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Gast-Beitrag von Detlef Rick


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Die „Kultmaschine“ Plattenspieler

Geschichte & Technik

Autor: Detlef Rick aka Rick Ski

Längst leben wir im Zeitalter von MP3s, iTunes Store und digitalen DJ-Systemen. Dennoch halten die vermeintlich veralteten Plattenspieler bei DJs und Musikliebhabern tapfer ihre Stellung. Sei es zum Abspielen regulärer Schallplatten oder als Controller via Timecode für digitale Vinyl-Systeme (DVS). Fakt ist, dass sie nach wie vor präsent sind und auch in absehbarer Zukunft nicht aus den Clubs und den Wohnzimmern verschwinden werden.  

Doch wie funktionieren diese angeblich so simplen Maschinen eigentlich? Dass Plattenspieler mehr sind als ein „Haufen“ zusammengesetzte Bauteile, wird spätestens klar, wenn es zu technischen Problemen kommt. Plattenspieler sind in Wahrheit raffiniert konstruierte Geräte, die seit ihrer Erfindung im Jahre 1887 ständig weiterentwickelt wurden. Wer sich einmal mit der Funktionsweise dieser Geräte beschäftigt hat, dem bleibt so manches technische Problem erspart. Außerdem kann man den Klang seines Setups leichter optimieren, wenn man weiß, an welchen Schrauben man zu drehen hat. Folgt uns also in die Welt der Plattenspieler!

GESCHICHTE

Emil Berliner, der das entsprechende Patent1887 anmeldete, gilt als Erfinder der Schallplatte. Die damalige Innovation, das Grammophon, war in der Lage, Schallereignisse über einen Schalltrichter auf eine flache, wachsbeschichtete Zinkscheibe aufzuzeichnen. Bei diesem Verfahren musste zunächst noch jede Schallplatte einzeln angefertigt werden. Später ging man dazu über, die Zinkscheiben durch reine Wachsscheiben zu ersetzen. Durch ein Elektrolyse-Verfahren wurde dann daraus eine sogenannte „Mutter“ hergestellt. Diese diente als Matrize zum Pressen von Schellackplatten. Jenes Vorproduktionsverfahren kommt in ähnlicher Form auch heute noch zum Einsatz.

Erfinder Emil Berliner
Emil Berliner gilt als der Erfinder der Schallplatte und des Grammophons! (Foto: Wikipedia)

Bereits zehn Jahre vor Emil Berliner, also im Jahr 1877, hatte der amerikanische Erfinder Thomas Alva Edison sein Patent für den Phonographen (griechisch für „Schall- oder Klangschreiber“), angemeldet. Hier wurde der Schall nicht auf einer Scheibe, sondern auf zinkbeschichteten Walzen aufgezeichnet. Beide Erfindungen konkurrierten miteinander, wobei sich Emil Berliners Grammophon aber auf dem neuen Markt durchsetzte. Der Phonograph gilt aber dennoch als Vorläufer des Grammophons und somit auch des Plattenspielers, wie wir ihn heute kennen. Sowohl die Verstärkung des Schalls über Schalltrichter als auch der Antrieb (meist über Federwerke) erfolgten bei den ersten Grammophonen rein mechanisch.

Thomas Alva Edison
Thomas Alva Edison 1878 mit Phonograph. (Foto: Wikipedia/ M.B. Brady)

Die frühen Schallplatten wurden im Gegensatz zu heute nicht aus Vinyl, sondern aus Schellack hergestellt. Daher werden diese heute noch Schellackplatten genannt. Sie sind nicht nur wesentlich schwerer als Vinylplatten, sondern auch viel zerbrechlicher. Schellackplatten haben eine Größe von 10 bzw. 12 Zoll und laufen bei einer Abspielgeschwindigkeit von 78 RPM (Revolutions per Minute = Umdrehungen pro Minute). Zu hören bekommt man auf diesen Platten ein Monosignal, das im Seitenschrift-Verfahren (mehr dazu später) aufgezeichnet wurde. Schellackplatten wurden von 1895 bis 1957 hergestellt. Anfang der Zwanziger Jahre kamen dann die ersten Grammophone mit elektrischem Antrieb und Tonabnehmer auf den Markt.

Die Einführung der Vinyl-Schallplatte Anfang der Fünfziger Jahre brachte einen Quantensprung an Klangqualität. Außerdem ermöglichten die mit 33 oder 45 RPM geringeren Abspielgeschwindigkeiten längere Tonaufnahmen, bei den alten Schellackplatten war die Abspiellänge auf etwa vier Minuten begrenzt. Mit der Einführung der HiFi-Norm und dem Füllschrift-Verfahren in den 60er Jahren verbesserte sich die Klangqualität der Schallplatte noch einmal deutlich. Von 1920 bis 1960 war sie als kommerzieller Tonträger sozusagen einzigartig. Aufgebrochen wurde dies zunächst durch die Compact Cassette (CC) und Mitte der Achtziger durch das auch heute noch allgegenwärtige Medium Compact Disc (CD).

Der Marktanteil der Plattenspieler ist seit den neunziger Jahren zwar gering, hat aber seit einigen Jahren wieder eine steigende Tendenz. Das liegt vor allen Dingen an Musikliebhabern und HiFi-Enthusiasten, die den Klang von Vinyl-Schallplatten dem von MP3s und Audios-CDs vorziehen. Natürlich darf man in diesem Zusammenhang die Zunft der DJs nicht vergessen. Hier kommt der Plattenspieler aufgrund der Haptik und dem direkten Kontakt zum Tonträger noch oft zum Einsatz. Für andere wiederum hat die Optik eines klassischen DJ-Arbeitsplatzes mit Plattenspielern & Mixer schlichtweg mehr Sex-Appeal als Controller oder CD-Laufwerke. Zudem genießen Geräte wie der 1200er von Technics in der Club-Landschaft längst Kultstatus.

Plattenspiler, Grammofon
Antikes Telefunken Grammophon (Foto:Detlef Rick)

TECHNIK

Konstruktionseinheiten des Plattenspielers

Wie schon der Vorläufer des heutigen Plattenspielers bestehen die aktuellen Modelle aus zwei grundlegenden Konstruktionseinheiten. Die Basis bildet das Antriebsaggregat, welches aus dem Chassis, dem Antrieb (Motor) und dem Plattenteller besteht. Zur Abtastung und Übertragung des Schallsignals dient der sogenannte Schallplattenabtaster, bestehend aus Tonarm und dem Tonabnehmer-System.

Plattenspieler, Reibradantrieb
Thorens TD 124 mit federnd aufgehängtem Chassis und Reibradantrieb (Foto: Flo Kaufmann)

Verschiedene Bauarten von Plattenspielern

Generell gibt es zwei verschiedene Bauarten von Plattenspielern. Zunächst wären da die Modelle, bei denen das Antriebsaggregat oder der Schallplattenabtaster federnd im Hauptchassis aufgehängt sind. Dies dient dazu, den Plattenspieler von Schwingungen von außen (Stöße, Körperschall, etc.), zu entkoppeln. Beispiel-Modelle dafür sind alte Thorens-, Garrad- und Dual-Plattenspieler.

Die zweite Bauform ist eine starre Konstruktion von Antriebsaggregat und Schallplatten-Abtaster. Um auch hier eine gute Entkopplung von Körperschall zu erreichen, sind die Füße des Chassis mit einer Dämpfung oder sonstigen entkoppelnden Vorrichtungen ausgestattet. Außerdem haben bei diesen Modellen sowohl das Chassis wie auch der Plattenteller eine relativ hohe Masse. Während für Hi-Fi-Enthusiasten gefederte Aufhängungen durchaus Sinn machen, eignet sich für DJs nur die zweite, starre Konstruktion. Grund dafür ist, dass bei gefederten Aufhängungen die Konstruktionseinheit (Plattenteller & Tonarm) des Gerätes zu „schwimmen“ beginnen, sobald die Schallplatte berührt oder zurückgedreht wird. Beispiele für die zweite Bauart mit einem starren Aufbau der Konstruktionseinheiten sind der Technics 1200/ 1210 MK II, der Vestax PDX 3000 MK II oder der Numark TT USB.

Turntable, Strarres Chassis
Gemini TT-1100 Plattenspieler mit starrem Aufbau der Konstruktionseinheiten (Foto: Detlef Rick)

Antriebsarten

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, das Drehmoment des Elektromotors auf den Plattenteller zu übertragen. Die wichtigsten Antriebsarten sind der Reibrad-, der Riemen- und der Direktantrieb.

Reibradantrieb

Beim Reibradantrieb wird die Kraft des Motors über eine Andruckrolle aus Gummi (Reibrad) auf den Plattenteller übertragen. Dieses Reibrad drückt mithilfe einer Feder sowohl gegen die Spindel des Motors wie auch gegen die Innenseite des Plattentellers. Durch eine Höhenverstellung des Reibrads können verschiedene Übersetzungen und somit verschiedene Abspielgeschwindigkeiten (33, 45 & 78 RPM) realisiert werden. Gebaut wurden Plattenspieler mit Reibradantrieb bis Anfang der 80er Jahre, typische Marken sind Dual und Philips.

Philips 603
Philips 603 mit Reibradantrieb (Foto: Detlef Rick)
Turntable, Mechanik
Reibradantrieb, Phillips Plattenspieler (Foto: Detlef Rick)

Der Name Reibradantrieb verrät, dass hier bei der Kraftübertragung eine Reibung (genauer: Rollreibung) entsteht, die unmittelbar auf den Plattenteller übertragen wird. Die dadurch entstehenden Schwingungen (Rumpelstörungen) erzeugen leichte Störgeräusche im Tonabnehmer, die das Nutzsignal überlagern. Daher gelten diese Laufwerke als qualitativ eher minderwertig. Sie sind somit für DJs trotz ihres oft recht hohen Drehmoments uninteressant.

Legendary DJ-Turntable
Das englische Modell Garrad 301. Einer der ersten professionell genutzten DJ-Plattenspieler überhaupt. Mit Reibradantrieb, variablem Pitch und separatem Tonarm. (Foto: Flo Kaufmann)

Riemenantrieb

Die Kraft des Motors wird bei Plattenspielern mit Riemenantrieb über einen Flachriemen aus Gummi von der kleineren Motor-Spindel auf eine größere Walze am Plattenteller übertragen. Diese Walze befindet sich entweder unterhalb oder wie bei High-End-Geräten am äußeren Rand des Plattentellers. Weil bei riemengetriebenen Laufwerken Motor und Plattenteller durch einen Gummiflachriemen getrennt sind, haben sie wesentlich geringere Rumpelstörungen als z.B. reibradgetriebene Ausführungen.

Numark, Beltdrive
Numark TT-USB mit Riemenantrieb(Foto: Detlef Rick)
Beltdrive Numark
Numark TT-USB mit Riemenantrieb (Antrieb) (Foto: Detlef Rick)

Ein wichtiges Qualitätsmerkmal hochwertiger, riemengetriebener Laufwerke ist ein geregelter Gleichstrommotor. In den wichtigen Punkten Drehzahlumschaltung, Gleichlauf und Feinregulierung des Pitchs liefert dieser wesentlich bessere Werte als ungeregelte Motoren. Zur Drehzahlregulierung ist an der Motorwelle zusätzlich ein Frequenzgenerator angebracht.   Plattenspieler mit Riemenantrieb sind grundsätzlich für Mix- und Scratch-DJs geeignet, allerdings mit ein paar Einschränkungen. Gegenüber direktangetriebenen Modellen haben sie oft den Nachteil, dass sie etwas langsamer auf Änderungen des Pitch-Reglers reagieren. Daher erfordert das Beatmatching bei diesen Plattenspielern etwas mehr Fingerspitzengefühl. Außerdem verschleißt aufgrund der erhöhten mechanischen Belastung der Antriebsriemen schneller als beim normalen Abspielen der Platten und muss öfters erneuert werden. Ein weiteres Argument spricht gegen riemengetriebene Laufwerke: In der Regel verfügen sie nämlich über keine „Bremse“, die ein schnelles Abstoppen des Plattentellers erlaubt.

In Sachen Drehmoment gibt es riemenangetriebene Plattenspieler, die direktangetriebenen durchaus das Wasser reichen können. Wenn man sich als DJ für ein solches Modell entscheidet, dann sollte dieser definitiv einen geregelten Gleichstrommotor haben.

Betdrive Prinzip

Prinzip Riemenantrieb (Foto: techniklexikon.net)

Direktantrieb

Beim Direktantrieb treibt ein geregelter Gleichstrommotor den Plattenspieler direkt und ohne Zwischengetriebe an. Da der Motor allein die Nenndrehzahlen von 33 & 45 RPM einhalten muss, werden bei dieser Bauart starke Motoren mit einem hohen Drehmoment verwendet. Jede Drehzahlabweichung wirkt sich direkt auf den Plattenteller aus. Für die Gleichlauf-Stabilisierung sorgen in der Regel aufwendige PLL-Regelkreise.

Hochwertige, direkt angetriebe Plattenspieler arbeiten mit kollektorlosen Gleichstrommotoren. Bei dieser Bauart bewegen Statorspulen einen Ringmagneten (Permanent-Magnet). Die sogenannten Hallsonden steuern dabei in Abhängigkeit von der Stellung des Plattentellers die Statorspulen. Die zur Regulierung nötige Steuerspannung erhält der Antrieb über einen Phasenvergleicher, der die Frequenzen eines am Motor befestigten Generators mit einer Referenzfrequenz abgleicht. Ein Quarzgenerator liefert diese Referenz, welche anschließend durch einen Referenzteiler geteilt wird. Dessen Teilerverhältnis ist umschaltbar und sorgt für die Umschaltung von 33 auf 45 RPM. Der Pitch-Regler nimmt beim Direktantrieb Einfluss auf die Frequenz des Quarzgenerators.

Direct Drive Numark
Variante 1 – Motor komplett im Chassis verbaut (Numark-1650) (Foto: Detlef Rick)
Numark Direct Drive
Variante 1 – Motor komplett im Chassis verbaut (Numark-1650) (Foto: Detlef Rick)

Bei direktangetrieben Plattenspielern werden zwei verschiedene Motorvarianten angeboten. Da wäre zunächst die Variante mit komplett im Chassis integriertem Motor. Bei diesen Modellen wird der Plattenteller direkt von der Motorspindel angetrieben. Beispiele hierfür sind der Numark TT-1650 und der Vestax PDX 3000 MK II. Alternativ können Motor und Plattenteller auch eine Einheit bilden. Hier sind lediglich die Stator- und Generator-Spulen fest mit dem Chassis verbunden. Diese bewegen einen Ringmagneten, der sich unterhalb des Plattentellers befindet. Exemplarisch hierfür sind die Technics SL-1200/1210-Serie und der Numark TT-500.

Technics Turntable
Variante 2 – Plattenteller als Teil des Motors (Technics 1210 MK II) (Foto: Detlef Rick)
Technics Turntable
Variante 2 – Plattenteller als Teil des Motors (Technics 1210 MK II) (Foto: Detlef Rick)
Technics Platter
Variante 2 – Plattenteller als Teil des Motors (Technics 1210 MK II) (Foto: Detlef Rick)

Aufgrund ihrer aufwendigen Technik haben quarzgeregelte, direktangetriebene Plattenspieler hervorragende Gleichlaufwerte (kleiner als 0,025 %). Durch ihre gute Hochlaufzeit und schnelle Reaktion auf Geschwindigkeitsänderungen sind sie für Mix- und Scratch-DJs am besten geeignet. Grundsätzlich kommen beide Bauarten (Variante 1 oder 2) für Mix- und Scratch-DJs infrage. Ich halte allerdings Variante 2 für ein Quäntchen besser, da die Kraftübertragung des Motors auf den Plattenteller noch direkter erfolgt. Außerdem ist das Lager des Plattentellers im Bedarfsfall leichter erneuerbar.

Plattenteller

Der Plattenteller hat die Aufgabe, die Schallplatte beim Abtastvorgang möglichst eben und schwingungsarm zu tragen. Allgemein gilt, dass schwere Teller aufgrund der Massenträgheit bessere Gleichlaufwerte haben. Zudem sind diese weniger anfällig für Körperschall. Im Gegensatz zu DJ- und Consumer-Geräten verfügen daher Turntables für den audiophilen Markt oft über sehr schwere Plattenteller, deren Gewicht im zweistelligen Kilobereich liegt. Allerdings benötigen sie auch teilweise mehrere Minuten, um aus dem Stand auf die vollständige Abspielgeschwindigkeit zu beschleunigen. Bei Plattenspielern für den Consumer- und DJ-Markt möchte man zum Transport weder ein Umzugsunternehmen beauftragen noch hat man die Zeit, so lange zu warten. Daher werden bei diesen Geräten leichtere Teller verbaut. Dennoch ist ihre Masse auch hier ein wichtiges Kriterium. Das Gewicht unterstützt den Gleichlauf und schützt vor Körperschall. Daher sollte bei einem guten DJ-Plattenspieler das Gewicht des Plattentellers gut auf das Drehmoment des Motors abgestimmt sein. Eine schnelle Hochlaufzeit ist u. a. wichtig, um einen Song auch ohne Leiereffekt aus dem Stand zu starten.

Außerdem sollte das Drehmoment so hoch sein, dass der Teller beim Anhalten der Platte ungehindert weiterläuft. Die sogenannte Slipmat (Filzmatte) wirkt dabei als eine Art Kupplung. Nach dem Loslassen der Platte läuft diese im Idealfall ohne Verzögerung weiter.  Laufwerke, die diese Kriterien erfüllen, sind u. a. der Technics SL 1210 MK II und der Numark TT-500. Diese beiden Modelle haben hochwertige Teller aus Aluminium-Druckguss, die von unten mit einer Gummimatte bedämpft sind. Diese sorgt zudem für die Schwingungsdämpfung.

Plattenteller für den DJ-Einsatz sollten generell so stabil sein, dass sie bei Berührungen der Platte wenig oder gar nicht nachgeben. Dies verhindert das Springen der Nadel. Ebenso wichtig ist die Toleranz der Lager von Plattenteller und Tonarm. Diese sollte möglichst gering sein. Haben diese zu viel Spiel, ist es wahrscheinlicher, dass beim Zurückdrehen der Platte die Abtastnadel­ aus der Rille hüpft.

Scully; Vinyl Mastering
Vinyl-Mastering Maschine der amerikanischen Marke Scully (Foto: Flo Kaufmann)

Schallplattenabtaster

Der Schallplattenabtaster besteht aus dem Tonarm und dem Abtastsystem. Er soll die Abtastnadel so in der Plattenrille führen, dass sie dieselben Bewegungen ausführt wie der Schneidstichel bei der Mastermaschine. Das bedeutet, dass die Abtastnadel im Grunde radial geführt werden muss.

Tonarme

Die einzigen Plattenspieler, die Schallplatten radial und somit auch ideal abtasten, sind Geräte mit einem Tangential-Tonarm. Ein Sensor überprüft hier die seitliche Bewegung der Nadel und steuert den (elektrischen) Vortrieb des Tonarms. Da dieser nicht manuell bewegt werden kann, sind diese Modelle für DJs generell ungeeignet.

Turntable, Tangelntial
Dual CST 100 Plattenspieler mit Tangentialtonarm.

Die zum Mixen am besten geeigneten Tonarme sind leichte Rohr-Tonarme mit einem SME- Schraubanschluss. Dieser ermöglicht einen schnellen Wechsel der Tonabnehmer. Es gibt zwei verschiedene Bauformen auf dem Markt: Gerade- und gekröpfte Tonarme: Beide sind kardanisch gelagert. Bei geraden Tonarmen entsteht beim Abtasten der Platte ein relativ großer, sogenannter Spurfehlwinkel. Dies führt wiederum zu Verzerrungen bei der Wiedergabe des Stereosignals. Um diesem Problem entgegenzuwirken, gibt es Tonarme, die über eine Kröpfung verfügen. Der Tonabnehmer wird dabei nach innen angewinkelt positioniert. Tonarme mit einer herkömmlichen Kröpfung sind mittlerweile fast völlig vom Markt verschwunden. Sogenannte „S-Shaped“ Tonarme haben allerdings den gleichen Effekt. Diese Bauweise wird u.a. beim Technics SL-1200 MK2 verwendet. Durch die „Kröpfung“ tritt allerdings ein Driften (Skating) des Armes hin zur Plattenmitte auf. Um diese Kraft zu kompensieren, verfügen die meisten Turntables über eine stufenlos regulierbare Antiskating-Funktion. Beim Scratchen sollte dieser Regler allerdings auf Null stehen, da durch das Hin- und Herbewegen der Platte wechselnde Kräfte in beide Richtungen entstehen.

Gerader Tonarm
Gerader Tonarm mit regulärer Kröpfung (Dual 1210 Plattenspieler) (Foto: Detlef Rick)

Darüber hinaus sorgt die Drifting-Kraft bei härterer Beanspruchung wie z.B. Scratching und Backspinning dafür, dass die Nadel schneller aus der Rille springt. Praktisch betrachtet sind gerade Tonarme für Scratch-DJs und Turntabelists besser geeignet. Allerdings muss man dafür klangliche Einbußen in Kauf nehmen. Audiophilen Anwendern sind S-Shaped Tonarme zu empfehlen.

Straight Tonearm
gerader Tonarm (Numark TT-500) (Foto: Detlef Rick)

Bei beiden Bauarten ist außerdem Folgendes zu beachten: Um den vertikalen Spurwinkel von etwa 20 Grad einzuhalten, sollte die Tonarmhöhe so eingestellt werden, dass der Arm bei Aufliegen der Nadel möglichst parallel zur Platte verläuft. Das Abtastsystem sollte außerdem so nah wie möglich (ohne unnötige Unterlegscheiben) auf der Headshell montiert sein, damit das Tonarmlager auf gleicher Höhe mit dem Drehpunkt der Abtastnadel liegt.Tipp: Falls man einen Plattenspieler mit S-Shaped Tonarm besitzt, aber dennoch die Vorzüge eines geraden Tonarmes nutzen möchte, kann man sich mit einem Trick behelfen. Moniert man ein Tonabnehmer nämlich um ca. 20 Grad gegen den Uhrzeigersinn auf der Headshell, so simuliert man effektiv einen geraden Tonarm. Die Nadel wird dann bei Scratch-Bewegungen nicht mehr so schnell springen. Natürlich entstehen so auch wieder klangliche Nachteile. Erfahrungsgemäß können DVS-Systeme wie Scratch Live und Traktor Scratch sehr gut mit dieser Verzerrung im Stereosignal umgehen.

S-Shaped Tonearm
S-Shaped Tonarm (Numark TT-500) (Foto: Detlef Rick)

Spurfehlwinkel, Skatingeffekt Kräfteverteilung beim Skating-Effekt (Quelle: Wikipedia/Dieter Stotz)

Abtastnadeln/ Tonabnehmersysteme

Die optimale Abtastnadel müsste die Form eines Schneidstichels haben, wie er beim Vinyl-Mastering zum Einsatz kommt. Dies würde aber die Platte zu sehr abnutzen. Deshalb weicht man auf andere Formen aus. Die Spitze üblicher Abtastnadeln besteht aus einem geschliffenen Diamanten oder einem Saphir. Letzterer verursacht hohe Abnutzungserscheinungen bei der Platte und kommt nur noch bei älteren Geräten zum Einsatz.

Bei den Diamantnadeln gibt es zwei Typen: die sphärische (kugelige) und die elliptische Nadelform. Die sphärische Nadelform hat eine größere Kontaktfläche zur Platte und kann deshalb mit höheren Auflagekräften verwendet werden.

sphärischer elliptischer schliff

Sphärischer (links) und elliptischer(rechts) Schliff in der Plattenrille (Querschnitt)

(Abbildung: Wikipedia/Nvog86)

Die elliptische Nadelform kommt dem Schneidstichel am nächsten, wird jedoch aufgrund der geringeren Kontaktfläche zur Platte mit kleineren Auflagekräften verwendet. Der Vorteil elliptischer Nadeln ist der, dass sie auch kleinen Rillenradien folgen und somit hohe Frequenzen besser wiedergeben. Sphärische Nadeln bleiben erfahrungsgemäß beim Scratchen und Zurückdrehen der Platte stabiler in der Rille.

DJs, die viel scratchen und mixen, sollten sphärische Nadeln benutzen. Solche, die nur wenig mixen und nie scratchen, sind aufgrund der besseren Klangqualität elliptische Nadeln zu empfehlen. Das gilt natürlich auch für Musikliebhaber und Hi-Fi-Enthusiasten. Wer auf der Suche nach einem Tonabnehmer zum Sampeln oder zur Vinyl-Digitalisierung ist, der sollte ebenso elliptische Nadeln verwenden.  

Ob es sich bei einer Abtastnadel um eine sphärische oder eine elliptische handelt, verrät bei vielen Herstellern ein aufgedrucktes „S“ oder „E“.  Sollte das nicht der Fall sein, hilft in der Regel ein Blick in die technischen Daten.

Für einen optimalen Klang bei der normalen Wiedergabe von Platten sollte man das vom Hersteller angegebene Mindestauflagegewicht (zwischen 7-20 mN) nicht unterschreiten. Die Nadel verliert ansonsten bei höheren Amplituden immer wieder kurzeitig den Kontakt zur Rille, was zu Verzerrungen oder zu Wiedergabesprüngen führen kann.

Gerade als Scratch-DJ oder Turntablist arbeitet man oft oberhalb des vom Hersteller angegebenen idealen Auflagegewichts. Dennoch ist es zu empfehlen, das Auflagegewicht immer nur so hoch einzustellen, wie es aktuell benötigt wird, denn generell gilt: Ein höheres Auflagegewicht bedeutet auch eine größere Abnutzung von Nadel und Vinyl!

Ein wichtiges Merkmal von Abtastsystemen ist die Aufhängung der Abtastnadel und die Masse der Nadel bzw. des Nadelträgers. Bei „Scratch“-Systemen sollte die Aufhängung relativ hart sein, damit beim Hin- und Herbewegen der Platte keine tiefen Störfrequenzen entstehen. Außerdem muss der Nadelträger relativ dick sein, damit er beim Zurückdrehen der Platte nicht abknickt. Tonabnehmer wie Ortofon OM Pro oder Shure M-447 erfüllen diese Kriterien. Bei High End-Tonabnehmern, die nicht zum Scratchen gedacht sind, verhält es sich genau umgekehrt. Hier sollte der Nadelträger eine möglichst geringe Masse haben und über eine weiche Aufhängung verfügen.

Die Schwingungen der Abtastnadel werden im Tonabnehmer getrennt in linken und rechten Kanal in elektrische Spannungen gewandelt. Da sich die beiden Kanäle überlagern können, sollte der Wert der sogenannten Übersprechdämpfung möglichst hoch sein. Ein empfohlener Mindestwert ist 20 dB bei 1 kHz.

Wandler-Prinzipien

Es gibt zwei Bauarten von Wandlern: Keramik- und Magnetwandler.

Keramik-Tonabnehmersysteme

Die Keramiktonabnehmersysteme machen sich den Piezoeffekt zunutze. Sie haben zwar eine höhere Ausgangsspannung (0,5-2V) als Magnettonabnehmer, sind aber aufgrund ihres hohen Auflagegewichts und ihrer leicht verzerrten Wiedergabe für den DJ-Bereich uninteressant. Bis zum Anfang der 80er Jahre noch weit verbreitet, werden sie heute nicht mehr hergestellt.

Keramik Tonabnehmer
Keramiktonabnehmersystem der Marke Philips (Foto: Detlef Rick)

Magnet-Tonabnehmersyteme

Qualitativ hochwertige Abtastsysteme basieren auf dem Induktionsprinzip. Diese unterteilen sich wiederum in zwei Typen. Moving Coil (MC) und Moving Magnet (MM).

MC Tonabnehmer Moving Coil Tonabnehmer (Abbildung: soundfountain.com)

Bei MM-Systemen bewegt die Nadel zwei Magneten, die jeweils in zwei getrennten Spulen eine Spannung erzeugen (rechter und linker Kanal). Ein MC-System hingegen ist genau umgekehrt konstruiert. Die Nadel bewegt hier zwei getrennte Spulen in einem Magneten. Das Prinzip (Induktionsprinzip) wird aber bei beiden genutzt: Ein Magnet, der in einer Spule bewegt wird, erzeugt („induziert“) eine Spannung. Diese kann nach Verstärkung als Musik, Sprache oder Geräusch über die Lautsprecher wahrgenommen werden. MC-Systeme haben im Gegensatz zu MM-Systemen einen kleineren Innenwiderstand und eine um 20 dB kleinere Ausgangsspannung. Da sie spezielle Vorverstärker benötigen, die in regulären Mixern und Vorverstärkern nicht vorzufinden sind, sind sie für DJs ungeeignet. MM-Systeme haben einen Innenwiderstand (Impedanz) von ca. 500-2000 Ohm und eine Ausgangsspannung von 2-6 mV. Je größer die Ausgangsspannung, desto „lauter“ ist natürlich auch der eigentliche Tonabnehmer. Dies ist für DJs immer von Vorteil, da man im Live-Einsatz so immer mehr Reserven zur Verfügung hat und der Gain-Regler des Mixers nicht zu sehr beansprucht werden muss.

Moving Magnet (MM) – Systeme sind daher die am weitesten verbreiteten Tonabnehmer, während Moving Coil (MC) – Systeme fast nur noch im High-End-Bereich zum Einsatz kommen.

MM Tonabnehmer Moving Magnet Tonabnehmer (Abbildung: soundfountain.com)

Es gibt, abgesehen von eher herstellerspezifischen Sonderformaten, zwei Bauarten von Tonabnehmern auf dem Markt. Tonabnehmer zur Headshell-Montage und Komplett-Systeme. Beide Bauarten nutzen zur Befestigung am Tonarm einen SME-Bajonettverschluss. Dieser ist seit langem Standard bei Plattenspielern. Er ermöglicht ein schnelles Auswechseln der Tonabnehmersysteme.

Bei Headshell-Tonabnehmern findet man auf der Rückseite vier farbig markierte Anschlüsse:

  1. rechter Kanal (Rot)
  2. linker Kanal (Weiß)
  3. Masse (Grün)
  4. Erdung (Blau)

Diese Anschlüsse werden durch ca. 1,5 cm lange Kabel mit den Kontakten der Headshell (Halterungen für Tonabnehmer mit SMS-Anschluss) verbunden. Dadurch kann der eigentliche Tonabnehmer flexibel an verschiedenen Positionen der Headshell montiert werden. Bei Komplett-Systemen ist das konstruktionsbedingt nicht möglich.

RIAA Norm Kennlinie nach RIAA-Norm (Abbildung: Wikipedia/Iainf)

Da die Ausgangsspannung von magnetischen Tonabnehmern nur relativ gering ist, gibt es zusätzlich zur Masse noch einen Erdungsanschluss. Dieser hat Kontakt mit dem Plattenspielerchassis. Über ein separates Erdungskabel wird dieses dann mit dem Mixer bzw. dem Verstärker verbunden. Dies ist besonders wichtig, da zum störungsfreien Betrieb alle Elemente in der Signalkette das gleiche Potential aufweisen müssen. Ansonsten wird die Verbindung von Spulen, Kabeln und Kondensatoren leicht zum Empfangsgerät für Störsignale wie Netzbrummen oder ukrainische Langwellensender.

Concorde Ortofon
Komplett-Tonabnehmersystem Ortofon Concorde DJ-S (Foto: Detlef Rick)

Das Stereosignal, das am Abtastsystem anliegt, wird über Leitungen innerhalb des Tonarms direkt an die Ausgänge des Plattenspielers geführt. Mixer und Verstärker arbeiten intern mit Spannungen von ca. 500 mV, daher muss das Signal durch einen Entzerrvorverstärker aufbereitet werden. Dort wird neben der Aufholverstärkung der Frequenzgang des Signals verändert und somit die Frequenzverzerrung der Schneidkennlinie wieder rückgängig macht. Der Frequenzgang wird beim Vinyl-Mastering nämlich absichtlich verzerrt, um erstens den Signal/ Rauschabstand zu verbessern und zweitens größere Modulationen zu ermöglichen. Dadurch können Platten „lauter gepresst“ werden. Diese Entzerrung der Kennlinie erklärt auch, warum man einen Plattenspieler nicht an einen regulären Audioeingang, sondern stets an einen Phono-Vorverstärker anschließen muss. Die allgemein gebräuchliche Norm der Ver- und Entzerrung dieses Signals nennt man die RIAA-Kennlinie.

Shure M-44-7
Headshell mit SME-Bajonettverschluss und Tonabnehmersystem Shure M-44-7. Der Tonabnehmer wurde hier um etwa 20 Grad verdreht montiert. Dies dient zur Simulation eines geraden Tonarms bei einem S-Shaped Modell (Foto: Detlef Rick)

FAZIT

Wer beim Kauf eines Plattenspielers auf die im Text beschriebenen Merkmale achtet, wird sicher leicht das Modell finden, das für ihn am besten geeignet ist. Ein besseres Verständnis seiner Funktionsweise hilft außerdem generell, Fehlerquellen schneller zu finden und zu beseitigen. Eines sollte hier klar geworden sein: Plattenspieler waren und sind raffiniert konstruierte Geräte, die zur optimalen Handhabung ein Mindestmaß an Hintergrundwissen erfordern. Wer aber nun glaubt, alles hierüber zu wissen, der liegt falsch. Themen wie die Flankenschrift (Stereoschrift), Nass-Abspielen von Schallplatten, Schneidgeschwindigkeit und vieles mehr könnten Anlaß für einen zweiten Teil dieses Plattenspieler-Artikels werden. Ganze Fachbücher wurden darüber geschrieben und mehr würden unseren begrenzten Rahmen sprengen. Außerdem liegt der wahre Spaß in der praktischen Anwendung. Also, ran an die Decks und lasst die Platten rotieren!

Euer,

Detlef Rick aka Rick Ski

Dieser Artikel wurde ebenfalls auf folgender Website veröffentlicht:

Der Maschinenraum (Tonstudio & Audioproduktion, Köln)

Literatur zum Thema:

Titel: Plattenspieler – Die neuen Kultmaschinen Autor: Ulli Zauner Verlag: Bhv Titel: Phonotechnik, Autor: Dr. Richard Verlag: Zierl Verlag

Speziellen Dank an: Flo Kaufmann

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4 Gedanken zu “Gast-Beitrag von Detlef Rick

  1. Toller und sehr ausführlicher Artikel. Ich plane auch die Anschaffung eine Plattenspielers. Hauptsächlich um Raritäten wie Maxi-Singles und auch deren B-Seiten etc. aus den 80ern zu digitalisieren. Ich habe da noch etliche Aufnahmen, die man schlicht nicht auf CD erwerben kann. Und das Ergebnis soll am Ende schon sehr gut sein. Nun weiß ich schon einmal etwas mehr, was ich beim Kauf beachten muss 🙂

  2. Vielen Dank für diese ausführliche Präsentation die sicherlich bei vielen „Einsteigern“ kaum noch Fragen offen lässt! Es ist schön zu erleben, dass sich die schwarze Scheibe nicht tot bekommen lässt – entgegen aller Unken-rufe noch vor einigen Jahren. Auch die Schellackplatte, auf die du zu Beginn ja schon eingegangen bist, findet vermehrt neue Freunde die Spaß an den nostalgischen Klängen haben.

    Neben auch von dir gezeigten Plattenspielern die sich für das Format 78 RPM eignen, besteht oft der Wunsch die zerbrechlichen Scheiben ganz stilecht auf einem Grammophon abzuspielen. Bevor man sich aber den „Plattenspieler von Opa“ zulegt, bit es auch da einiges zu beachten. Dieser Artikel gibt ein paar Hinweise und Tipps: http://grammophon-platten.de/page.php?507

    • Hallo Analog! Vielen Dank für dein Lob. Ich finde das Thema Schellackplatten auch sehr interessant, da diese u.a. die Vorläufer der heutigen Vinylscheiben sind und einen unverwechselbaren eigenen Klang haben. Danke für deinen Link, bzw. sehr informativen Artikel! Beste Grüße, Detlef aka DJ Rick Ski

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