Die Langspielplatte wird 75

[Jürgen Heiliger]

Hallo Freunde,

allen Orten liest man -- Die Langspielplatte wird 75 -- , aus diesem Grunde möchte ich einiges mal in Erinnerung rufen. Bei Einigem habe ich auch keine genauen Informationen, da ist gemeinsames Suchen in den Unterlagen vielleicht hilfreich.....

Nach dem Motto "Gemeinsam schaffen wir alles, bzw. finden wir alles raus", möchte ich etwas über die Geschichte der Platte erzählen......



1.1 eine kleine Zeitreise durch die Geschichte

1931 veröffentlichte die Firma ,,RCA Victor" die erste Platte mit der noch heute aktuellen Drehgeschwindigkeit von 33 1/3  rpm (Punkt 2.1.2) in diesem Jahr wurde auch die Stereoschallplatte erfunden, bei der eine Kombination aus Tiefen- und Seitenschrift (Punkt 2.2.1/2.2.2) zum Einsatz kommt.

Die erste käufliche Stereo-Platte erschien allerdings erst 1958 von der Firma Mercury – zu diesem Zeitpunkt wurde die Schellackplattenproduktion dann völlig eingestellt.
Auch die deutsche Firma Siemens trug ihren Teil zur Entwicklung der Schallplatte bei und stellte 1937 erstmals einen Saphir als Abtastsystem vor. Damit konnte das Gewicht des Tonarmes von mehr als 100 g auf nur noch 20 g reduziert werden, was natürlich die beim Abtasten der Platte auftretenden Kratzgeräusche um ein Vielfaches verminderte.

Nebenbei möchte ich an dieser Stelle erwähnen, dass mittlerweile (ca. ab 1940) das magnetische Tonband seinen ,,Höhenflug" startete, und durch ständige Verbesserungen am Frequenzgang und Rauschabstand eine ernsthafte Konkurrenz zur Schallplatte darstellte. Aber auch die Plattenindustrie entwickelte sich weiter und stellte 1952 vom bisherigen Plattenrohstoff Schellack auf ,,audioqualitativ" höherwertige Kunststoffe auf der Basis von PVC und Polyvinylazetat um, zudem verkleinerte man die Rillenbreite.

Der deutsche Physiker Eduard Rhein stellte schließlich das so genannte ,,Rheinsche Füllschriftverfahren" vor, das kombiniert mit der schmalen ,,Mikrorille" eine Spielzeit von bis zu 25 Minuten pro Plattenseite ermöglichte.
Rheins Patent DBP 966210 (gültig ab 21.11.1942, Erteilung 8.06.1949, 8.05.1945-7.05.1950 wurden auf die Patentlaufzeit nicht angerechnet) lief 1960 aus, war -im Gegensatz zum bald vergessenen Columbia-Verfahren (DRP 572527 v. 1928) stereotauglich, ja lebte bis in die DMM-Technik fort und sicherte Rhein einen Lebensabend in ausgeprägtem Wohlstand.

Zum Abschluss dieser geschichtlichen Exkursion möchte ich noch anmerken, dass die Entwicklung der Schallplattentechnik natürlich bis zum heutigen Tage andauert, die wesentlichen Fortschritte jedoch mit der Stereotechnik und der Füllschrift endeten.


Gruß
Jürgen

[Jürgen Heiliger]

2.1. wie kam es zu den verschiedenen Geschwindigkeiten

Die Rillengschwindigkeit war ursprünglich (Verfahren Edison) in höchsten Grade variabel, weil mit der Hand gekurbelt wurde.

Grundsätzlich aber bestehen enge Zusammenhänge zwischen der zugelassenen, in die Platte geschnittenen Schnelle (Schnelle = Auslenkung x Kreisfrequenz, also = Auslenkung x 2 x pi x f), der geplanten/beabsichtigten Frequenzbandbreite der Aufzeichnung, der -ja von außen nach innen starker Veränderung unterworfenen Rillengeschwindigkeit (1:6 bei Schellacks), dem Nadelspitzenverrundungsradius und den sysmtembedingten Nebengeräuschen.

Die Umlaufdrehzahlen war zunächst ja noch keineswegs fix, sondern variierten zwischen 70 und 90 UpM, weil man die oben skizzierten Schneidparameter damit einhalten konnte. 78 scheint dann ein günstiger Kompromiss für alle bereits existierenden Gegebenheiten gewesen zu sein.

Nachdem aber das Berlinersche Verfahren (Platte) gegenüber der Walze obsiegt hatte, die Probleme der veränderlichen Rillengeschwindigkeit (z. B. Radius zwischen 14,5cm und 4,5cm, bei Schellackplatten) bewältigt waren, ging man bei der Aufnahme schon sehr bald auf einen elektrischen Antrieb über Schneckengetriebe (worm gear) über -zumindest behauptet das Schoenherr. (http://history.acusd.edu/gen/recording/speeds.html)

Die zeitgenössischen Bilder aus Deutschland, die ich kenne, zeigen aber grundsätzlich riemengetriebene Aufnahmelaufwerke, was ja aus verständlichen Gründen (z. B. Antriebsrumpeln) vorzuziehen ist. Insofern ist auch die Erwähnung des Stirnradgetriebes (spur gear) merkwürdig, das aus denselben Gründen mangelnder Antriebsunruhe nachteilig sein dürfte


2.1.1 die 78 rpm
Um an einem 60-Hz-Netz mit der bei einem Synchronmotor gegebenen fixen Drehzahl über ein einfach und daher genau zu bauendes Schneckengetriebe (Schnecke und Ritzel) den Teller des Aufnahmegerätes antreiben zu können, wich die von Victor eingeführte Drehzahl (Edison hatte für seine Platten 80 UpM gewählt, andere Firmen präferierten 82 UpM) gering von 78 UpM ab: 78,2608 UpM (der Bruch ist unendlich). Dabei blieb es aber offenbar, denn in den Ländern dieser Welt, wo 50 Hz herrschten, MUSSTE man vermutlich (ich habe jetzt die Übersetzungen nicht nachgerechnet) sowieso auf den Riemenantrieb umsteigen, weil ordentlich zu bauende Zahnradübersetzungen aufgrund der 'schrägen' Module dieser Getriebe unerreichbar bleiben mussten.


2.1.2 die 33 1/3 rpm
33 1/3 kamen auf, als Western Electric 1925 versuchte, Plattenlaufwerke mit Filmsequenzen zu synchronisieren. (Vogt, Engl und Massolle waren 1925 -Ufa-Vertrag zu dem Film "Das Mädchen mit den Schwefelhölzern"- hierzulande ja erst dabei, mit ihrem TriErgon-Lichttonfilm zu scheitern, weshalb die Erfindung ja auch erst danach über die Schweiz nach Amerika gehen konnte, wo man dann aber dem Western-Electric-Koks leidenschaftlich und konsequent ein Ende machte.)
Eine 35-mm-Spule läuft bei der Wiedergabe rund 11 Minuten, was etwa dem 3,66-fachen einer damaligen Standardlaufzeit der 10"-(25cm-)Schellack entspricht, die man sich wohl als Standardbezugsgröße ausgesucht hatte. Die Minimalschnelle, die man zulassen wollte, lag bei 16,33 Zoll/s.
Wenn man diese Bedingungen bei einer Rillengeschwindigkeitshalbierung einhalten wollte, so musste der geringste Durchmesser einer modulierten Rille am Ende einer Plattenseite etwa dem Doppelten einer herkömmlichen 78er-Platte entsprechen. Wollte/musste man die Geschwindigkeit weiter senken, musste im selben Maße der Durchmesser der letzten modulierten Rille größer gehalten werden.
Zur endgültigen Festlegung der Umdrehungszahl im Bereich von 30-40 Upm wandte man sich an die Projektorkonstrukteure und fragte dort nach, welche Drehzahlen 'angenehm' beim Projektor abzunehmen wären, die mit einer (siehe oben!) nicht minder angenehm zu fertigenden Zahnradübersetzung auf den Plattenteller zu übertragen waren. Die Beratungen führten zu 33 1/3 UpM, die mit einem Schneckengetriebe (54-zahniges Ritzel) oder einem Stirnradgetriebe aus 18-zahnigem Ritzel, 108-zahnigem Zwischen- und 162-zahnigem Antriebszahnrad. (Die Umdrehungszahl der verwendeten Welle lag also bei 300 UpM.)
Unter diesem Umständen waren für die intendierten 11 Minuten Wiedergabezeit 366,6 Rillen auf der Platte unterzubringen, die bei 75 Rillen pro Zoll einen Modulationbereich von 4,884 Zoll, also einen Gesamtdurchmesser von 19,77 Zoll erforderten. Das führte nun zwangsläufig zu einem Durchmesser von 20 Zoll. Man erhöhte dann noch die Rillendichte ein wenig, um der Platte einen ausreichenden Einlaufrand zu geben.

Bei der LP dann lautete die Rechnung ein wenig anders, weil man die Qualität und die Laufzeit steigern, die Umdrehungen pro Minute aber reduzieren wollte. Nachdem der Durchmesser ebenfalls gleich bleiben sollte, wurde die EP-Steuerung nach Rhein eminent wichtig, wozu Schönherr aber nicht einmal einen Furz lässt. Genauso finden die neuen Dimensionen von Rille und Nadelverrundungsradius keinerlei Erwähnung.

Für eine 23-Minuten-LP müssen 766 Rillen vorgesehen werden. Bei einer Rillendichte von 300 pro Zoll führt das zu einem 2,553 Zoll breiten
Modulationsraum, dessen geringster Durchmesser bei 6,394 Zoll liegt. Man konnte damit bei der 12"-30-cm-Platte bleiben. Die mittlere Wellenlänge der höchsten übertragenen Frequnez lag mit den Konventionen der LP nun aber günstiger im System als bei einer Schellackplatte.


2.1.3 die 45 rpm
Die Entstehung der 45-er Single-Platte verlief einfacher. Man wollte unter den Vorgaben der LP-Rillengschwindigkeit (also Verhältnis Schnelle,
Rillengeschwindigkeit, und Rillenmaß/Nadelverrundungsradius) eine Laufzeit von 5 1/2 Minuten bei 7 Zoll Durchmesser realisieren. Nachdem die Bedingungen der LP uneingeschränkt galten, kam man zwangsläufig auf 45 UpM.Für die Amis gehts sogar noch kürzer: 78-33=45 (was wohl ein Witz Schoenherrs ist).
Wenn schon witzig, dann geht es auch deutsch: "Die Deutsche Platte läuft von '33 bis '45; heute läuft mit Mergel, Münte und Breinstück, Miegel, Raffelhüschen und Sinn die Rückseite; die ist ja noch gut....."


2.1.4 die 16 1/3 rpm
Aus der Erinnerung:
Waren vorgesehen um komplette Hörspiele, bis zu einer Stunde, auf Platte unterzubringen und sie so beim Rundfunk ohne Unterbrechung ,,sendefähig" vervielfältigen zu können. Größe meines Wissens 16 ".


Gruß
Jürgen

[Jürgen Heiliger]

2.2 Mono- und Stereoschriftarten

Alle Aufzeichnungsschriftarten beruhen auf dem Prinzip, dass eine vom Schall erregte Membran die Luftschwingungen mechanisch auf einen Schneidstichel überträgt, um diese auf eine rotierende Platte mit einer geeigneten verformbaren Oberfläche einzuritzen. Seit der Einführung elektroakustischer Wandler wird der Schneidstichel nicht mehr wie früher direkt von einer Membran angeregt, sondern von einer elektrischen Wechselspannung (= das Audiosignal) mittels eines elektrodynamischen Wandlers (wie z.B. bei einem dynamischen Mikrofon) in Bewegungen versetzt. Die "gegrabene" Rille stellt ein analoges Abbild des Schallereignisses dar. Sie kann die aufgezeichneten Schwingungen wiedergeben, indem sie nun umgekehrt mit einer Wiedergabenadel abgetastet wird, und die gespeicherte mechanische Verformung des Materials auf eine Membran überträgt, welche den hörbaren Luftschall erzeugt. Die Bewegungsrichtung des Schneidstichels, also die mechanische oder elektromechanische Konstruktion der Schwingungsübertragung von Membran oder elektronischer Antriebsspule auf den Stichel ist entscheidend, ob in Tiefen- oder Seitenschrift aufgezeichnet wird.

Die von Eduard Rhein entwickelte ,,Füllschrift" stellt keine eigene Schriftart dar, sie ist lediglich eine weiterentwickelte Variante der Seitenschrift, soll aber an dieser Stelle dem Leser kurz erklärt werden. Rhein erfand eine Art vorausschauende Plattenschneidemaschine, bei der das Audiomaterial vor der Aufzeichnung analysiert wird, um den Rillenabstand dem dynamischen Signal optimal anzupassen. Die Höhe der seitlichen Auslenkung der Seitenschrift entspricht der Amplitude des Audiosignals. Deshalb ist es natürlich sinnvoll, einen variierenden Rillenabstand anzuwenden, um bei lauten Passagen breite, und bei leisen Stellen schmalere Rillen aufzuzeichnen. Genau diese Methode verwirklichte Eduard Rhein mit seiner Erfindung, die den Schneidstichel in Abhängigkeit zur Signalamplitude steuert, wodurch die Spielzeit um rund 70 % verlängert werden konnte. Der Abstand zweier benachbarter Rillen, also der Vorschub des Schneidkopfes beim Aufzeichnungsvorgang der Masterplatte wird dabei per Computer so geregelt, dass sich die Rillen gerade nicht überschneiden, was zu einer optimalen Ausnutzung der Oberfläche führt. Wegen des amplitudenabhängig steuerbaren Vorschubgestänges bezeichnet man die Füllschrift auch als ,,variabler Rillenvorschub". Die frühzeitigen elektronischen "Signalanalyser" arbeiteten anfangs noch mit 56 Röhren, um die aufwändige Analyse durchzuführen. Noch heute wendet man das Füllschriftverfahren an – es stellt eine der größten technischen Fortschritte in der Entwicklung der Schallplattentechnik dar.

2.2.1 Tiefenschrift
Bewegt sich der Schneidstichel bei der Aufzeichnung senkrecht zur Oberfläche des Aufnahmemmediums, so spricht man von Tiefenschrift. Optisch erkennt man diese Schriftart an einer sich fortlaufend ändernden Rillenbreite, was von der schwankenden Tiefe der Aufzeichnungseinstiche verursacht wird. Die von Thomas Alva Edison für seinen Phonographen benutzte Tiefenschrift findet schon seit den Anfängen der Schallplatte keine Anwendung mehr, da sie einen gravierenden Nachteil gegenüber der Seitenschrift aufweist. Durch sich ändernde Amplitudenwerte (wie z.B. bei Musik und Sprache durchaus üblich) des aufzuzeichnenden Signals ergeben sich ständig schwankende Schneidwiderstandswerte, was die Tonqualität entscheidend verschlechtert, wenn man dieses Problem nicht durch aufwändige ausgleichende Maßnahmen bezüglich der Gleichlaufschwankungen des Schneidantriebs behebt. Bei der Seitenschrift hingegen, die eine immer gleich bleibende Schneidtiefe aufweist, ändert sich der Widerstand während des Aufzeichnungsvorganges nur geringfügig.
2.2.2 Seitenschrift
Bei dieser Aufzeichnungsschriftart bewegt sich der Schneidstichel, wie der Name schon vermuten lässt, seitlich, also im Gegensatz zur Tiefenschrift waagrecht zur Oberfläche der Schallplatte. Dieses Verfahren tauchte erstmals in den Unterlagen von Charles Cros auf und gilt seit seiner Einführung durch Emil Berliner's ,,Grammophon" bis heute als Standard zur Aufzeichnung von Mono-Schallplatten, die allerdings seit dem Beginn der Stereotechnik so gut wie ausgestorben sind. Eine mit Seitenschrift beschriebene Platte erkennt man optisch an den seitlichen Auslenkungen der modulierten Rille, wie es die Grafik unter Punkt 2.2.3 anschaulich darstellt.
2.2.3 Flankenschrift  --»  Stereoaufzeichnung
Der Wunsch, eine mehrkanalige Schallplatte herzustellen erforderte eine neue, oder zumindest eine veränderte Schriftart zur Aufzeichnung des Stereosignals. Zunächst dachte man an zwei getrennte Rillen für den linken und rechten Kanal, was sich jedoch in der Praxis nicht befriedigend realisieren ließ, da sich zum einen die Abspieldauer halbierte, und zum anderen die exakte zeitgleiche Abtastung beider Kanäle praktisch unmöglich wurde. Deshalb entwickelte man eine weitere Schriftart, bei der beide Kanäle in derselben Rille aufgezeichnet werden konnten - die so genannte ,,Flankenschrift". Hierbei beträgt der Winkel der Schallrille (Flankenwinkel) wie schon bei der Monoaufzeichnung 90°, nur dass nun der linke und rechte Kanal jeweils im 45° Winkel zur Oberfläche der Platte stehen. Somit bilden die beiden Kanäle einen 90° Winkel zueinander, was eine bestmögliche Übersprechdämpfung (Trennung von linkem und rechtem Kanal) gewährleistet, da eine gegenseitige Beeinflussung streng geometrisch betrachtet nicht möglich ist. In der Praxis werden jedoch nur Werte zwischen 25 bis 40 dB erreicht, was erstens auf den mechanischen Schneidvorgang und zweitens auf nicht 100 % korrekt justierte Abtastsysteme zurückzuführen ist. Die äußere Flanke repräsentiert bei diesem Schnittverfahren den rechten Kanal, die innere zum Plattenmittelpunkt zeigende Rillenflanke den linken. Anschaulich wird dies in der folgenden Grafik:

 (Schemata)
Diese 2 x 45° Schrift stellt also eine Kombination aus Seiten- und Tiefenschrift dar, bei der die Summe beider Kanäle (= Monosignal) einer reinen Seitenschrift entspricht, während die Differenz eine Tiefenschrift beschreibt. Die Flankenschrift löste nicht nur die o.g. Probleme der notwendigen phasengleichen Abtastung und der verkürzten Spieldauer, sie brachte noch weitere gravierende Vorteile mit sich. So ermöglicht sie es beispielsweise, Stereoschallplatten mit einem monofonen Tonabnehmer wiederzugeben, und natürlich umgekehrt Monoschallplatten ohne Qualitätsverlust mit einem Stereoabtaster abzuspielen.

Gruß
Jürgen

[Jürgen Heiliger]

2.3.1 Besonderheit des Plattenmasterings
Ähnlich wie bei einem Tonband erzielt man durch schnellere Umdrehungsgeschwindigkeiten der Platte eine bessere Audioqualität, da die effektive Rillenlänge dabei zunimmt. Je weiter sich die Nadel dem Platteninneren nähert, desto kürzer wird wegen der konstanten Umdrehungszahl des Plattentellers die effektive Länge der Rille und damit auch die aufgezeichnete Wellenlänge. Der Durchmesser der äußersten Schallrille ist zirka zweieinhalb mal so groß, wie der der ganz innen liegenden, was sich aufgrund der unveränderlichen Umdrehungsgeschwindigkeit beim Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgang im gleichen Verhältnis auf die geschnittene Wellenlänge überträgt. Dies äußert sich beim Lackschnittverfahren in erster Linie in einem Höhenabfall, der durchaus bei vier bis fünf dB ab zirka 14 kHz liegen kann, da die Lackplatte die feinen hochfrequenten Bewegungen des Schneidstichels aufgrund des weichen Materials nicht mehr exakt abbildet, sondern minimal ,,verwischt". (Beim neuartigen DMM-Verfahren tritt diese Problematik nicht auf, da das Material der Masterplatte weitaus steifer als eine Lackplatte ist und selbst feinste Ausschläge des Stichels in hoher Qualität aufzeichnet.) Daher sollten bei der Herstellung einer Platte im Wachs- oder Lackplattenschneidverfahren höhenbetontere Stücke eines Albums weiter außen platziert, und die innen liegenden Tracks vor dem Schneiden evtl. ,,De-Esst" oder im Pegel leicht reduziert werden.

Die Problematik des Höhenabfalls betrifft jedoch nicht nur den Aufzeichnungsvorgang, sondern in erster Linie die Wiedergabe, da die Nadel zum Platteninneren hin den kurzen Wellenlängen hoher Frequenzen nicht mehr sauber folgen kann. Bei einer aktuellen Langspielplatte beträgt die Höhendämpfung bedingt durch die verkürzte effektive Rillenlänge zirka 10 dB bei 12 kHz. Mit der so genannten "Radiuskompensation", bei der hohe Frequenzen mit schwindendem Rillendurchmesser angehoben werden, gleicht man die Dämpfung der Höhen so aus, dass sich unabhängig vom Radius ein annähernd glatter Frequenzgang beim Abspielen ergibt. Eine Pegelabsenkung der innen liegenden Lieder ist allerdings bei allen Schneidverfahren ratsam, da die Abtastnadel dort wegen der kürzeren Wellenlängen hohe Amplituden nicht so zuverlässig ausliest, wie am Plattenrand. Als Faustregel gilt deshalb: Besonders laute Tracks gehören an den Anfang der Platte, ruhigere Stücke wie Balladen oder ähnliches sollten weiter innen aufgenommen werden.

Gruß
Jürgen

[Jürgen Heiliger]

2.4 Aktuelle Vervielfältigungs- und Schneidverfahren
Bevor eine Schallplatte vervielfältigt werden kann, muss zunächst einmal ein Original hergestellt werden. Die so genannte Masterplatte, also das allererste abspielbare Exemplar, wird von einer computergesteuerten Schneidemaschine fabriziert. Bei diesem Vorgang ritzt ein erhitzter Schneidstichel eine endlose Rille in eine durch Unterdruck auf dem Plattenteller der Maschine fixierte Masterfolie, die aus verschiedenen Materialien gefertigt sein kann.
Im nächsten Arbeitsschritt entstehen durch eine (DMM) oder mehrere (Lackplattenschneidverfahren) galvanische Abformungen der geschnittenen Masterfolie die so genannten Pressmatrizen, die zur Vervielfältigung im Presswerk dienen. Diese Negative erkennt man optisch an den nach außen stehenden, erhabenen Tonrillen.
Der eigentliche Pressvorgang, der früher noch manuell durchgeführt wurde, findet mittlerweile vollautomatisch statt. Dazu werden zwei Matrizen (eine pro Seite) in die Pressbacken der Schallplattenpresse eingespannt und mit heißem Dampf erhitzt. Nun erst kommt der eigentliche Plattenrohstoff, ein Gemisch aus Polyvinylchlorid und Polyvinylazetat ins Spiel. Diesem anfänglich weißen PVC/PVA-Pulver mischt man noch weitere unterschiedliche Zutaten wie Gleitmittel, Stabilisatoren, Ruß und andere Bestandteile bei, die für besseren Klang (z.B. durch glättere Oberfläche) und längere Haltbarkeit sorgen.
Der vorgewärmte, elastische Vinylrohstoff wird nun portioniert zusammen mit den Plattenlabeln (Etiketten mit Titel, Künstler, etc.) in die offene Presse geleitet, und unter hohem Druck und Temperaturen von rund 150°C zu einer Schallplatte gepresst. Nach wenigen Sekunden erkaltet die Pressform mit dem Vinyl und der überschüssige Rand wird vollautomatisch entfernt. Danach folgt lediglich noch eine kurze, stichprobenartige Qualitätskontrolle und die Platte wird verpackt.

2.4.1 Lackplatten-Schneidverfahren
Bei diesem ,,klassischen" Schnittverfahren besteht die Masterfolie aus einer mit Nitrozelluloselacken (0,2 bis 0,3 mm dicke Schicht) überzogenen Metallplatte, in die der Schneidstichel die Schallinformationen einritzt. Im nächsten Arbeitsschritt wird von der ,,Folie" (= Bezeichnung für Masterplatte) in einem galvanischen Prozess ein Negativ, die so genannte ,,Vaterplatte" erstellt. Dazu erhält die Masterfolie zunächst eine leitende Oberfläche – sie wird entweder durch Aufdampfen, oder durch eine Spritzversilberung mit einer zirka 0,02 µm dünnen Schicht versilbert. Bei der erstgenannten Methode, also dem Aufdampfen der Silberschicht stellt man die Masterplatte zusammen mit einer Silberfolie in ein Vakuumgefäß. An die Platte legt man eine sehr hohe Spannung an, die durchaus einige Kilovolt betragen kann, bis sich eine Glimmentladung ergibt. Die der beschriebenen Seite der Masterfolie gegenüberliegende Silberfolie schleudert dabei Moleküle heraus, welche sich auf der Platte dauerhaft festsetzen – die Masterplatte ist versilbert. Beim Spritzversilbern entsteht die leitende Silberschicht durch Aufspritzen einer Silbernitratlösung und eines geeigneten Katalysators. Hierbei schlägt sich beim Zusammentreffen der Flüssigkeiten auf der Oberfläche der Masterfolie metallisches Silber nieder. Nach der Versilberung folgt ein galvanischer Vorgang, bei dem die Folie eine zirka 0,5 bis 1 mm dicke Kupferschicht erhält, die mittels eines elektrolytischen Bads aufgebracht wird.
Das galvanisch entstandene Negativ aus Kupfer wird anschließend von der geschnittenen Originalfolie getrennt und im weiteren Produktionsverlauf als ,,Vaterplatte" bezeichnet. Eigentlich könnte an dieser Stelle mit der Plattenpressung begonnen werden – allerdings wurde die Masterfolie beim Galvanisieren zerstört. Deshalb fertigt man in zwei weiteren galvanischen Arbeitsgängen mehrere ,,Mütter" aus Kupfer, und schließlich die endgültigen Pressmatrizen, die so genannten ,,Söhne" an. Die Mutterplatten stellen lediglich ein Zwischenprodukt zur Sicherung der Masterfolie dar, welche zu Kontrollzwecken auch abgespielt werden können. Da die Matrizen beim Pressvorgang enormen Druck- und Hitzebelastungen ausgesetzt sind, werden diese vor ihrem Einsatz noch verchromt oder vernickelt, um die mechanische Widerstandsfähigkeit zu erhöhen.
Leider entstehen während dieses komplizierten und langwierigen Herstellungsprozesses zahlreiche hörbare Fehler, die erstens auf den Schneidvorgang selbst, und zweitens auf die galvanischen Behandlungen zurückzuführen sind. Da die schallspeichernde Lackschicht einen geringen Schneidwiderstand aufweist, ergeben sich durch physikalisch bedingt auftretende Rückfederungsverformungen klangliche Nachteile im Gegensatz zum neueren DMM-Verfahren. Dies äußert sich beispielsweise in störenden Vor- und Nachechos bei sehr lauten Stellen, an denen sich benachbarte Rillen gegenseitig verformen, aber auch in hörbaren Verzerrungen des Audiosignals. Impulsartige Geräusche wie z.B. Knack- und Knisterstörungen entstehen während der Versilberung des Masters durch ungleichmäßige Anlagerung der Silbermoleküle oder aufgrund mangelnder Reinigung der Masterfolie von Schnittspänen. Natürlich können bei jeder weiteren galvanischen Abformung für die Herstellung der ,,Mütter" und ,,Söhne" und auch beim späteren Pressvorgang Fehler entstehen, die sich bei der Wiedergabekontrolle negativ bemerkbar machen.

2.4.2 DMM – Direct Metal Mastering Verfahren
Im Gegensatz zum herkömmlichen Lackschnitt verwendet man beim neuartigen DMM-Verfahren der Firma TELDEC (Tochter der Telefunken & Decca) eine zirka 0,8 mm dicke Metallplatte, auf die eine amorphe Kupferschicht von rund 0,1 mm Dicke aufgalvanisiert wird. In diese ausreichend verformbare Schicht schneidet der diamantbestückte Stichel die Schallinformationen, wobei eine Ultraschallschwingung von zirka 80 kHz (aufmoduliert auf die normale Frequenz) benötigt wird, damit der Metallspan nicht abreißt. Eine weitere Verbesserung wurde damit auch beim Rauschverhalten der Schallplatte maßgeblich erreicht. Der entstandene Metall-Master steht nun direkt als Vorlage für die Pressmatrizen zur Verfügung – man umgeht also mehrere Arbeitsschritte des ,,klassischen" Lackplatten-Schneidverfahrens und minimiert somit potenzielle Fehlerquellen im Herstellungsprozess. Diese Fabrikationsweise bringt aber noch einige weitere entscheidende Vorteile mit sich. So können beispielsweise die Produktionskosten wegen der reduzierten Fertigungsschritte (kein Versilbern; keine Vater- und Mutterplatten) herabgesetzt werden. Gleichzeitig erzielt das DMM-Verfahren eine erheblich bessere Audioqualität, da die Kupferschicht der Masterfolie weitaus formstabiler ist, als die weiche Lackoberfläche eines herkömmlichen Masters, bei dem physikalisch bedingt unerwünschte Vor- und Nachechos auftreten. Auch impulsartige Störungen wie Knacken oder Knistern und tieffrequente Rumpelgeräusche reduzieren sich dank neuentwickelter Schneidemaschinen und der fehlenden Versilberung drastisch. Dank der formfesten Kupferschicht steigt die Kapazität eines DMM-Masters um bis zu 15 %, da die Rillen enger geschnitten werden können und die Stege sich nicht mehr verbiegen. (Verlängerung der Laufzeit bis auf 30 min. Pro Seite bei der LP.)

Dynagroove
Im Jahr 1963 stellen die RCA Victor Studios in Zusammenarbeit mit dem David Sarnoff Research Center in Princetown, USA, das "Dynagroove" Schneidverfahren vor. Dieses hochentwickelte System reduziert  die von der Rillenaussteuerung herrührenden Verzerrungen. In diese Entwicklung war ein Prozess- Rechner miteinbezogen, der die kritischen Rillenpassagen herausfilterte, neu berechnete und den Schneidstichel entsprechend gegensteuerte. Der Plattenvertrieb in Deutschland lag bei der TELDEC [8].

Dynaflex
Im Jahr 1971 kündigt die RCA Corp. eine große Erfindung an, welche das Oberflächenrauschen, insbesondere das sog. Tickern, den Schlupf sowie andere Unregelmäßigkeiten in der Zusammensetzung der herkömmlichen LPs gravierend reduzieren soll. Im voran gegangenen Jahr wurden im Feldversuch über 12 Millionen Dynaflex- Platten in Umlauf gebracht.
Die Zusammensetzung dieser wesentlich biegsameren Platte garantiert sowohl höhere Lebensdauer als auch deutlich glattere Rillen für (fast) nicht mehr wahrnehmbares Rauschen. Die Plattendicke wurde im Rillengebiet von 50 auf 30 mil reduziert (1 mil = 0,0254 mm). Das Gewicht der Platte verkleinerte sich von 135 auf 90_g. Fachleute bestätigen diesen großen Entwicklungssprung [9], [10].



Quellenangaben:
Http://history.acusd.edu/gen/recording/speeds.html
Bergtold, Fritz, Moderne Schallplattentechnik. München 1954.
Bergtold, Fritz, Moderne Schallplattentechnik. Taschen-Lehrbuch der Schallplattenwiedergabe. 2. stark erweiterte Auflage. München 1959.
Diplomarbeit --- Mechanische Schallspeicherung – Die Schallplatte
Die Entstehungsgeschichte der Stereoschallplatte

[Valsi]

Hallo Jürgen,

Zitat:
Die erste käufliche Stereo-Platte erschien allerdings erst 1958 von der Firma Mercury – zu diesem Zeitpunkt wurde die Schellackplattenproduktion dann völlig eingestellt.
Auch die deutsche Firma Siemens trug ihren Teil zur Entwicklung der Schallplatte bei und stellte 1937 erstmals einen Saphir als Abtastsystem vor. Damit konnte das Gewicht des Tonarmes von mehr als 100 g auf nur noch 20 g reduziert werden, was natürlich die beim Abtasten der Platte auftretenden Kratzgeräusche um ein Vielfaches verminderte.
Zitatende:

wie heute am Telefon besprochen eine Platte die am 4.12.1957 in CA aufgenommen wurde. Ich denke daß die Platte zu den ersten gehört die in Stereo verkauft worden sind Auch das Label Mercury spricht dafür. Mich würde das  wahre Erscheinungsdatum interessieren, denn bei allmusic stimmt das Erscheinungsdatum (4.12.1957) überein. Allderings ist das Label -EmArcy- ein anderes. Von Mercury ist da nicht die Rede. Vielleicht wird ja ein anderer fündig!

lg

Rudi

[hagu]

Hallo Rudi,
Hallo auch den anderen Interessierten.

Ich habe endlich mal daran gedacht die folgende Scheibe aus meinem Privatregal zu holen:

"La Zambra - Music of Spain"
Fernando Sirvent, guitar
Domingo Alvarado, cantaor
Goyo Reyes, bailarin

Audio Fidelity Records StereoDisc AFSD-5848 - A study in Stereophonic High Fidelity

Printed in USA copyright 1958 by Audio Fidelity Inc.

UND JETZT DAS INTERESSANTE, AUF DER RÜCKSEITE VERMERKT:

Audio Fidelity Records produced and released the world's first Stereophonic High Fidelity Record (Stereodisc) in November, 1957.

Also nix Mercury oder EmArcy 

Fotos/Scanns kann ich Zuhause nicht machen, wird dann nächste Woche im Laden nachgeholt.

Gruss,
Volker

P.S. Die "La Zambra" ist in hervorragender Qualität aufgenommen und gehört zu meinen persönlichen Lieblingsscheiben.

[Jürgen Heiliger]

Hallo Volker,

ich bitte doch sehr darum, dass Du Fortos machst.....

Gruß
Jürgen

[Valsi]

Hallo,

vielleicht müssen wir die Geschichte der Stereo Schallplatte umschreiben....

lg

Rudi

[hagu]

Hallo Volker,

ich bitte doch sehr darum, dass Du Fortos machst.....

Gruß
Jürgen

Jawohl der Herr  












Zu weiteren Recherchen bin ich noch nicht gekommen, dann macht also mal  

Gruss,
Volker

[Jürgen Heiliger]

Hallo,

ein kurzer Überlick über die technischen Aspekte der LP und der RIAA Kennlinie...

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Meßwerte der Schallplatte

• - S/N unbewertet: 45dB (Direct Metal Mastering 55dB)
• - S/N bewertet: 65db A (da das Plattenrauschen psychoakustisch recht günstig liegt)
• - Kanaltrenunng: 30dB (Direct Metal Mastering 40dB)
• - fmax: bei 10'' und Halfspeed-Schnitt 122kHz(!), i.d.R. können auch innen bis zu 50-55kHz geschnitten werden (-20dB)

Verzerrungen (und auch fmax) sind weniger ein Problem der Platte selbst, sondern des Schliffes der Abtaster; hier muß man die Datenblätter/Meßschriebe der einzelnen Hersteller studieren.


Schnitt

Es gibt zwei wesentliche Parameter:

• 1.) Die Amplitude, definiert als die Auslenkung, die der Schneidsteichel in die Rillenflanke gräbt. Die maximale Amplitude beträgt dabei 30µm (technisch möglich sind 40µm), die Rillenbreite beträgt 40µm, die maximale Rillenmodulation beträgt dementsprechend 100µm.
• 2.) Die Schnelle, definiert als der Betrag der Geschwindigkeit, die der Schneidstichel beim Schneiden der Platte erfährt.

Verhältnis von Schnelle zu Amplitude
Schnelle = Amplitude*2*pi*Frequenz


Schneidfrequenzgang

Um die Amplitude möglichst konstant zu halten, muß man das aufzuzeichnende Signal verzerren. Die Schnelle wird bei hohen Frequenzen verstärkt, bei tiefen Frequenzen gedämpft. Das logarithmische Maß dieser Verstärkung/Dämpfung ist die relative Schnelle, angegeben in dB. Die Verstärkung/Dämpfung für eine möglichst konstante Apmlitude beträgt dabei 6dB/Oktave. Da mit der Dämpfung der Schnelle bei abnehmender Frequenz auch eine Verkleinerung der Amplitude einhergeht, muß diese bei sehr tiefen Frequenzen wieder angehoben werden, um einen ausreichenden Rumpelgeräuschspannungsabstand zu gewährleisten; die vorangegangene Dämpfung gewährleistet dabei eine Einhaltung der maximal zulässigen Amplitude.

Ein Schneidfrequenzgang konstanter Amplitude läßt sich folglich in vier Abschnitte unterteilen:

• - einen Abschnitt oberhalb der Übernahmefrequenz der Höhen f1, oberhalb dieser Frequenz wird die Schnelle um 6db/Oktave verstärkt, die relative Schnelle ist positiv;
• - einen Abschnitt zwischen der Übernahmefrequenz der Höhen f1 und der Übernahmefrequenz der Tiefen f2, in diesem Abschnitt erfolgt der Übergang von der Verstärkung zur Dämpfung der Schnelle. Referenzfrequenz ist die Frequenz, bei der die relative Schnelle 0dB beträgt;
• - einen Abschnitt zwischen der Übernahmefrequenz der Tiefen f2 und der tiefen Eckfrequenz f3, in dem die Schnelle um 6dB/Oktave gedämpft wird, die relative Schnelle ist negativ;
• - einen Abschnitt unterhalb der tiefen Eckfrequnez f3, es erfolt ein Übergang vom Schneiden konstanter Amplitude zum Schneiden - stark gedämpfter - konstanter Schnelle. Hier sinkt die Dämpfung der Schnelle mit abnehmender Frequenz von 6db/Oktave auf 0dB, die Amplitude nimmt dadurch mit abnehmender Frequenz wieder zu, die relative Schnelle ist negativ und wird allmählich konstant.

Der Übergang zwische diesen Abschnitten erfolgt kontinuierlich.

Technisch wird die Verstärkung/Dämpfung der Schnelle durch RC-Filter realisiert. Da diese als Kenngröße eine Zeitkonstante besitzen, gibt man auch für den Schneidfrequenzgang die den Eck- und Übernahmefrequenzen entsprechenden Zeitkonstanten an. Die Zeitkonstante tau ergibt sich aus der Frequenz durch

tau=1/(2*pi*f)

Den Schneidfrequenzgang definiert man mit Hilfe der Zeitkonstanten als Funktion der relativen Schnelle v über die zu schneidende Frequenz f durch

v=10*lg(1+4*pi²*f²*tau1²)-10*lg(1+(1/(4*pi²*f²*tau2²)))+10*lg(1+(1/(4*pi²*f
²*tau3²))) [dB]

mit

tau1=tau(f1): Zeitkonstante der Übernahmefrequenz der Höhen
tau2=tau(f2): Zeitkonstante der Übernahmefrequenz der Tiefen
tau3=tau(f3): Zeitkonstante der tiefen Eckfrequenz


Dank einheitlicher Norm wird heute international mit einheitlichem Schneidfrequenzgang geschnitten, festgelegt durch die R.I.A.A. (ANSI EIA RS - 211 - D - 1981) bzw. DIN IEC 98.

DIN IEC 98 (identisch mit DIN 45 536, DIN 45 537, DIN 45 546, DIN 45 547 nach 1959, R.I.A.A. seit 1953, NAB seit 1957)

tau1=75µs; f1=2120 Hz
tau2=318µs; f2=500Hz
tau3=3180µs; f3=50Hz

Referenzfrequenz der reltiven Schnelle von 0dB berechnet nach o.g. Gleichung: 1030 Hz. Angegeben wird sie in der Regel mit 1000Hz, was einer zu vernachlässigenden Abweichung von -0,08dB entspricht.


Entzerrung

Um den ursprünglichen Frequenzverlauf des Masters wieder zu erhalten, muß die Schneidkennlinie beim Abtasten der Schallplatte spiegelbildlich entzerrt werden. Während R.I.A.A. und DIN beim Schneidfrequenzgang identisch sind, weichen sie bei der Entzerrung allerdings voneinander ab; die DIN IEC 98 sieht bei der Entzerrung einen Hochpaß bei 20Hz mit einer Steilheit von 6dB/Oktave vor. Da normalerweise keine Frequenzen unterhalb von 20Hz auf die Schallplatte geschnitten werden, kann man so tieffrequente Störungen verstärkerseitig dämpfen. Dies hat allerdings als Nachteil zur Folge, daß ein der DIN IEC 98 entsprechender Entzerrer unterhalb von 200Hz nicht mehr spiegelbildlich zum Schneidfrequenzgang verläuft.


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Gruss aus Wien,

Heinrich

[Jürgen Heiliger]

Hallo Heinrich,

erwähnenswert finde ich noch die Daten zur London/Decca-Kennlinie, die meines Wissens noch bis in die 70er Jahre von der Fa.Decca genutzt wurde und doch um einiges von der RIAA-Kennlinie abweicht.

London/Decca: 1590 / 318 / 57 µSek

kannst Du uns als Laien erklären, was bei solch entzerrten Platten geschieht, wenn diese mit RIAA wiedergegeben werden?

Gruß
Jürgen