3.3.2. Geometriai torzítások

   Statikus követési hibának vagy geometriai torzításnak azokat az eltéréseket nevezzük, amelyek csupán a tű és a barázda alakjától függnek, s a barázda és tű mozgásától függetlenül, mintegy álló helyzetben is vizsgálhatók. Ezek a követési torzítások (tracing distortion; Spurverzerrungen) és a barázdaösszezáródási torzítások. (Klemmeffekt verzerrung). Amint az a 3.6. ábra felső részén látható, a vágóél minden időpillanatban merőlegesen érinti a barázda hossztengelyét, ezzel szemben az ábra középső részén, ill. a 3.7. ábrán az látható, hogy a szinuszos modulációjú barázda egyik szakaszán a gömbi tűfelület középpontjának helyzetét a külső barázdafalon egy késésben levő érintkezési pont szabja meg, míg a belső barázdafalon a vágóélhez viszonyítva időben még korai, tehát sietésben levő pont határozza meg. Mivel a szinuszgörbe inflexiós pontjára szimmetrikus helyzetben a késés és a sietés időbeli nagysága megegyezik, a félgömb középpontja a vágóél helyzetével egybeesik. A szinuszrezgés másik félhullámában a sietés késéssé, és a késés sietéssé válik. A szinuszhullám maximális és minimális csúcsánál a félgömb felület érintési pontjai ugyancsak egybeesnek a vágóél nyomvonalával. Összegezve: az oldalírás lejátszásakor tapasztalható oldalirányú követési torzítás a hangszedő kimenetén az f alapfrekvencia páratlan számú többszöröseivel (3f, 5f,...) megegyező frekvenciájú nemkívánatos jeleket kelt. Sztereo hangszedőknél ezek mindkét csatornában jelen vannak. Az oldalírási követési torzítás a tű lekerekítési sugarának megengedhető határokon belüli csökkentésével csökken.
   Még mindig az oldalírás elemzésénél maradva, az előbbi esetet vizsgáljuk meg a függőleges síkban is. Méretarányosra rajzolt 3.6. ábránkon látható, hogy modulálatlan barázdában vagy a maximális moduláció időpillanatában a tűről és a barázdáról készített A-A metszeten a tű az előző fejezetből már ismert helyzetben támaszkodik a barázdafalra. A szinuszhullám két csúcsértéke közötti szakaszon azonban a vágóél a moduláció erősségétől függően azonos mélységű, de keskenyebb barázdát vág (a vágóél pillanatnyi mozgásának iránya a barázda hosszirányával szöget zár be), másképpen megfogalmazva a barázdafalak által bezárt szög állandóan változik, méghozzá csökken. E keskenyebb barázdaszakaszon a tű kénytelen megemelkedni, ami m_v nagyságú vertikális modulációt jelent, ezt a B-B metszeten szemből is láthatjuk. Barázdazáródás egy szinuszhullámon belül kétszer következik be, miáltal a kiemelkedés frekvenciája az alaprezgésszám kétszerese lesz, s a torzítás matematikailag az alaphullám páros számú többszöröseivel (2f, 4f, ...) írható le. Mono hangszedő, amely csak a vízszintes síkbeli rezgéseket érzékeli, nem ad le barázdazáródásra visszavezethető torzítást. Sztereo hangszedő esetén függetlenül attól, hogy a belső vagy a külső barázdafal okozta-e a záródást, mindkét kimeneten egyformán megjelenik a torzított jel. E torzítás a tű hosszirányú méretének csökkentésével mérsékelhető. A barázdazáródásnak a torzításon kívül még jelentős tűkoptató hatása is van, az összezáródó barázdafalak miatt az önzárás határesete felé közeledő tű mozgatása ugyanis egyre nehezebb.
   Szintén csak sztereo hangszedők érzékenyek a mélységírás során előálló nyomvonaltorzításra. Létrejöttét a 3.8. ábra szemlélteti: a félgömb hegyű tű (pontosabban a tű barázdára merőleges alkotója) csak a szinuszrezgés csúcspontjában és völgypontjában érintkezik a barázdával, a közötte levő helyeken olyan pontok vezetik a tűt, amelyek kívül esnek a középpont vetületén. Ez a tény az ábrázolt helyzetben -t_v vertikális késést, a szinuszhullám folytatásában pedig ugyanennyi sietést jelent. Minthogy a késés és a sietés egy perióduson belül egyszer ismétlődik, a torzítás páratlan számú harmonikusokat is tartalmaz, de mivel az időeltérés mindkét esetben a középpont a_v értékű emelkedésével jár, ez páros sorszámú zavaró komponenseket kelt. A mélységírási nyomvonaltorzítás tehát az alapfrekvencia minden egész számú többszörösét tartalmazza. E három jellegzetes torzításfajta elemzése azt mutatta, hogy a felharmonikusok nagysága a növekvő sorszámmal erősen csökken, legzavaróbb a második és harmadik felhang.
   A tű és a barázda lemezsíkbeli geometriai kapcsolatán kívül még egy statikus torzításforrás rejtőzik a hangszedő rendszerben. A 3.2. ábrán azt feltételeztük, hogy a lejátszótű és a vágótű vertikális szöge megegyezik. Gyakori eset azonban, hogy a rosszul beállított tűnyomóerő miatt a lejátszótű vertikális szöge és ezzel együtt a tű mozgási síkja nem azonos a vágótű mozgási síkjával. E hiba miatt ugyancsak páros sorszámú harmonikusokban dúsul a kimenőjel.
   Végigtekintve e néhány torzításkeltő jelenségen, könnyen az a vélemény alakulhat ki a mechanikai hangrögzítésről, hogy azt szinte lehetetlen tökéletesen megoldani. Valójában ez nincs így, e torzítások megfelelő fogásokkal annyira csökkenthetők, hogy a hangszedőtől a hangszóróig terjedő teljes átviteli láncból nem a hangszedő torzítása lesz a legzavaróbb. A torzításcsökkentő műszaki megoldásokat két helyen lehet foganatosítani: a lemezvágás során központilag, vagy minden egyes lejátszókészüléknél külön-külön.