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Phonograph CartridgesPhonograph Cartridges
SHURE Europe GmbH
Headquarters Europe, Middle East & Africa
Applications
Wannenäckerstraße 28
D-74078 Heilbronn
Tel: +49-7131-7214 - 0
Fax: +49-7131-7214 - 14
eMail: [email protected]
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ÜbersichtÜbersicht
Modulationen der Schallplattenrille
Schneideverfahren / Entzerrung des Signals
Tonarm (verschiedene Prinzipien / Fehler)
„Tracking“ und „Skating“ Kräfte
Verschiedene Tonabnehmer Systeme
Nadelschliff
„Trackability“
SHURE Produktübersicht
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Modulation der RilleModulation der Rille
Drei verschiedene Modulationsarten
vertikale Modulation - Tiefenschrift
laterale Modulation - Seitenschrift
45° Stereo Modulation - 45°-Schrift
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Vertikale Modulation - TiefenschriftVertikale Modulation - Tiefenschrift
Variation der Rillentiefe
die Nadel bewegt sich senkrecht zur
Schallplatte
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Laterale Modulation - SeitenschriftLaterale Modulation - Seitenschrift
Die Rille wird in der Plattenebene ausgelenkt
Die Nadel bewegt sich auf der Plattenoberfläche
Vor der Stereotechnik war diese Modulation üblich
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Stereo - 45°-SchriftStereo - 45°-Schrift
Eine Rille enthält zwei Audiosignale (L+R)
jede Flanke enthält einen Kanal
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Warum 45°-Schrift???Warum 45°-Schrift???
Eine weitere Möglichkeit ein Stereosignal in eine Rille zu
schreiben wäre einen Kanal vertikal, den anderen lateral
zu schreiben.
nicht Mono - kompatibel zur üblichen Seitenschrift.
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Stereo - Mono - KompatibilitätStereo - Mono - Kompatibilität
Was passiert, wenn eine Mono-Platte mit einer Stereo-
Nadel abgespielt wird?
Das Stereo-System erwartet das Signal unter einem
Winkel von 45°. Die Rille wurde jedoch lateral
geschnitten.
Das Ausgangssignal erreicht nur 71%
vom dem eines Mono-Systems
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Bilder einer Stereo-RilleBilder einer Stereo-Rille
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Bilder einer Stereo-RilleBilder einer Stereo-Rille
Modulation des rechten Kanals
Modulation des linken Kanals
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Bilder einer Stereo-RilleBilder einer Stereo-Rille
Stereo-Signal - Phase = 0°
Stereo-Signal - Phase = 180°
Eine Stereo-Modulation kann unter bestimmten Umständen gleich aussehen wie eine Tiefen- oder Seitenschrift
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Bilder eines SchneidstichelsBilder eines Schneidstichels
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Die DrehzahlDie Drehzahl
Die ersten Schallplattenspieler hatten keine elektrische
Verstärkung. Um genügend Ausgangsspannung zu
erzielen war eine hohe Umdrehungszahl - 78 rpm -
notwendig.
Die heute Übliche Drehzahlen sind:
33,3 rpm - Langspielplatte
45 rpm - (Maxi) Singles
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Signal-EntzerrungSignal-Entzerrung
Tiefe Frequenzen erfordern eine große Auslenkung der
Nadel
großer Rillenabstand
Hohe Frequenzen hätten sehr kleine Auslenkung der Nadel
sehr kleiner Signal-Rauschabstand
Ohne Entzerrung des Audiosignals:Ohne Entzerrung des Audiosignals:
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Signal-EntzerrungSignal-Entzerrung
Frequenzgang beim Schreiben und Abspielen
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Phono - VorverstärkerPhono - Vorverstärker
Das Signal, das die Tonnadel abtastet muß bei der
Wiedergabe entzerrt werden um auf den ursprünglichen
Frequenzgang zu kommen.
Dies geschieht gewöhnlich im Vorverstärker des
Vollverstärkers oder in einem externen Entzerrer
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TonarmTonarm
Schwenk-Tonarm
Nadel bewegt sich auf einer
Kreisbahn
Tangentialer Tonarm
Nadel bewegt sich auf einer
Geraden
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TonarmTonarm
Schwenk-Tonarm
- Tangesfehler
- hohe Masse
+ kann schnell versetzt
werden
+ einfacher Aufbau
Tangentialer Tonarm
- kann nur sehr langsam
versetzt werden
- sehr aufwendiger
Aufbau
+ kein Tangesfehler
+ geringe Masse
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TangensfehlerTangensfehler
Der Schreibstichel bewegt sich immer tangential zum
Plattenradius. Beim Abspielen mit einem Schwenk-
Tonarm ist dies jedoch nur an einem Punkt der Fall.
Tangesfehler nur anPunkt A null
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TangensfehlerTangensfehler
Durch Verwendung eines S- oder J-förmigen Tonarms
kann den Tangensfehler verringert werden.
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Tonarm AusrichtungTonarm Ausrichtung
Mit Hilfe eines Winkelmessers kann der Tangesfehler
minimiert werden
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Tonarm AusrichtungTonarm Ausrichtung
Einstellung an zwei verschiedenen Punkten.
Ist es nicht möglich an beiden Punkten eine parallele Einstellung zu
erzielen so ist der innere Punkt zu wählen
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„„Skating Kraft“Skating Kraft“
Die Skating Kraft resultiert
aus den Geometrien und
der Reibungskraft zwischen
Nadel und
Plattenoberfläche. Sie
versucht die Nadel zur
Plattenmitte hinzuziehen
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„„Skating Kraft“Skating Kraft“
Skating Kraft verstärkt die
Wiedergabe des linken Kanals
Abhilfe:
Anti-Skating-Kraft
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„„Anti-Skating-Kraft“Anti-Skating-Kraft“
Verschiedene Arten zur Erzeugung der Anti-Skating-
Kraft
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Tonarm Resonanz DämpfungTonarm Resonanz Dämpfung
Ohne eine Dämpfung der Tonarmresonanz kann die
Nadel springen
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Tonarm Resonanz DämpfungTonarm Resonanz Dämpfung
Mit einer Dämpfung bleibt die Nadel in der Rille
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SystemeSysteme
Mehrere Tonabnehmersysteme:
Moving Coil (MC)
Moving Magnet (MM)
Halbleitertechnik
Piezoelektrische Systeme
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Moving CoilMoving Coil
Die Spule bewegt sich in einem homogenen Magnetfeld.
Die Ausgangsspannung ist proportional zu der Geschwindigkeit des
Spule beziehungsweise der Änderung des magnetischen Flusses.
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Moving Coil SystemMoving Coil System
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Ein Magnet bewegt sich in einem homogenen Magnetfeld.
Bewegt sich der kleine Stabmagnet (2) zwischen den Polen so ändert
sich der magnetische Fluß und in der Spule wird eine Spannung
induziert.
Moving MagnetMoving Magnet
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SHURE V15SHURE V15
Hauptbestandteile:
1. Ausleger
2. Diamantspitze
3. Magnet
4. Magnetpole
5. Spulen für L und R
6. Ausgangsstecker
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Halbleiter SystemeHalbleiter Systeme
Die Nadel überträgt die Schwingungen auf zwei hoch
dotierte Halbleiter deren Widerstand sich durch die
Verformung ändert.
Die Ausgangsspannung ist eine Funktion des Widerstandswertes.
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HalbleiterelementHalbleiterelement
Ansicht eines Halbleiterelementes
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Piezoelektrische SystemePiezoelektrische Systeme
Ein piezoelektrischer Kristall erzeugt eine elektrische
Spannung bei einer Deformation
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NadelnNadeln
Da die Nadel den einzigen Kontaktpunkt zwischen Platte
und Abspielsystem darstellt, kann der Klang nicht besser
werden, als vom Tonabnehmer geliefert.
Die Tonqualität hängt daher sehr stark von der Qualität
der Nadel ab.
Genauer gesagt: hängt davon ab, wie exakt die Nadel
dem Schnitt auf der Platte folgen kann.
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NadelformenNadelformen
Die Nadel soll nur die Rillenwände berühren und nicht
den Rillenboden:
sphärisch (kugelförmig)
biradial
elliptisch
„micro-ridge“
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Sphärischer NadelschliffSphärischer Nadelschliff
Der Rundschliff wurde als
erstes entwickelt
und wird immernoch am
häufigsten verwendet.
Frontansicht
Querschnitt
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Sphärischer NadelschliffSphärischer Nadelschliff
Grenzen des sphärischen
Schliffs:
Die Modulation wird im inneren der
Platte sehr eng, so dass bei einer
kugelförmigen Nadel Verzerrungen
auftreten.
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Biradialer NadelschliffBiradialer Nadelschliff
Die Auflagefläche wurde
verkleinert.
Durch die kleineren Ausmaße in
Laufrichtung kann die Nadel
schnelleren Modulationen besser
folgen.
Frontansicht
Querschnitt
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Elliptischer NadelschliffElliptischer Nadelschliff
Der elliptische Schliff ist eine
Weiterentwicklung des biradialen. Frontansicht
Querschnitt
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Micro-RidgeMicro-Ridge
1983 entwickelte SHURE die „Micro-Ridge“-Nadel
Durch ihre besondere
Form kann diese Nadel
der modulierten Rille
sehr schnell folgen
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FootprintsFootprints
Frontansicht SeitenansichtFootprint
Sphärisch
Biradial
18 m 18 m
18 m 10 m
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Elliptisch
Micro-Ridge
11 m 5 m
75 m 3,8 m
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Verschlissene NadelnVerschlissene Nadeln
Die Nadel wird mit der Zeit an den Berührungsstellen
abgeflacht.
Dadurch dringt sie tiefer in die Rille ein was zu größeren
Rauschen führt (am Boden der Rille sammeln sich
Verschmutzungen).
Scharfe Kanten an der Nadel zerstören die Schallplatte.
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Verschlissene NadelnVerschlissene Nadeln
leicht verschlissene Nadel
stark abgenutzte Nadel
sehr stark abgenutzte Nadel
beschädigt die Schallplatte
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TrackabilityTrackability
„Trackability“ (Abtastfähigkeit) ist ein Maß für die
Gesamtleistungsfähigkeit eines Tonsystems
Die wichtigste Größe ist dabei die Auflagekraft und damit
die „Tracking“-Kraft, die durch die Reibung entsteht.
Jede Nadel hat ihre optimale Auflagekraft
Die Form der Abtastnadel wirkt sich ebenfalls auf
„Trackability“ aus.
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TrackabilityTrackability
„Trackability“ - Diagramm der V15 Typ IV
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FrequenzgangFrequenzgang
Zwei physikalische Eigenschaften beeinflussen den
Frequenzgang
Die Spule
Die Resonanzfrequenz des Feder-Masse-Systems (Ausleger,
Dämpfung)
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FrequenzgangFrequenzgang
Die Spule bildet einen Tiefpass (rote Kurve)
Der mechanische Schwingkreis einen Bandpass (blau/türkis)
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DJ TonabnehmerDJ Tonabnehmer
Turntablist
Club/Rave
Dance
StandardHouse/Techno
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HiFi TonabnehmerHiFi Tonabnehmer
Audiophile Music Lover
Value 78 RPM
VersatiltiyV15VxMR M97xE M94E MP94E
M92E
M70BX M78S