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Technik-Artikel 12 - teilweise aus einem Büchlein von 1988

Die beiden Autoren Michael Janitz und Claus Römer sind oder waren Ingenieure beim Südwestfunk Baden Baden (damals noch SWF, inzwischen SWR) und haben mehrere Aspekte der 1988 modernen Rundfunk- und Studiotechnik beschrieben. Die Didaktik ist vorbildlich und der Schreibstil ist mustergültig, darum hier ein paar Auszüge. Dies ist einer von mehreren Artikeln. Der nächste Artikel steht hier. Die Übersicht über alle diese Artikel steht hier. (Der Artikel 11 über Kopfhörer fehlt noch.)

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Die analoge Schallplatte (Stand 1988)

Technisch nur machbar auf dem äußeren Drittel der Rillen

Die analoge Schallplatte ist nach wie vor ein wichtiges Speichermedium für Sprache und Musik. Das ist vor allem auf die Wiedergabequalität der Platte zurückzuführen, wenn sie über einen guten Plattenspieler abgespielt wird. Technisch ist es möglich, auf der Platte Musik mit einer Dynamik von 60 dB aufzuzeichnen, d.h. Pegelunterschiede zwischen der lautesten und leisesten Passage im Verhältnis 1000:1. Selbst durch die Verwendung moderner Rauschunterdrückungssysteme kann ein Kassettenband diesen Wert nicht erzielen.

Allerdings nützt dieser Dynamikumfang in der Abspielpraxis wenig, denn er kann im Abhörraum nämlich nur dann hörbar reproduziert werden, wenn die Schalldruckpegel über den "DIN-Normwerten" liegen. Andernfalls werden die leisen Passagen durch den normalen Geräuschpegel aus der Umwelt verdeckt.

Dynamikumfang maximal 45 bis 50dB (auch bis 55dB)

Auch mit diesem einfachen Gerät müssen die Platten abspielbar sein.

Da diese Abhörlautstärken in der Regel nicht zu realisieren sind, haben die Schallplattenhersteller von sich aus (Anmerkung: Wirklich von sich aus ?) den Dynamikumfang auf 45 bis 50 dB komprimiert. Leider treten immer wieder Fehler bei der Fertigung von Schallplatten auf, die durch die ausgefeilte Technik der Plattenspieler und Tonabnehmer schonungslos aufgedeckt werden.

Selbst durch hohen technischen Aufwand sind negative Auswirkungen der verschiedenen, die Qualität der Schallplatte beeinflussenden Faktoren nicht bei jedem Exemplar zu unterdrücken.

Am Anfang einer Schallaufzeichnung auf Platte steht das Tonband, das den Vorteil hat, daß es nach der Aufnahme einer Musik- oder Wortproduktion bearbeitet werden kann. Erst wenn die Tonbandaufnahme die gewünschte Qualität besitzt, wird sie für die Überspielung auf Schallplatte freigegeben.

Der Schneidvorgang

Dazu wird das Tonband direkt mit einer Schallplattenschneidmaschine gekoppelt. Die Schneidmaschine besteht im wesentlichen aus denselben Bauteilen wie ein Plattenspieler, nur wird nicht ein Ton von der Schallplatte abgenommen, sondern die Tonmodulation mit dem Schneidstichel in eine Lackfolie eingeschnitten. (Mehr darüber steht hier.)

Dafür werden Saphire oder Rubine verwendet, und der Schneidstichel wird durch einen Präzisionsmotor radial über die Lackfolie geführt. Er bewegt sich dabei im Takt der Tonmodulation horizontal und vertikal, je nachdem, ob gerade Informationen des linken oder rechten Stereokanals oder ein Monosignal übertragen werden sollen.

Unter der Lupe kann man einer Tonrille genau ansehen, welche Toninformation sie trägt. Wenn nur der linke Stereokanal moduliert ist, weist die Innenflanke der Rille seitliche Auslenkungen auf, beim rechten Stereokanal ist es die Außenflanke. Keine Modulation ergibt einen geraden Verlauf der Rillenflanke.

Sind Toninformationen in beiden Stereokanälen vorhanden, so beschreibt die Tonrille eine Schlangenlinie mit unterschiedlicher Amplitude. Diese ist um so größer, je lauter der aufgezeichnete Ton ist. Die Breite einer Tonrille beträgt ca. 45/1000 mm. Durch die sich ständig ändernden Lautstärken und Tonfrequenzen kann der Schneidstichel etwa acht bis zehn Tonrillen auf 1 mm Vortrieb in Richtung Plattenmitte eingravieren.

Der Unterschied : tangential ./. radial

Der Schneidstichel (besser gesagt : der ganze massive Schlitten mit dem "Schneidkopf") bewegt sich beim "Schneiden" der Rille radial zum Mittelpunkt der Lackfolie. Beim Abspielen über einen Plattenspieler mit "normalem" Tonarm wird die Tonnadel (besser : das Abtastsystem) dagegen in einem leichten Kreisbogen von außen nach innen geführt. Dabei treten dann je nach Konstruktion Verzerrungen auf, weil die Tonnadel nicht ganauso wie der Schneidstichel die Rille kontaktiert.
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Die Schneidkennlinie

Wenn der Schneidstichel für alle Tonfrequenzen mit konstanter Ausgangsspannung des Verstärkers betrieben wird, nimmt die Amplitude der Schneidauslenkung bei hohen Frequenzen ab, weil die Bewegungsgeschwindigkeit des Stichels bei konstanter Spannung ebenfalls konstant bleibt.

Die Auslenkungen des Stichels wären also bei hohen Frequenzen sehr klein im Vergleich zu den tieferen Frequenzen. Kleine Unebenheiten in der Rille würden auf hohe Frequenzen einen größeren Einfluß ausüben. Um das zu vermeiden, wird der Schneidverstärker nicht mit linearer Spannung angesteuert, sondern in einem genau festgelegten Verlauf proportional zur Tonfrequenz.

Die Geschwindigkeit des Stichels wird für hohe Frequenzen gesteigert, damit höhere Amplituden aufgezeichnet werden können, und für tiefe Frequenzen etwas abgesenkt, um die Amplituden in diesem Bereich zu verringern. Dadurch ist auch mehr Platz auf der Schallplatte zu gewinnen.

Den frequenzabhängigen Verlauf der Schneidspannung legt die sogenannte Schneidkennlinie fest, die genormt ist. Zur exakten Wiedergabe muß der Tonabnehmer diese gewollte Verzerrung wieder rückgängig machen. Dies geschieht im Entzerrer des Tonarmverstärkers entsprechend einer genormten Kennlinie, die ein Spiegelbild der Schneidkennlinie ist.

Die Produktion moderner LPs

Wenn die Lackfolie (Anmerkung aus 2010: Inzwischen sind die Rohlinge feste Platten, keine "Folien" mehr) fertig geschnitten ist, wird ihre Oberfläche versilbert und mit einer ablösbaren Kupferschicht überzogen. Aus dieser "Vaterplatte" entsteht dann die "Mutterplatte", deren Rillen erhaben sind und die als Muster für die Preßmatrizen dient. Von jeder einzelnen Matrize können dann einige tausend Schallplatten gepreßt werden. (Anmerkung in 2010: ab ca. 6.000 Pressungen ist diese Matritze grenzwertig, ab ca. 8.000 Pressungen nahezu verschlissen, ab 10000 Pressungen unbrauchbar)

Bei der Herstellung der Schallplatten können trotz gewissenhafter Kontrollen Fehler auftreten. Am auffälligsten sind zweifellos Knister- und Knackgeräusche. Solche Störgeräusche können entstehen, wenn das Schallplattenmaterial bei der Pressung nicht ideal zusammengesetzt ist.

Aber auch die allererste Lackfolie kann schon Fehler aufweisen. Wenn der Schneidstichel bereits abgenutzt ist, gibt es Mitreißer: Kleinste Partikel werden aus den Rillenflanken der Folie mitgerissen und bleiben am Stichel hängen. Auch können winzige Gasbläschen unter der Folienoberfläche sitzen, die später bei der Schallplattenpressung als Fehlerstellen übertragen werden.

Über das Material der Vinylplatten

Die Zusammensetzung des Schallplattenmaterials spielt eine große Rolle, wenn es um die Welligkeit einer Platte geht. Wenn die Schallplatte beim Abkühlen nach dem Preßvorgang noch unter Spannung steht, verweilen sich einzelne Zonen.

Dies wird durch Stapelung der Platten und Verpacken in verzogene Papphüllen noch verstärkt. Beim Abspielen von welligen Platten entsteht ein Höhenschlag des Tonabnehmers, der zu störenden Resonanzen im Tieftonbereich führen kann und im schlimmsten Fall das Aufsetzen des Nadelträgers auf der Platte verursacht. Dabei kann die Nadel sogar aus der Rille springen oder die Rillen beschädigen.

Allerdings entsteht der Höhenschlag von Platten auch durch unsachgemäße Lagerung. Das Stapeln von Schallplatten oder Aufbewahren bei hohen Temperaturen, etwa unter direkter Sonneneinstrahlung, ist deshalb zu vermeiden. Auch das allzu häufige und längere Naßreinigen von Schallplatten wird von einigen Herstellern inzwischen nicht mehr empfohlen. (Anmerkung in 2010: Diese Warnung ist/war reiner Selbstschutz und Animation zum erneuten Verkauf verschlissener Platten.)

Weitere möglich Fehler bei Platten

Ein weiterer möglicher Fehler bei der Schallplattenherstellung ist das sogenannte Vorecho. Die Amplitude des Schneidstichels ist dann am größten, wenn große Lautstärkepegel aufgezeichnet werden müssen. Wenn der Vorschub des Stichels in Richtung Plattenmitte zu gering ist, wird durch die große Auslenkung die benachbarte Rille beeinflußt. Sie trägt dann neben der eigenen Modulation noch zusätzlich die der nächstliegenden Rille. Das ist besonders auffällig, wenn Leerrillen vor einer Fortissimostelle liegen, wie es oft am Anfang von Platten vorkommt. Aber auch in der Mitte einer Platte können laute und leise Passagen benachbart sein.

Wenn der Steg zwischen den Rillen zu schmal ist, wird man ebenfalls ein Vorecho hören. Die Schallplattenhersteller versuchen, die Vorechos durch eine größere Rillensteigung nach lauten Stellen zu vermeiden. Es gibt jedoch auch Hinweise darauf, daß das Material bei zu großer Erwärmung die Spannungen weitertransportiert, die beim Schneiden entstehen. Ein breiterer Steg zwischen den Rillen reicht dann oft auch nicht aus, weil die benachbarten Stellen bereits entsprechend der starken Modulation vorgeprägt sind.

Das Abtastverhalten von Plattenspielern

Die Wiedergabe von Musik und Sprache ist in der Regel ein Vorgang, der sich verborgen in Lautsprecherboxen und Hi-Fi-Empfängern abspielt, ohne daß der Benutzer die Möglichkeit hat, darauf direkt Einfluß zu nehmen.

Beim analogen Plattenspieler bietet sich jedoch die Gelegenheit, auf die Wiedergabequalität unmittelbar einzuwirken, sofern das erforderlich ist. Die meisten Plattenspieler sind zwar vom Hersteller bereits optimal abgestimmt, doch die Erfahrung zeigt, daß eine nachträgliche Korrektur einiger wichtiger Einstellungsgrößen oftmals unerläßlich ist.

Der Plattenspieler ist auch das einzige HiFi-Gerät, an dem der Benutzer durch das Auswechseln des Tonabnehmers oder den Austausch des gesamten Tonarms selbst eine Qualitätsverbesserung vornehmen kann.

Der Plattenspieler - ein Spiegel der Schneidanlage

Jeder Plattenspieler sollte von der Funktion her das genaue Gegenstück der Schallplatten-Schneidanlage sein. Jedoch - der scharfe, dreieckige Schneidstichel würde sich für den Heimgebrauch überhaupt nicht eignen, und die geradlinige Führung des Schneidstichels vom Plattenrand zur Plattenmitte ist nicht exakt nachvollziehbar. So gibt es bei allen Geräten einige Restfehler, die je nach Modell mehr oder weniger störende Verzerrungen hervorrufen können.

Die Probleme beginnen beim Tonarm, oder besser: bei der Tonarmgeometrie. Es ist die Aufgabe des Tonarms, die Tonnadel möglichst (eigen-) schwingungsfrei über die Platte zu führen. Der Abtastvorgang darf durch den Tonarm nicht beeinflußt werden. Nun verwenden aber die meisten analogen Plattenspieler einen Drehtonarm, dessen Lagerpunkt sich immer außerhalb des Plattentellers befindet.

Mit einem derartigen Tonarm ist es schwierig, die Tonnadel exakt auf einer Geraden (entsprechend dem Radius) vom Plattenrand zur Plattenmitte zu lenken, die Bewegung des Schneidstichels also genau nachzuvollziehen. Nur wenn der Tonarm sehr lang wäre, beschriebe die Tonnadel an seinem Ende nahezu eine Gerade. Bei den üblichen Abmessungen der Plattenspielerchassis und den damit begrenzten Tonarmlängen bewegen sich jedoch alle Tonnadeln auf einem Kreisbogen vom Plattenrand zur Plattenmitte. Dies bedingt eine Verkantung der Tonnadel in der Schallplattenrille und damit nichtlineare Verzerrungen. Diese Abweichung vom Idealzustand nennt man tangentialen Spurfehlwinkel.
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Der Spurfehlwinkel

Der Kreisbogen läßt sich nun stark abflachen, indem der Tonabnehmer gegenüber dem Tonarm etwa um 25 Grad abgewinkelt oder gekröpft wird. Dieser Trick bewirkt, daß die Tonnadel an zwei Stellen der Platte einen Punkt durchläuft, an dem der tangentiale Spurfehlwinkel gleich Null ist.

Nur an diesen beiden Stellen befindet sich die Tonnadel in der gleichen Position wie der Schneidstichel. An den übrigen Stellen schwankt der Spurfehlwinkel je nach Modell zwischen null und zwei Grad. Man kann davon ausgehen, daß bei größeren Spurfehlwinkeln hörbare Verzerrungen auftreten.

Nun gibt es zur Vermeidung des Spurfehlwinkels den sogenannten Tangentialtonarm, der die Tonnadel radial vom Plattenrand zur Plattenmitte lenkt, also dem Bewegungsablauf des Schneidstichels sehr nahe kommt. Doch auch bei Tangentialtonarmen tritt manchmal ein Spurfehlwinkel auf, der durchaus +0,5 Grad betragen kann.

Der vertikale Fehlwinkel

Aber es gibt nicht nur einen tangentialen oder horizontalen Spurfehlwinkel, sondern auch noch einen vertikalen Fehlwinkel, also eine Abweichung der Nadelposition senkrecht zur Schallplatte. Er wird meistens verursacht durch die unterschiedliche Höhe der Tonabnehmersysteme und soll nach der Norm zwischen 20 und 25 Grad liegen.

Zur Anpassung der verschiedenen Abtastsysteme haben einige Plattenspieler eine Höhenverstellung des Tonarms, mit welcher der vertikale Spurfehlwinkel auf die Norm eingestellt werden kann.

Die Skatingkraft

Beim gekröpften Drehtonarm entsteht während des Abtastens zusätzlich eine Kraftkomponente, die versucht, den Tonarm zur Plattenmitte zu ziehen. Ursache für diesen Effekt ist die Reibungskraft zwischen Nadel und Plattenrille sowie der gekröpfte Nadelträger. Die Kraftkomponente Richtung Plattenmitte bezeichnet man als Skatingkraft.

Sie preßt die Tonnadel mit etwa 10 % ihrer Auflagekraft gegen die innere Rillenflanke. Dadurch wird die äußere Rillenflanke, die mit dem rechten Stereokanal moduliert ist, besonders bei hohen Frequenzen und großen Rillenauslenkungen nicht mehr richtig abgetastet. Die Folge sind z.T. starke Verzerrungen.

Bei allen Hi-Fi-Plattenspielern versucht man deshalb, der Skatingkraft entweder mit einem verstellbaren Gegengewicht oder einer Federkraft entgegenzuwirken. Auch die Steuerung der Anti-Skatingkraft mit einem winzigen Magnetfeld ist möglich. Da die Reibungskraft auch von der Auflagekraft der Tonnadel abhängt, gibt es also einen direkten Zusammenhang zwischen Auflagekraft und Anti-Skatingkraft.

Beide Größen können an modernen Plattenspielern vom Benutzer selbst eingestellt werden. Ein gutes Hilfsmittel für eine solche Justierung ist eine Testschallplatte mit einem Anti-Skating-Testabschnitt.

Über die Spurverzerrungen

Da sich Aufnahme und Wiedergabe einer Schallplatte nicht technisch gleichwertig realisieren lassen, treten bei der Wiedergabe Verzerrungen auf, die als Spurverzerrungen bezeichnet und nur durch besondere Maßnahmen auf ein Minimum begrenzt werden können.

In einer Stereorille muß die Abtastnadel sowohl horizontale als auch vertikale Bewegungen ausführen, da linker und rechter Stereokanal nur auf diese Weise getrennt herausgelesen werden können. Hier liegt ein Zusammenspiel von Tiefen- und Seitenschrift vor. Dabei ist die Information für den linken Stereokanal auf der inneren Rillenflanke untergebracht, die für den rechten Kanal auf der äußeren Flanke.

Infolge des geometrischen Unterschieds zwischen dem scharfen dreieckigen Schneidstichel und der abgerundeteren Abtastnadel bewegt sich die Spitze der Nadel jedoch auf einer etwas anderen Bahn.

Daraus resultieren Klirrfaktoren, die sich zu hörbaren Störgeräuschen summieren können, bei Spurverzerrungen mit der Tonfrequenz ansteigen und zur Plattenmitte hin zunehmen. Dieser Vorgang ist systembedingt. Ein besonders guter Nadelschliff, der dem Schneidstichel weitgehend ähnlich ist, unterscheidet sich daher von weniger angepaßten Formen durch eine bessere Wiedergabequalität bei hohen Tonfrequenzen, wenn der Abspielvorgang dem Ende zugeht.

Die elliptische Nadelform

Die Stereorille weist noch eine weitere Besonderheit auf: Sie schwankt in ihrer Breite, so daß die Rillenflanken nicht an jeder Stelle den gleichen Winkel bilden. So ist in den mikroskopisch kleinen Rillenkurven die Rille etwas breiter als auf den geraden Teilen. Als Folge kann bei ungünstigen Nadelformen ein Klemmeffekt auftreten, der sich in einem höheren Klirrfaktor bemerkbar macht.

Die Lösung der Probleme liegt in der Wahl einer Nadelform, die optimal dem Schneidstichel angepaßt ist. Deshalb gibt es nur noch Abtastnadeln mit elliptischen oder bi-elliptischen Querschnitten, die mehr als die kreisförmigen Nadeln den Anforderungen entsprechen.

Die bisher beschriebenen Störungen sind alle von der Nadelform abhängig, die ihrem Ideal aus Gründen einer verschleißfreien Wiedergabe nicht weiter näherkommen kann. Hat man sich für eine moderne elliptische Nadelform entschieden, so ist auch zu erwarten, daß der Klirrfaktor bei hohen Frequenzen in der Nähe der Plattenmitte möglichst klein bleibt.

Wenn die Nadel jedoch nicht vorschriftsmäßig in der Rille läuft, dann treten weitere Störeffekte auf. An erster Stelle wollen wir hier die Übersprechdämpfung nennen.

Die Übersprechdämpfung

Mit diesem Begriff wird angegeben, in welchem Grad der linke und der rechte Stereokanal voneinander entkoppelt sind. Bei einem ideal aufgebauten und exakt ausgerichteten Tonabnehmer ist die Ubersprechdämpfung unendlich groß, doch gibt es dieses Ideal nicht. Wenn die Tonnadel nur ganz geringfügig in der Plattenrille eine Schiefstellung aufweist oder verkantet ist, verschlechtert sich die Ubersprechdämpfung ganz erheblich.

Bereits zwei Grad Schiefstellung reichen aus, um die ursprünglich vom Hersteller angegebene Ubersprechdämpfung völlig aufzuheben und damit den Stereoeffekt zu zerstören. Es gibt Testplatten, die für die Prüfung der Nadelstellung eine unbespielte und damit blanke Plattenseite haben. Setzt man die Nadel vorsichtig auf diese spiegelnde Oberfläche auf, so kann man bei richtigem Lichteinfall die Schiefstellung relativ einfach erkennen.

Einen Tonarm auswechseln ??

Tonarm und Tonabnehmer bilden zusammen ein Schwingungssystem mit einer ganz bestimmten Resonanzfrequenz. Sowohl der Tonarm als auch die Tonnadel können zu ungewollten Schwingungen angeregt werden. Die auslösenden Faktoren für solche Störschwingungen sind meist Plattenverwellungen oder eine exzentrische Bohrung des Plattenlochs. Wenn beide Unregelmäßigkeiten gleichzeitig auftreten, so bewegt sich die Tonnadel nicht nur auf und ab, sondern beschreibt auch eine zusätzliche seitliche Bewegung. Allerdings wird es immer winzige Schwingungen in die eine oder andere Richtung geben, doch entscheidend ist, ob sich diese Schwingungen auch in den hörbaren Bereich übertragen oder ob andere Fehler bei der Abtastung auftreten.

Diese Gefahr ist am größten, wenn sich die Störschwingungen in der Nähe der Resonanzstelle des Tonarm/Tonabnehmersystems abspielen oder wenn die Resonanzfrequenz außerhalb von 8 bis 12 Hz liegt. Immer wenn sich die Störschwingungen der Resonanzfrequenz nähern, überträgt sich in steigendem Maße Bewegungsenergie auf den Tonarm, bis schließlich bei der Resonanzfrequenz ein völliger Energieaustausch stattfindet, der die Abtastung schlagartig unterbrechen kann.

Alle Tonarme werden heute so gelagert und bedämpft, daß Abtastunfälle dieser Art fast nie auftreten. Doch auch die kaum sichtbaren Schwingungen eines Tonarms bringen schon Probleme.

Durch Plattenverwellungen können Störschwingungen zwischen 0,5 und etwa 5Hz auftreten, die häufig mit großen Amplituden erscheinen, die den nachgeschalteten Verstärker übersteuern.

Dieser Vorgang überträgt sich weiter auf die Lautsprechermembran, die im tieffrequenten Bereich übergroße Membranhübe nicht mehr ausführen kann; es kommt zu Verzerrungen und Rumpeln.

Resonanzfrequenzen oberhalb 12 Hz sind ebenfalls von Nachteil, weil man sich damit bereits dem Wert nähert, bei dem die Plattenmodulation einsetzt, nämlich 20 Hz.

Tonabnehmer und Tonarm müssen so ausgelegt sein, daß die Resonanzfrequenz der ganzen Kombination zwischen 8 und 12 Hz liegt. Die entscheidenden Größen zur Berechnung der Resonanzfrequenz sind die Nadelnachgiebigkeit des Tonabnehmers und die effektive Tonarmmasse.

Dabei ist die Resonanzfrequenz umgekehrt proportional zu dem Produkt aus Nadelnachgiebigkeit und effektiver Tonarmmasse. Beide Werte werden heute in den Datenblättern der Hersteller angegeben. Aus der genannten Beziehung lassen sich nun einige allgemeine Regeln ableiten: Tonabnehmer mit großer Nadelnachgiebigkeit erfordern Tonarme mit kleiner effektiver Masse, und Tonabnehmer mit kleiner Nadelnachgiebigkeit eignen sich für Tonarme mit großer effektiver Masse.

1982 - Die DMM-Platten - bei Teldec entwickelt

Seit 1982 verwendet man bei der Schallplattenherstellung ein neues Schneideverfahren, das unter der Bezeichnung DMM (Direct Metal Mastering) bekannt geworden ist. Entwickelt wurde es von der Firma Teldec, andere Firmen der Branche haben das System mit Erfolg übernommen. Sinn und Zweck dieser Technik ist es, den Herstellungsprozeß (das Mastering) unter Verbesserung der Wiedergabequalität abzukürzen.

Für die Rillengravur verwendete man jahrzehntelang zur leichteren Bearbeitung einen nichtmetallischen Träger, obwohl es schon sehr früh Vorschläge für ein Metall-Mastering gab.

Lange Zeit wurden Wachsscheiben eingesetzt, in den letzten Jahrzehnten arbeitete man jedoch ausschließlich mit Lackfolien. Zur Herstellung der Preßmatrizen ist ein aufwendiger Prozeß mit mehreren galvanischen Abdrücken erforderlich.

Dazu muß die Lackfolie mit einer hauchdünnen, elektrisch leitenden Oberfläche versehen werden. Dies geschah in der Frühzeit der Schallplatte durch Aufbringen einer Graphitschicht. Später wurde die Lackfolie durch eine metallische Beschichtung, z.B. durch Versilberung, leitend gemacht.

Dieses Verfahren birgt eine Vielzahl von Risiken in sich; stehen damit doch die spätere Geräusch- und Knisterfreiheit der Platte sowie die Unterdrückung von Vor- und Nachechos auf dem Spiel. Ursache sind plastische Verformungen des Lackmaterials, die wiederum von der Lagerzeit und von klimatischen Bedingungen abhängig sind. Der gesamte Prozeß ist auch recht teuer, und man hat daher versucht, den Schneidevorgang unmittelbar in einer Metallschicht vorzunehmen.

Geeignete Werkstoffe für das Direct Metal Mastering sind beispielsweise Cadmium und Kupfer, wobei dieses bevorzugt wird, da Cadmium nicht ausreichend resistent gegenüber den galvanischen Vorgängen ist. Da dem Schneidstichel beim Gravieren in Metall ein erheblich höherer Widerstand entgegengesetzt wird, fehlt ihm die sonst übliche Konterfacette, wodurch als Nebeneffekt der Höhenverlust in den Innenrillen vermieden wird.

Geändert wurde auch der Anstellwinkel des Stichels, und um in das harte Metall eine modulierte Rille eingraben zu können, wurden Schneidstichelanordnung und Elastizität der Kupferschicht so aufeinander abgestimmt, daß der Schneidstichel in eine Ultraschallschwingung von etwa 60 kHz versetzt wird. Daraus resultiert eine hohe Oberflächengüte der Rillenflanken.

Weitere Vorteile der DMM-Technik sind, neben der Verringerung des Geräuschpegels um maximal 6dB, die gute Impulstreue, das Fehlen der bekannten Qualitätsverluste bei den Innenrillen, geringere Bearbeitungskosten und eine um 10 bis 15 % höhere Spieldauer.
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  • Anmerkung : Über die Nachteile der DMM Technik schweigt sich der Autor aber aus.

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Störgeräusche bei Platten - Ursachen

In den vergangenen Jahren hat sich ein eigener Markt für Plattenreinigungsmittel und Pflegezubehör aufgetan, um vor allem dem Knistern und Knacken Einhalt zu gebieten.

Man kennt zwei Arten von Knackstörungen. Sie rühren zum einen von elektrischen Entladungen her, denn die Platten laden sich - besonders bei trockenem Raumklima - sehr leicht elektrostatisch auf.

Beim Abspielen entsteht ein hohes Potentialgefälle zwischen der Plattenoberfläche und dem Nadelträger des Tonarmes, so daß es zu ständigen kleinen Funkenentladungen kommt. Die hohe Verstärkung der HiFi-Anlage bewirkt, daß diese Entladungen in den Lautsprechern hörbar werden.

Die zweite Kategorie von Knacksern entsteht durch Fremdkörper, die sich in den Rillen abgelagert haben. Je nachdem, auf welcher Flanke sie liegen, wird der rechte oder der linke Kanal gestört. Staubpartikel, die sich auf dem Rillengrund befinden, treten sehr viel weniger in Erscheinung, da sie von der Nadel kaum mehr erfaßt werden. Hier haben sich die elliptisch geschliffenen Diamanten bewährt, die nicht so tief in den Rillengraben eintauchen.

Störgeräusche - Gegenmaßnahmen

Zur Beseitigung dieser Störgeräusche sind verschiedene brauchbare Verfahren entwickelt worden. Zu den ältesten Reinigungswerkzeugen gehören Plattenbürste und Antistatiktuch, die inzwischen durch verfeinerte Reinigungsmethoden ersetzt worden sind. Ein Nachteil der Schallplatte ist nämlich, daß sie aus Kunststoff, also aus einem vorzüglichen Isolator, besteht.

Schon bei geringen Reibungseffekten kommt es zu hohen Aufladungen, die zwar nicht immer Funkenüberschläge verursachen, aber Unmengen feinster Staubpartikel auf die Plattenoberfläche oder sogar in die Rillen treiben können. Daher ist beim Abreiben der Schallplatten und auch beim Herausziehen aus der Hülle Vorsicht geboten.

Zur Vermeidung statischer Aufladungen haben sich mitlaufende geerdete Arme bewährt, die mit feinen Metallhaarbesen die hohen Potentiale von der Plattenoberfläche ableiten. Allerdings findet die Ableitung nur im Bereich des aufliegenden Besens statt, deshalb sollte diese Stelle nicht zu weit vom Ort der Abtastung entfernt sein.

Ähnlich wirkt eine metallene Handbürste mit leitenden Carbonfasern, mit der die Platte vor Gebrauch bearbeitet wird. Der Abzug der Ladungsträger erfolgt dabei über den menschlichen Körper.

Eine sehr gründliche, allerdings befristete Entladung der Platte erzielt man mit Ionisationspistolen. Hierbei wird mit Hilfe elektrischer Funkenüberschläge die Luft ionisiert und damit leitfähig gemacht. Die Plattenentladung kann daher über die Luft großflächig erfolgen.

Umstritten ist die Wirkung der sogenannten Antistatik-Matte, die auf den Plattenteller gelegt werden soll. Durch ihre Leitfähigkeit kann auch hier eine statische Aufladung abgezogen werden, allerdings wirkt sich diese Maßnahme vornehmlich auf die Plattenunterseite aus, die gerade nicht gespielt wird.

Über das Naßabspielen

Die sicherste Methode zur Vermeidung von Aufladungen ist das Naßabspielen, wobei auch die anderen Geräuschprobleme gelöst werden. Die jeweilige Rillenbahn wird mit einem ringförmigen Feuchtigkeitsfilm benetzt, der aus einem mit alkoholischer Flüssigkeit gefüllten mitlaufenden Arm gespeist wird. Die Plattenoberfläche wird dadurch nicht nur leitfähig, sondern durch Sehmierwirkung auch widerstandsfähig gegenüber der abtastenden Nadel, wodurch die Lebensdauer von Platte und Diamant erheblich verlängert werden kann.

Mit der Flüssigkeit werden die feinen Staubkörnchen aufgeschwemmt, so daß sie sich nicht mehr knacksend bemerkbar machen. Dieses Verfahren war in Verruf geraten, weil früher eine einmal naß abgespielte Platte immer wieder naß abgespielt werden mußte. Diese Notwendigkeit besteht nach Entwicklung geeigneterer Reinigungsessenzen nicht mehr. - Nicht naß, sondern nur feucht wirken Methoden, bei denen die Platte vor dem Abspielvorgang mit getränkten Tüchern oder Polstern gereinigt wird.

Reinigen mit Sprays oder Waschmaschinen

In den letzten Jahren sind weitere Verfahren bekannt geworden, mit denen man zwar nicht die statischen Aufladungen beseitigen kann, die jedoch sehr gut zur mechanischen Entfernung von Staubkörnchen geeignet sind.

Besonders gut sind Haftfilme, die als gelatineartige Masse auf die Plattenoberfläche aufgetragen werden. Nach mehrstündigem Trocknen ist die Masse zu einem dünnen Film erstarrt, der von der Oberfläche abgezogen werden kann. Dabei werden die meisten Staubpartikel herausgerissen, auch wenn sie auf dem Rillengrund festsitzen. Selbst ehemals naß abgespielte Platten können mit einem solchen Film regeneriert werden.

Ähnliche, wenn auch nicht so tiefgreifende Wirkungen zeigen klebrige Walzen oder Knetmassen, die über die Platten geführt bzw. gewälzt werden.

Schließlich gibt es regelrechte Reinigungsmaschinen, bei denen die Platten in Bädern mit feinen Bürsten bearbeitet werden. Sehr wirkungsvoll ist die Ultraschall-Reinigung, die sich in der Feinwerktechnik seit langem bewährt hat. Die Platte wird dabei in eine Flüssigkeit gelegt und hochfrequenten Schallschwingungen ausgesetzt, die nach mehreren Minuten die Schmutzteilchen aus den Rillen herauslösen. Derartige Einrichtungen sind in erster Linie für Fachgeschäfte geeignet, bei denen man seine Platten reinigen lassen kann.

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