Die beliebteste Programmquelle der meisten Musikfreunde ist nach wie vor der Plattenspieler. Jederzeit kann damit - ohne Rücksicht auf das laufende Rundfunkprogramm - ein individuelles Wunschkonzert zusammengestellt werden. Außerdem bietet die Platte die bei der Wiedergabe im Heim höchstmögliche Klangqualität.

Das Verfahren der Schallplattenaufzeichnung ist wesentlich älter als Magnetband und Rundfunk. Es ist deshalb sehr hoch entwickelt und bietet den Vorteil eines nahezu unerschöpflichen Repertoires. Ob Jazzfan oder Klassikliebhaber, für jeden gibt es eine Riesenauswahl an schönen Aufnahmen.

Technisch sind für Hi-Fi-Wiedergabe folgende Voraussetzungen zu erfüllen: Damit sich bei der Abtastung der Schallplatte keine Verfälschungen ergeben, muß die Umdrehungszahl des Plattentellers sehr genau eingehalten werden. Es dürfen sich keine fremden Schwingungen auf das Tonabnehmersystem übertragen. Der Diamant muß beinahe trägheitslos der Wellenform der Schallplattenrille folgen können, und das Wandlersystem muß den mechanischen genau entsprechende elektrische Schwingungen erzeugen.

Das Laufwerk des Plattenspielers hat die Aufgabe, den Plattenteller mit möglichst konstanter Geschwindigkeit zu drehen und dabei störende Schwingungen vom Plattenteller fernzuhalten. Der Antriebsmotor allein ist nicht in der Lage, die hohen Ansprüche an den Gleichlauf, nach DIN maximal ±0,2%, zu erfüllen. Deshalb wird der Plattenteller als Schwungmasse ausgebildet, die durch ihre Trägheit selbst für eine Stabilisierung der Drehzahl sorgt.

Bei Plattenspielern ohne elektronische Gleichlaufkontrolle gilt: Je schwerer der Plattenteller, desto besser. Doch kommt es nicht nur auf das große Gewicht, sondern auch darauf an, daß möglichst viel davon am Rand des Tellers verteilt ist (hohes Trägheitsmoment).

Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, wurde die elektronische Drehzahlkontrolle entwickelt: Während des Laufs wird am Motor oder noch besser direkt am Plattenteller die tatsächliche Drehzahl durch einen sogenannten Tacho-Generator ermittelt (deshalb nennt man die elektronische Gleichlaufkontrolle auch Tachoregelung) und ständig mit der programmierten Soll-Umlaufgeschwindigkeit verglichen. Bei Abweichungen wird die Drehzahl durch ein entsprechendes Steuersignal korrigiert.

Der Plattenteller kann dann sehr viel leichter sein, der Motor braucht nicht so viel Kraft, die Hochlaufzeit ist kürzer und die Brummstörungen sind geringer. Während gute konventionelle Plattenspieler ohne elektronische Drehzahlsteuerung meist ein Plattentellergewicht von 2 bis 3 kg haben, besitzen moderne Laufwerke mit Steuerelektronik einen Plattenteller von nur etwa 1kg Gewicht und erreichen damit gleich gute Werte in der Gleichlaufkonstanz.

In den Prospekten und Katalogen vieler ausländischer Hersteller werden die Gleichlaufschwankungen als „Wow and Flutter" bezeichnet. Dabei steht „Wow" für die das Jaulen verursachenden niederfrequenten (langsameren) Schwankungen und "Flutter" für die den Tönen eine unangenehme Rauhigkeit gebende höherfrequenten (schnelleren) Schwankungen.

Manchmal werden beide Arten auch getrennt angegeben. Ist die Drehzahl zwar konstant, aber etwas zu hoch oder zu niedrig, wirkt sich das nicht auf die Klangqualität, sondern nur auf die Tonhöhe aus. Dreht sich der Plattenteller um etwa 6% zu schnell, klingt die Musik gerade um einen Halbtonschritt zu hoch. Es wird also zum Beispiel aus C-Dur Cis-Dur.

Die meisten Plattenspielerlaufwerke besitzen eine Vorrichtung zur Feinkorrektur der Drehzahl innerhalb eines Bereichs von ±3%. Aber nur, wer über ein sogenanntes absolutes Gehör verfügt, (d.h. wer die Höhe eines Tones ohne den Vergleich zu einem Bezugston bekannter Höhe erkennen kann), vermag damit allein etwas anzufangen. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn zur Drehzahlkontrolle ein Stroboskop eingebaut ist. Das ist ein am Plattenteller angebrachter Ring mit abwechselnden schwarzen und weißen Feldern. Bei den meisten damit ausgestatteten Modellen befindet sich dieser Ring an der Außenseite des Plattentellers.

Bei einigen anderen Modellen ist die Stroboskopteilung an der Unterseite des Plattentellers angebracht und kann durch ein Fenster auf dem Chassis über ein Spiegelsystem betrachtet werden. Wenn der Plattenspieler kein Stroboskop besitzt, kann eine als Zubehör lieferbare Stroboskopscheibe aufgelegt werden. Wird der sich drehende Ring von einer Glimmlampe beleuchtet, die im Gegensatz zu normalen Glühlampen nicht gleichmäßig leuchtet, sondern im Rhythmus des Wechelstromes flimmert, dann scheint die schwarz-weiße Teilung des Stroboskops bei genau richtig eingestellter Drehzahl stillzustehen. Dreht sich der Plattenteller zu schnell oder zu langsam, wandern die Felder scheinbar nach der einen oder der anderen Seite.

Die meisten Hi-Fi-Hörer nehmen eine etwas abweichende Drehzahl nicht wahr. Die Feinregulierung ist dann nicht so wesentlich. Wichtig wird sie aber, wenn Sie vorhaben, selbst ein Instrument zur Schallplattenmusik zu spielen. Weil Sie ein Klavier oder eine Flöte nicht stimmen können, müssen Sie die Tonlage der Schallplattenmusik durch die Einstellung der Drehzahl auf die des Instruments abstimmen können.

Die Kraftübertragung vom Motor zum Plattenteller erfolgt bei einfacheren Laufwerken meist mittels Reibrad, das bei Start und Stop zugleich auch als Kupplung dient. Zur Umschaltung der Drehzahl von 33 1/3 auf 45 Upm ist eine Stufenwelle vorhanden, so daß das Reibrad wahlweise am größeren oder am kleineren Durchmesser aufliegt. Einige Modelle haben statt der Stufenwelle eine konische Welle, so daß auch Zwischenwerte eingestellt werden können.

Der Vorteil des Reibradantriebs ist die einfache Konstruktion. Weil das Reibrad aber nicht zu weich sein darf, damit eine ausreichend große Reibung zur Übertragung der Antriebskraft vorhanden ist und im Laufe der Zeit keine zu Gleichlaufstörungen führende Deformation des Rades eintritt, läßt es sich nicht vermeiden, daß die Schwingungen des Motors doch ein wenig auf den Plattenteller übertragen werden.

Eine weitgehende Schwingungsentkopplung wird durch den Riemenantrieb erreicht. Der elastische, mit geringsten Toleranzen geschliffene Gummi-Treibriemen fängt praktisch alle Stöße auf und überträgt nur die konstante Antriebskraft.

Zur Umstellung der Drehzahl werden beim Riemenantrieb verschiedene Verfahren angewandt. Eine Möglichkeit besteht darin, den Riemenantrieb mit Reibrad und Stufenwelle zu kombinieren. So läßt sich auch eine zusätzliche Untersetzung für schnell laufende Motoren einfach realisieren. Natürlich erfolgt die Kraftübertragung dann zuerst über das Reibrad und dann über den Riemen, um den Vorteil der guten Schwingungsentkopplung voll zu erhalten.

Eine andere Möglichkeit für die Drehzahlumschaltung besteht darin, den Riemen selbst wahlweise über den kleineren oder größeren Durchmesser einer Stufenwelle zu führen. Die Umlenkung während des Laufs erfolgt dann meistens mit einer beweglichen Gabel. Wird während des Stillstandes umgeschaltet, besteht die Gefahr, daß der Riemen deformiert wird. Deshalb ist bei vielen Modellen die Drehzahlumschaltung mit dem Schalter für den Motorlauf kombiniert.

Die modernste Form des Antriebs ist der Direktantrieb. Dabei sitzt der Plattenteller auf der Motorachse. Kraftübertragungsmechanismen werden überflüssig und die immer damit verbundenen Toleranzen (z.B. Schlupf) entfallen. Allerdings ist eine Schwingungsentkopplung dabei nicht möglich. Deshalb ließ sich diese durchaus naheliegende und im Prinzip einfachste Bauform erst verwirklichen, als es gelungen war, extrem langsam und erschütterungsfrei laufende Motoren zu bauen.

Eine weitere wichtige Voraussetzung für den Direktantrieb war die elektronische Drehzahlregelung, da ja kein Getriebe mit veränderlicher Übersetzung mehr zwischen Motor und Plattenteller geschaltet ist. Damit vermindert sich zugleich der Verschleiß.

An dieser Stelle muß ein Wort zur Aufsetz- und Abschalt- automatik gesagt werden, die vor allem bei deutschen Plattenspielern zu finden ist: Früher waren die Vorbehalte kritischer Hi-Fi-Freunde berechtigt, daß die mechanische Kopplung des Plattentellerantriebs mit der Aufsetz- und Abschaltautomatik (über eine Kurvenscheibe) die Gleichlauf- eigenschaften des Laufwerks und die Abtastfähigkeit des Tonarms negativ beeinflußt. Doch sind solche Bedenken heute bei guten Automatikspielern nicht mehr angebracht, weil dort das mechanische System während des gesamten Abspielvorgangs vom Plattenteller entkoppelt ist.
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Lediglich in der Auslaufrille der Platte wird die Tonarmautomatik wieder über den Plattentellerantrieb bewegt. Bei einigen Modellen wird die Endabschaltung sogar optisch oder durch Hochfrequenz ohne mechanische Verbindung ausgelöst. Es gibt ferner Plattenspieler, die für die Aufsetz- und Rückführungsautomatik einen eigenen Motor enthalten. So ist bei den Modellen der Serie 550 von Braun ein Elektromotor vorhanden, dessen Arbeitsprinzip dem Direktantrieb entspricht (hier wird der Tonarm nicht nur beim automatischen, sondern auch beim manuellen Schwenken zu einer beliebigen Plattenstelle nicht berührt, sondern über eine Scheibe bzw. Sensoren feinfühlig gesteuert).

Spezielle Servomotoren übernehmen ferner bei den Plattenspielern mit Tangentialtonarm (darauf gehen wir später ein) dessen parallele Verschiebung auch während des Spielens.

Wir sagten weiter vorn schon, daß nicht nur die vom Antriebsmotor, sondern auch die von außen kommenden Erschütterungen vom Plattenteller ferngehalten werden müssen. Dazu ist das Chassis im Gehäuse oder das ganze Gehäuse auf seinen Beinen federnd und möglichst schwingungsbedämpft aufgehängt.

Es sei hier nicht verschwiegen, daß in diesem Punkt selbst manches hochwertige Laufwerk Mängel zeigt. Leider sind auch nur sehr wenige Laufwerke - selbst unter den teuersten - so gebaut, daß die Bedienungselemente für Start, Stop, Drehzahlwahl und Tonarmabsenkung vom eigentlichen Laufwerk schwingungsentkoppelt sind.

Sind die Bedienungsknöpfe und -hebel mit dem schwingenden Chassis starr verbunden, löst jeder Ein- oder Umschaltvorgang Erschütterungen aus. Beim Einschalten ist das nicht so wichtig, weil sich das Laufwerk wieder beruhigen kann, bis der abgesenkte Tonarm die Platte erreicht hat, aber wenn mitten im Lauf umgeschaltet wird, überträgt sich der Stoß auf das Tonabnehmersystem. Um zu prüfen, ob die gewünschte Entkopplung vorhanden ist, fassen Sie die etwas über den Plattenteller herausragende Achse (die in das Loch der Schallplatte eingreift) an und bewegen Sie sie vorsichtig hin und her. Dabei muß die Tonarmauflage die Bewegungen des Plattentellers mitmachen (Tonarmachse und Plattentellerachse müssen zueinander starr sein), das Bedienungspaneel dagegen darf nicht mitschwingen.

Bei den meisten Plattenspielern ist der Tonarm fest eingebaut. Es gibt jedoch auch solche, die mit einem Tonarm nach Wunsch ausgerüstet werden können. Der Tonarm hat die Aufgabe, das Tonabnehmersystem so zu halten, daß es möglichst kräftefrei und tangential zur Rille deren Verlauf von äußeren Plattenrand zur Mitte folgen kann. Die übliche Konstruktion ist ein gerades oder geschwungenes Aluminiumrohr von etwas über 20cm Länge, das an einem Ende eine Haltevorrichtung für das Abtastsystem besitzt.
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• Anmerkung : Daß der Tonarm auch heute noch im Jahr 2015 in Gerät voller (physikalischer) Kompromisse ist, wollen die Edel-Anbieter der 12.000.- Euro "Dreher" natürlich nicht wahr haben, denn das gäbe doch ganz heiße Preis-Diskussionen. Aber auch diese "Spezialisten" können die Physik nicht überlisten.

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Die geringe Lagerreibung wird durch eine präzise Ausführung des Lagers (Kugel- oder Spitzenlager) und durch eine geringe Gesamtmasse erreicht. Verbreitet ist die kardanische Lagerung, bei der die senkrechte Achse (für seitliche Bewegung) und die waagerechte Achse (für das Absenken und Anheben) durch einen gemeinsamen Punkt laufen.

Die Reibung um die vertikale Achse muß gering sein, damit der Tonarm von der Rille ohne wesentliche Kraft geführt werden kann und die Abtastspitze (Diamant) nicht ungleichmäßigen Druck auf die beiden Rillenflanken ausübt.

Die Reibung um die horizontale Achse wäre nicht so wichtig, wenn alle Schallplatten wirklich völlig eben wären. Da sie aber immer einen gewissen Höhenschlag aufweisen, muß der Tonarm auch nach oben und unten frei beweglich sein. Andernfalls ändert sich mit dem Höhenschlag ständig die Auflagekraft. (Wenn Sie einen laufenden Plattenspieler genau von der Seite beobachten, können Sie sehen, wie der Tonarm sich entsprechend dem Höhenschlag rhythmisch um wenige Millimeter auf und ab bewegt.)

Die Eigenresonanz, das ist die sich aus effektiver Länge, Masse und Massenverteilung des Tonarms sowie der Masse und der Nadelnachgiebigkeit des Tonabnehmers ergebende Neigung zu Eigenschwingungen, muß in einem Frequenzbereich unter der Hörgrenze, am besten bei 10 bis 12 Hz liegen. Weil der Tonabnehmer also auch eine Rolle spielt, sollten bei seiner Wahl die Empfehlungen des Tonarmherstellers beachtet werden.

Weil sich der Tonarm während seiner Bewegung vom Plattenrand zur Mitte um seine Achse dreht, bildet er zur Plattenrille ständig einen anderen Winkel. Im Idealfall sollte das Tonabnehmersystem tangential zur Rille stehen. Um den entstehenden Spurfehlerwinkel möglichst gering zu halten, gibt es mehrere Maßnahmen.

Je länger der Tonarm ist, um so geringer ist der Winkel, um den er auf seinem Weg schwenken muß. Studio-Tonarme sind deshalb bis zu etwa 30cm lang, also fast ein Drittel länger als die normaler Plattenspieler. Wir sahen aber weiter oben, daß Lagerreibung und Trägheitsmoment mit der Tonarmlänge anwachsen. Ein guter Kompromiß, auch in Bezug auf den Preis, liegt bei einer Länge von etwa 22cm.

Eine andere Maßnahme zur Verminderung des Spurfehlwinkels ist die Kröpfung des Tonarms. Es ist Ihnen sicher schon aufgefallen, daß das Tonabnehmersystem nicht zur Tonarmachse zeigt, sondern um einen Winkel von rund 20° abgewinkel ist (Kröpfungswinkel). Schließlich kann durch die genaue Einhaltung eines bestimmten Abstandes zwischen Plattenteller- und Tonarmachse erreicht werden, daß der Spurfehlwinkel über die gesamte bespielte Plattenbreite keinen unzulässig hohen Wert annimmt. Bei guten Plattenspielern liegt der maximale Wert um etwa 1,8°.

Eine wiederum andere und in vieler Hinsicht geradezu ideale Konstruktion liegt im parallel (zur "Tangente" der Platte) geführten Tangentialtonarm vor, wie er erstmals vor vielen Jahren von Rabco zum Einbau in reine Laufwerke angeboten wurde. Heute gibt es Plattenspieler mit fest eingebautem Tangentialtonarm von Bang&Olufsen, Rabco, Revox, in Japan auch von Aiwa, Mitsubishi, Pioneer und Yamaha sowie ein professionelles Modell von Makara.

Ein Tangentialtonarm ist nicht drehbar gelagert, sondern läuft auf einem Schlitten parallel von außen nach innen (und zurück). Er wird dabei keineswegs etwa mechanisch von der Rille nach innen gezogen, sondern in seiner beweglichen Lagerung kaum merklich zur Plattenmitte hin geschwenkt, woraufhin der Tonarmschlitten motorisch so weit nachgeführt wird, bis der Tonarm wieder exakt tangential zur Rille steht. (Beim Revox Arm geht das sehr präzise in beide Richtungen, sodaß sogar "unrunde" Platten sehr gut abgetastet werden können.)
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Bei der Rabco-Konstruktion geschieht dies mittels einer rein mechanischen Steuerung. Der Tonarmschlitten steht auf einem mit dem Tonarm mitschwenkenden Gummirad, unter dem sich eine Walze dreht; steht das Rad auch nur ein ganz klein wenig schräg auf der Walze, so läuft es automatisch nach der Seite und verschiebt dadurch den Schlitten in der richtigen Richtung.

Beim Beogram- und beim Revox-Modell werden mechanische Rückwirkungen der Regeleinrichtung auf den Tonarm vermieden, denn hier löst eine minimale Tonarmauslenkung kräftefrei ein elektrisches Signal zur Nachsteuerung des Schlittens durch einen Servomotor aus. Bei diesen Tangentialtonarmen bleibt der Spurfehlwinkel unter 0,1° (beim Beogram sogar unter 0,04°) und kann deshalb völlig vernachlässigt werden.

Es ist ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion, daß der Tonarm sehr kurz sein kann, weshalb Trägheitsmoment und Lagerreibung besonders niedrig sind. Beim Revox B-790 beträgt die effektive Tonarmlänge nur 4 Zentimeter, was als sensationell gelten kann. Gleichgültig, mit welchem Tonarm ein Plattenspieler ausgestattet ist, in jedem Falle muß eine Einstellung der Auflagekraft möglich sein. Die Auflagekraft ist diejenige Kraft, mit der die Abtastspitze in die Rille gedrückt wird.

Das meistens durch Drehung verschiebbare Gegengewicht am rückwärtigen Ende des Tonarms dient zunächst dazu, den Tonarm auszubalancieren. Die Balance ist dann richtig eingestellt, wenn der Arm frei schwebt und sich gerade in der Höhe einpendelt, daß die Tonabnehmerspitze etwa auf Höhe der Schallplattenoberseite schwebt, wenn die Auflagekraft auf 0 eingestellt ist.

Erst wenn dieses Gleichgewicht hergestellt ist, darf die Auflagekraft eingestellt werden, weil sich sonst ein Teil des Tonarmgewichts der Auflagekraft überlagert und den Wert verfälscht. Die Auflagekraft wird entweder mit einem zweiten Gegengewicht oder durch Federkraft eingestellt. Beide Verfahren sind gleichwertig. Wichtig ist nur, daß eine genaue Einstellung möglich ist.

Wegen der Lagerreibung und des Trägheitsmoments gibt es für jeden Tonarm eine Mindestauflagekraft, unterhalb der eine sichere Führung durch die Plattenrille nicht mehr gewährleistet ist. Es hat deshalb keinen Sinn, einen mittelmäßigen Tonarm mit einem hochwertigen Tonabnehmer auszurüsten, dessen empfohlene Auflagekraft unter der Mindestauflagekraft des Arms oder in dessen unmittelbarem Grenzbereich liegt.

Durch die Auflagekraft entsteht eine Reibung zwischen Diamant und Schallplatte. Da das Tonabnehmersystem wegen der Kröpfung des Tonarms nicht in Richtung zur Drehachse weist, wird die Reibungskraft nicht vollständig vom Gelenk aufgefangen, sondern es verbleibt eine Restkraft, die den Tonarm nach innen zieht. Diese Restkraft wird Skating-Kraft genannt und muß kompensiert werden, weil die Abtastspitze sonst stärker auf die innere als auf die äußere Rillenflanke drückt.

• Anmerkung : Das Konzept mit der Messung und Kompensation der Skating Kraft wurde mit dem DUAL 1019 etwa 1965 mit einem Paukenschlag eingeläutet und hatte viele Mitbewerber fürchterlich in Schwierigkeiten gebracht. BRAUN brauchte fast 18 Monate, um den Luxusplattenspieler PS1000 in der Version PS1000A nun Antiskating tauglich zu machen.

Zur Skatingkompensation werden Gewichte, Federn oder Magnetkräfte herangezogen. Praktisch sind solche Lösungen, bei denen eine Einstellskala vorhanden ist, die die jeweils richtige Position des Hebels oder Drehknopfes in Abhängigkeit vom eingestellten Auflagegewicht angibt. Andernfalls muß in der Anleitung nachgelesen werden.

Die Größe der Skatingkraft hängt aber nicht nur von der Auflagekraft, sondern auch von der Form der Diamantspitze im Tonabnehmersystem (sphärisch, elliptisch bzw. biradial, CD-4-Schliff) und davon ab, ob die Platte trocken oder mit einem flüssigen Reinigungsmittel, z.B. Lencoclean, abgespielt wird. Dementsprechend haben gute Plattenspieler mehrere Skalen für die Einstellung des Skatingausgleichs. Die Tangentialtonarme der Plattenspieler von Beogram, Rabco und Revox besitzen keine Skatingkompensation, weil dort überhaupt keine Skatingkraft entsteht.

Alle hochwertigen Tonabnehmersysteme besitzen als Abtastspitze einen geschliffenen Diamanten. Dieses Material hat die größte Härte und deshalb - da die Spitze ständig auf Reibung beansprucht wird - die höchste Lebensdauer (etwa die zehnfache Lebensdauer gegenüber einem Saphir, wie er in den einfachen Systemen verwendet wird). Mehr steht hier bei Diamanten.

Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal ist der Schliff des Diamanten. Man unterscheidet sphärisch und elliptisch bzw. biradial verrundete Diamanten. Für die Abtastung von CD-4- (Quadro-) Platten gibt es noch eine andere Form, den Shibata-Schliff, von dem wieder weitere Varianten unter verschiedenen Bezeichnungen existieren (z.B. Pramanik).