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Moderne Stereoschallplatten sind in 45°-Schrift geschnitten. Die Rillenflanken bilden zueinander einen rechten Winkel. Soll nur der linke Kanal moduliert werden, so führt der Schneidstichel nur Schwingungen senkrecht zur inneren Rillenflanke der Schallrille aus. Ist nur der rechte Kanal moduliert, so bewegt sich der Schneidstichel nur senkrecht zur äußeren Rillenflanke. Auf die Schallrille bezogen, ist das Ergebnis in beiden Fällen eine Kombination aus Tiefen- und Seitenschrift. Der Wandler muß die auf diese Weise in der Schallrille gespeicherte Stereo-Information wieder in zwei Einzelinformationen trennen.

Aus diesem Grunde bilden die Arme des Jochs im Kristall-Tonabnehmer einen rechten Winkel zueinander, ebenso die beiden Flächen der Kristallplättchen. Ist nur der linke Kanal der Schallrille moduliert, bewegt sich nur der rechte Jocharm in Längsrichtung und verursacht eine Verbiegung des rechten Kristall-Plättchens. Der linke Jocharm wird nur senkrecht zu seiner Armachse geringfügig bewegt und übt daher nur eine ganz geringe Kraft auf das linke Kristall-Plättchen aus. In Dezibel ausgedrückt, nennt man die diesem Kräfteunterschied entsprechende Differenz der Polarisationsspannungen Übersprechdämpfung.

Amplituden-Wandler haben Vor- und Nachteile. Aus qualitativer Sicht überwiegen die Nachteile. Ihr Hauptvorteil liegt darin, daß sie relativ billig sind, und daß sie eine rund 1OO mal größere Ausgangsspannung liefern als die Schnelle-Wandler. Deshalb und weil sie aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften die beim Schneiden der Lackfolie erfolgte Verzerrung des Frequenzgangs einigermaßen kompensieren, können sie direkt an den hochpegeligen Eingang eines Verstärkers oder an den Kristall-Eingang eines normalen Rundfunkgerätes angeschlossen werden, ohne daß ein Entzerrer-Vorverstärker erforderlich ist. Allerdings ist weder der Frequenzgang noch der Übertragungsbereich ideal. Ihr Hauptnachteil besteht jedoch darin, daß sie gerade aufgrund des Wandlerprinzips, das in der Verformung von Kristallen besteht, für die ein Minimum an Kraftaufwand erforderlich ist, ziemlich hohe Auflagekräfte benötigen (2,5 bis 5p = Pond).

Soll trotz Auflagekräften dieser Größe eine plastische Deformation der Rillenflanken und damit eine irreparable Zerstörung der in der Schallrille gespeicherten Modulation vermieden werden, ist dies nur möglich, wenn die Verrundungsradien der Abtastspitze an den Stellen, an denen diese auf den Rillenflanken aufsitzt, so groß sind, daß die Flächen-Auflagedrücke ein erträgliches Maß nicht überschreiten. Solche Verrundungsradien setzen aber relativ grobe Abtastspitzen voraus, die einem präzisen Abtasten der Schallrillen im Wege stehen. Aus den genannten Gründen werden heute in der HiFi-Technik, von wenigen Ausnahmen und einigen anderen Wandler-Prinzipien abgesehen, hauptsächlich elektromagnetische Wandler benutzt.

Diese lassen sich ihrerseits wieder in die Gruppe der magnetischen und dynamischen Tonabnehmer unterteilen.

Die wichtigsten Qualitätskriterien von Tonabnehmern sind:

• Frequenzgang,
• Übereinstimmung der Frequenzgänge in beiden Kanälen,
• Übersprechdämpfung,
• Frequenzintermodulation,
• Nadelnachgiebigkeit und
• Abtastverhalten.

Zur Abrundung des Urteils über Tonabnehmer gehört in jedem Falle auch der vergleichende Musik-Hörtest. Frequenzgang und Übersprechdämpfung von einem Kanal zum anderen werden mit Hilfe der Meßschallplatte QR 2009 und dem Pegelschreiber 2305 von Brüel & Kjaer gemessen und auf Diagrammen registriert.

Die Frequenzgänge von magnetischen Tonabnehmern sind im Bereich zwischen 50 und 8000Hz, bei manchen auch noch weiter zu hohen Frequenzen hin, absolut geradlinig. Im Bereich der Höhen, oberhalb 8, 10 oder 12kHz beobachtet man eine mehr oder weniger ausgeprägte Anhebung, die von der Eigenresonanz des Nadelträgers herrührt. Unterhalb von 50Hz tritt gelegentlich eine leichte Anhebung der Bässe auf. Meist ist diese auf eine Resonanz zurückzuführen, die durch das Zusammenwirken von Nadelnachgiebigkeit und träger Masse des Tonarms zustandekommt. Die Frequenz dieser Eigenresonanz liegt um so höher, je kleiner die Nadelnachgiebigkeit des Tonabnehmers und je kleiner die träge Masse des Tonarms ist, und um so tiefer je größer diese beiden Charakteristika sind.

Die Nadelnachgiebigkeit (im Englischen Compliance) wird in cm/dyn ausgedrückt. Sie hat den Charakter einer Federkonstante, denn sie beschreibt mit welcher Auslenkung der Nadelträger auf eine bestimmte Kraft reagiert. Je größer die Nadelnachgiebigkeit, desto bereitwilliger folgt der Nadelträger den Auslenkungen der Schallrille und desto kleiner kann die Auflagekraft des Tonabnehmers gewählt werden. Die hochwertigsten magnetischen Tonabnehmer haben heute Nadelnachgiebigkeiten bis zu 40 x 10~6 cm/dyn und können an entsprechenden Tonarmen mit Auflagekräften bis herab zu 0,3 p (Pond) betrieben werden.

Derart kleine Auflagekräfte sind nicht etwa Selbstzweck, sondern werden im Interesse absoluter Plattenschonung angestrebt. Die Stärke der Höhenresonanz hängt nämlich ab von der schwingenden Masse des Nadelträgers. In diese geht voll die Masse des Diamanten ein. Daher will man diesen so klein wie möglich halten und dessen Spitze, aus Gründen präziser Abtastung, elliptisch verrunden.

Durch kleine Verrundungsradien erhöht sich der Druck auf die Rillenflanken, den man nur dadurch unter dem kritischen Wert halten kann, daß man die Auflagekraft reduziert. Aus dem bisher Gesagten folgt, daß ein Tonabnehmer einen um so leichteren Tonarm benötigt, je größer seine Nadelnachgiebigkeit ist, sonst verlagert sich die Eigenresonanz des schwingenden Systems, das durch Tonabnehmer und Tonarm gebildet wird, unterhalb 10 Hz. Bei einer so tiefen Eigenresonanz können tieffrequente Störungen der Schallplattenoberfläche zur Unterbrechung des Kontakts zwischen Nadel und Rillenflanken und damit zu Abtastschwierigkeiten führen. Diese Eigenresonanz sollte zwischen 12 und 18Hz, aber nicht darüber liegen, weil sie dann den Frequenzgang des Tonabnehmers verändern würde. Tonarm und Tonabnehmer müssen also in dieser Hinsicht zueinander passen.

Die Übersprechdämpfung soll nach DIN 45 500 bei 1kHz über 20dB liegen. Nur bei wenigen Typen wird dieser Wert unterschritten. Bei manchen beträgt die Übersprechdämpfung bis zu 30dB und darüber. Wichtig ist, daß die Übersprechdämpfung von links nach rechts und von rechts nach links etwa gleich groß ist. Treten in dieser Hinsicht große Unterschiede auf, so liegt der Verdacht nahe, daß der Taumelwinkel des Tonabnehmers nicht stimmt, d. h. daß die Nadel von vorne betrachtet, nicht senkrecht in der Rille steht.

Die Übereinstimmung zwischen den Kanälen soll nach DIN 45 500 besser sein als 2dB. Diese Forderung wird im allgemeinen eingehalten. Ein Maß für die nichtlinearen Verzerrungen eines Tonabnehmers ist die Frequenzintermodulation. Sie wird mit Hilfe der DIN-Meßplatte 45 542 und einem Tonhöhenschwankungsmesser nach DIN 45 507 (EMT 420A) für das Frequenzpaar 300Hz/3000Hz gemessen. Das Meßergebnis hängt von der Auflagekraft des Tonabnehmers und von der Aussteuerung der Modulation ab.

Selbstverständlich wird das Abtastverhalten auch durch die Eigenschaften des Tonarms bestimmt, von dessen Reibungsfreiheit, dessen träger Masse, der Kompensation der Skating-Kraft usw. Im Test wird daher mit Hilfe geeigneter Modulationen geprüft, welche Amplituden bei welcher Auflagekraft an welchem Tonarm von dem zu untersuchenden Tonabnehmer sauber abgetastet werden. Diese Prüfung erfolgt getrennt für tiefe (dhfi-Schall-platte Nr. 2) und für hohe Frequenzen (Shure Testplatte TTR-101).

Ein hochwertiger Tonabnehmer kann nur an einem hochwertigen Tonarm zu optimalen Ergebnissen führen. Tonarme mittlerer Qualität sollten mit Tonabnehmern ausgestattet werden, die keine allzu hohe Nadelnachgiebigkeit aufweisen.

Aus einem Text aus 1970 mit inzwischen unbekanntem Autor.

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