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Die Hifi-Komponenten von 1982

Das ist die Fortführung einer Reihe von Artikeln, die hier angefangen haben. Und hier geht es zurück zum vorangegangenen Kapitel - "Der Tonarm".

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Der Tonabnehmer (Wissen aus 1982)

Der Tonabnehmer kommt unmittelbar mit der Schallplatte in Berührung. Seine Abtastnadel folgt den komplexen Rillenauslenkungen (das sind die sogenannten Amplituden) und wandelt die erzwungenen Bewegungen in verhältnisgleiche elektrische Signale um.
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Piezo-Tonabnehmer und induktive Tonabnehmer

Es kommen (nach damaligem Wissen) zwei hauptsächliche Wandlerarten zur Anwendung. In Geräten der unteren und mittleren Standardklasse werden hauptsächlich Piezo-Tonabnehmer (Kristall- bzw. Keramiksysteme) eingesetzt, in HiFi-Geräten jedoch fast ausschließlich induktive Tonabnehmer.

Die induktiven Wandler werden in magnetische und dynamische Systeme unterteilt. Beide Systeme sind magnetodynamische Generatoren, deren abgegebene Spannung der Auslenkgeschwindigkeit (Schnelle) der Nadel proportional ist. Da Schallplatten grundsätzlich mit abgesenkten Tiefen und angehobenen Höhen geschnitten werden (siehe Abb. 3.2-9 Schneidfrequenzkurve der Schallplatte), muß die von einem induktiven Tonabnehmer abgegebene Spannung erst einen Entzerrerverstärker durchlaufen, der in modernen Wiedergabeverstärkern integriert ist.

  • Anmerkung : Es gab aber zu den oben benannten 4 Arten auch noch zwei (drei) weitere Konzeptionen, die Halbleiter-Tonabnehmer und unendlich teure Lasertonabnehmer sowie eine kapazitiven Abtaster..

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Drei Arbeitsprinzipien :

Magnetische Tonabnehmer werden nach drei Arbeitsprinzipien unterschieden:

  1. Tonabnehmer mit „bewegtem Magneten",
  2. mit „induzierendem Magneten" und
  3. mit „bewegtem Eisen" (auch mit „variablem magnetischen Widerstand" genannt).

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Tonabnehmer mit bewegtem Magneten (moving magnet)

Bei diesem sitzt ein winzig kleiner Magnet auf dem hinteren Ende des Nadelträgers und bildet mit ihm eine schwingungsfähige Einheit. Gehalten in einem elastischen Lager, ist der Nadelträger nach allen Richtungen hin leicht beweglich; er erhält auch von dem Lager seine Rückstellkraft. Wie aus der Prinzipskizze Abb. 4.2-24 hervorgeht, sitzt der Magnet zwischen den Polschuhen zweier je um 90° versetzt angeordneten Spulenkerne, denen je zwei Spulen zugeordnet sind. Bewegungen der Abtastnadel erzwingen entsprechende Bewegungen des Magneten und verändern mit der Bewegungsfrequenz den Magnetfluß in den Spulenkernen. Dabei werden in den Spulen analoge elektrische Spannungen induziert.

Dies ist (war) die gängigste Variante

Wie das Schnittbild (Abb. 4.2-25) eines modernen Magnetsystems mit bewegtem Magneten erkennen läßt, besteht der Nadelträger aus einem Leichtmetallröhrchen,an dessen Spitze der Diamant und an seinem Ende - hinter dem elastischen Lager - ein kleiner Magnet befestigt ist. Zusammengefaßt in einem Rohrstück aus nicht magnetischen Werkstoff bildet der Nadelträger eine auswechselbare Einheit. Unter den magnetischen Tonabnehmern stellt die Gruppe mit bewegtem Magneten das größte Angebot auf den Markt.

Tonabnehmer mit induzierendem Magneten

Sein Funktionsprinzip ähnelt dem des Tonabnehmers mit bewegtem Magneten. Anstelle des Magneten ist auf dem Nadelträger ein kleiner leichter Anker aus magnetisch hochleitfähigem Material befestigt. Wie aus der Prinzipskizze Abb. 4.2-26 zu ersehen, wird der Anker von einem separat angeordneten Ringmagneten magnetisiert, so daß er sich selbst wie ein Permanentmagnet verhält. Der Vorteil des Tonabnehmers mit induzierendem Magneten besteht darin, daß die bewegte Masse des Nadelträgers kleiner gehalten werden kann als bei einem Tonabnehmer mit bewegtem Magneten. Daraus resultiert sein günstigeres Verhalten beim Abtasten hoher Frequenzen und Pegelwerte. Die Abb. 4.2-27 zeigt das Schnittbild eines modernen Tonabnehmers mit induzierendem Magneten (Fa. AKG).

Tonabnehmer mit bewegtem Eisen (moving iron)

Bei diesem Tonabnehmer (mit variablem magnetischem Widerstand) wird der für die Induktion erforderliche Fluß von einem in die Polstruktur fest eingebauten Permanentmagneten erzeugt und in den beweglichen kreuzförmigen Anker, der aus ferromagnetischem Werkstoff besteht, übertragen. Wird der Anker von der Abtastnadel aus seiner Ruhelage herausbewegt, so verkleinern oder vergrößern sich je nach Auslenkrichtung die Luftspalte zwischen den Spulenkernen und dem Anker. Damit werden der magnetische Widerstand in den Luftspalten und der Magnetfluß in den Spulen entsprechend variiert und verhältnisgleiche Spannungen induziert. Die Abb. 4.2-28 zeigt ein Schnittbild des nach diesem Prinzip arbeitenden Tonabnehmers Typ MMC 6000 der dänischen Fa. B & O.

Dynamische Tonabnehmer (moving coil = bewegte Spule)

In ihnen befinden sich eine (kommt seltenst vor) oder bei Stereo zwei beweglich angeordnete Spulen in einem konstanten Magnetfeld (Abb. 4.2-29). Die Bewegungen der Abtastnadel werden auf die Spulen übertragen, wobei in diesen der Bewegungsgeschwindigkeit analoge Wechselspannungen induziert werden.

Das von Fa. Ortofon angewandte Prinzip zeigt das Schnittbild des dynamischen Tonabnehmers Typ MC 20 (Abb. 4.2-30). In dem von der Polstruktur gebildeten Luftspalt sind die am Nadelträger befestigten, kreuzförmig gewickelten Spulen auf einem Dämpfungsstück elastisch gelagert, daß sie nach allen Richtungen frei beweglich sind.

Die Vorteile der dynamischen Tonabnehmer liegen in ihren hervorragenden Übertragungseigenschaften. Der Klirrfaktor ist sehr klein, weil die Lage der Spulen im homogenen Feld das übertragene Signal kaum beeinflußt.

Scheinbarer Nachteil:  Die Abtastnadel kann bis auf wenige Ausnahmen nur werkseitig ausgetauscht werden.
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  • Anmerkung : Den Autoren fehlen hier ein paar zusätzliche Informationen über andere Konzepte, die aber in 1982 bereits bekannt waren.

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