НЕ ПРЕТЕНДУЯ на истину. Мне кажется, в стремлении соответствовать всему и вся, "виниловоды" теряют связь с действительностью.
Если рассмотреть подвижную систему картриджа, то мы имеем несколько "компонент" (на практике их гораздо больше, наверное, я просто привожу первое пришедшее на ум):
- сила, действующая со стороны дорожки: фактически её можно рассматривать как императив, то есть
при нормальном положении вещей кончик иглы переместится на расстояние, "запрограммированное" в канавке пластинки, какая бы сила для этого не потребовалась;
- подвесная система (комбинация сопротивления изгибу кантилевера и упругости связки кантилевера с корпусом картриджа): в данном случае это - реактивная система, нелинейно передающая изгибный момент в зависимости от скорости перемещения иглы. Очевидно, свойства этой системы выбираются из: а) предельной скорости движения кончика (напрямую зависит от частоты) - скорее всего, значительное влияние начинается на скоростях, превышающих рабочие частоты картриджа; б) предельной амплитуды перемещения - рассчитывается из стандарта нарезки канавки с учётом инерции тонарма;
- инерция тонарма (ну, наверное, точнее будет говорить о моменте инерции): противодействующий перемещению момент силы, вызванный, собственно, инерцией массы тонарма. Как мы понимаем, в идеале этот параметр должен быть очень большим, чтобы на колебания иглы влияли только особенности подвесной системы, однако, проблема состоит в том, что, во-первых, нам необходимо-таки двигать тонарм за этот самый кончик иглы (или на следующей дорожке он выскочит из неё); во-вторых, достичь этого в бытовых условиях крайне проблематично. Момент инерции включает в себя массу с учётом расстояния до точки поворота (например, можно посмотреть
здесь). Соответственно, просто так складывать массы, как это приводилось чуть выше - не совсем правильно. Я думаю, точкой поворота для системы выбрана точка вращения тонарма, поэтому с некоторым натягом можно сказать, что массы картриджа и крепления находятся в точке приложения силы, что исключает элемент расстояния из формулы. Но это - на уровне интуиции. Серьёзно такими расчётами я не занимался.
Я встречал несколько описаний тонармов (в частности, установленного в мой Dual 5000), в них явным образом прописано, что эффективная масса приведена с учётом установленного штатно шелла.
Теперь по поводу резонансной частоты. Здесь - тоже большой загон. Мне кажется, производители используют этот параметр, чтобы экспериментально определить правильность условий для работы картриджа. Это не означает, что в других условиях картридж не будет работать или будет работать неправильно. Интервал резонансных частот изначально выбран исходя из того, что воспроизведение "низов" начинается примерно с 30-40Гц (ниже изначально предусматривался румбл-фильтр), а собственно "румбл", или механический рокот, в худшем случае доходил до 8-9Гц (я встречал на сайте Dual следующий подход: базовая частота вращения LP - 33 1/3, что соответствует 0,(5)Гц (для 45rpm - 0,75Гц). Эксцентриситет пластинки приводит именно к такой частоте, передаваемой на иглу картриджа. Просчитывалось также воздействие коробления типа "шляпа" (когда пластинка перегибается по диагонали в виде волны). При этом возникает частота в два раза превышающая частоту вращения пластинки (33 1/3 - 1,(1)Гц, 45 - 1,5Гц). Особенности стерео вызывают в каналах, при вертикальном смещении, квадратичные компоненты, соответственно 33 1/3 - 1,2Гц, 45 - 2,25Гц. Как правило, румбл-фильтр настраивается на 10Гц, и имеет 6дБ на октаву (октава - изменение частоты в 2 раза). Таком образом, для 33 1/3 ослабление на 30Гц будет около 28дБ, для 45 - 23дБ, что в большинстве случаев достаточно.). Таким образом, не существует никакой "оптимальной" частоты, этот оптимум может быть указан лишь для определённых условий, которые часто для современного состояния винила просто неактуальны. Соответственно, и интервал частот, к которому так рьяно все стремятся, вряд ли может являться сейчас ориентиром. Единственное, чего стоит избегать, так это перегрузки картриджа, когда существует инициирующая сила какой-либо частоты и резонанс находится близко к этой частоте. Тогда возможен перегруз картриджа и возникновение значительных неилнейных искажений.