Phonograph Cartridges SHURE Europe GmbH Headquarters Europe, Middle East & Africa Applications...

Phonograph CartridgesPhonograph Cartridges

SHURE Europe GmbH

Headquarters Europe, Middle East & Africa

Applications

Wannenäckerstraße 28

D-74078 Heilbronn

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Fax: +49-7131-7214 - 14

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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

Modulation der RilleModulation der Rille

Drei verschiedene Modulationsarten

vertikale Modulation - Tiefenschrift

laterale Modulation - Seitenschrift

45° Stereo Modulation - 45°-Schrift

Vertikale Modulation - TiefenschriftVertikale Modulation - Tiefenschrift

Variation der Rillentiefe

die Nadel bewegt sich senkrecht zur

Schallplatte

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

Stereo - 45°-SchriftStereo - 45°-Schrift

Eine Rille enthält zwei Audiosignale (L+R)

jede Flanke enthält einen Kanal

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.

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

Bilder einer Stereo-RilleBilder einer Stereo-Rille

Bilder einer Stereo-RilleBilder einer Stereo-Rille

Modulation des rechten Kanals

Modulation des linken Kanals

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

Bilder eines SchneidstichelsBilder eines Schneidstichels

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

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:

Signal-EntzerrungSignal-Entzerrung

Frequenzgang beim Schreiben und Abspielen

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

TonarmTonarm

Schwenk-Tonarm

Nadel bewegt sich auf einer

Kreisbahn

Tangentialer Tonarm

Nadel bewegt sich auf einer

Geraden

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

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

TangensfehlerTangensfehler

Durch Verwendung eines S- oder J-förmigen Tonarms

kann den Tangensfehler verringert werden.

Tonarm AusrichtungTonarm Ausrichtung

Mit Hilfe eines Winkelmessers kann der Tangesfehler

minimiert werden

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

„„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

„„Skating Kraft“Skating Kraft“

Skating Kraft verstärkt die

Wiedergabe des linken Kanals

Abhilfe:

Anti-Skating-Kraft

„„Anti-Skating-Kraft“Anti-Skating-Kraft“

Verschiedene Arten zur Erzeugung der Anti-Skating-

Kraft

Tonarm Resonanz DämpfungTonarm Resonanz Dämpfung

Ohne eine Dämpfung der Tonarmresonanz kann die

Nadel springen

Tonarm Resonanz DämpfungTonarm Resonanz Dämpfung

Mit einer Dämpfung bleibt die Nadel in der Rille

SystemeSysteme

Mehrere Tonabnehmersysteme:

Moving Coil (MC)

Moving Magnet (MM)

Halbleitertechnik

Piezoelektrische Systeme

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.

Moving Coil SystemMoving Coil System

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

SHURE V15SHURE V15

Hauptbestandteile:

1. Ausleger

2. Diamantspitze

3. Magnet

4. Magnetpole

5. Spulen für L und R

6. Ausgangsstecker

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.

HalbleiterelementHalbleiterelement

Ansicht eines Halbleiterelementes

Piezoelektrische SystemePiezoelektrische Systeme

Ein piezoelektrischer Kristall erzeugt eine elektrische

Spannung bei einer Deformation

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.

NadelformenNadelformen

Die Nadel soll nur die Rillenwände berühren und nicht

den Rillenboden:

sphärisch (kugelförmig)

biradial

elliptisch

„micro-ridge“

Sphärischer NadelschliffSphärischer Nadelschliff

Der Rundschliff wurde als

erstes entwickelt

und wird immernoch am

häufigsten verwendet.

Frontansicht

Querschnitt

Sphärischer NadelschliffSphärischer Nadelschliff

Grenzen des sphärischen

Schliffs:

Die Modulation wird im inneren der

Platte sehr eng, so dass bei einer

kugelförmigen Nadel Verzerrungen

auftreten.

Biradialer NadelschliffBiradialer Nadelschliff

Die Auflagefläche wurde

verkleinert.

Durch die kleineren Ausmaße in

Laufrichtung kann die Nadel

schnelleren Modulationen besser

folgen.

Frontansicht

Querschnitt

Elliptischer NadelschliffElliptischer Nadelschliff

Der elliptische Schliff ist eine

Weiterentwicklung des biradialen. Frontansicht

Querschnitt

Micro-RidgeMicro-Ridge

1983 entwickelte SHURE die „Micro-Ridge“-Nadel

Durch ihre besondere

Form kann diese Nadel

der modulierten Rille

sehr schnell folgen

FootprintsFootprints

Frontansicht SeitenansichtFootprint

Sphärisch

Biradial

18 m 18 m

18 m 10 m

Elliptisch

Micro-Ridge

11 m 5 m

75 m 3,8 m

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.

Verschlissene NadelnVerschlissene Nadeln

leicht verschlissene Nadel

stark abgenutzte Nadel

sehr stark abgenutzte Nadel

beschädigt die Schallplatte

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.

TrackabilityTrackability

„Trackability“ - Diagramm der V15 Typ IV

FrequenzgangFrequenzgang

Zwei physikalische Eigenschaften beeinflussen den

Frequenzgang

Die Spule

Die Resonanzfrequenz des Feder-Masse-Systems (Ausleger,

Dämpfung)

FrequenzgangFrequenzgang

Die Spule bildet einen Tiefpass (rote Kurve)

Der mechanische Schwingkreis einen Bandpass (blau/türkis)

DJ TonabnehmerDJ Tonabnehmer

Turntablist

Club/Rave

Dance

StandardHouse/Techno

HiFi TonabnehmerHiFi Tonabnehmer

Audiophile Music Lover

Value 78 RPM

VersatiltiyV15VxMR M97xE M94E MP94E

M92E

M70BX M78S