Zum Nachschlagen: Heute, Nadelnachgiebigkeit in Abhängigkeit mit der Tonarmmasse

[Jürgen Heiliger]

Hallo Freunde,

nachfolgende Frage heute im Internet gelesen bringt mich einmal mehr auf die Idee das ganze einmal näher zu beleuchten.

Zitat:
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Kann mir jemand den Zusammenahng von Nadelnachgiebigkeit und Tonarmgewicht erläutern?
Woher kommt der Unterschied, wenn ich doch eigentlich mit dem Gegengewicht die Auflagekraft steuere?
Oder kommen Nadeln mit hoher Nadelnachgiebigkeit generell mit weniger Auflagegewicht aus?
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Dazu sollte ich einmal weiter ausholen.

Die Eigenschaften eines Tonarmes (natürlich in Verbindung mit dem eingebauten Tonabnehmersystem) tragen sehr viel zu den Abtasteigenschaften bei.
Man ist wegen der dynamischen Balance bestrebt, den Massenschwerpunkt möglichst in den Schnittpunkt der Bewegungsachsen für die Horizontal- und Vertikal-Lager zu legen und zusätzlich für eine gute dynamische Abtastung die Massenträgheit und damit das Eigengewicht des Tonabnehmersystems möglichst klein zu halten, da bei heutigen Tonarmen mit einer Länge ab etwa 20 cm das Systemgewicht in erster Linie in die wirksame effektive Tonarmmasse eingeht. Diese eben beschriebene Masse des Tonarmes M und die Compliance des Abtastsystems C bestimmen die untere Eigenresonanz. Diese wird auch "Schüttelresonanz" oder Tiefenresonanz genannt.
Bei Anregung des Tonarmes mit dieser Frequenz kann im Extremfall der Tonarm aus der Rille springen (z. B. bei akustische Rückkopplung).
In der Praxis arbeitet ein Tonabnehmer mit sehr steifer Nadelaufhängung (niedrige Nadelnachgibigkeit) mit hohem Auflagedruck und an einem trägeren Tonarm, ein besonders weich aufgehängter Tonabnehmer mit hoher Nadelnachgiebigkeit benötigt unbedingt einen besonders massearmen Tonarm, um nicht ständig bei den Welligkeiten der Schallplatten angeregt zu werden.

Die Tabelle
Unterhalb dieser Resonanz folgt der gesamte Tonarm den Rillenauslenkungen, das System nimmt also keine Spannungen mehr auf. Die Rumpelstörungen eines Laufwerkes bilden sich zu einem grossen Teil über diese Resonanzfrequenz oder deren Harmonische aus und tragen in Verbindung mit dem Nutzpegel zu hörbaren Intermodulationen bei, obwohl die Eigenresonanz im allgemeinen unterhalb 20 Hz liegt. Die Resonanzerhöhung kann durch geeignete Ausbildung und Ankopplung des Tonarmgegengewichtes gedämpft werden.
Wegen dieser Beziehung zwischen Tonarmmasse und der unterschiedlichen Abtaster-Compliance-Werte zeigen Messungen in der Praxis, dass bei demselben Laufwerk und Tonarm, aber mit verschiedenen Abtastsystemen, auch unterschiedliche Rumpelstörungen entstehen.

Nchfolgende Tabelle:
Eigengewicht des Tonabnehmers und Tonarmmasse bilden die Masse M, die Federsteifigkeit der Nadel ist als Compliance in 10, 20, 30, 40, 50 um/mN dargestellt. Nach der Tabelle würde ein Tonabnehmer mit 20 um/mN und 6g Gewicht an einem typ. Arm mit 14g 8 Hz Resonanzfrequenz bilden. Werte unter 7 Hz sind kritisch, Werte gegen 20 Hz praktisch äusserst selten.


Resonanz lateral / vertikal
Die Resonanzfrequenz ist ein Ausdruck für das Zusammenspiel von Tonarm und Tonabnehmer. Die Resonanzfrequenz sollte zwischen 8 und 12 Hz liegen. Liegt die Resonanzfrequenz unter 8 Hz, sollte der Tonabnehmer in einen leichteren Tonarm eingebaut oder ein Tonabnehmer mit niedrigerer Nachgiebigkeit verwendet werden. Ist die Resonanzfrequenz höher, so kann die Tonarmmasse durch den Einbau eines Zusatzgewichts in der Headshell erhöht werden.
Resonanzspitze lateral / vertikal
Die Resonanzspitze ist ein Maß für die Dämpfung des Tonarms bei der Resonanzfrequenz. Der Wert sollte kleiner als 10 dB sein. Ist er höher, so sollte der Tonarm, falls möglich, bedämpft oder ein Tonabnehmer mit höherer Selbst-Dämpung verwandt werden.


Deshalb versuchten sich einige Tonarmhersteller sich darin den Tonarm mit verschiedenen Tricks universeller zu gestalten, bzw. besser an verschiedene Tonabnehmer (unterschiedliche Compliance, abgekürzt Cu) anpassen zu können.

Der oben zu sehende Dynavector DV 505 bediente sich einmal einer Wirbelstrombremse (im Bild oben --- rechts zu sehen) und einer Feder die sich innerhalb des Hauptarmes befand (hier von unten zu sehen) und bei Anregung anfing im Gegentakt zu schwingen.

Mit dieser Konstruktion schaffte es Dynavector die Resonanzüberhöhung gegen fast unter 0,5 db zu drücken.

Also an und für sich der Ideale Arm, doch erkauft sich diese Konstruktion einen großen Nachteil bei verwellten Platten, bei denen er durch Beschleunigung und Abbremsen bei den Auf-und Abbewegungen, mit Jaulen (Gleichlaufschwankungen) reagiert.


Dual versuchte sich mit einen Helmholzresonator bei den 731/741 und deren Derivaten.
SME baute bei der 3009 II / III Serie eine Silikonölwanne ein, die durch verschieden großen Padels verschieden bedämpfen sollen.

Alles hat seine Vor- und Nachteile.

Besser ist es meines Erachtens bei der Anschaffung eines neuen Tonabnehmers darauf zu achten, dass dieser mit seiner Cu zum Tonarm passt.

Deshalb auch meine erstellte Exeldatei, mit deren Hilfe Ihr sehr leicht die Passbarkeit überprüfen könnt. Die Anleitung dazu findet ihr in derselben.
Tabelle: Tonarm-TA-Resonanz



Ich hoffe Euch ist jetzt nicht langweilig geworden, und versteht jetzt das Mysterium Plattenspieler wieder ein bisschen mehr.

Gruß
Jürgen