulha e os sulcos do vinil.

15) Gire o anti-skating até que ele atinja o mesmo valor do contrapeso da agulha, ou seja, 2,5g = 2,5 tracking. A partir daí, com um vinil rodando, observe se a agulha está deslizando mais para o centro do disco. Caso esteja, diminua o valor do anti-skating até que você não perceba mais isso.


Existem também alguns discos específicos para regulagem do anti-skating que não possuem sulcos. Para fazer a regulagem com esses discos, você deve escolher três pontos para colocar a agulha no disco: no começo próximo da borda, no meio e no final. Aumento e diminuindo o valor do anti-skating nesses três pontos, a agulha deve correr o menos possível para o centro. Essa regulagem precisa é um pouco mais complicada de fazer e exige mais conhecimento técnico, mas também é possível se você tiver o disco liso próprio para regulagem.

16) Depois desses três ajustes coloque um vinil limpo e comece a ouvi-lo: se perceber que um dos canais direito ou esquerdo não está saindo ou está distorcido refaça os alinhamentos e ajustes até o som sair perfeito. 
17) Alguns aparelhos tem indicador gráfico para saber se o sinal esta indo correto para as duas caxias, isso ajuda bastante a evitar erros.


18) Agora é só curtir o som da sua mais nova agulha.

Se o braço não for regulado corretamente, a pressão sobre a parede interior do sulco será maior que aquela sobre a parede externa, isso causa erros de traçado da agulha no sulco (diferencia entre canais) e gasta a agulha e os sulcos do vinil.
Algumas marcas, também chamados de vinyl killers, não possuem a regulagem do contra-peso e do anti-skating, além disso o desgastam a médio/longo prazo como você pode verificar no post Destruidores de vinil: toca-discos que detonam os vinis.
Como fazer a regulagem correta dessas duas peças fundamentais para vida útil da agulha, você vai encontrar no post Como regular e nivelar o toca-discos.

Lembre-se que cada toca-discos, cápsula e agulha possui um gabarito específico e eles são pagos. Porém você pode tentar alinhar com dois gabaritos grátis disponibilizados nos links abaixo. O ajuste segue por sua conta e risco.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gabarito_alinhamento.jpg
http://www.enjoythemusic.com/protractor3m.pdf

Um membro do Vinyl Engine desenvolveu um programinha bem interessante para imprimir um gabarito personalizado, de acordo com a distância de montagem do braço e o método de alinhamento escolhido:
http://www.conradhoffman.com/chsw.htm

Aqui o tópico onde ele apresenta e discute o programa:
http://www.vinylengine.com/phpBB2/viewtopic.php?t=16849 

Como já disse anteriormente também temos um tutorial completo sobre  Como limpar a agulha do toca-discos

Como limpar a agulha do toca-discos

Fizemos também análise sobre o tempo de vida útil das agulhas.

Também já temos os métodos de Limpeza de Vinis preconizados nesse blog que evitem que a agulha suje e prolongam sua vida útil. 


Outro fator bem importe é a qualidade dos vinis que você compra. Fique atento sempre aos critérios de avaliação internacional e sempre verifique o estado do vinil que você está comprando.
Vinis polidos, que foram limpos erroneamente limpos com silicone, grafite, graxa e outros produtos, danificam a agulha.

Fotos: Diego Kloss

Referências 

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