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Zu den Glanzzeiten des Plattenspielers gabs in Europa und der restlichen Welt einen Profi - EMT aus Lahr im Schwarzwald

Und die Entwicklungsingenieure von EMT liefen nicht jedem Marketing Trend (oder Gag) hinterher wie die amerikanischen Audio Magazine und auch hier bei uns die hochglänzenden Hochglanzmagazine - nach dem Motto : wenn es am meisten glänzt und glitzert, ist das auch der beste Sound. Weiterhin wurden die (professionellen) "Tondosen" von EMT nach wie vor mit recht hohen Auflagegewichten spezifiziert, ganz konträr zu den Massenartikeln aus USA und Japan, die sich mit niedrigsten Auflagegewichten zu profilieren oder zu brüsten suchten. Nicht nur der Doktorarbeit des Karl Günter Schwartz aus dem Jahr 1969 konnte man entnehmen, daß die Auflagekraft bzw. der Auflagedruck auf den Verschleiß sowohl der Nadelspitze wie auch der Rille so gut wie keinen Einfluß hatte. EMT war die über Jahrzehnte unumstrittene und auch unangefochtene Studio-Referenz.

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HiFi on the Rocks - DEZEMBER 1978 - Plattenspielereien
Teil 1 - Riemen- oder Direktantrieb, ist das eine Frage ?

Ein zweiteiliges Interview mit Ludwig Klapproth von Franz Schöler - Herbst 1978.

Ludwig Klapproth ist Leiter der Entwicklungsabteilung der Firma Gerätewerk Lahr. Die Firma fertigt neben den HiFi-Geräten der Marke Thorens (Plattenspieler, Lautsprecher und Receiver) auch die professionellen Studiolaufwerke und Tonabnehmer sowie die Meßgeräte von EMT und Thorens.
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Auf der 53. Tagung der AES, der "Audio Engineering Soc." 1976 in Zürich stellte Klapproth erstmals die neuartige „Ortho-Inertial-Aufhängung" vor, die in den Plattenspielern TD 110 und TD 115 verwendet wird, die Thorens zur Düsseldorfer HiFi '78 einführte.

Der von Klapproth entwickelte Rumpelmeßkoppler wird heute von praktisch allen führenden Plattenspielerherstellern für laborinterne Messungen ihrer Geräte verwendet.
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Der Plattenspieler und seine Eigenarten

Beim Plattenspieler hat man es mit einem HiFi-Gerät zu tun, bei dem - auf eine noch kompliziertere Weise als etwa beim Kassettenrecorder - Elektronik und Mechanik ineinanderspielen.

Denn selbst sehr geringe Störungen mechanischer Natur müssen zwangsläufig zu einem (negativen) Einfluß auf den mechanischen Abspielvorgang (im Gegensatz zum magnetischen Abspielvorgang beim Tonbandgerät) führen, weil dann das System Platte/Tonabnehmer nicht mehr perfekt harmoniert.

Davon macht sich „Otto Normalverbraucher", der seine erste HiFi-Anlage kauft und den Plattenspieler in einer Vitrine, auf einem Regal oder - Gott bewahre - in der Schublade seines gediegenen Bauernschrankes aufstellt, leider überhaupt kaum einen Begriff. Denn die Mikrowelt der Plattenrille ist für ihn ein Buch mit sieben Siegeln.

Wenn aber ein Plattenspieler auf Dauer seine anfangs guten Meßwerte einhält und „besser klingt" als andere Abspielgeräte, also letzten Endes das Klangbild weniger während des Abtastvorgangs beeinflußt, hat das nichts mit Magie oder Voodoo-Zauber zu tun, sondern nur mit nüchterner Technik und den entsprechenden konstruktiven Überlegungen der Entwickler.

Durch ständig verfeinerte Meßmethoden, die vor allem die schwingungstechnischen Aspekte des Abspielgerätes berücksichtigen, läßt sich heute nachweisen, warum zwischen Plattenspielern (Anmerkung : erhebliche) klangliche Unterschiede auftreten können.
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Besser als viele aus Fernost importierte Direktläufer

So mancher gut gegen äußere Schwingungserscheinungen isolierte Riemenläufer von Firmen wie Philips, Thorens oder Dual „klingt" nämlich tatsächlich besser als viele aus Fernost importierte Direktläufer, bei denen man den Vibrationsproblemen des Laufwerks selbst nicht die genügende Aufmerksamkeit schenkte !

Die beiden wichtigsten Meßdaten des Plattenspielers betreffen natürlich nach wie vor den Rumpelabstand und die Gleichlaufschwankungen (die, genau betrachtet, Aspekte derselben Sache sind, nämlich der Präzision des Antriebs).

Spektralanalysen von Störungen in diesen beiden Punkten führen direkt zu Aussagen über die Klangqualität des Laufwerks. Denn wie gut ein Plattenspieler von seiner Elektronik und den mechanischen Aspekten her konzipiert ist, schlägt sich in den ohne Filter ermittelten Meßwerten ziemlich eindeutig nieder. (Wenn beispielsweise die linear gemessenen Tonhöhenschwankungen erheblich von den über Filter bewerteten differieren, kann der Fachmann auf einen schlecht konzipierten Antrieb schließen. Und es steht zu erwarten, daß dieser Plattenspieler rasch Verschleißerscheinungen zeigen wird.)
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Kriterien, die die Qualität eines Laufwerkes bestimmen

Im einzelnen bestimmt sich die Qualität eines Laufwerkes aus .........
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Der ohne Bewertungsfilter (!) ermittelte Rumpel- fremdspannungsabstand des neuen Spitzen- laufwerks „Thorens TD 126 Mk. III Elektronic" ist mit 65dB so hoch, daß Rumpelstörungen nur noch die Schallplatte selbst verursacht. Die linear gemessenen Tonhöhenschwankungen dieses Plattenspielers betragen ganze ± 0,06%. - Die nach DIN bewerteten Gleichlaufschwankungen erreichen den Spitzenwert von ±0,03%. (Damit ist man im übrigen längst im Bereich des Eigenfehlers der DIN Meßplatte. Wenn man die als periodischen Ausschlag des Zeigers vom Meßgerät sichtbaren Welligkeiten und die geringfügige Exzentrizität der Meßplatte abzieht, dürften die bewerteten Tonhöhenschwankungen sogar bei etwa ±0,02% liegen.) - Das „fließende Subchassis" des TD 125 Mk. III ist so weich aufgehängt, daß sowohl mechanische wie akustische Rückkopplungen auf das System Teller/Tonarm/Tonabnehmer optimal unterdrückt werden. Man kann das Laufwerk je nach Wunsch mit praktisch allen hochwertigen Tonarmen ausrüsten. - Die waagrechte Justage des Subchassis erolgt über Federn.
  • • der Aufhängung des den Plattenteller tragenden Chassis oder -anders gesagt - der Isolation aller zu Vibrationen anregbaren Bauteile gegeneinander und gegen äußere Einflüsse (speziell Motorvibrationen und mechanische Erschütterungen aller Art);
  • • dem Brummabstand, also dem möglichst geringen Maß, in dem Motor und Transformator auf das Tonabnehmersystem magnetisch ausstreuen;
  • • dem Verhalten des Antriebs bei stark modulierten Passagen in der Plattenrille (das sind Bremserscheinungen, die zu sogenannten „dynamischen Tonhöhenschwankungen führen, wie sie bei sehr leichten Plattentellern eher auftreten als bei solchen mit hohem Drehmoment);
  • • Schwingungsneigungen aller Art und deren Dämpfung durch konstruktive Maßnahmen;
  • • Dämpfung des Plattentellers (zum Teil schon durch gute Plattenmatten gegeben), so daß sich seine Eigenvibrationen nicht auf die Nadelspitze des Tonabnehmers übertragen;
  • • Form und Dämpfungseigenschaften der Plattenmatte (ein äußerst heikles Thema, über das sich auch die Gelehrten noch streiten);
  • • ein massiv gebautes oder ein „windiges", leicht vibrierendes Chassis;
  • • Vibrationsanfälligkeit von Zarge und Haube des Plattenspielers.


Daß der Tonarm und das verwendete Tonabnehmersystem ganz entscheidend die Klangqualität des kompletten Systems definieren, dürfte selbstverständlich sein.
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Gesprächspartner Ludwig Klapproth ist bei der Firma Thorens der Gruppenleiter der Entwicklungsabteilung

Genauso eindeutig hat sich in Tests herausgestellt, daß gut konzipierte Riemenläufer den vielbeworbenen direktgetriebenen Laufwerken durchaus ebenbürtig, ja in einigen Punkten sogar überlegen sein können.

Über eine ganze Reihe entscheidender Aspekte beim Plattenspieler unterhielten wir uns mit dem Physiker Ludwig Klapproth, bei der Firma Thorens als Gruppenleiter der Entwicklungsabteilung tätig.

Klapproth ist seit 1962 schon technischer Leiter der Internationalen Ferienkurse für Neue Musik in Darmstadt und durch diese Tätigkeit auch mit den aufnahmeseitigen Problemen der HiFi-Technologie vertraut. Natürlich geht der Entwickler bei der Diskussion über Laufwerkprobleme vom „Ideal" eines optimal funktionierenden Plattenspielers aus. Aber wir glauben, daß seine Erläuterungen auch eine gewisse Kaufhilfe für den Hi-Fi-Liebhaber sind.
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Subchassis beim Plattenspieler nach wie vor optimal

• Vor etwa zwanzig Jahren erfand der Chefentwickler der Firma Acoustic Research, Edgar Villchur, die Idee des „ fließenden Subchassis " (floating Suspension) für die Aufhängung des Plattenspielers. Diese Konstruktionsidee wurde später von einer ganzen Reihe Firmen für ihre hochwertigen riemengetriebenen Plattenspieler übernommen, unter anderem auch von Thorens. Meine Frage an Sie, Herr Klapproth:

Halten Sie das „floating Suspension System" immer noch für optimal ?
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  • Ich halte das fließende Subchassis nach wie vor für die optimale Anordnung, einen Plattenspieler aufzubauen. Eigentlich sogar für zwingend, weil die Anordnung gewährleistet, daß Störungen, Vibrationen, Schwingungen nicht von außen auf das System Teller/Tonarm/Tonabnehmer kommen. Das wird durch die relativ weiche Schwingchassis-Aufhängung am besten erreicht. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus dem Grundgedanken dieser Aufhängung: Die Antriebs-Gegenmomente des Motors werden direkt auf den Untergrund übertragen und können überhaupt nie auf das Subchassis wirken.

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Den idealen Motor gibt es nicht

• Beim riemengetriebenen Plattenspieler ist der Motor via Riemen vom Plattenteller „entkoppelt", während Motor und Plattenteller beim Direktläufer eine Einheit bilden. Sind im letzteren Fall die Rumpelwerte schon prinzipiell schlechter ?

  • Ich möchte sagen, es ist zumindest sehr sehr schwierig für den Konstrukteur und führt auf jeden Fall zu einem sehr teuren Abspielgerät, wenn man gleiche oder ähnliche Rumpelabstände erreichen will. Denn der zwangsläufig etwas vibrierende Motor ist fest auf dem Subchassis angebracht.
  • Den idealen Motor, der sich vollkommen gleichmäßig dreht, ohne daß er Erschütterungen abgeben würde, diesen Motor gibt es eben nicht. Auch der sogenannte Gleichstrom-Motor ist innen ein Wechselstrom-Motor durch seine Kommutierung. Auch er dreht sich nicht absolut gleichmäßig.
  • Diese Vibrationen führen zu höheren Rumpelspannungen am Tonabnehmer, die zudem noch keine statistischen Rumpelspannungen, sondern Anregungen bei bestimmten Frequenzen darstellen.
  • Die Frequenzen ergeben sich aus der Drehzahl und der Polpaarzahl des verwendeten Motors. Bei Belastung durch mitlaufende Plattenreiniger werden diese Anregungen noch stärker. Anschaulich muß man sich das so vorstellen, daß Direktantriebsmotoren mehr oder weniger ruckweise den Teller drehen. Bei riemengetriebenen Plattenspielern filtern der Riemen und das fließende Subchassis dieses Rucken vollständig aus.

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Gleichlaufwert von teueren Direktläufern nicht besser als bei Riemenläufern ?

• Erklärt sich daher, daß die Gleichlaufwerte auch bei Tausenden von Mark kostenden Direktläufern nicht besser sind als bei guten Riemenläufern ?

  • Richtig, sie sind nicht besser, unter anderem weil die langsam gesteuerten Motoren einen Tachometer brauchen, der die augenblickliche Umlaufgeschwindigkeit des Tellers angibt, um sie dann mit einer Referenz vergleichen zu können.
  • Der Plattenteller mit seinem Trägheitsmoment hat von sich aus das Bestreben, sich nach dem Hochlaufen gleichmäßig zu drehen. Hat jetzt derTacho Fehler, signalisiert er die falsche Geschwindigkeit an die Regelelektronik. Die wiederum versucht dem Gesamtsystem die Gleichlaufschwankung aufzuprägen. Das führt zu hohen Strömen in den Motoren, mithin zu Rumpelstörungen.

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Modulationsabhängiger Bremsvorgang

• Der Riemenantrieb hat doch noch den positiven Nebeneffekt, kurzfristige Nachregeleffekte, wie sie bei Direktläufern auftreten, durch die Elastizität des Gummis zu dämpfen, oder ?

  • Ja, man weiß, daß unterschiedliche Belastung durch den Tonabnehmer während des Abtastvorgangs modulationsabhängig einen Bremsvorgang hervorruft, zwar nicht bei Leer-Rillen, aber bei stark ausgesteuerten Rillen. Beim Riemenläufer macht sich dieser Effekt der „dynamischen Tonhöhenschwankung" nicht so stark bemerkbar. Beim Direktantrieb besteht aber die Gefahr, daß ein Regelsystem angestoßen wird, das lange braucht, um wieder zur Ruhe zu kommen (Ausschwingen).
  • Ich möchte aber darauf hinweisen, daß solche Bremseffekte in geringem Maße schon beim Schneidvorgang der Lackfolie auftreten.

  • Anmerkung : Laut Hern Brüggemann besitzt der Teller der Neumann Schneidmaschinen mit seinem (erheblich mehr als 6 Kilo) außen liegenden Gesamtgewicht eine so große rotierende Masse und damit eine kinetische Energie, die vom Schneidstichel mit Sicherheit nicht beeinflußt werden kann.
  • Wie weit sich diese „dynamische Tonhöhenschwankung" gehörmäßig auswirkt, hängt von der Abstimmung vieler Details eines Plattenspielers ab.

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Brummprobleme

• Wie verhalten sich die verschiedenen Motor- Typen (Synchron-Motor, Elektronik-Motor, langsamer Direktläufer usw.) bezüglich der Brumm-Ausstreuungen auf den Tonabnehmer ?

  • Über Brummprobleme redeten die Hersteller von Plattenspielern mit netzbetriebenen Synchron-Motoren nicht sehr gern, denn sie haben den Nachteil, daß durch den sich drehenden Magnetläufer ein Störfeld ausgestreut wird.
  • Die Brummabstände lagen darum nur bei 65 bis 70dB, und zwar abhängig vom verwendeten Tonabnehmer. Abtastsysteme mit guter Abschirmung und hohem Übertragungsfaktor waren in Verbindung mit einem durch Synchron-Motor angetriebenen Laufwerk nicht so kritisch, wohl aber hochwertige Tonabnehmer mit kleinem Übertragungsfaktor und wegen der Reduzierung der Masse abgemagerter Abschirmung.
  • Das kann auch von der Stellung des Tonarms sehr stark abhängen. Es gibt Plattenspieler, bei denen gerade mitten im Spielbereich die größten Brummeinstreuungen auftreten, auch von Kanal zu Kanal verschieden, weil im Tonabnehmer die Richtungen der Spulen verschieden sind.
  • Durch Verwendung eines Elektronik-Motors, der ja ein Gleichstrom-Motor ist, kann man bessere Brummabstände erreichen, weil er von außen gesehen kein rotierendes Feld hat.
  • Bei Direktantrieben hat man verschiedene Lösungen probiert. Es gab beispielsweise Antriebe mit nutenlosen Schichtläufern, bei denen mit der Netzfrequenz eine gewisse magnetische Ausstreuung auftritt. Bei den üblichen Direktläufern, die mit Hall- oder Hf-kommutierten Gleichstrom-Motoren arbeiten, gibt es eine Ausstreuung, die aber sehr tieffrequent ist und damit normalerweise nicht stört.
  • Die Brummeinstreuung durch den Netz-Transformator ist mit -80dB sehr gering. Diesen Wert zu verbessern wäre akademisch und unnötig, weil die allgemein vorhandenen magnetischen Störnebel durch Elektrogeräte da mit hinein spielen.

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Ist der ausgesiedelte Netztransformator vorteilhaft ?

• Es gibt einige sehr teure Direktläufer, bei denen der Netztrafo außerhalb des Laufwerks verlegt wurde. Ist das nicht von der Überlegung her vorteilhaft für möglichst hohe Brummabstände ? Wenn nicht, warum dann der Aufwand mit dem Extra-Kästchen ?

  • Es bringt gewisse Vorteile, weil jeder Trafo in der Netzfrequenz ein magnetisches Störfeld hat und außerdem durch Magneto-Striktion die doppelte Frequenz mechanisch aussendet, d. h. also, er vibriert, er brummt.
  • Beim Direktantrieb hat man nun aber kein Subchassis und kann nicht den Trafo in die Zarge bauen, also vom Schwingchassis trennen.
  • Deswegen ist es ein durchaus gangbarer Weg, den Trafo beim Direktläufer möglichst weit weg vom Laufwerk zu legen. Die mechanische Aussteuerung beispielsweise beim Synchronmotor war auch deshalb ziemlich stark, weil er im wesentlichen ein Schrittmotor ist. Trotz Verwendung des fließenden Subchassis konnten sich diese Vibrationen auf Plattenteller, Tonarm und damit Platte und Abtastsystem unter Umständen auswirken.
  • Bei einfachen Plattenspielern mit Synchronmotor sind die berüchtigten 100 Hz als Brummkomponente nachweisbar und hörbar. Je höherfrequent eine Störung ist, um so eher ist sie direkt hörbar. Tieffrequente Vibrationen führen zu Intermodulationen im Lautsprecher.

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Woher die Gleichlaufschwankungen kommen

• Selbst recht preiswerte Plattenspieler mit Riemenantrieb erreichen beim gegenwärtigen Stand der Technik schon Gleichlaufwerte von ±0,08% bis ±0,05% nach DIN bewertet. Man scheint das Problem der Tonhöhenschwankungen doch in den Griff bekommen zu haben, seit man nicht mehr Reibradantrieb verwendet. Wovon hängt im einzelnen ein guter Gleichlauf ab ?

  • Einmal vom Trägheitsmoment des Tellers, von der Konstruktion und der Fertigungsqualität des Lagers, vom Antrieb und Antriebsmotor. Er hängt aber auch ab von der Art der Aufhängung. Es gibt Aufhängungen, die so stark schwingen, daß das zu einer Torsionsschwingung führt, die sich als verschlechterter Gleichlauf äußern kann.
  • Aber Sie haben recht, einen guten Gleichlauf zu erzielen, sollte eigentlich überhaupt kein Problem mehr darstellen. Neuerliche Probleme hat man sich bei quarzkontrolliertem Antrieb durch den Tacho-Effekt ins Haus geholt.
  • Damit die Gleichlaufwerte über viele Jahre hinweg sich nicht verschlechtern, muß die Qualität des Lagers bei einem Direktläufer sehr viel höher sein als beim Riemenantrieb. Denn der Riemen stellt beim Lager sozusagen die ideale Betriebsweise ein, indem das Lager ein ganz klein wenig nach einer Seite hin belastet wird. Im Grunde genommen darf beim Riemenläufer das Lager etwas mehr Spiel haben, weil der Riemenzug bewirkt, daß die Achse des Plattentellers an einer Seite anliegt. Im übrigen ist es in der Branche bekannt, daß der Elektronikmotor seine höchste Lebensdauer erreicht, wenn er einen gewissen Riemenzug spürt. Die Hersteller wissen, daß das die optimale Kombination ist.

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Präzision gefragt

• Wie genau ist die Tellerscheibe, die den Riemen antreibt, und die Achse des Plattentellers überhaupt fertigungstechnisch realisierbar ? Wie präzis läßt sich das in einer großen Serie fertigen ? Und welche Lebensdauer darf man als Verbraucher von einem Plattenspielererwarten ?

  • Das läßt sich alles sehr präzis fertigen. Die Riemenlauffläche am Innenteller ist ja meistens eine gedrehte Fläche bei den teureren Laufwerken oder aber - was wir auch verwenden - ein glasfaserverstärktes Kunststoff-Teil, das von den Toleranzen her genauso gut liegt wie das gedrehte Teil.
  • Viel kritischer als der große Pulley ist der kleine, der auf dem Motor sitzt. Hier ist der maximal zulässige Schlag schon eine ausschlaggebende Größe für die Qualität und Lebensdauer des Antriebs. Er liegt etwa bei 10 bis 20um.
  • Hier muß man sich schon überlegen, mit welcher Technik man die optimale Riemenscheibe realisiert. Die Motorwelle, die man in einer gewissen Stärke gewählt hat, darf nicht stark belastet werden. Andererseits muß die Riemenscheibe ein gewisses Trägheitsmoment haben.
  • Zu diesem Zweck haben wir eine kombinierte Riemenscheibe gemacht, die einen Metall-Reif trägt, der bei geringstem Gewicht das geforderte Trägheitsmoment erreicht. Ein schwierigeres Problem ist es, einen Riemen zu bekommen, der von der Breiten- und Dicken-Toleranz her wirklich sehr exakt toleriert ist.
  • Denn ein ungleichmäßiger Riemen führt selbstverständlich zu Schwankungen, weil sich die Spannung beim Antriebsvorgang ändert. Das dürfte auch dem Laien anschaulich klar sein.

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• Wie exakt sind denn die Riemen serienmäßig geschliffen, und welchem Verschleiß unterliegen sie ?
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  • Auch auf einige hundertste! Millimeter genau in der Dicke, in der Breite wohl nicht ganz so genau, aber das ist auch nicht notwendig. Die Gummi-Mischungen erfüllen ganz bestimmte Anforderungen. Und der Riemen ist abgelagert, bevor er in Betrieb genommen wird. Denn er muß eine ganz spezifische Spannung und Elastizität besitzen.
  • Was die Gummi-Mischung betrifft, so muß sie ganz verschiedene Anforderungen erfüllen, wenn der Riemen eine hohe Lebensdauer haben soll, nämlich eine richtig gewählte innere Dämpfung und gleichmäßige Mischungsqualität.
  • Es gibt Riemenmaterialien, die sich wie hochviskose Flüssigkeiten verhalten, so daß sich der Riemen nach und nach immer mehr dehnt und irgendwann runterfällt. Das darf natürlich nicht sein.

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• Ich habe aber auch bei hochwertigen Plattenspielern schon Riemenabrieb am Pulley gesehen.

  • Um das zu erklären, muß ich etwas weiter ausholen. Der Synchronmotor möchte innerhalb von einer Periode seiner Antriebsfrequenz hochlaufen. Das kann der Teller aber nie wegen seines mehr oder weniger großen Trägheitsmoments.
  • Dann tritt ein Rutschen zwischen Riemen und Pulley auf, wodurch der Riemen stark beansprucht wird und sich das Schwingchassis aufschaukeln kann. Das haben wir bei unseren durch Synchronmotor angetriebenen Riemenläufern sehr früh ausgeschaltet, indem wir durch eine Rutschkupplung das Moment, das der Motor an den Riemen abgibt, begrenzt haben.

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  • Den Gleichstrom-Motor kann man im Drehmoment elektronisch begrenzen, so daß nur übertragen wird, was
  1. a) dem Motor und
  2. b) dem Riemen gut tut.

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Das Gewicht des Plattentellers

• Welches Gewicht sollte ein Plattenteller aufweisen ? Das ist doch sicher auch eine Frage der Dimensionierung der Antriebs-Elektronik.

  • Von der Physik her ist sicher ein schwerer, mit hohem Trägheitsmoment ausgestatteter Teller der bessere. Er hat aber den Nachteil, daß man sehr viel Energie braucht, um ihn zum Hochlaufen zu bringen.
  • Ich betrachte die Sache so, daß die Masse des Tellers und die Kraft des Motors aufeinander abgestimmt sein müssen. Wir konnten bei unseren neuen Plattenspielern das Trägheitsmoment des Tellers auf etwa zwei Drittel reduzieren, seitdem wir den Elektronik-Motor eingeführt haben. Er dreht sich gleichmäßiger, weil er einen 72poligen Tacho hat, so daß 72mal pro Umdrehung die Geschwindigkeit kontrollierbar ist.
  • Weil er sich gleichmäßiger dreht, brauchten wir weniger Trägheitsmoment im Teller. Was sich positiv auf die Lebensdauer des Motors auswirkt. Je besser der Motor, um so leichter dürfte prinzipiell der Teller sein. Aber unter die Grenze von 1kg wird man wohl doch nicht gehen, weil der Teller dann stark vibrationsanfällig werden kann, was zu Klangverfälschungen führt.
  • Außerdem würde sich bei sehr leichten Tellern der Einfluß des Riemens bemerkbar machen. Man müßte dafür noch mal bessere Riemen fertigen lassen. Die gibt's aber nicht vom Hersteller.

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Er läuft und läuft

• Nach wieviel Jahren sollte erfahrungsgemäß der Motor ausgewechselt werden ? Denn er hat in sich ja auch Teile, die altern.

  • Ja, hat er. Wie bei jedem elektronischen Gerät gibt es eine gewisse Alterung. Die Elektronik und der Riemen altern beide etwa gleich schnell. Teller-Lager allerdings sollten sehr sehr lange halten. Wir haben nach vielen Jahren aus Diskotheken zur Überprüfung Plattenspieler zurückbekommen, die so gut, ja manchmal sogar besser liefen als im Neuzustand.


• Wie soll man das glauben ?

  • Eine Welle, die in einem Lager läuft, läuft ein. Wenn sie im Lager läuft, ist eine nochmalige Glättung möglich, das Lager wird noch ruhiger. Das kennt man von Autos auch.

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Plattenspielereien Teil 2 - Januarheft 1979

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Teil 2 - Riemen- oder Direktantrieb, ist das eine Frage ?

Im ersten Teil dieses Beitrags, der im Dezemberheft 1978 von KLANGBILD erschien, ging es um die Themen Subchassis, Wahl des Antriebsmotors und Einfluß des Plattentellers bei der Entwicklung eines Plattenspielers. Dieser Beitrag geht nochmals auf das Rückkopplungsproblem ein und setzt sich kritisch mit der Quarzsteuerung auseinander.

Äußere Vibrationen führen zu Rückkopplung

• Mechanische und akustische Rückkopplung auf den Plattenspieler versucht man soweit wie möglich zu unterdrücken. Wie wirken sich solche Mitkopplungen aus ?

  • Wenn äußere Vibrationen den Plattenspieler erreichen, regen diese Schwingungen andere schwingungsfähige Teile im Plattenspieler an, die meistens hohe Güten haben und langsam ausschwingen. Das wird sicher eine hörbare Verfälschung geben.
  • Ein Bauprinzip, das wie gesagt ganz hervorragend zur Unterdrückung von Rückkopplungen geeignet ist, ist das fließende Subchassis. Dabei gibt es aber verschiedene Aspekte zu bedenken. Eine bestimmte, sehr weiche Aufhängung kann für den Frequenzbereich über etwa 20 Hz sehr gut sein.
  • Wenn aber die Resonanzfrequenz der Aufhängung zufällig mit der Frequenz einer Fußbodenschwingung zusammenfällt, kann es zum Springen des Tonarms kommen. In dem Fall hilft nur, den Plattenspieler auf einem in der Wand verdübelten Brett aufzustellen, weil die Wand nur die höherfrequenten Vibrationen übernimmt und das fließende Subchassis genau diese Erschütterungen sehr gut isoliert.
  • Man kann Kompromißlösungen eingehen, indem man eine höhere Dämpfung wählt und dafür im Hörbereich eine Idee schlechter wird. Wo und wie stark man dämpft, hängt davon ab, was man erreichen will.

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• Wo liegen in der Praxis (und nicht bei Messungen auf dem Labortisch!) die gravierendsten Erschütterungen ? Ein Plattenspieler ist nur ein Gerät zum möglichst vibrationsfreien Abspielen von Schallplatten. Und normalerweise steht dies Gerät im selben Raum wie die Lautsprecher. Wo treten die größten Probleme bezüglich der Resonanzanregung auf ?

  • Wir haben sehr genau untersucht, welchen Störeinflüssen Plattenspieler ausgesetzt sind: Trittschall, Erschütterungen durch den Straßenverkehr und -lärm, mechanische Rückkopplungen des Lautsprechers usw. Wir haben auch untersucht, wie die Hauptbewegungsrichtung solcher Störung liegt. Dabei stellten wir fest, daß der Plattenspieler bei Trittschall im wesentlichen einer Translation nach vorn oder zur Seite hin ausgesetzt wird. Deswegen ist unsere neue Ortho-Inertial-Aufhängung von der Isolierfähigkeit so ausgelegt, daß sie Bewegungen in der Horizontalen stärker isoliert als vertikale Bewegungen. Denn man kann davon ausgehen, daß letztere sehr viel kleiner sind.
  • Dann haben wir analysiert, gegen welche Dinge der Plattenspieler empfindlich ist.
  • Betrachten wir also mal das System Teller/Tonarm/ Tonabnehmer. Der Tonarm ist im Schwerpunkt gefaßt. Wenn man dies System seitlich verschiebt, dürfte eigentlich nichts passieren. Die Stellung des Arms im Gesamtsystem bleibt dieselbe.

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Anti-Isolationssysteme bewirken das Gegenteil

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  • Versucht man das System zu drehen, stellt man fest, daß der Tonarm wegen seiner Trägheit stehenbleiben möchte, also eine Relativbewegung zwischen Chassis und Tonarm auftritt. Das heißt also, daß der Plattenspieler im wesentlichen gegen Rotationen empfindlich ist.
  • Analysiert man ältere Aufhängungen, so stellt man fest, daß diese dazu neigen, Translationen in Rotationen zu verwandeln ! Das sind keine Isolationssysteme, sondern eher Anti-Isolationssysteme. Sie bewirken das Gegenteil von dem, was sie tun sollten. Bei der neuen Ortho-Inertial-Aufhängung haben wir dafür gesorgt, daß solche Wandlungen von Bewegungen in andere auf keinen Fall auftreten können.
  • Die Angriffspunkte für die Schwingaufhängung befinden sich in der Schwerpunktsebene, so daß gar keine Drehungen möglich sind. Auch die Federn selber sind weitestgehend modenwandlungsfrei, d. h., es wird auch hier nicht eine Schwingungsform in die andere umgewandelt. Beim ThorensTD 115 haben wir eine starke Dämpfung angebracht, um rundum gute Ergebnisse zu haben und nicht Probleme etwa mit Balkendecken und sonstigen Trittschall-Anregungen zu haben.

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• Aber gerade das Spitzenmodell Thorens TD 126 Mark III ist weiterhin extrem weich aufgehängt. Sollte man den nicht doch für optimale Isolation auf einem in der Wand verdübelten Brett aufhängen ?
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  • Im allgemeinen nicht, denn er schirmt im Bereich ab 10 Hz wirklich optimal alles vom System Teller/Tonarm/Tonabnehmer ab, das stören könnte. Aber er könnte in Zimmern mit Balkendecken wegen seiner extrem weichen Aufhängung bei seiner Eigenresonanz Probleme bekommen. In Neubauwohnungen dürfte das nie auftreten.
  • Tatsache ist, daß weiche Aufhängungen im Dämmungsverhalten wesentlich besser sind als andere Systeme. Bei schlechten Chassis, die möglicherweise zusätzlich noch eine ungünstige Form haben, können Vibrationsprobleme im Bereich von 25 Hz bis 100 Hz auftreten. Ganz schlimm wird es, wenn eine Resonanz des Chassis mit einer Resonanzanregungsfrequenz des Motors zusammenfällt.

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Rumpelstörungen durch hohe Motorströme

• Schlupfprobleme, wie sie bei mitlaufenden Reinigungsgeräten auftreten, gibt es im übertragenen Sinn auch bei Direktläufern, aber doch wohl nicht mehr bei quarzkontrolliertem Antrieb ?
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  • Richtig, aber es kann wieder der Effekt auftreten, daß der Motor durch die Quarzkontrolle gezwungen wird, unbedingt und unter allen Umständen die Drehzahl zu halten. Das führt zu hohen Strömen und damit möglicherweise zu Rumpelstörungen.

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• Haben Sie spezielle Untersuchungen über Plattenmatten angestellt ?

  • Auch als Laie kann man sich doch vorstellen, daß eine nicht glatt und gedämpft aufliegende Platte wie eine Mikrofonmembran auf den Tonabnehmer wirkt, wenn sie akustische Rückkopplungen vom Lautsprecher erreichen.
  • Das Problem, das Sie da ansprechen, ist sehr heikel und schwierig. Es gibt da auch gegenläufige Meinungen. Unsere jetzige Matte ist derart konzipiert, daß die Platte auf Ringen aufliegt. Wir konnten nachweisen, daß diese Ringe nicht durchlaufend sein dürfen, sondern unterbrochen sein müssen, damit der Schall auch von der Unterseite an die Platte kommt. Sie verhält sich dann wie ein Mikrofon mit Achter-Charakteristik.
  • Ich bin der Meinung, daß die Platte möglichst gut mit dem Teller verbunden sein sollte, eigentlich sogar eins. Vielleicht wird man Matten konstruieren, die zur Dämpfung ein Silikonöl enthalten, wodurch man einen harten Kontakt zur Platte erreicht.
  • Abgesehen von diesem Problem muß ich sagen, daß sehr viele HiFi-Spieler weit besser sind als die Schallplatten selbst, speziell die dünnen und für Verwellungen anfälligen Platten, die man heute so kauft. Der Rumpelabstand bei diesen Platten ist 20dB schlechter als bei guten Plattenspielern. Mit der maximal laut DIN zulässigen Exzentrizität von 0,2 Millimeter dürfen die Platten also eigene Tonhöhenschwankungen von 0,13% aufweisen - was um das Doppelte schlechter ist als die Gleichlaufschwankungen guter Plattenspieler.

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Quarz oder nicht Quarz ?

• Bei der neuesten Generation von Direktläufern hat man, um die Nachregeleffekte besser zu kontrollieren, Quarz-Referenz eingeführt. Welche Vorteile hat diese Technologie, und ist sie zwingend ?

  • Der Vorteil ist der, daß die Soll-Drehzahl sehr genau eingehalten wird, solange der Antrieb quarzkontrolliert wird. In der Praxis ist es aber uninteressant, ob ein Plattenspieler absolut betrachtet 0,01 % schneller oder langsamer läuft. Außer der Tatsache, daß die Nenndrehzahl ganz genau eingehalten wird, sehe ich keinen Vorteil. Denn die bewerteten Gleichlauf- Schwankungen werden durch Quarzkontrolle keineswegs besser !!!
  • Die Nachteile der Quarzkontrolle sind einmal der höhere Preis, den man zahlen muß, und die zusätzlich notwendigen elektronischen Bauteile, die einer gewissen Alterung unterliegen. Als ganz gravierenden Nachteil muß man anführen, daß dadurch, daß sich die Drehzahl nicht von selber durch die träge Masse des Tellers stabilisiert wie beim Riemenläufer, die Störungen des Tachos dem System aufgeprägt werden, weil es die Quarz-Referenz unbedingt so will.

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Das Zusammenspiel aller Teile

• Nochmal zurück zum Problem der Vibrationen : Wie wirken sie sich auf den Tonarm aus ?

  • Man kann das nicht isoliert sehen, sondern muß das Zusammenspiel aller Teile des Systems betrachten, den ganzen Weg von der Schallplatte über den Tonabnehmer, Tonarm und Chassis bis zum Lager, den Teller zurück zur Schallplatte. In diesem ganzen Kreis dürfen keine Schwingungen in störenden Frequenzbereichen auftreten. Darum muß auch der Tonarm so resonanzfrei wie nur möglich sein. Den Tonarm kann man sich modellhaft als Schall-Leiter vorstellen.
  • Je nach der Nadelnachgiebigkeit wird der Tonarm durch das Abtastsystem zu Schwingungen angeregt, die nach hinten laufen. Sie können am freien Ende oder fest montierten Gegengewicht reflektiert werden und nach vorn zurücklaufen.
  • Wenn man ein Material mit guter innerer Eigendämpfung verwendet, kommt schon mal wenig hinten am Arm an, das reflektiert werden möchte.
  • Zusätzlich haben wir zur Resonanzunterdrückung zwischen Tonarmrohr und Gegengewicht eine Dämpfungseinheit, die einen „Sumpf" für die Vibrationen darstellt. Die Schwingungen laufen in diesen „Sumpf" und werden nicht reflektiert. Damit erreicht man die nötige Schwingfreiheit.
  • Überprüfen kann man die Resonanzfreiheit mit Frequenzgang-Meßplatten, die mit ausgesprochen „harten" Tonabnehmern (also geringer Nadelnachgiebigkeit) abgetastet werden, damit möglichst viel in den Arm zurückgeleitet wird. Resonanzstellen erkennt man an Welligkeiten des Frequenzgangs.

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Keine Möglichkeit, etwas falsch zu machen

• Die Diskussion, ob der gerade Tonarm, natürlich richtigen Kröpfungswinkel bezüglich der effektiven Länge vorausgesetzt, besser ist als S- oder J- förmig gebogene, hält immer noch an. Auf der einen Seite stehen die vielen stark massebehafteten Tonarme aus Japan, aber auch ein so massearmer und exakt verarbeiteter wie der SME 3009/III mit seiner S-Form.

Andererseits beharren oder kommen viele Hersteller wieder zurück auf den geraden Tonarm, darunter eben Thorens, Dual, Philips, Infinity, Micro-Seiki (mit dem Modell MA-707), Grace, Decca, ADC, Mayware, Transcriptor (der Vestigal-Arm), Hadcock, Keith Monks, Breuer Dynamic, Audiocraft (mit dem Modell 300 Mk. II) und die Firma Visonik mit den Armen für ihre neuen Plattenspieler.

Was halten Sie für optimal ?

  • Wir halten den geraden Arm für die optimale Lösung: Man will trägheitsarm und stabil sein, und die gerade Verbindung ist nun mal die kürzeste zwischen dem Drehpunkt des Arms und der Diamantspitze. Bezüglich der Unanfälligkeit gegen Schwingungen gibt es von einem unserer früheren Mitarbeiter, Herrn Dipl.-Ing. Rother, eine grundsätzliche Arbeit, in der die Vorteile des geraden Arms nachgewiesen werden.
  • Wenn man allerdings sehr leichte Tonarme aus Materialien mit hoher innerer Dämpfung verwendet, dürften die Unterschiede zu geraden Armen nur (noch) sehr gering sein.
  • Wichtig ist, daß der Tonabnehmer möglichst starr mit dem Tonkopf verbunden ist, denn je mehr Schwingungsbrücken man hat, um so häufiger ist die Möglichkeit von Eigenresonanzen gegeben, die das Klangbild verfälschen. Wenn System und Tonkopf eine Einheit sind, bleibt dem Käufer nicht die Möglichkeit, etwas falsch zu machen bei der Montage und Justierung. Im professionellen Bereich arbeiten wir ja schon sehr lange mit der Tondose von EMT, und die TMC-Systeme von Thorens sind ebenfalls fest im „Kochlöffel" integriert.


Teil 2 von Franz Schöler im JANUAR 1979 KlangBild
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Geparkte Bild-Texte - die Biler kommen noch


Der ohne Bewertungsfilter (!) ermittelte Rumpelfremdspannungsabstand des neuen Spitzenlaufwerks „Thorens TD 126 Mk. III Elektronic" ist mit 65dB so hoch, daß Rumpelstörungen nur noch die Schallplatte selbst verursacht. Die linear gemessenen Tonhöhenschwankungen dieses Plattenspielers betragen ganze ± 0,06%.

Die nach DIN bewerteten Gleichlaufschwankungen erreichen den Spitzenwert von ±0,03%. (Damit ist man im übrigen längst im Bereich des Eigenfehlers der DIN Meßplatte. Wenn man die als periodischen Ausschlag des Zeigers vom Meßgerät sichtbaren Welligkeiten und die geringfügige Exzentrizität der Meßplatte abzieht, dürften die bewerteten Tonhöhenschwankungen sogar bei etwa ±0,02% liegen.)

Das „fließende Subchassis" des TD 125 Mk. III ist so weich aufgehängt, daß sowohl mechanische wie akustische Rückkopplungen auf das System Teller/Tonarm/Tonabnehmer optimal unterdrückt werden. Man kann das Laufwerk je nach Wunsch mit praktisch allen hochwertigen Tonarmen ausrüsten.

Die waagrechte Justage des Subchassis erolgt über Federn.

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Die Tellerscheibe, über die beim riemengetriebenen Laufwerk der Riementrieb erfolgt, muß mit äußerster Präzision gefertigt sein, damit die Tonhöhenschwankungen und Rumpelstörungen so gering wie möglich bleiben. Der maximal zulässige Schlag beträgt 20 Mikrometer.

Die professionellen Tonabnehmer von EMT sind in den neuen Tonarmen von Thorens fest integriert lieferbar unter den Bezeichnungen „Thorens TP-63" und „TP-70". Dieses „Kochlöffelprinzip" garantiert, daß zwischen Abtastsystem, Tonkopf und Tonarmrohr keinerlei störende Resonanzen mehr auftreten können. Aus demselben Grund bieten neuerdings eine Reihe von Tonabnehmer-Herstellern ihre Systeme fest integriert bzw. sogar vergossen in „Tonköpfen" an.

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Thorens-Rumpelmeßkoppler
Für die Messung von Rumpelstörungen des Plattenspieler-Laufwerks benutzte man bisher weithin die DIN-Meßplatte 45544. Wie ein Vergleich der beiden oben abgebildeten Meßschriebe zeigt, nahm man dabei eine relative Meßungenauigkeit bei der Ermittlung des Rumpelfremdspannungsabstandes in Kauf. Denn die Meßplatte selbst weist - wie jede kommerzielle Schallplatte - aus fertigungstechnischen Gründen Rumpelkomponenten auf.

Der obere Schrieb (von 2 bis 700 Hz verlaufend, die Frequenzangaben des Schriebs sind mit 0,1 zu multiplizieren), der ohne alle Filter aufgezeichnet wurde, zeigt bei der Frequenz von 8 Hz einen Rumpelabstand von nur 42dB.

Derselbe Plattenspieler hat aber einen sehr hohen unbewerteten Rumpelfremdspannungsabstand von 64dB, wenn man zur Messung den neuen Rumpelmeßkoppler von Thorens benutzt (unterer Schrieb).

Dabei handelt es sich nicht um eine weniger exakte oder gar beschönigende Messung. Der um mehr als 20dB bessere Wert im gesamten Frequenzspektrum ergibt sich durch das weit exaktere Meßgerät und eine Meßanordnung, bei der die Meßplatte entfällt.

Im Grunde wurde also im ersten Fall das Rumpeln der DIN-Meßplatte selbst und nicht das des Laufwerks gemessen. Der Vergleich zeigt, daß die Rumpelstörungen durch gängige Platten - selbst die besten! - höher sind als die von gut aufgehängten Laufwerk-Chassis!

Im übrigen soll die vielpublizierte Quarzkontrolle bei direktgetriebenen Laufwerken keine Verbesserung bezüglich des Rumpelverhaltens mit sich bringen. Sie soll nur für die Einhaltung der Sollgeschwindigkeit sorgen.


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Grafische Darstellung eines Plattenspielers, bei dem zur optimalen Unterdrückung aller Vibrationen, die den Abtastvorgang beeinträchtigen könnten, das Subchassis „fließend" aufgehängt ist. Die einzelnen Ziffern bezeichnen (1) den Plattenteller, (2) das Lager, (3) das Subchassis, (4) die Zarge, (5) den Tonarm, (6) den Antriebsriemen, (7) die gedämpften, kegelförmigen Aufhängungselemente, (8) den vom Subchassis via Riemen entkoppelten Motor und (9) das gedämpfte Gegengewicht, bei dem Tonarmvibrationen in einen „akustischen Sumpf" laufen. Diese konstruktive Anordnung sorgt für ein Optimum an Resonanzfreiheit und Rumpelabstand.

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Durch die neuartige Ortho-Inertial-Aufhängung des Subchassis wird bei den Plattenspielern Thorens TD 110 und TD 115 ein optimal erschütterungsfreier Betrieb für das Abspielen der Schallplatte realisiert. Horizontale Auslenkungen (Translationen), wie sie durch Trittschall auftreten können, werden nicht mehr in Rotationen des Gesamtsystems verwandelt, die den Abspielvorgang negativ beeinflussen. Von der Idee her ist diese Art der Aufhängung eine Flüssigkeitsdämpfung. Die einzelnen Ziffern bezeichnen (1) die Aufhängungsfeder, die als Kronenfeder ausgeführt ist, (2) die Dämpfungsscheiben aus Bitumenschaum und (3) das Kugelsegment, auf dem sich das Subchassis rollend bewegt.

Bild 1
Daß Quarzregelung nicht schon allein hohe Plattenspielerqualität bedeutet, beweisen die Meßschriebe von zwei japanischen Plattenspielern mit Quarzregelung. Das obere Bild zeigt starkes Plattenspielerrumpeln mit den Frequenzen 12,5 Hz, 50 Hz und 100 Hz.
Das untere Bild zeigt das Störspektrum eines anderen Plattenspielers, das relativ breitbandig ist und diskrete Anteile bei 20 Hz und 25 Hz aufweist. Die Schriebe sind mit Meßkoppler aufgenommen.

Bild 2
Wie in der Praxis üblich, nämlich mit Platte, sind diese beiden Schriebe aufgenommen. Es handelt sich hierbei um die gleichen Plattenspieler wie in Bild 1. Die Diagramme zeigen, daß diese Plattenspieler Rumpelsignale erzeugen, die größer sind als die Signale, die aus dem Eigenrumpeln der Platten entstehen.

Bild 3
Ein weiterer quarzkontrollierter Plattenspieler europäischer Abstammung, aufgenommen über Meßschallplatte. Hier zeigen sich starke Einstreuungen bei 2 Hz und 2,5 Hz (Motorstrom). Im Bereich zwischen 20 Hz und 60 Hz sind die Rumpelkomponenten höher als die Plattenstörungen.
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