Plattenspieler

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Ein (Schall-)Plattenspieler ist ein elektrisches Gerät zum Abspielen von Schallplatten. Der Plattenspieler löste die Geräte Grammophon und Phonograph ab, im Vergleich zu diesen geschieht bei ihm die Abtastung und Wiedergabe nicht rein Mechanisch, sondern auf elektrischem Weg mithilfe eines Tonabnehmers.

Funktionsweise[Bearbeiten]

Tonabnehmer und Nadel[Bearbeiten]

Mithilfe einer Nadel, welche der Rillenauslenkung folgt und somit deren Modulation in Schwingungen umwandelt, wird die Platte abgetastet. Bis in die 1960er-Jahre waren Saphirnadeln üblich, welche auch später noch in presiwerten Modellen zum Einsatz kamen. Saphirnadeln haben die Eigenschaft, die beim Schneiden eingesetzte Verzerrung selbständig zu entzerren, auch das Ausgangssignal ist vergleichweise stark. Bei Diamantnadeln hingegen ist eine zusätzliche Entzerrung und (Vor-)verstärkung duch einen Phono-Vorverstärker nötig.

Der zweite Teil des Tonabnehmers wird auch Generator genennt. Es existieren zwei verschiedene, elektrische Verfahren, die Schwingungen der Nadel in ein elektrisches Signal umzuwandeln:

Moving Magnet[Bearbeiten]

Am gegenüber der Nadelspitze liegenden Ende der Nadel befindet sich ein kleiner Magnet, welcher durch seine Bewegung eine Spannung in die feststehenden Spulen des Geneators induziert. Tonabnehmer dieser Bauart haben meist wechselbare Nadeln. Die Ausgangsspannung liegt üblicherweise bei 2mV bis 6mV an 47kOhm.[1] Die meisten Vollversärker und DJ-Mixer sind für diese Art ausgelegt.

Typische Vertreter

Moving Coil[Bearbeiten]

Bei dieser Bauart ist die Spule beweglich am Nadelträger montiert und induziert Spannung in feststehende Magneten. Die induzierte Spannung ist deutlich geringer als beim MM-System, üblicherweise liegt sie im Bereich von 0.1mV bis 0.5mV an 30 Ohm bis 500 Ohm. Aufgrund der geringeren Masse des Nadelträgers wird diesen Systemen oftmals eine höhere Klangqualität als MM-Systemen zugesprochen. Da diese jedoch von vielen Faktioren und letztendlich der Gesamtkonstruktion des Tonabnehmers abhängig ist, kann man dies nicht pauschalisieren.

Typische Vertreter

Tonarm[Bearbeiten]

Am Tonarm ist der Tonabnehmer befestigt und wird durch diesen durch die Rille geführt. Ein Ausgleichgewicht am hinteren Ende des Arms bestimmt die Auflagekraft des Tonarms. Es existieren verschiedene Arten von Tonarmen, die bekanntesten sind Radialtonarme und Tangeltialtonarme.

Radialtonarm[Bearbeiten]

Der Radialtonarm ist um eine Achse außerhalb des Plattentellers drehend gelagert. Bei der Abtastung fährt er damit einen Radius ab, was dazu führt, dass der Winkel zur Rille nicht konstant bleibt, es entsteht, abhängig von der Position auf der Platte, Spurfehlwinkel. Der Tonabnehmer wird deshalb schräg am Tonarm befestigt (*gekröpft"), sodass er an zwei Positionen tangential zur Rille steht, somit also an genau zwei Stellen der Platte keine zusätzliche Verzerrung erzeugt. Diese Punkte sind so gewählt, dass über die gesamte Spieldauer die Verzerrungen durch Spurfehlwinkel minimiert werden. Das Einstellen geschieht mithilfe einer Überhanglehre für einen bestimmten Tonarm bzw. einer Einstellschablone. Üblicherweise (nach DIN) liegen die Nulldurchgänge auf einem Radius von 62,5 und 117,5 mm[2]. Da Schallplatten verschieden weit zum inneren Ende hin geschnitten sind, gibt es keinen absoluten Mindestradius. Daher sind auch die Nulldurchgänge der Schablonen verschieden, DIN geht von einem innteren Radius von 57,5 mm aus, wohingegen der IEC-Standard nur 60,3 mm zulässt, woraus sich Nullstellen bei 66 und 121 mm ergeben. Obwohl ein Mindestradius von 60 mm bei den meisten LP-Pressungen, abgesehen von einigen Compilations mit extremer Laufzeit, gegeben ist, machen die DIN-Werte insbesondere beim Abspielen von 7" Singles Sinn. Es existieren auch spezielle Schablonen zur Optimierung der Nulldurchgänge auf 7" Singles.

Tangentialtonarm[Bearbeiten]

Um den Problemen des Spurfehlwinkels und den dadurch entstehenden Verzerrungen zu entgehen, setzt man Tangentialtonarme ein. Ein solcher Tonarm ist tangential zur Plattentellerachse auf einem Schlitten gelagert und tastet somit die gesamte Schallplatte ohne Spurfehlwinkel ab. Die Bewegung ist damit dieselbse, die der des Schneidestichels beim Schallplattenschnitt zurücklegt. Anfangs wurde der Arm über einen Servomotor, welcher den Tonarm nachführt, bewegt. Inzwischen ermöglichen hochpräzise Mechaniken und die durch Technologien wie der Luftkissenlagerung geminderte Reibung Systeme ohne zusätzlichen Motor. Hierbei reicht die Nachführkraft ("Trackingkraft, Tracking Force") aus, um die Nadel durch die Rille zu führen. Dabei ist der Tonarm ohne Spiel gelagert und nicht mehr seitlich verdrehbar, sondern folgt der Rille exakt gerade nach innen.

(Anti-)Skating[Bearbeiten]

Durch die Reibung der Nadel in der Plattenrille entsteht bei der Abtastung eine Kraft, die aufgrund der bei Radialtonarmen nötigen Drehung ("Kröpfung") des Tonabnehmers nicht vollständig vom Tonarmlager aufgenommen werden kann. Die tangentiale Gesamtkraft teilt sich in zwei senkrecht zueinander stehende Kräfte auf. Der größere Teil wirkt in Richtung des "gedachten Tonarms", also der Linie zwischen Tonarmlager und Nadelspitze, die kleinere, im rechten Winkel dazu stehende, wirkt zum Platteninneren. Durch die Kröpfung weicht allerdings die tatsächliche Rillentangente von der Linie des "gedachten" Tonarms ab, die dabei verbleibende Restkraft zieht den Tonarm in Richtung Plattenmitte. Eine fehlende Kompensation würde daher dazu führen, dass die Nadel nicht in der Mitte der Rille liegt, sondern an die linke Rillenflanke gedrückt wird, was eine einseitige Abnutzung dieser zur Folge hätte. Es handelt sich dabei also nicht, wie vielfach angenommen, um eine durch durch die Einwärtsbewegung des Tonarms entstehende Fliehkraft oder ähnliches.

Zur Kompensierung dieser Kraft existieren verschiedene Vorrichtungen, die allesamt den Tonarm in Richtung Plattenäußeres ziehen. Bei den meisten Tonarmen ist dies mit einer einstellbaren Feder gelöst, bei wiederrum anderen gleicht ein kleines, hängendes Gewicht die Skating-Kraft aus. Da die Skating-Kraft abhängig vom verwendeten Nadelschliff ist, existieren oftmals mehrere Skalen zur Einstellung des Anti-Skating in Abhängigkeit der Auflagekraft für den jeweiligen Schliff. Eine oftmals empfohelene Einstellungsmethode sieht vor, mit einer leeren Platte mit glatter Oberfläche den Wert so einzustellen, dass der Tonarm weder nach innen noch nach außen driftet. Dies ist allerdings nicht wirkungsvoll, da die Kraft eine andere ist, wenn die Nadel in einer Rille läuft[3]. Es existieren daher Einstellplatten, welche ein stetig im Pegel ansteigenes Monosignal ausweisen. Dabei muss das Anti-Skating so lange verstellt werden, bis beide Kanäle zeitgleich zu verzerren beginnen. Die Nadel befindet sich dann in der Rillenmitte und die Abtastfähigkeit ist mit Eintreten der Verzerrungen erreicht bzw. überschritten.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. PhonoPhono.de.
  2. Tonarm- und Tonabnehmer-Justage, HiFi-Wohnraumstudio Dipl.-Ing. Wolfgang P. Odenthal
  3. Beschreibung der Testschallplatte "Vinyl Essentials - The Ultimate Pickup Test Record" von image hifi