唱頭是模擬系統最重要的部件，它是萬里江河的源頭，唱頭的品質決定整套音響系統的最終表現。在分析，唱頭工作原理與結構之前，先簡單的對唱頭類型做一個介紹。唱頭的主流產品類型是電磁式，其中包括：1動圈式MovingCoil (MC)， 2動磁式Moving，Magnet(MM)，3動鐵式Movinglron (MI)三種，此外還有其他一些類型：1壓電式PiezoelectricCrystal(PC)， 2電容式Capacitive，3光電式Photoelectric。簡單的了解了唱頭的類別之后，我們來看看這些唱頭不同的工作原理。首先必須確認的是，無論哪一種類型的唱頭，都是把機械能轉換為電能的換能器，只是換能的方式有所不同而已。

電磁式唱頭放唱時，由于針尖和唱紋的相對運動而產生振動，針尖通過針桿帶動線圈、磁鐵或鐵芯振動與線圈、磁鐵或磁鐵與線圈切割磁力線，從而產生電流信號。不同強弱。不同音品、不同快慢的音樂信號構成不同的振動，這些復雜的振動構成不同的電流信號。壓電晶體式唱頭是對壓電組件施以壓力后產生電流訊號。電容式唱頭以電極間電容量的變化產生電流信號。光電式唱頭則是利用光通量產生電流信號。

就目前而言，電磁式唱頭的電聲指標符合高保真系統的要求，放唱品質比較理想。壓電式唱頭由于循跡力過高，對唱片損傷太大。電容式唱頭的輸出特性很難與刻紋刀的輸出特性取得一致，再者檢波器的調整也比較困難。而光電式唱頭的換能結構過于煩瑣，微型燈泡和光敏器件的供電對信號的干擾很難克服。

通過以上對各種不同唱頭的工作原理的分析，我們可以得知電磁式唱頭電聲指標有著明顯的優勢，而壓電式、電容式和光電式唱頭有著不易克服的缺陷，現在也很少有產品出售，因此后面我們就不再詳述。

電磁式唱頭的結構

動圈唱頭的結構是磁鐵固定于唱頭殼體，線圈繞制在針桿上。動磁唱頭與動圈唱頭的磁鐵與線圈的安裝正好相反，線圈固定在唱頭殼體上，磁鐵固定在針桿末端。動鐵唱頭的磁鐵和線圈都是固定的，在兩者間隙之間一塊與針桿末端相連的鐵芯。動圈唱頭的振動體是線圈，動磁唱頭的振動體是磁鐵，動鐵唱頭的振動體是鐵芯。因此它們的名稱是由唱頭的振動體來命名的。

電磁式唱頭的部件

唱頭的個頭雖小，但構架還挺復雜。部件包括：1針尖、2針桿、3懸掛、4磁鐵、5鐵芯6線圈、7引出線、8輸出腳、9殼體等。

針尖是唯一直接與唱紋接觸的部件，它的優劣決定一個唱頭的主要因素，針尖可以說是唱頭的眼睛。針尖是跟隨唱片的演變而發展的。唱片的唱紋單元非常小，因此對針尖的要求自然也非常高。針尖的形狀和材料是針尖最重要的兩項指標。針尖有三種基本的形狀設計，圓錐形，橢圓形和線性形。圓錐形針尖在設計加工上沒有什么難度，其成本低廉，適配一些中低級唱頭。圓錐形針尖與唱紋的橫向接觸面較寬，在與唱紋接觸時，不是線接觸而是面接觸。因此針尖瞬時振動含蓋的是一個時段。具體的說這個為S秒時端本應該是在s秒內先后完成不同音頻振動，而圓錐形針尖拾取下卻在小于S秒內混合同時完成不同音頻振動。這樣瞬態信息就會模糊，相位當然也不精準，音樂表現的折扣再所難免。

橢圓形針尖是針對圓錐形針尖的缺陷而改進的設計。橢圓形針尖采用雙曲線雙軸向結構，曲面日值比圓錐形針尖要小的多，這樣針尖與唱紋的橫向接觸面小了60％以上，而縱向接觸增加了30％。橢圓形針尖的出現是針尖設計的重大變革，它從根本上改變了唱頭的品質。如今，橢圓形針尖已在中高檔唱頭上普遍使用。新型的線性形針尖把針尖設計和加工提高到高級水平。線性形針尖是在橢圓形針尖的基礎上更精細的制作。它與唱紋接觸的曲面很小，因此線性形針尖拾取振動的還原特性十分理想。凡使用線性形針尖的唱頭都有寬闊平坦的頻率曲線。更有甚者，一些極品唱頭，用8個曲面組成的超線性的針尖非常接近唱片刻紋刀，高頻響應寬至100kHz。這是針尖設計加工領域一個極至的水平。

針尖的材料基本上都是使用鉆石。鉆石又分人造鉆石和天然鉆石，無論人造鉆石還是天然鉆石都有硬度級別差。目前人造鉆石已普遍使用，但硬度還不夠理想，用在中高檔唱頭上，有較高的性價比。天然鉆石的硬度最高為莫氏10，鉆石的莫氏值是鉆石的價值的最重要的因素，硬度越高越是珍貴。對針尖而言，硬度越高獲得的頻率越寬。可是硬度越高的鉆石也越難加工，自然價格也更加昂貴。

針桿是連接針尖與線圈(或磁鐵)的部件，能否將針尖振動準確的傳輸給線圈(或磁鐵)，針桿起著決定性的作用。影響針桿品質的兩大要素是針桿的形狀和材質。針桿的長短、粗細、形狀都會影響其傳輸特性。長針桿振幅大，可以獲得較高的效率，信噪比高，動態范圍大。短針桿振幅雖小，但剛性高，對頻寬有利．有很好的順性。針桿過長也有諧振點寬的缺點，針桿太短效率太低。合理的長度設計取決于和唱頭其它各部件的綜合特性的協調。同理．針桿的粗細也是各有利弊，設計時也要遵守綜合特性的協調原則。針桿的形狀非常有講究，普通的是等徑圓桿設計，針尖安裝處為鴨嘴狀。圓桿有較好的剛性和抗外界干擾能力，易于加工。為了減輕針桿的質量，一般采用空心桿，在保證足夠剛性的情況下，盡量減少針桿的壁厚。任何材料都有自身的諧振頻率，針桿也不例外。為了有效的減少針桿諧振的干擾，改變針桿形狀是一個途徑。針桿還有采用異型截面的U字形設計、兩種不同金屬材質復合型的設計、在針桿內填充阻尼材料的設計，也有不以為然的實心棒設計。無論針桿形狀如何，他們的目的是一致的：足夠的剛性和盡可能低的質量以及極佳的振動傳導特性。

針桿的材料對針桿的性能有著同樣的重要作用。針桿的主流材料是鋁合金、金屬硼和鈹合金。鋁合金的比重約2．7克／立方厘米，金屬硼的比重是2．34克／立方厘米，鈹合金的比重最輕只有2．0克／立方厘米左右。鋁合金制作針桿成本低，物化特性也不錯，適合普通唱頭針桿的制作。金屬硼和鈹合金的物化特性要比鋁合金好得多，用于中高檔的唱頭，效果非常顯著。不過這三種材料的一個共同的特點，其分子結構都是平齊排列，一旦折彎就無法復原，一經修正即刻斷裂。在使用中一定要倍加小心。除了以上的針桿材料，還有一些特殊的材質的針桿。極少數的超高檔的名貴唱頭，針桿的材料使用紅寶石、藍寶石甚至動用鉆石來制作，其豪華程度可見不一般！至于聲音是否與其高昂的價值同步高攀，實在不得而知了。針桿材料的選擇也是與針桿形狀設計宗旨一樣，圍繞著剛性和輕質、及振動傳導特性做文章。唱頭生產廠家在設計唱頭時，針桿形狀設計與材質的選擇是同步進行的。

唱頭的針桿懸掛很小，非常不起眼。它的作用是負責針桿的支撐與阻尼，是唱頭的重要部件。針桿懸掛的設計與制作要求非常高。針桿懸掛的制作材料主要是橡膠，無論天然橡膠還是合成橡膠，都要求耐溫、耐老化、穩定少變的彈性系數。針桿懸掛是我們不太注意，也無法知曉其具體參數的唱頭部件，但從使用經驗來看，高檔唱頭的針桿懸掛壽命可達5年、10年、甚至20年，而中低檔唱頭的壽命只有2—3年而已。這足以說明針桿懸掛材料的差別。針桿懸掛材料的好壞具體的表現是：唱頭在使用過程中和使用一段時間后，懸掛橡膠過軟，有時在額定的循跡力下，唱頭的殼體底部已經蹭到唱片，即使減少針壓也無濟于事：相反，也有懸掛橡膠過硬的例子，失去應有阻尼彈性，時常跳槽；這是懸掛橡膠劣化的兩種典型表現。在環境溫度變化下，也有如上兩種現象。具體到聲音的表現上，前者是音像模糊，后者是聲音干澀尖銳。而好的懸掛橡膠不僅經久耐用，而且在大溫差下仍然保持穩定的阻尼彈性，音質自然就有保障。

無論是哪一種電磁式唱頭，都離不開磁鐵，磁鐵是換能器件必不可少的部件。隨著新型材料的日益發展，磁體的磁場均勻性和效率有了很大的提高。這對唱頭指標的提高有著很大的意義。唱頭使用的磁鐵有不少種類，釹磁鐵、釹鐵硼磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、釤鈷合金磁鐵、鉑合金磁鐵。不論這些磁鐵的成分如何，其設計目的是一致的，磁體要小、效率要高、磁場均勻性要好、溫度系數要穩定，因為環境溫度上升的時候，磁場強度會下降。

唱頭線圈是直接產生電流和輸出電流的核心部件。線的材質、線徑與設計要求有著直接關系。高純度無氧銅是最基本的線圈材質，純銀線和鍍銀線是一些高檔唱頭的首選，但這未必說銅線就不好，好的唱頭是要看綜合設計的合理性：當然價格也是一個因素。不同形式的唱頭對線圈的要求是不一樣的。動磁和動鐵唱頭因為線圈為固定安裝結構，線圈可以粗一些，繞組可以多一些；動圈唱頭則相反，纏繞在針桿上的線圈不能過重，要滿足這個要求，線圈繞組要少，線徑要細。一般動圈唱頭線圈使用的線徑只有0．05毫米，最細的只有0．02毫米，還不到頭發直徑的一半。由于動圈唱頭的線圈又細又少，所用的線材的材質要求非常高，極低的線阻是首要條件，純銀線和鍍銀線優良的導電特性成為動圈唱頭線圈的主要選擇。我們知道，動圈唱頭的線圈是纏繞在針桿上的，但實際上并非直接纏繞，線圈需要一個與針桿連接的骨架．線圈是纏繞在骨架上的。

一個唱頭的針尖。針桿、懸掛、磁鐵、線圈再完美，如果忽視了引出線和輸出腳，那也將前功盡棄。一般密封式唱頭的線圈引出線就是線圈線頭直接和輸出腳焊接，一些裸式設計就要另用一段略粗一些的線來連接線圈與輸出腳。由于在裸式設計中太細的引出線很容易碰斷，引出線的直徑通常在0．1—0．3毫米之間，材質一樣不能馬虎，與線圈應該相當。輸出腳是唱頭的最后“出口”，高純度無氧銅、鍍銀和純銀是不同檔次唱頭的選擇。因為更換插拔和防止氧化的需要，輸出腳需要鍍層。鍍金是通常的做法，鍍銠應該是比較理想的，只是成本要高一些。

唱頭的殼體既有一定的物理特性又是唱頭整體外觀的主要表現者。唱頭殼體的外觀多姿多彩，造型各異，它體現出廠家的審美理念。我們無法對藝術做絕對界定與評判。喜歡什么樣外觀的唱頭殼體，只有自己選擇了。唱頭殼體材料主要有兩大類，即金屬和非金屬。金屬的有鋁合金。不銹鋼、金屬鈦、銅等；非金屬有ABS工程塑料、烏木、玻璃鋼、瑪瑙石和翡翠石的，還有一些混合材料的。這些琳瑯滿目的唱頭殼體材料，都與廠家的設計有關，主要是諧振點的設置，還有唱頭總成的質量，這與唱臂的配合有關。除此以外，唱頭殼體的加工精度尤其重要，唱頭殼體頂部的平整程度對唱頭方位角和垂直循跡角有直接的影響。