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Foren > Grammophone > Schalldosen
Warum keine tangentiale Abtastung bei Schellackplatten?
Moderatoren: SchellackFreak, berauscht, Grammophonteam, Formiggini, krammofoon, Limania, Der_Designer
Autor Eintrag
Rundfunkonkel
Sa Mai 16 2015, 15:44 Druck Ansicht
Dabei seit: So Jul 03 2011, 16:48
Wohnort: Umkreis Köln
Einträge: 1079
Hallo,

im Gegensatz zur Walze steht die Abtastnadel bei den "normalen" Grammophonen / Plattenspielern nicht über der gesamten Oberfläche der Platte genau im rechten Winkel zur Aufnahmespur, was Verzerrungen verursacht. Warum wurde nicht auch hier - wie bei der Aufnahme - eine tangentiale Tonabnehmerführung genutzt? Oder gab es Geräte zu Schellackzeiten mit besagter tangentialer Tonarmführung?

Vor längerem ist mir aufgefallen wie wichtig eine exakte Ausrichtung des Tonabnehmers bei modernen Plattenspielern auch für die Abtastung von Schellackplatten ist, um möglichst geringe Verzerrungen zu erhalten. Der Weg geht für mich in Richtung Tangential auch bei 78.
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Formiggini
Sa Mai 16 2015, 16:08
Seitenbetreiber

Dabei seit: Di Dez 28 2010, 19:20
Einträge: 1759
Hallo,

gab es tatsächlich mal (kurzfristig) von der Firma Sonora. Allerdings stecken dabei Patentrechte dahinter. Vereinfacht: In Amerika war die Führung der Schalldose durch die Rille längere Zeit patentiert. Sonora versuchte mit dieser Abtastung das Patent zu umgehen.







Über solche Sachen wie idealen Winkel und Konstruktion (Offset, Tracking Error etc.) machte man sich erst langsam ab Mitte bis Ende der 20er Jahre Gedanken. Auch war die Mechanik für eine tangentiale Tonabnehmerführung deutlich aufwendiger und damit teurer. So was hätte sich damals einfach nicht verkauft; am Markt vorbei konstruiert.

Vor allem in England machten sich so ab 1925 einige "Gramophile" Gedanken wie möglichst gute und Platten schonende Wiedergabe. Dabei kam man auch wieder auf eine tangentiale Tonabnehmerführung - allerdings als reine Labor und Referenz Geräte.



Vorher war es einfach egal...

Grüße

[ Bearbeitet Do Mai 31 2018, 08:04 ]
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Starkton
Sa Mai 16 2015, 16:25
Dabei seit: Mi Okt 05 2011, 21:47
Wohnort: Berlin
Einträge: 1927
Patentiert wurde so etwas bereits vor 1900, siehe unten, aber damals nicht in der Serie umgesetzt.

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Odeon89
Sa Mai 16 2015, 20:55
Dabei seit: Di Mär 22 2011, 12:19
Einträge: 304
In großem Umfang umgesetzt wurde die tangentiale Abtastung dann mit Thomas A. Edisons "Diamond Disc" Phonographen, die ab 1912 in den USA vermarktet wurden. Die Geräte waren aufgrund der aufwändigeren Technik recht teuer.

Beste Grüße,
Kai
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veritas
Sa Mai 16 2015, 21:21
Dabei seit: Do Jun 28 2012, 17:52
Wohnort: Allgäuer Provinzpampa
Einträge: 456
Mit eigenen Tangentialarmen habe ich auch mehrere Schellackplatten in der Vergangenheit schon gespielt. Allerdings konnte ich weder akustisch noch meßtechnisch einen Unterschied zum einem gut justierten Radialtonarm feststellen. Dafür spricht auch die Tatsache, daß selbst im audiophilen Vinyl-Sektor innerhalb der absoluten Oberklassen Tangentialsystem eher die Ausnahme darstellen.

Ich benutze daher die tangentiale Abspielung nur noch in Sonderfällen, wo der Überhang des modernen Radialarms ein Problem darstellt, z.B. bei besonders kleinen Platten, die nicht dem modernen Standard entsprechen. Für diese Fälle hat es sich als ausgesprochen nützlich erwiesen.

Der Diamond Disc-Phonograph hat eigentlich keine tangentiale Führung der Schalldose. Zwar wird die Bewegung durch einen Zahnradfächer auf einer Schneckenwelle geführt, dabei beschreibt der Diamant aber keine Gerade sondern einen im Vergleich zum herkömmlichen Tonarm invertierten Kreisbogen:


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Odeon89
Sa Mai 16 2015, 21:44
Dabei seit: Di Mär 22 2011, 12:19
Einträge: 304
Danke für die Berichtigung Norman, das war mir so noch gar nicht bekannt!
Beste Grüße
Kai
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Rundfunkonkel
Sa Mai 16 2015, 22:30
Dabei seit: So Jul 03 2011, 16:48
Wohnort: Umkreis Köln
Einträge: 1079
Wenn man sich mal anschaut welchen Fehlstand selbst moderne Plattenspielerkonstruktionen präsentieren, so ist es unmöglich dass es zu keinen Verzerrungen bei der Wiedergabe kommt. Zusätzlich folgendes: meiner Überlegung nach wurden die Platten - außer in der Mitte - im Fehlwinkel verschlissen. Und wenn nun eine Nadel im korrekten Winkel durch diese Rille fährt, so vermute ich, dass eben durch die andere (korrekte) Winkelstellung zur früheren Abnutzung eine Abtastung mit weniger Klirrfaktor dabei herauskommt, da eben die Gegentaktführung der Nadelspitze bei Seitenschrift ein anderes Ergebnis liefert wie eben eine Nadel in Schräglage zur Aufnahmeachse.

Beim Vinyl höre ich jedenfalls einen Unterschied. Nicht extrem, aber er ist da.
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Arto
So Mai 17 2015, 00:25
Dabei seit: Di Jan 07 2014, 01:33
Wohnort: z.Z. Dänemark
Einträge: 181
Der erste lineare Plattenspieler war das Aufnahmewerk selbst, worauf einfach eine Wiedergabeschalldose gesetzt wurde. Berliner-Platten nach der Ätzung konnten gleich abgespielt werden und waren doch für Plattenherstellung tauglich. Das hat man mit der Wachsmethode ganz verloren.

Diese Funktion hat Hoschke nachgeahmt, und es ist ganz klar, dass er durch die Zwangsführung der Schalldose Berliners Patent US 534,543 auf Führung des Nadels ohne Vorschubspindel vermeiden konnte. Wie er mit Rillendichten zwischen 120 und 96 pro Zoll auf den herkömmlichen Platten durchkommen konnte, weiss ich nicht. Da war es für Edison einfacher – er hatte alles standardisiert.

Es ist aber ganz sonderbar, dass Hoschke dadurch den Frequenzgang der Wiedergabe kontinuierlich während des Abspielvorgangs ändert – die Verbindung zwischen Schalldose und Trichter wird gleitend verkürzt. Das würde bedeuten, dass Platten, die ausschliesslich und vielmals auf einen solchen Sonora abgespielt wurden, verschleiss bei unterschiedlichen Tönen in abhängigkeit von der Abspielradius zeigen würden.

Balmain hatte auch ein Patent, GB 177,215 (1920 angemeldet), und er bemerkt, dass man statt Räder (wie das von Starkton erwähnte Berliner-Patent) auch mittels Schiffchen in länglichen mit Quecksilber gefüllten Truhen arbeiten konnte. Der einzige Grund, dass wir überhaupt von Balmain gehört haben, ist dass Compton Mckenzie, der “the Gramophone” gegründet hat, so ein Grammophon für seine eigene Sammlung hatte. Darüber kann man in einer seiner zehn “Oktaven” (10-jährige Selbstbiographien “My Life and Times”) lesen, aber es wird auch in “the Gramophone” angegeben: März 1926, Seite 466: “The wheels and rails may be replaced by floats on mercury as in the machine used by the Editor of this Magazine”. Ich glaube, dass vor einigen Jahren im englischen Forum einen Nachbau diskutiert und abgebildet wurde. Leider wird Quecksilber heute als Gift betrachtet.

Aber auch ein deutscher Erfinder hat die Probleme verstanden, und wusste dazu noch wie man den Platzbedarf eines Grammophons vermindert. Gemäss Phonographische Zeitschrift, 9. Jahrgang, No. 28, Seite 827 hat L. Schatzing aus Neuhaldensleben einen “Kurzen, direkt an den Trichterhals anschliessenden Tonarm mit tangential gesteuerter Schalldose” durch Gebrauchsmuster geschützt. Parallel zur Tonarm gab es eine Lenkerstange, und die Schalldose war drehbar. Es geben viele Patente auf solche Lösungen. In den 1970er Jahren hat Garrard so ein Prinzip verwendet für einen HiFi-Plattenspieler.

Wie Formiggini andeutet, war es erst in den letzten 1920er Jahren, dass die Probleme der Wiedergabe eine korrekte matematische Behandlung unterworfen wurden. Das war Percy Wilson, der zuerst in “the Gramophone” und später in dem Buch “Modern Gramophones and Electrical Reproducers" (1929, mit George Webb) den Weg gewiesen hat. Dieses Buch ist unentbehrlich, wenn man sich technisch mit der frühen Grammophontechnik beschäftigt.

Beste Sonntagsgrüsse,


Arto
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Starkton
So Mai 17 2015, 09:32
Dabei seit: Mi Okt 05 2011, 21:47
Wohnort: Berlin
Einträge: 1927
Danke George für den Hinweis auf das Gebrauchsmuster von Schatzing. Das habe ich überlesen.

Interessant in diesem Zusammenhang ist das U.S. Patent 834,511 von John C. English, welches später, das heißt am 30. März 1905, auch in Deutschland eingereicht und dort am 25. April 1907 patentiert wurde. Hier ein Auszug aus dem Patent, welches die Deutsche Grammophon A.G. nach der Erteilung auf sich übertragen ließ:

"[...] [D]ie Schalldose [wird] während der ganzen Dauer ihrer Bewegung in den Schallinien [...] [mit einem Zwanglaufgetriebe] in der für die günstigste Wirkung erforderlichen Normallage gehalten [...]. Dies ist der Fall, wenn die Nadelebene tangential zur Drehrichtung des Drehtisches und der Schallinie liegt. Bei den bisher bekannten Konstruktionen [...] wird die Nadel [...] infolge ihres Bogenweges nur an einer Stelle die richtige Lage haben. [...]

Die Anordnung kann vorteilhaft so getroffen sein, dass der Schallarm aus zwei aneinander beweglichen Teilen besteht, wobei die Schalldose drehbar an dem einen Teil des Schallarmes sitzt. Die Schalldose ist ferner mit einem festen Punkt verbunden, wodurch sie während des ganzen Spielvorganges genau und sicher in der richtigen Lage gehalten werden kann. [...]“

Die Deutsche Grammophon-A.G. hat zeitgleich ein Gebrauchsmuster auf eine "Sprechmaschine mit schwingenden Schallarm und Vorrichtung zur Sicherung der Normallage der Schalldose" (DRGM 309049) angemeldet, welches nach der Erteilung auf die Victor Talking Machine Co. übertragen wurde. Die DGAG hat dieses Gebrauchsmuster sogar mindestens einmal um 3 Jahre verlängert. Es muss also eine gewisse Bedeutung gehabt haben.

Hier ist die erste Seite des Patents plus Patentzeichnungen:




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veritas
So Mai 17 2015, 10:16
Dabei seit: Do Jun 28 2012, 17:52
Wohnort: Allgäuer Provinzpampa
Einträge: 456
Natürlich verursacht die Radialführung Verzerrungen, allerdings konnte ich beim besten Willen diesen Einfluß bei Tonträgern der Schellackära nicht nachvollziehen, bei Vinyl ist er natürlich da. Aber eine Schallplatte zerrt, genau genommen, von der ersten Umdrehung an. Doch auch für viele High-End-Boliden (z.B. Transrotor) ist es wohl kaum ein ernstes Thema. Im Vergleich zu Vinyl hat eine Schellackplatte dann eben doch zuviel systembedingte Unzulänglichkeiten, angefangen beim Material.

Aber zurück zum Thema: Schon die Frage ob tangential oder nicht ist im Prinzip noch nicht ausreichend, denn wenn es um die Reduktion von Verzerrungen geht, dann ist die Konstruktion des Arms entscheidend. Viele Tangentialarme sind leider auch nicht frei von Spurfehlwinkeln, da sie z.B. motorgesteuert sind und erst reagieren, wenn ein Fehlwinkel festgestellt wurde. Dann ist es schon zu spät. Passive Arme sind da meiner Überzeugung nach die beste Wahl, müssen aber auch möglichst widerstandsfrei sein. Mechanisch ist das nur annäherungsweise umzusetzen. Gerade die Leitungen sind immer wieder ein Widerstandsproblem bei der Abstastung.

Für eine wirklich 100%ig präzise Wiedergabe muß man sich eigentlich von der Nadelabtastung generell verabschieden und den optischen Weg gehen, wie beispielsweise beim ELP. Doch auch der hat wieder andere Praxisprobleme, dafür aber einen wirklich phänomenalen Klang, der jenseits jeder Nadel liegt.
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Formiggini
So Mai 17 2015, 10:53
Seitenbetreiber

Dabei seit: Di Dez 28 2010, 19:20
Einträge: 1759
Hallo,

...allerdings konnte ich beim besten Willen diesen Einfluß bei Tonträgern der Schellackära nicht nachvollziehen...


Bei 30cm, bzw. 25cm Platten wird der Effekt wohl noch recht gering sein - Bei den 20cm (und kleiner), vor allem wenn sie noch eng ans Label geschnitten sind, ist da für mich allerdings durchaus ein negativer Effekt gegeben.

Die meisten von uns werden es ja kennen: z. B. eine eng geschnittene "Broadcast", elektrisch aufgenommen, wird gegen Ende immer leiser. Auch die Wiedergabe ist sehr verzerrt. Dieser Effekt beruht jedoch auf der falschen Symmetrie des Tonkopfes/Tonarm. Eine tangentiale Abtastung wäre da die perfekte Lösung.

Ich hatte vor einigen Jahren (vor Digitalkameras - deswegen auch keine Bilder...) damit experimentiert; dadurch dass der Tonarm verlängert wurde.


Fall 1: "Normaler", kurzer Tonarm der Spurfehlerwinkel (engl. tracking error) wird umso größer je näher der Tonkopf der Mitte kommt. Bei kleinen Platten sind die Verzerrungen höhrbar und recht stark.

Fall 2: Hier hatte ich den Tonarm verlängert und "nach hinten" versetzt. Der Spurfehlerwinkel ist hier wesentlich geringer über den gesamten Weg der Abtastung. Bei gleicher Platte und Nadel waren nun die Verzerrungen deutlich geringer, die gesamte Wiedergabe besser.

Wie gesagt, war nur ein Experiment damals welches über einen Probeaufbau nicht hinaus kam, konsequente Weiterführung wäre aber eben die tangentiale Abtastung.

Grüße

PS: Viele Grammophone haben einen sehr starken Spurfehlerwinkel. Dies belastet die Schallplatte noch mehr, bzw. verstärkt die Abnutzung zusätzlich. Die englische Firma EMG konstruierte für ihre "High End" Grammophone deswegen einen Tonarm der diesem Problem Rechnung trägt. Auch hier, ein sehr langer Tonarm. Dadurch wird die Kreislinie der Schalldose bei ihrem Weg über die Schallplatte geringer. Abnutzung und Verzerrungen nehmen ab. Wie Arto es schon schrieb, in dem Buch “Modern Gramophones and Electrical Reproducers", 1929, Percy Wilson, wird darauf sehr ausführlich eingegangen.

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[ Bearbeitet So Mai 17 2015, 11:11 ]
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veritas
So Mai 17 2015, 12:16
Dabei seit: Do Jun 28 2012, 17:52
Wohnort: Allgäuer Provinzpampa
Einträge: 456
Sehr schöne Ausführung! Genau solche eng geschnitten Platten meist kleinerer Größe sind dann auch die Sonderfälle, die ich meinte, ganz zu schweigen von wirklichen Exoten wie Postkartenplatten etc.

Deshalb bin auch überzeugt, daß viele frühere Front Mount-Grammophone, hierzulande auch "Schwenkstab"-Grammophone genannt, oft zu Unrecht als zu plattenabnutzend vorverurteilt werden. Die Gesamtmasse ist selbst mit Trichter recht gering; auch das Auflagegewicht ist bei diesen älteren Geräten nicht größer. Besonders aber ziehen fast alle dieser Geräte einen deutlich größeren Kreisbogen über die Schallplatte als jeder durchschnittliche Tonarm der 30er.
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Formiggini
So Mai 17 2015, 12:55
Seitenbetreiber

Dabei seit: Di Dez 28 2010, 19:20
Einträge: 1759
Ja, die Front Mount-Grammophone werden häufig unterschätzt. In Verbindung mit einer "neuen", für elektrisch aufgenommene Platten konzepierten Schalldose können diese, auch klanglich, viele Grammophone (ob nun Tisch oder Koffer) der 20er und 30er Jahre toppen.

Leider ist viele, hochinteressante und zeitgenössische Fachliteratur oft nur in englisch verfügbar. So auch hier. Immer eine Übersetzung anzugeben, würde einfach den Rahmen sprengen

Mit dem Wilson Alignment Protector (Percy Wilson) kann man zumindest den Spurfehlwinkel seines Grammophons messen. Einfach ausdrucken und nach der Anleitung auf dem Papier zusammen basteln. Es ist erschreckend wie schlecht die meisten (auch Markengeräte) Grammophone bzw. die Tonarme dabei abschneiden!





Percy Wilson verfasste in den 20er Jahren zu dem Thema auch mehrere, sehr gute Artikel.








Grüße
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Formiggini
So Aug 30 2015, 17:17
Seitenbetreiber

Dabei seit: Di Dez 28 2010, 19:20
Einträge: 1759
In einer Auktion tauchte vor einigen Jahren dieses tangentiale (Koffer) Grammophon auf. Leider findet sich nichts genaueres dazu, außer dass es möglicherweise französischen Ursprungs ist.




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Grammophonteam
So Aug 14 2016, 20:30
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Dabei seit: So Sep 04 2011, 14:54
Wohnort: In den tiefen des Netzes ;)
Einträge: 2083
Der Aufbau erinnert jedoch stark an ein Patent von Heinrich Küchenmeister (Ultraphon)...





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