Phonograph 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: support@shure.de

Übersicht Modulationen der Schallplattenrille Schneideverfahren / Entzerrung des Signals Tonarm (verschiedene Prinzipien / Fehler) „Tracking“ und „Skating“ Kräfte Verschiedene Tonabnehmer Systeme Nadelschliff „Trackability“ SHURE Produktübersicht

Modulation der Rille Drei verschiedene Modulationsarten vertikale Modulation - Tiefenschrift laterale Modulation - Seitenschrift 45° Stereo Modulation - 45°-Schrift

Vertikale Modulation - Tiefenschrift Variation der Rillentiefe  die Nadel bewegt sich senkrecht zur Schallplatte

Laterale 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°-Schrift Eine Rille enthält zwei Audiosignale (L+R)  jede Flanke enthält einen Kanal

 nicht Mono - kompatibel zur üblichen Seitenschrift. 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 - 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-Rille

Bilder einer Stereo-Rille Modulation des rechten Kanals Modulation des linken Kanals

Bilder 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 Schneidstichels

Die 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-Entzerrung Ohne Entzerrung des Audiosignals: Tiefe Frequenzen erfordern eine große Auslenkung der Nadel  großer Rillenabstand Hohe Frequenzen hätten sehr kleine Auslenkung der Nadel  sehr kleiner Signal-Rauschabstand

Signal-Entzerrung Frequenzgang beim Schreiben und Abspielen

Phono - 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

Tonarm Schwenk-Tonarm Tangentialer Tonarm Nadel bewegt sich auf einer Kreisbahn Tangentialer Tonarm Nadel bewegt sich auf einer Geraden

Tonarm 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

Tangensfehler 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 an Punkt A null

Tangensfehler Durch Verwendung eines S- oder J-förmigen Tonarms kann den Tangensfehler verringert werden.

Tonarm Ausrichtung Mit Hilfe eines Winkelmessers kann der Tangesfehler minimiert werden

Tonarm 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“ 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 verstärkt die Wiedergabe des linken Kanals Abhilfe: Anti-Skating-Kraft

„Anti-Skating-Kraft“ Verschiedene Arten zur Erzeugung der Anti-Skating-Kraft

Tonarm Resonanz Dämpfung Ohne eine Dämpfung der Tonarmresonanz kann die Nadel springen

Tonarm Resonanz Dämpfung Mit einer Dämpfung bleibt die Nadel in der Rille

Systeme Mehrere Tonabnehmersysteme: Moving Coil (MC) Moving Magnet (MM) Halbleitertechnik Piezoelektrische Systeme

Moving 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 System

Moving Magnet 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.

SHURE V15 Hauptbestandteile: 1. Ausleger 2. Diamantspitze 3. Magnet 4. Magnetpole 5. Spulen für L und R 6. Ausgangsstecker

Halbleiter 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.

Halbleiterelement Ansicht eines Halbleiterelementes

Piezoelektrische Systeme Ein piezoelektrischer Kristall erzeugt eine elektrische Spannung bei einer Deformation

Nadeln 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.

Nadelformen Die Nadel soll nur die Rillenwände berühren und nicht den Rillenboden: sphärisch (kugelförmig) biradial elliptisch „micro-ridge“

Sphärischer Nadelschliff Der Rundschliff wurde als erstes entwickelt und wird immernoch am häufigsten verwendet. Frontansicht Querschnitt

Sphärischer Nadelschliff Grenzen des sphärischen Schliffs: Die Modulation wird im inneren der Platte sehr eng, so dass bei einer kugelförmigen Nadel Verzerrungen auftreten.

Biradialer Nadelschliff Die Auflagefläche wurde verkleinert. Durch die kleineren Ausmaße in Laufrichtung kann die Nadel schnelleren Modulationen besser folgen. Frontansicht Querschnitt

Elliptischer Nadelschliff Der elliptische Schliff ist eine Weiterentwicklung des biradialen. Frontansicht Querschnitt

Micro-Ridge 1983 entwickelte SHURE die „Micro-Ridge“-Nadel Durch ihre besondere Form kann diese Nadel der modulierten Rille sehr schnell folgen

Footprints Frontansicht Seitenansicht Footprint Sphärisch Biradial 18 m 18 m 18 m 10 m

Elliptisch Micro-Ridge 11 m 5 m 75 m 3,8 m

Verschlissene 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 Nadeln leicht verschlissene Nadel stark abgenutzte Nadel sehr stark abgenutzte Nadel beschädigt die Schallplatte

 Jede Nadel hat ihre optimale Auflagekraft Trackability „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.

Trackability „Trackability“ - Diagramm der V15 Typ IV

Frequenzgang Zwei physikalische Eigenschaften beeinflussen den Frequenzgang Die Spule Die Resonanzfrequenz des Feder-Masse-Systems (Ausleger, Dämpfung)

Frequenzgang Die Spule bildet einen Tiefpass (rote Kurve) Der mechanische Schwingkreis einen Bandpass (blau/türkis)

DJ Tonabnehmer Turntablist Dance Club/Rave House/Techno Standard

HiFi Tonabnehmer Audiophile Music Lover Versatiltiy Value 78 RPM M94E MP94E V15VxMR M97xE Value 78 RPM M92E M70BX M78S