Ars longa - Vita brevis

Um sich einige Probleme bei der Schallplattenwiedergabe vorstellen zu können, ist es sinnvoll, sich zuerst mit der Herstellung des Masterbandes auseinanderzusetzen.

Am Anfang der Aufnahmetechnik, als sie noch um einiges einfacher war und noch keine computergesteuerten Zusatzgeräte und Mischpulte verwendete, war es gängig, dass der Toningenieur von der Aufnahme über die Abmischung bis zum Schallplattenmaster die Arbeit alleine übernahm. Der Vorteil lag natürlich darin, dass der Toningenieur von Anfang bis Ende eines Projektes darüber im Bilde war, wie es sich entwickelte. So war es einfach festzustellen, ob eine bestimmte Technik, die bei der Aufnahme angewendet wurde, beim Plattenschneiden bestimmte Schwierigkeiten mit sich brachte.

Heute hat sich das geändert. Eine Platte wird aus Aufnahmen zusammengesetzt, die oft von unterschiedlichen Produzenten hergestellt werden, in unterschiedlichen Studios mit unterschiedlichen Technikern und Techniken, und oftmals sind die Musiker die Einzigen, die das Entstehen einer Platte von Anfang bis Ende verfolgen.

Das Endprodukt, sei es nun CD oder Schallplatte, wäre zweifelsfrei besser, wenn die Produzenten mit den Grenzen des jeweiligen Mediums besser vertraut wären. Im Gegensatz zu Früher, als die grossen Firmen unter einem Dach produzierten, sind heutzutage Aufnahmeort, Aufbereitung, Abmischung, Mastering und Produktion oft tausende Kilometer auseinander, und so kann es sich ergeben, dass die an einem Projekt Beteiligten nie miteinander gesprochen haben, um allfällige Schwierigkeiten auszuräumen.

Das Mastertape sollte durch das Abmischen so gestaltet werden, dass es in möglichst verlustarmer Qualität sowohl in musikalischer, wie in technischer Hinsicht den Transfer zu den endgültigen Konsumerprodukten ermöglicht und dies ohne Schwierigkeiten bei der Herstellung aufzuwerfen.

Mastering für Analogschallplatten
Um den Schneidetechniker beim Transfer von Band zur Lackfolie vor keine unlösbaren Probleme zu stellen, bedarf es vier Bedingungen, die beim Abmischen auf das Masterband berücksichtigt werden müssen:
1.Vermeiden von zu starker Bassequalisierung
2.Vermeiden von zu viel Hochtonenergie auf dem Band
3.Vermeiden zu großer Stereo-Kanaltrennung, insbesondere im Bassbereich
4.Vermeiden von zu großer Dynamik

Diese Anforderungen widersprechen dem HighEnd-Gedanken. Sie sind aber absolut notwendig, um einen einwandfreien Transfer zu gewährleisten. Weshalb dies so ist, sei nachfolgend erläutert:
Die Schallaufzeichnung erfolgte auf dem Edison Zylinder (1877) in vertikaler Modulation, geschrieben wurde eine Tiefenschrift:

Auf Berliners Schallplatte (1887) erfolgte die Speicherung in horizontaler Ebene, geschrieben wurde eine Seitenschrift:

Die Aufzeichnungen erfolgten mechanisch. Erst 1925 gelang die elektrische Aufnahme. Blumlein patentierte das Stereoverfahren 1931. 1948 erschienen kommerziell Microgroove-Schallplatten und das Jahr 1958 sah die Einführung des Westrex 45/45 Stereoverfahrens. Standardisierte Stereo-Schneidemaschinen schneiden vertikal, wenn sie von einem Nicht-in-Phase (L-R) Signal angesteuert – und lateral, wenn sie von einem In-Phase (L+R) Signal angesteuert werden.

Je tiefer die Frequenz und je höher die Amplitude beim Nicht-in-Phase Signal L-R, desto tiefer wird der Schnitt. Analog dazu: Je tiefer die Frequenz und höher die Amplitude bei einem In-Phase Signal L+R, desto größer wird die laterale Auslenkung. Das Stereoaufzeichnungsverfahren ist eine Kombination aus vertikaler und lateraler Modulation, bei denen die entsprechenden Modulationsachsen jeweils um 45 ° aus der Vertikalen gedreht sind. Deshalb die Bezeichnung 45°/45° Stereoverfahren. Betrachten wir nun einige Probleme und Grenzen, die sich aus diesem Aufzeichnungsverfahren ergeben:

Tiefe Frequenzen
Tiefe Frequenzen benötigen mehr Platz auf der Schallplatte als höhere Frequenzen. Tieftonlastige Aufnahmen müssen deshalb mit größerem Vorschub geschnitten werden, was zu Platzproblemen auf der Schallplatte führen kann, da auf eine Schallplattenseite nicht die gesamte Musik geschnitten werden kann. Da bei konstanter Rillensteigung zu viel Raum pro Schallplattenseite verschenkt wird, sind moderne Schneidemaschinen mit technischen Steuerungen für variablen Vorschub des Schneidekopfes und Schneidtiefenkontrolle ausgestattet, welche die Ansteuerung des Schneidekopfes in Abhängigkeit von Amplitude, Frequenz und Kanaltrennung kontrollieren, um eine bessere Ausnützung des Raums zu gewährleisten. So wird in Erwartung einer größeren Auslenkung der Vorschub rechtzeitig erhöht, nach Beendigung allmählich wieder verkleinert. Bei alten Aufnahmen wurde der Vorschub von Hand gesteuert – der Schneidetechniker musste also mit der Aufnahme bzw. dem Werk äußerst gut vertraut sein.

Anfang- und Enddurchmesser der Schallplatte sind nach RIAA standardisiert. Es sollte jedoch vermieden werden, bis auf den kleinsten noch zulässigen Durchmesser zu schneiden, da Abtastverzerrungen und Hochtonabfall bei solch kleinen Radien problematisch werden können. Ist der 1:1-Transfer von Masterband auf die Lackfolie nicht durchführbar, bleiben unterschiedliche Möglichkeiten: Neueinspielung oder Neumastering des Stückes/Tracks mit weniger Basstonanteil, Reduktion des Aufsprechpegels, was in geringerem Geräuschspannungsabstand resultiert, Verzicht auf ein einzelnes Stück Musik pro Seite (welches als Bonus-Track auf der CD angeboten werden kann), Absenken des tiefsten Bassbereiches unterhalb 80 Hz, mit entsprechender Anhebung im Bereich um 150 Hz zur Kompensation, um genügend Bassfundament vorzutäuschen.

Hohe Frequenzen
Die RIAA-Vorverzerrung hebt zum Erzielen eines hohen Geräuschspannungsabstandes hohe Frequenzen ab 1 kHz zunehmend an. Die Anhebung beträgt bei 15 kHz 17 Dezibel. Bei zunehmendem Hochtonanteil auf dem Masterband steigt die Ansteuerleistung des Verstärkers mit zunehmender Frequenz auf den Schneidekopf und zerstört dessen Ansteuerspulen. Ältere Schneideköpfe zeigen zudem eine ausgeprägte Resonanz im Bereich von 15 bis 17 kHz, neuere bei 19 kHz, die unter keinen Umständen angeregt werden darf. Werden diese höchsten Frequenzen auf dem Masterband nicht abgeschwächt, zeigen die Rillenflanken extrem scharfe Kanten, die beim Abspielen Abtastverzerrungen insbesondere in den Innenrillen hervorrufen.

Aus diesem Grund ist es notwendig, die höchsten Frequenzen entweder mit einem Equalizer abzusenken, einem Tiefpass-Filter zu beschneiden oder mit einem Hochton-Limiter zu begrenzen, der Teil jeder Schneidemaschine ist.

Stereo-Kanaltrennung
Zu große Stereo-Kanaltrennung oder vertikale (L-R) Informationen ergeben die größeren Probleme; ist die Kanaltrennung bei tiefen Frequenzen zu groß, resultieren daraus Rillen auf der Schallplatte, die zu große vertikale Auslenkungen haben. Dies führt dazu, dass der Schneidstichel einerseits zu tief – andererseits zu hoch schneidet, so dass er die Oberfläche der Schallplatte gar ganz verlässt. Es entsteht eine extrem schmale Rille oder ein Unterbruch, der natürlich nicht mehr abgetastet werden kann.

Da die Kanaltrennung beim Abmischen definiert wird, kann dieses Problem im Studio behoben werden. Zu starke links-rechts-Trennung resultiert in großen Nicht-in-Phase-Modulationen, welche Probleme beim Plattenpressen ergeben. Je größer die Kanaltrennung, desto mehr Nicht-in-Phase-Signale beinhaltet das Stereomasterband. Wenn das Stereomaster monophon durch Zusammenmischen beider Kanäle abgespielt wird, erscheinen Instrumente umso leiser, je weiter sie von der Stereomitte aufgenommen wurden. Alles was gänzlich 180° phasenverschoben ist, löscht sich komplett aus. Deshalb werden basskräftige Instrumente vorzugsweise in der Mitte des Stereopanoramas aufgenommen, damit sich bei einer monophonen Wiedergabe nur geringe Auslöschungen ergeben.

Dies ist insbesondere wichtig, da Radiostationen auf Lang-, Mittel- und Kurzwelle ausschließlich monophon senden und selbst viele UKW-Stationen monophon oder mit geringer Kanaltrennung senden. Um den Auslöschungsproblemen aus dem Weg zu gehen und zudem mehr Platz auf der Schallplatte zu erhalten, werden tiefe Frequenzen unterhalb einer vom Toningenieur festgelegten Grenzfrequenz monophon abgemischt und geschnitten.

Zu große Dynamik
Zu großer Dynamikumfang resultiert in geräuschbehafteten Pressungen, da die lauten Passagen entsprechend den technischen Möglichkeiten auf dem Schnitt untergebracht werden müssen und die leisen entsprechend im Pegel reduziert, von den Laufgeräuschen maskiert werden. Je höher der durchschnittliche Pegel auf der Platte, desto geringer sind die aus der Herstellung resultierenden Laufgeräusche. Je höher jedoch der Aufsprechpegel, desto wahrscheinlicher sind, aufgrund der RIAA-Hochtonanhebung, Hochtonüberlastungen und Rillenechos infolge temporärer Deformationen der Rillenflanken beim Schneiden und Abtasten. Folglich sollten einzelne Dynamikspitzen bereits bei der Aufnahme vermieden werden, um anschließend keine Limiter einsetzen zu müssen. Niedriger Aufsprechpegel als Ausweg resultiert in erhöhten Laufgeräusche. Zudem besteht unter den Schneidetechnikern ein ewiger Kampf, wer am lautesten schneiden kann ohne die beschriebenen Probleme entstehen zu lassen oder ohne den Schneidekopf auszubrennen. Dies führt meist zu erhöhten Verzerrungen. 40DB und mehr Dynamikumfang sind auf den besten alten Aufnahmen, die nicht von kommerziellen Zwängen eingeschränkt wurden, realisiert.

Mastering für Compact Disk
Das Erstellen eines Masterbandes für die CD ist weitaus anspruchsloser. Die Probleme mit tiefen und hohen Frequenzen fallen weg. Auf Compact Disk als Speichermedium lassen sich diese Frequenzen mit hohen Pegeln problemlos speichern. Die Digitaltechnik bietet maximale Auflösung bei der A/D-Konvertierung tiefer Töne. Dagegen ist die Auflösung bei den höchsten Tönen gering. Tontechniker, begeistert von den Möglichkeiten der Digitaltechnik, mischen sie gerne entsprechend laut ab.

Zu große Kanaltrennung ist genauso wenig ein Problem. Linker und rechter Kanal werden unabhängig voneinander gespeichert. Selbst 180° außer Phase liegende Signale können problemlos gespeichert werden. Natürlich muss darauf geachtet werden, dass dies trotzdem nicht geschieht – Radiosender und Empfänger werden es danken. Auch hier muss die Monokompatibilität gewährleistet sein, die zwar nicht durch das CD-Medium bedingt ist, jedoch durch dessen kommerzielle Vermarktung.

Zu große Dynamik ist ebenso kein Problem für das Medium CD. Bis zu 90dB Dynamikumfang lassen sich theoretisch realisieren. Dem sind jedoch technische und benutzerspezifische Grenzen gesetzt. Zum einen nehmen die Verzerrungen bei abnehmenden Pegeln kontinuierlich zu. Zum anderen würden solch leise Passagen von den Umgebungsgeräuschen überdeckt. Übersteuern ist absolut unzulässig. Schon geringstes Übersteuern führt zu größten Verzerrungen.

Da die Vermarktung und der Konsum der Software über die Medien TV und Radio erfolgt, werden die Grenzen der Dynamik von diesen vorgegeben. AM-Stationen senden mit einem Dynamikumfang von maximal 10dB, kommerzielle FM-Stationen sind heutzutage, gezwungen durch die dichte Senderbelegung, keineswegs besser. Sie senden gewöhnlich mit einer Kanaltrennung von nur einigen dB, um möglichst weiträumig rauschfrei empfangen zu werden. Dies ist im Gegensatz zu den Sendeverhältnissen wie sie bis in die siebziger Jahre herrschten. Lediglich öffentlich-rechtliche FM-Stationen senden bei Liveübertragungen (liebevoll) mit bis zu 30dB Dynamikumfang. Diesen Anforderungen entsprechend werden alle Aufnahmen vom Tontechniker mit einem computergesteuerten Dynamikkompander auf bescheidene 10-15dB komprimiert, indem leise Passagen aus dem Verzerrungsbereich angehoben werden. Um Übersteuern zu verhindern, wird weniger knapp ausgesteuert und allfällige Dynamikspitzen werden mit Limitern begrenzt.

Vergleich
Wir sehen, dass sich die Aufnahmetechnik für die Analogschallplatte von derjenigen für die CD unterscheidet. Für die optimale Produktion einer Analogschallplatte sind die Grenzen durch die Technik und das Speichermedium gegeben. Um diese einzuhalten, braucht es Kenntnis der sich bei der späteren Produktion ergebenden Schwierigkeiten bereits bei der Aufnahme. Der Produzent muss von Anfang an darauf bedacht sein, die unter Mastering für Analogschallplatten beschriebenen Probleme zu vermeiden und Dirigenten und Musiker entsprechend zu instruieren. Die immer wieder hochgelobten 2- oder 3-Kanalaufnahmen lassen sich nur mit entsprechend langjähriger Erfahrung in Bezug auf Raumakustik, Dynamikumfang, Position der Musiker und der Mikrofone und dem Umgang mit den Künstlern und andererseits der Kenntnis des Produktionsvorganges realisieren.

Die CD erleichtert die Aufnahmetechnik beträchtlich. Jeder, und sei er noch so unbegabt, wird es zu einer recht ansprechenden CD-Produktion bringen; sei es mit einem einzigen Stereo-Mikrofon oder einer ganzen Batterie solcher. Im Mastering wird das akustisch Eingefangene computergestützt aufbereitet und in ein marktgerechtes Format gepresst. Was bleibt, ist eine dynamikkomprimierte Einheitsproduktion, die in den seltensten Fällen aus einem musikalischen Hintergrund entstanden ist. Manipulationen seitens der im Herstellungsprozess involvierten Technikern ist Tür und Tor geöffnet, und das meist ohne das Wissen der Musiker. Dies ist nicht dem Medium CD 'per se' anzulasten, sondern eher dem Umgang mit der Digitaltechnik.

Digital Remastering
Aus den beschriebenen Tatsachen lassen sich Schlüsse auf das digitale Remastering ziehen: Das analoge Masterband wird entsprechend den durch das CD-Medium gegebenen Möglichkeiten digitalisiert, im Digitalbereich Bass- und Hochtonequalisiert, bei Mehrspuraufnahmen über Panoramapotentiometer die Instrumentenverteilung und Lautheit neu arrangiert, allfällige Fehler auf dem Analogband auskorrigiert, das Tempo angepasst und die Dynamik auf 10 bis 15dB komprimiert, da das Remastering in kommerzieller Hinsicht nur Sinn macht, wenn es sich auch verkaufen lässt. Im Motorengeräusch untergehende Pianopassagen sind dem nicht gerade förderlich.

Selten werden die Vorzüge der Digitaltechnik zum Positiven genutzt. Remasterte Schellackplatten werden lediglich mit Peakfiltern einiger Klicks und Pops beraubt. Liebevolle, richtige Entzerrung und Restauration wären mit entsprechendem Zeitaufwand dagegen durchaus möglich, um Musikliebhabern ohne antike Abspielapparatur den Zugang zur Musik zu ermöglichen.

Direktschnitt
Beim Direktschnitt wird lediglich die Bandspeicherung umgangen. Die Einschränkungen durch die Aufnahmeapparatur und die Schneidemaschine bleiben bestehen.

Erschwerend kommt dazu, dass die Musiker fehlerfrei spielen sollten, was sie meist so hemmt, dass die Interpretation der Musik selten ein Highlight darstellt.

Nichtsdestotrotz: im allgemeinen kommt's ab Band. Wenn's eine Studer C37 ist, dann stecken da eine ganze Menge E188CC Röhren drin. Die dürfe man keineswegs für Verstärker einsetzen, weil die so schlecht klingen. Hatte er gelesen; auf seinem Faxpapier von einem Internetsurfer. Viele der absoluten Megascherben lagen mal als Schnürsenkel auf einer C37, bevor sie zur Schallplatte wurden. Die AbbeyRoad-Studios haben 1996 wieder C37 aufgestellt. Also klang die Musik nur nicht wie live, weil da E188CC drinsteckten oder klang die Schallplatte weniger liveig als das Band, weil im Schneidverstärker keine E188CC drin waren ? ...

Ernüchternde Bilanz
Wir müssen leider feststellen, dass die Musikkonserve weder analoge Schallplatte noch Compact Disk, eine Momentaufnahme eines Musikereignisses ist.

... auch wenn uns dies die Werbung glauben machen möchte. Die Einschränkungen sind gravierend. So gravierend, dass sich die Daseinsberechtigung des Terms „HiFidelity – hohe Wiedergabetreue“ stellt, erst recht derjenige von „HighEnd“, der die HiFidelity ad absurdum führt. Wer viel Geld in diesen Traum investiert hat, hört dies sicherlich ungern. Träume sind Schäume; dies bestätigt sich einmal mehr. Trotzdem kann und soll auch ein Schaumbad Freude bereiten, trotz der Unzulänglichkeiten des Speichermediums Badewanne.

Absolut richtige oder falsche Wiedergabe kann es deshalb überhaupt nicht geben.

Aus diesem Grund ist es Blödsinn, darüber zu sinnieren, ob die neueste Krellendstufe den Bass mehr im Griff hat als das neueste Rowland-, Levinson- oder Weißdergeier-Endverstärkerlein und davon ein Qualitätskriterium ableiten zu wollen. Oder könnte mir mal jemand erklären, wie groß, an welchem Ort und von welchem Hersteller die klimpernde Kasse auf Pink Floyds „Money“ ist? Genauso wenig benötigt der Nur-CD-Hörer eine Monsterendstufe für Gewaltsdynamik. Monsterendstufen sind monsterträge und kaum in der Lage, 10dB Musikdynamik wiederzugeben. Wäre dem nicht so, wäre in dynamischer Hinsicht kein Unterschied zwischen den Gigateilen zu hören; nach Prospektangaben erreichten auch die am schlechtesten geschmierten 58dB, die beste gar unendliche Dynamik.

Zur Zeit wird viel über Hornlautsprecher gelallt. Explosive Dynamik steht in den Käseblättern zu lesen. Alles Blödsinn. Die Dynamik kommt wohl kaum aus dem Horn, sondern wohl eher von der CD – 10dB halt, und diese gewaltigen Dynamiksprünge kommen im Gegensatz zum Rest rüber, auch mit Brezelverstärkern. Das ist alles.

Es ist schon eine Ironie des Schicksals, dass die analoge Technik dem Musikliebhaber trotz einschränkender Technik weitgespanntere Dynamikbögen vermitteln – und somit teils überzeugendere Resultate liefern kann, als die technisch fortgeschrittenere Digitaltechnik. Music in mind, nicht strategische Computertechnik! Dies trotz monophon gespeichertem Bassanteil, der jeden analogen HighEnder als lächerlichen Schnorrer entlarvt, der behauptet, er höre einen Unterschied im Stereopanorama bei der Verwendung eines Mono oder eines Stereo-Subwoofers, egal wie tief die Trennfrequenz sei.

Überhaupt scheint die HighEnd-Gemeinde weltweit entweder aus gutgläubigen, solventen, netten Menschen, oder aus nichtsdenkenden, nichtswissenden, meist konkursiven Schnorrern zu bestehen. Nur so ist es möglich, dass die Netten in immer kürzer werdenden Perioden zum Aufrüsten ihrer schon beinahe perfekten HiFi-Anlage von den Schnorrern angestachelt werden. Schnorrer, die das Gras wachsen hören, selbst wenn es gar kein Gras gibt.

Ihr netten Menschen, haltet Euch doch die Schnorrer vom Leib, zu Eurem und der Brieftasche Wohl! Entspannen Sie sich – und lesen Sie das Bisherige und das Kommende immer wieder durch, bis Sie es ganz und gar verstanden haben. Es beinhaltet Fakten, die von der professionellen Seite nie erkannt oder verdrängt wurden und bis jetzt im Dunkeln schlummerten.

Für die Umsetzung des Masterbandes in mechanische Information braucht es eine Schallplatten-Schneidemaschine.

Die Schallplatten-Schneidemaschine
Die Schallplatten-Schneidemaschine besteht aus den Hauptkomponenten: Basis, Vacuum-Plattenspieler, Vorschub/Tiefenkontroll-Steuerung, Auslegerarm und Schlitten, dem Schneideverstärker und dem Schneidekopf. Wir betrachten die letzten beiden eingehender.

Der Schneideverstärker
Um das vom Masterband angelieferte Signal für den Schneidekopf nutzbar zu machen, muss es verstärkt werden. Der Schneideverstärker hat die Aufgaben,

Betrachten wir das Beispiel eines Schneide-Verstärkers aus der goldenen Ära der Stereoaufnahme der Firma Westrex etwas genauer. Nachfolgend sind Anforderungen aufgelistet, die sich die Ingenieure selbst gestellt hatten:

Selbstredend verfügt der Schneideverstärker über lokale und Über-alles-Gegenkopplung, eigenen Rückkopplungsverstärker für den Schneidekopf und arbeitet im Push-Pull-Betrieb mit Beam-Power Pentoden vom Typ 7027. Ältere Modelle verwendeten 807 (Sende-6L6) im Gegentaktbetrieb. Einige Studios verwendeten Fairchild 641 und Altec 1570 als Schneideverstärker, andere Audio Research D-150. Alle mit genügend Leistungsreserve von 150 Watt und mehr. Neuere Schneideverstärker sind natürlich transistorisiert.

Der Schneidekopf ist als elektrodynamischer Wandler genauso wie ein dynamischer Lautsprecher ausgeführt. Zwischen den Polen eines Magneten ist die Antriebsspule angeordnet, die über ein trichterförmiges Verbindungsstück mit dem Schneidestichel fest verbunden ist. Spule, Trichter und Stichel bilden ein bewegliches Element, das über eine Blattfeder mit dem feststehenden Teil des Schneidekopfes verbunden ist. Wird ein Wechselstrom (das Musiksignal) durch die Spule geschickt, erfährt diese je nach dessen Richtung eine Auslenkung nach der einen oder anderen Seite.. Damit wird auch der Stichel ausgelenkt: Er schreibt eine Seitenschrift. Weiterhin ist auf dem Trichter eine Gegenkopplungsspule aufgebracht. Bei einer Bewegung des Stichels wird in ihr eine Spannung induziert, die der Auslenkung des Stichels proportional ist. Sie wird über den Gegenkopplungsverstärker verstärkt und dem Schneideverstärkersignal in umgekehrter Phasenlage zugesetzt. Dadurch werden die vom Schneideverstärker und Schneidekopf produzierten Verzerrungen herabgesetzt. Um den Stichel sind einige Windungen eines Heizdrahtes gelegt. Dadurch wird der Stichel erwärmt, der Widerstand der Lackfolie gegen Verformung herabgesetzt und die Rillenwände werden beim Schneiden glatter, was in einem geringeren Geräuschpegel beim Abtasten resultiert. So weit, so gut:

Wir betrachten nun die Lage des Drehpunktes des Schneidestichels, und stellen fest, dass er überhaupt keine reine Seitenschrift in nur horizontaler Richtung schneiden kann, sondern, dass die Seitenschriftinformation auf einer Kreisbahn um den Drehpunkt geschrieben wird!

... So ist’s schon seit ewig gewesen; trotzdem wird dem keine Rechnung getragen, schon gar nicht in einem HiFi-Heft. Drum lesen sie weiter für gnadenlose Erkenntnis und weiteren Vinylspass ...

Der Stereo-Schneidekopf
Für zweikanalige Ausführung
Zur Stereo-Aufzeichnung wird eine abgewandelte Form des beschriebenen Schneidekopfes verwendet, indem pro Kanal je ein Kopf in geeigneter Weise auf dem Schreiber kombiniert wird, um mit dem daraus entstandenen Zweikomponenten-Schreiber die 45°/45°-Schrift zu ermöglichen. Verschiedene Hersteller verwenden unterschiedliche Konstruktionen. Ohne näher darauf einzugehen steht fest, dass:

Es kann also gar keinen geben! Das haut dann doch den dümmsten Dödel um. Das ganze Gelafer über Abtastdiamantformen, Rubinnadelträger und Golddrähte scheint ins Reich der Märchen zu gehören, denn solange die Konstruktion des Tonabnehmers nicht derjenigen des Schneidekopfes entspricht, wird er nie die geschnittene Rille genau abtasten könne, egal, was von Journalisten je geschrieben wurde oder noch werden wird.

Die Schallplattenrille
Betrachtet man nun die Schallrille in Abhängigkeit der Schneidekopf-Konstruktion, werden Abweichungen vom Ideal offensichtlich. Ebenso sind Unterschiede infolge fehlender Normen, Toleranzen ud individuellen Einstellungen vorhanden.

Mono-Rille
für Schellack, so genannte Normalrille
Nichteinheitliche Normen:

Zusätzlich sind die radialen Fehler, bedingt durch die Schneidekopfkonstruktion, zu beachten:

Die Rille bewegt sich auf einer Kreisbahn um den Abtastdiamanten. Gleichmäßiger Rillenkontakt ist nur mit einer Rundnadel möglich, sofern der Tonabnehmer nicht die selbe Nadelträgeraufhängung wie der Schneidestichel aufweist. Der Nadelkuppenradius, der einen bestmöglichen Kompromiss der Abtastung dieser Rille ermöglicht, ist rund (sphärisch) und beträgt 65 µm (1µm=1/1000 mm). Der Konuswinkel der Nadel liegt zwischen 40° und 55° (RTMA Standard)

Die radialen Fehler durch die Schneidstichelkonstruktion entsprechen nicht im Betrag, jedoch in der Eigenart derjenigen der Normalrille. Der Nadelkuppenradius, der ein bestmögliches Abtasten der Mikrorille ermöglicht, ist spärisch und 25 µm. Der Konuswinkel der Nadel liegt zwischen 40° und 50°.

Frequenzkompensation (Vorverzerrung)
Die Vorverzerrung unterscheidet sich von Hersteller zu Hersteller. Sie wurde zwar ab 1958 im RIAA-Standard genormt. Vorher, und noch lange Zeit danach wurde jedoch unterschiedlich vorverzerrt. Dies lässt sich nur mit variablen Entzerrern kompensieren oder mit Klangreglern oder Equalizern annähernd ausgleichen. Insbesondere Frequenzen ab etwa 15 kHz müssen entgegen der RIAA-Entzerrung angehoben werden, um den Hochtonabfall der Schneidemaschinen auszugleichen.

Konstruktionsbedingte Abtastfehler
des Tonabnehmers bei der Monoschallplatte

Seitenschrift
Ein systembedingter Fehler der Seitenschrift besteht darin, dass die Schallrille von einem Stichel mit flacher Form und bestimmter Aufhängung geschnitten wird, jedoch von einem Abtastdiamanten breiterer Dimension und anderer Aufhängung abgetastet wird. Die Vorderfläche des Stichels steht immer quer zur Mittellinie der unmodulierten Rille, nicht aber quer zur modulierten Rille. Er schneidet daher die ausgelenkte Rille nicht mit einer auf die Mittellinie bezogenen konstanten Breite.. Die Rille muss deshalb dort ihre größte Breite besitzen, wo sie parallel zur unmoduliert gedachten Rille verläuft, und dort am schmalsten, wo sie den steilsten Anstieg aufweist. Der von den Rillenwänden eingeschlossene Winkel ändert sich folgedessen. Das hat zur Folge, dass die Nadel in jeder Amplitudenspitze tiefer in die Rille einsinkt, im Nulldurchgang der Schwingung jedoch daraus herausgedrückt wird. Dies hat die Entstehung einer zweiten harmonischen Verzerrung zur Folge.

Entgegen dem Rest der Welt wissen wir, dass sich, bedingt durch die Lagerkonstruktion des Stichels, die Schallrille keineswegs in einer Ebene mit konstanter Tiefe liegt, sondern gegen die maximale Modulation hin in der Tiefe verkürzt verläuft. Die Schneidstichel-Konstruktion wirkt folglich bei runden Diamanten der Klemmverzerrung entgegen.

Ist der Tonabnehmer durch seine Konstruktion nicht in der Lage, sich der Stichelbewegung anzupassen, muss die Abtastnadel rund sein, um der Rille folgen zu können. Ist dies nicht der Fall, wird der Abtastdiamant durch die asymmetrische Form der Rille und des Abtastdiamanten aus der Rille gedrückt und die Nadelkuppe läuft bei Modulationsspitzen auf dem Rillengrund, was zu Abtastverzerrungen, hohen Laufgeräuschen, Schmutzaufnahme und defekten Rillenflanken führt.

Dass Herr Vanden Hul den Müll des Jahres über die Leser ausleeren konnte mit der Aussage, man sollte eine Monoplatte mal mit einer seiner Schrottfeilen auskratzen, damit man höre, was auf der Platte drauf sei, zeugt – Sie haben es bemerkt – von weniger Gehirnschmalz des Konstrukteurs als derjenigen einer holländischen Tulpenzwiebel, geschweige denn von Verständnis der Materie. (nachzulesen in Heft Hörerlebnisforum 29/S. 68) Zitat:“ Haben Sie schon einmal alte 78er mit dem Grasshopper gehört? Da werden Sie staunen, was da alles drin steckt.“ - Dreck!

Bei Monotonabnehmern für Seitenschrift kann diese Verzerrung durch konstruktive Maßnahmen praktisch vermieden werden, indem der Generator bei Vertikalbewegungen nicht zur Spannungserzeugung beiträgt. Auf selbe Weise werden Rumpelgeräusche des Plattenspielers in vertikaler Richtung unterdrückt.. Es muss lediglich darauf geachtet werden, dass die bewegte Masse des Abtasters klein bleibt, um keine Klemmung im Nulldurchgang der Rille zu verursachen. In der vertikalen Richtung flexible Nadelträger ermöglichen die Abkopplung der Nadelmasse vom Generatorsystem. Leider werden solche reinen Mono-Systeme seit Jahrzehnten nicht mehr hergestellt.

Ortofon bietet auch heute als einziger Hersteller zwei Mono-MC-Tonabnehmersysteme (SPU-Mono 25/65) an, mit denen sich Monoschallplatten richtig abtasten lassen. Als einzige aktuell erhältliche MC-Monotonabnehmer sind sie entweder mit einer Abtastnadel mit Verrundungsradius 25µm für Mikrorillen oder 65µm für Normalrillen (Schellack) ausgerüstet. Die Lagerkonstruktion entspricht jedoch der eines Stereoabtasters (Zweikomponenten-Abtaster). Der Nadelträger/Generator ist kreisförmig bewegbar. Ist das System nicht perfekt gebaut und nicht perfekt vertikal ausgerichtet, können sich Rumpeln und Klemmverzerrungen wie bei einem Stereosystem dem Musiksignal überlagern, was bei einem echten Seitenschrift-Monosystem (Einkomponenten-Abtaster) nicht geschehen kann. Andererseits bietet diese Konstruktionsweise mehr Sicherheit für die Stereoschallplatte; wird ein reines Seitenschrift-System irrtümlich auf eine Stereoschallplatte abgesenkt, zerstört es diese sofort.

WARNUNG!
Immer wieder kommt es vor, dass der eine oder andere Händler glaubt, auf verschiedenen Hochzeiten tanzen zu müssen. Weil heutzutage kein HighEnd-Tonarm mehr abnehmbare Headshells besitzt, ist deshalb dies Tänzchen nicht möglich – kommen doch die Mono-Systeme von Ortofon bereits eingebaut im Headshell und haben keine plane Montagefläche. Das ist erst mal Schrott, denn so was kann ja nicht klingen und zweitens verlangen die Systeme nach einem schweren Tonarm, den man nicht hat. Deshalb versuchen sich Ignoranten immer wieder als Megaentdecker, und bieten Kunden Monotonabnehmer an, die überhaupt keine sind, jedoch, ach wie schön, auf jedem Tonarm dank Normgehäuse montiert werden und folglich verkauft werden können. Typische Vertreter dieser Spezies sind z.B. „Denon DL 102“ und „ZYX-Mono“. Diese Tonabnehmer sind mit einer einzelnen Spule, einer Stereoaufhängung und einem Abtastdiamanten mit 17µm für Stereo-Schallplatten ausgestattet. Durch Zusammenschalten beider Stereokanäle des Tonabnehmers oder durch Drücken der Mono-Taste am Verstärker lässt sich das selbe erreichen und ist viel preiswerter! Diese Tonabnehmer sind für AM oder Mono-FM-Sendestationen konstruiert, damit der Radiomoderator aus der gesamten Plattensammlung, die natürlich hauptsächlich aus Stereoschallplatten besteht, auswählen und senden kann, ohne die Platten zu beschädigen. Echte Mono-Platten lassen sich damit nicht korrekt abtasten, weil die Nadel zu klein ist! Wer Ihnen diese Tonabnehmer zur Monoplattenabtastung verkauft, ist folglich ein Betrüger oder ein Ignorant. Ein Riesenmegabetrüger ist, wer anstelle der Rundnadel einen VdH-, einen Benz-Microedge-Diamanten oder ein anderes Raspelteil aufklebt!

Tiefenschrift
Bei der Tiefenschrift treten ebenfalls gradzahlige harmonische Verzerrungen auf. Sie kommen dadurch zustande, dass die Nadel die modulierte Rillenwand nicht immer mit den gleichen Punkten der Nadeloberfläche berührt. Je steiler die Rille, desto höher rutschen die Gleitpunkte an der Nadel empor. Insbesondere bei Stereo-Tonabnehmern (Zweikomponenten-Abtastern) führt dies zu symmetrisch induzierten Spannungen in beiden Kanälen. Das in der Rille gespeicherte Signal wird permanent moduliert. Betrachtet man die Zeiteinheit/4, legt die abgetastete Rille gegenüber der Nadel im ersten Viertel bedeutend weniger Weg zurück, als im zweiten Viertel; Tonhöhenmodulationen entstehen (welche, wie später deutlich wird, den Klang vom Hörer als farbenreicher interpretieren lassen).

Reine Tiefenschrift wird natürlich nicht mehr eingesetzt. Als eine Komponente der Stereoaufzeichnung soll sie jedoch genauer betrachtet werden.

Überschneidungsverzerrungen
durch zu steile Rillenflanken (slope overload) und Schneidstichelausführungen

Überschneidungsverzerrungen entstehen, wenn der Aufsprechpegel und die Aufsprechfrequenz so geartet sind, dass die Steilheit der modulierten Rille größer als die Steilheit der rückwärtigen Facetten des Schneidestichels sind. Schneideköpfe sind so konstruiert, dass der Drehpunkt des Stichels nicht in der Ebene der Schallplatte liegt. Wenn sie in vertikale Richtung ausgelenkt werden, beschreiben sie einen Kreisbogen. Diese Drehbewegung führt beim Schneiden zu Verzerrungen, die von Davis und Fraye schon 1928 beschrieben wurden. Je nach Lage des Drehpunktes des Schneidestichels muss dieser mit unterschiedlich stark geneigten rückwärtigen Facetten geschliffen werden, um Überschneidungsverzerrungen möglichst auszuschließen. Um beim Abtasten der Rille möglichst fehlerfrei folgen zu können, muss der Tonarm am Lagerpunkt aus der Horizontalen angehoben werden, um den beschriebenen Winkelfehler zu reduzieren, da der Konuswinkel des Abtastdiamanten größer ist als derjenige des Stichels. Je weniger steil der Diamant geschliffen ist, umso mehr muss der Tonarm angehoben werden.

Verzerrungen durch zu geringe Rillenradien entstehen, wenn der Radius der Modulation geringer ist als derjenige der Abtastnadel. Schneidstichel können aus Stabilitätsgründen nicht beliebig steile rückwärtige Facetten aufweisen. Ist die Nadelgröße der Rille entsprechend dimensioniert und werden die im Kapitel Mastertape gegebenen Anforderungen erfüllt, entstehen diese Verzerrungen nicht.. Trotzdem ist es interessant, ihr theoretisches Entstehen zu analysieren. Auf dieselbe Weise entstehen natürlich auch die Verzerrungen in der Seitenschrift.

Sie lassen sich mathematisch beschreiben (ohne die Winkelfehler individueller Schneidstichel zu berücksichtigen).

Elektronische Kompensation
Sind sowohl Zusammensetzung von Klemmverzerrungen, Verzerrung bei der Tiefenschrift durch wandernde Gleitpunkte sowie Verzerrungen durch zu geringe Rillenradien bekannt, lassen sich elektronische Verfahren entwickeln, die diese Verzerrungen in einer Analogschaltung simulieren und diese beim Plattenschnitt dem Aufsprechpegel phasenverkehrt hineinmischen. Beim Abspielen mit einer Rundnadel löschen sich die Verzerrungen aus. Fehler die von der Schneidekopfgeometrie herrühren, werden nicht berücksichtigt. Trotzdem ist es möglich, die Abtastverzerrungen weitgehend vorzukompensieren. Alle großen Plattenhersteller wie EMI, Nippon Columbia, RCA, DECCA haben sich mit diesem Problem auseinandergesetzt und Tracing-Simulatoren konstruiert. Diese Einrichtungen berücksichtigen das Abtastverhalten des Tonabnehmers.

Tracing Simulatoren wurden teilweise eingesetzt, ohne es auf dem Plattencover zu erwähnen oder teilweise als Marketingargument unter dem Namen „Royal Sound“ vermarktet. Bei RCA hieß das Gerät „dynamic record correlator“, das Verfahren „Dynagroove“. Es lässt sich für Mono- und Stereoplattenschnitte verwenden.

Und wie Sie, werte Leser, dies sicher auch bemerkt haben, funktioniert das Verfahren ausschließlich, wenn die Abtastnadel rund ist, denn nur für diese ließ und lässt sich ein annähernd genaues mathematisches Modell mit entsprechend elektronischer Umsetzung realisieren. Andere Nadelformen produzieren ein je nach Eintauchwinkel des Abtastdiamanten variabel moduliertes Oberwellenspektrum. Und weil früher alle eine Rundnadel verwendeten, hatte dieses unter hirnamputierten HighEndern geschmähte Verfahren sehr wohl seine Berechtigung. Und das dürfen nach wie vor die handvoll verbliebener Rundnadel-Tonabnehmerbesitzer genießen. Und der Rest stellt halt fest, dass es mit Dynagroove schlechter klingt, als ohne. Dies ist ja auch so, denn die Ignoranten mit den unsinnig geschliffenen Abtastnadeln hören natürlich die aufgesprochene Vorkompensation des „record correlators“, die nun nicht mehr kompensiert wird, sondern zusätzlich zum Signal und den systembedingten Abtastverzerrungen noch hinzukommt. Und nun verstehen die Leser, weshalb für Dynagroove etc. - Klang-Plattenbesprechungen der Presse mit ihren neuzeitlichen Abtastern nicht mal ein bedauerndes Lächeln übrigbleibt. Und auch nicht für deren glühendes Beführworten nichtkorrelierter Schallplatten, denn nur weil auf der Hülle nicht „compensated“ steht, heißt dies noch lange nicht, dass alles nicht so ist ...

Konstuktionsbedingte Abtastfehler
des Tonabnehmers bei der Stereoschallplatte

Alle erwähnten Verzerrungen aus der Seitenschrift und der Tiefenschrift treten bei der Stereo-Schallplatte als Kombination beider Verfahren auf. Zusätzlich ergeben sich weitere Verzerrungen:

Verzerrungen aus Spurfolgefehlern entstehen durch unterschiedliche Stichelformen gegenüber dem Abtastdiamanten. Beim Abtasten einer Monorille beinhalten beide Rillenwände komplementäre Signale, so dass sich eine gegenseitige Auslöschung dieser gradzahligen Verzerrungen, analog einem Push-Pull-Verstärker, ergibt.

Phasenfehler entstehen dadurch, dass die Rillenflanke nicht zur selben Zeit am selben Ort abgetastet wird, wie sie geschnitten wurde.

Konstruktive Lösungsansätze
zur Verminderung von Klemmverzerrungen und Phasenfehlern durch den Nadelschliff.

Der musikalische Aspekt
Wir wollen uns in unseren Gedanken etwas freier bewegen und versetzen uns etwa 35 Jahre zurück: Suyi Ray Grubb hat gerade eine Bandaufnahme von Klemperer gemacht und beide hören sich die Aufnahme an. Wenn beide mit der Klangbalance zufrieden sind, lässt Mr. Grubb nun eine Testpressung anfertigen und beide hören sie sich an. Nehmen wir mal an, über eine von EMI aufgebaute Abhöranlage, einem Garrard Plattenspieler, EMI Tonarm und Tonabnehmer. Die Abtastnadel war höchstwahrscheinlich eine Rundnadel (und absolut sicher keine VdHul-Nadel.) Wenn es so klingt, wie Klemperer sich dies vorstellt, wird diese Platte zur Produktion freigegeben. Wenn nicht, wird am Mischpult soweit kompensiert, bis die Platte (beinahe) der Bandwiedergabe entspricht. Mit einer Rundnadel. Und genau so soll die Aufnahme klingen.

Und deshalb ist es völlig falsch, in sogenannten Hardware-Fachblättern zu schreiben, dass man erst mit den neuesten technischen Errungenschaften hört, was auf den Platten wirklich drauf ist. Dies ist lediglich pure Arroganz und Anmaßung, Klemperer neu interpretieren zu wollen. Wenn er noch leben würde, er würde die neuzeitliche Fehlinterpretation als Pedanterie empfinden.

Abtastnadeln
Vorausgehend sei erwähnt, dass es lediglich drei Nadeltypen gibt:

Der Idee folgend, dass eine dem Schneidstichel angenäherte Abtastnadelform die systemimmanenten Fehler der Stereo-Schallplatte reduzieren könne, wurde schon früh versucht, von runden Abtastnadeln abzuweichen. Durch den schmaleren Berührungsradius in der Horizontalen steigen die Kräfte auf den Rillenflanken an, was durch einen flacheren vertikalen Radius kompensiert werden muss, um die Auflagefläche des Diamanten gleichgroß zu erhalten, und die Rille nicht zu beschädigen. Dass die Stereorille zweifelsfrei mit einer schmaleren als einer Rundnadel verzerrungsärmer abgetastet werden könnte, ist durchaus richtig. Jedoch nur, wenn die Lagerkonstruktion des Nadelträgers derjenigen des Schneidstichels entspricht. Und dies ist nie der Fall!

Und hier beginnt nun das Trauerspiel der Industrie, die seit dem Beginn der Stereoschallplatte am sphärischen Diamanten herumfeilt, im Glauben, die Abtastung damit verbessern zu können. Das eigentliche Problem, namentlich die geometrische Konstruktion der Nadelträgeraufhängung, wurde mit Ausnahme von DECCA, EMI Varilux, Neumann und IKEDA völlig außer acht gelassen. Dass diese Ignoranz oder das Unwissen über die Komplexität der Materie zu Fehlkonstruktionen geführt hat, die Abtastfehler sogar noch vergrößern, ist eine Tatsache. Dass die Herstellung von flacheren Abtastdiamanten rein gar nichts mit der Hochtonabtastung der Schallplatte zu tun haben kann, sondern lediglich entstand, um Phasen- und Klemmverzerrungen zu minimieren, ist nun klar. Dass das Gegenteil erreicht wurde, auch. Erfüllen sphärische Diamanten die Toleranzen, können auch hohe Töne problemlos abgetastet werden, insbesondere, da höchste Töne auf der Schallplatte überhaupt nicht gespeichert sind, und wenn, dann lediglich mit reduziertem Pegel (siehe Kapitel: Masterband/Schneidstichel). Dass mit flacherem Diamanten hohe Töne auf der LP besser abgetastet werden können, ist folglich wie immer, gelogen. Wahr dagegen ist, dass sie hohe Töne sogar schlechter oder überhaupt gar nicht abtasten können. Weshalb dies so ist?

Die Bewegung des Nadelträgers
Betrachten wir die Bewegung des Nadelträgers, sehen wir, dass sich der Diamant, allen gutgläubigen und marktschreierischen Erläuterungen zum Trotz überhaupt nicht so in der Modulation bewegt, wie es beabsichtigt ist, um die Vorteile des flacheren Diamanten ausschöpfen zu können. Stattdessen bewegt sich der Diamant auf einer Kugelmantelfläche (Kalotte), was zu Abtastfehlern führt, die diejenigen einer sphärischen Nadel um ein Vielfaches übersteigen.

Aufgrund der Bewegung auf der Kalottenfläche verkeilt sich die Abtastnadel bei Auslenkung geradezu in der Plattenrille. Die Rillenflanken werden permanent geschädigt. Die Abtastnadel bildet mit der Elastizität des Plattenmaterials ein (Federsystem) Schwingsystem, das durch das Verkanten erhöht zum (Schwingen) Resonieren angeregt wird. Ausgeprägte Hochtonresonanzen entstehen, wodurch die Nadel den Kontakt mit den Rillenflanken verliert, was zu Schäden an der Plattenrille führt. Entsprechend der Bewegung auf der Kalottenfläche tastet die Nadel linken und rechten Kanal genauso zeitverschoben ab wie eine Rundnadel.

Ebenso sind Klemmverzerrungen vorhanden: Die Nadel führt genauso eine ungewollte auf/ab-Bewegung aus.

Durch den langgezogenen vertikalen Kontaktradius der flachen Nadeln und der Plattenrille entsteht bei zunehmender Nadelträger-Auslenkung der überaus unglückliche Fall, dass feinste Modulationen, die mit einer Rundnadel mit kreisförmiger Kontaktfläche geringer Dimension durchaus noch abgetastet, bei flachen, langgezogenen Diamantformen schlichtweg übersprungen, d.h. nicht abgetastet werden können. Dies umso eher, je schmaler die Diamantform in der einen, je länger sie in der anderen Richtung ist!

... das einzige, was einem von solch Verzerrungen zerrissenen Trommelfell noch glauben machen kann, dass diese Fehlkonstruktionen mehr Infos an Höhen aus der Rille kitzeln, sind die maßlosen Resonanzüberhöhungen, die sie produzieren. Diese unsagbaren Entwicklungen führen weiter dazu, dass sich die relative Breite des Diamanten in der Rille bei Auslenkung gegenüber der unmodulierten Rille verjüngt und die Abtastnadel tiefer als zulässig in die Rille eintaucht. Mit der langgezogenen Schliffform in der unmodulierten Rille an und für sich schon ein Rausch- und Knackerzeuger, führt dies nun vollends zu einem mutierten Schmutzkehrer. Eine Rundnadel wird konstruktionsbedingt eher aus der Rille herausgedrückt. Alle anderen Abtastnadeln werden bei Auslenkung dagegen zum Rillengrund absinken, wo keine Stereoinformation vorhanden ist, sondern nur noch Pressfehler und Schmutz! Die von einem VdHul etc. ausgestatteten Abtaster produzierten Laufgeräusche sind deshalb bei Pegelspitzen um bis zu 10dB lauter als von jedem 08/15-Abtaster mit Rundnadel, bei nichtmodulierter Rille um ca. 6dB, völlig unabhängig von der Politur des Diamanten! Der abgetastete und aufgelesene Schmutz aus dem Rillengrund führt selbstredend zu weiteren Abtastfehlern. Weiter führen die Abtastfehler infolge der unterschiedlichen Abtastpunkte zu ausgeprägten Frequenzintermodulationsverzerrungen.

Mikrometertonarmhöhe
Gegeben: Ein Drehtonarm, auf dem ein Tonabnehmer mit Rundnadel montiert ist und eine Tonabnehmereinstellschablone mit zwei Nulldurchgängen. An diesen zwei Stellen sitzt die Abtastnadel senkrecht zu den Rillenflanken. Wir bewegen den Tonarm nun in irgendeine Richtung, die Abtastnadel steht nun nicht mehr senkrecht zur Plattenrille. Der Tonarm verursacht den bekannten Spurfehlwinkel. Entscheidend: Die Abtastnadel selbst, da rund, erscheint in der Rille immer noch gleich breit!

Ersetzen wir die Rundnadel durch eine mit schmalem Verrundungsradius, ist die relative Breite in der Rille außer bei den zwei Nulldurchgängen immer geringer. Die Nadel verkantet, dieselben Fehler wie bei der eigentlichen Abtastung treten nochmals auf, die Laufgeräusche nehmen nochmals zu!

Wir betrachten nun den Weg der Nadel, den sie in der Rille zurücklegt, von vorne. Die Rundnadel bewegt sich von außen nach innen in einer Ebene. Bei jeder anderen Nadelform bewegt sie sich wellenförmig auf und ab, mit den höchsten Punkten an den beiden Nulldurchgängen und den tiefsten entsprechend den größten Spurwinkelfehlern.. Dies infolge der relativen variablen Breite durch Verkanten. Die Nadel und folglich der Tonarm bewegen sich also nicht mehr nur in einer Ebene nach innen, sondern nach oben und unten.

Wir folgern nun knallhart, dass es, außer bei Tonabnehmern mit Rundnadel, überhaupt nicht möglich ist, die Tonarmhöhe richtig einzustellen, selbst wenn die Platte keinen Höhenschlag hat!!! Perplex?

... und deshalb kann ich nur mitleidvoll lächeln, wenn ich anhören muss, dass der Guru die Armhöhe stundenlang justiert hat. Und deshalb sollten auch Sie mitlächeln, anstatt an der Schraube zu drehen.

Bei der bisherigen Analyse der Abtastprobleme bei der Stereo-Schallplatte wurde die plastische Deformation der Rille, die beim Abtasten hervorgerufen wird, nicht berücksichtigt. Wenn das Plattenmaterial als ideal hart angenommen wird, lassen sich die Kräfte, die auf die Rillenflanken wirken, vernachlässigen. Abtastfehler lassen sich anhand geometrischen Überlegungen berechnen. Schellack-Schallplatten sind eher als hart zu bezeichnen. Vinyl-Schallplatten jedoch nicht. Auftretende Kräfte beim Abtasten deformieren die Rillenflanken, was zu weiteren Abtastfehlern führt. Eine Untersuchung zu diesem Thema wurde im Jänner 1962 von Takeo Shiga, damaliger Leiter der Forschungsabteilung der Nippon Columbia, im „Journal of the Acoustical Society of Japan“ vorgestellt. Aufgrund der Japanischen Sprache dauerte es bis Mitte 1966, bis die Arbeit im Westen vorgestellt wurde. Einer Zeit, in der die großen Schallplattenhersteller bereits das Interesse an der Analyse der Abtastfehler verloren zu haben schienen, oder Shigas Arbeit nicht mehr akzeptieren wollten, da ihre Entwicklungen bereits in eine durch Shigas Arbeit bewiesen falsche Richtung gegangen war.

Shiga hatte aufgezeigt, dass, bei entsprechender Ausführung (d.h. exakt definierte bewegte Masse des Generatorsystems und einer Rundnadel in Abhängigkeit vom Elastizitätsmodul des Vinyls bei Raumtemperatur) die Abtastverzerrungen durch die plastische Deformation des Vinyls und der vorübergehenden Veränderung der Rillengeometrie, kompensiert und somit ausgelöscht werden.

Diese sensationelle Erkenntnis führte 1962, und nicht erst 1966, wie irrtümlich von Hiraga beschrieben, zur Entwicklung des Stereo-Studiotonabnehmers „Denon DL-103“, welcher selbstredend mit einer Rundnadel ausgerüstet wurde. Es erfüllte sämtliche Anforderungen, die Shiga aufgestellt und bewiesen hatte und ermöglichte Schallplattenabtastung, die weit besser war als die der Konkurrenz. Der Tonabnehmer wird bis heute in leicht abgewandelter Form noch immer produziert! Mit dem Tonabnehmer DL-103 ließen sich Frequenzen bis 45.000 Hz abtasten, sofern sie auf der Platte gespeichert wären; dies mit einer Rundnadel, entgegen allem Pressegeschwafel und das schon seit 1962!

1966 nahm sich John Walton, Mitarbeiter in der Entwicklungsabteilung und Tonabnehmerherstellung bei DECCA, der Arbeit Shigas an. Er hatte sich bis anhin damit beschäftigt, Zusammenhänge von bewegter Nadelspitzenmasse, Verzerrung und Verschleiß zu untersuchen. Seine Untersuchungen hatten die Erkenntnisse Shigas bestätigt:
„... somit hatte sich gezeigt, dass das Ausrüsten sogar der besten Tonabnehmer mit elliptischen Abtastnadeln überhaupt keine Verzerrungsverminderung erbrachte, sondern eine Verschlechterung.. Ein unerwartetes Ergebnis war zudem die ungewollte Produktion von moduliertem Plattenrauschen beim Abtastvorgang, ausgelöst durch die schmale Nadelform.“

Er kam ebenso zum Ergebnis „... Abtastverzerrungen, ausgelöst durch Bewegung der Abtastnadel, können sich auslöschen, wenn die Massenverhältnisse und die Nadelgeometrie entsprechend ausgeführt sind. Elliptische Abtastnadeln produzieren höhere Verzerrungen, insbesondere bei höherer bewegter Masse des Generators. Weiter hat sich gezeigt, dass bei Tonabnehmern herkömmlicher Bauart, welche mit elliptischen Abtastnadeln, selbst solche mit äußerst geringen Verrundungsradien, ausgerüstet sind, weit höhere Klemmverzerrungen ergeben als bei denjenigen mit sphärischen Diamanten.“ Waltons und Shigas unabhängig voneinander entstandene Arbeiten hatten sich gegenseitig bestätigt. Gleichwohl gelten die Erkenntnisse für entsprechend schmale parabolische Diamanten. Je schmaler deren Konstruktion, desto größer die Abtastfehler.

Walton versuchte beim Decca-System die Verzerrungen durch eine dem Schneidstichel angepasste Konstruktion der Nadelträgeraufhängung sowie der Reduktion der bewegten Nadelmasse zu vermindern, um so elliptische Nadeln einsetzen zu können. Das Optimum wurde jedoch bei einer annähernd sphärischen Form gefunden.

DECCA-Warnung:
Verstehen Sie diese Erläuterung nicht als Kaufempfehlung für ein Decca System. Seit Jahren nicht mehr produziert, litt es immer unter katastrophalen Fertigungsfehlern infolge der Komplexität der Konstruktion. Fertigungstoleranzen, Fehljustagen, sich auflösenden Dämpfungsmaterialien und rostenden nadelträgern sind der geringere Teil der Fehler. In Australien wurden in hunderten von Arbeitsstunden die einzigen wirklich funktionierenden Deccas der Welt im Auftrag für die DECCA Studios in AUS, NZ und GB sowie für einige Liebhaber produziert. Die zur Zeit noch erhältlichen Deccas sind alte Restposten aus England mit den beschriebenen Mängeln. Super Gold, eine verschlimmbesserte HighEnd-Version des Decca Gold, lässt sich überhaupt nicht mehr einstellen. Nadeltausch ist bei vorhandenen Mängeln völlig sinnlos. Diese Warnung in den Wind schlagende, kommende Decca Besitzer sollten absolut nie und kein einziges Mal die als HighEnd-Tuning angebotene und von Zeit zu Zeit in Stereo, Audio oder anderen Käseblättlein vorgestellte Klemmbefestigung, die den Systemkörper seitlich mit Madenschrauben festklemmt, verwenden. Damit wird die Konstruktion der Horizontalspulen und deren Justage im Innern des Systems zerstört. Zu verwenden ist immer das rote Originalbefestigungsteil Als Dämpfung ist ein kleines Stück Plastilin zwischen Systemgehäuse-Oberseite und Befestigungsteil zu kleben.

Die Nadelträgermasse und der Abtastdiamant bilden zusammen mit der Elastizität des Vinyls ein (Federsystem) Schwingsystem, das beim Abtastvorgang zur (Schwingung) Resonanz angeregt wird. Ist die bewegte Nadelträgerspitzenmasse hoch, liegt die Resonanzfrequenz tief, bei etwa 14 – 16 kHz, ist sie gering, liegt sie über 20 kHz.

Ist das Vinyl hart, liegt die Resonanzfrequenz höher als bei weicherem Vinyl. Temperatureinflüsse auf das Vinyl beeinträchtigen das Elastizitätsmodul. Zaubermittel wie Cleartop oder Last, die unter anderem Freon oder andere leichtflüchtige, schnellverdampfende Mittel enthalten, kühlen das Vinyl kurzzeitig durch Verdunstungskälte ab. Das Vinyl wird vorübergehend härter, die Resonanzstelle verlagert sich zu höheren Frequenzen hin und die Dynamik nimmt zu. Dieser Effekt lässt sich nur kurze Zeit erreichen, nach einigen Minuten ist er verflogen und die Raumluft vergiftet. Der Effekt hat nicht wie in der Werbung geschrieben, mit molekularer Veränderung zu tun. Mit Aufbewahrung der Schallplatten an einem kühlen Ort oder gekühltem Plattenteller ließe sich derselbe Effekt viel preiswerter und gesünder erreichen. Bei bestimmten Tonabnehmern wie DL-103 treten dagegen wieder Abtastverzerrungen auf, da das Kompensationsverhalten nach Shiga entfällt. Ähnliches gilt für neuentwickelte HighEnd-Vinylmischungen, mit denen Nachpressungen hergestellt werden.

Nachdem einige Schwierigkeiten der Schallplattenabtastung erläutert wurden, betrachten wir nun, ob die derzeitig angebotenen Tonabnehmersysteme den Ansprüchen genügen und ob sich die Presse dessen überhaupt bewusst ist ...

... Sie wollten ernsthaft behaupten, dass die Schallplatte ein perfektes Speichermedium sein, genauso wie die CD und es lediglich an den noch nicht ganz perfekten Gerätschaften zur Wiedergabe läge, die das Livekonzert zu Hause verhinderten. Kein Wort von Limitierungen, die bereits bei der Aufnahme durch den Aufnahmesaal, die Mikrofone, deren Anordnung, deren Verstärker, die Übertrager, Verbindungskabel, Mischpulte, Mastermaschine, der Vorverzerrung und deren späteren richtigen oder falschen Entzerrung, der Sättigung des Bandmaterials etc. gegeben waren. Jedem halbwegs normalen Erdenbürger reichte es bereits, sich den langen Weg vorz7ustellen, den ein Ton zurücklegen musste, bis er von einem Musikinstrument 1953 erzeugt, mit der damaligen Apparatur eingefangen, schlussendlich auf einem Red Seal Band der RCA gespeichert wurde. Wer sich technisch nur ein wenig auskannte, konnte beim Betrachten der eingesetzten Gerätschaften unschwer feststellen, dass sowohl das untere wie das obere Ende des Frequenzspektrums durch die diversen Apparaturen nur eingeschränkt gespeichert wurden, weil die Technik dies gar nicht anders zuließ.. Dass dabei allerlei zum eigentlichen Musiksignal in Form von Verzerrungen, Resonanzen, Klangverfärbungen durch Elektronik und Bauteile hinzugedichtet wurde, und gleichfalls ein großes Stück infolge Verluste der Apparatur auf der Strecke blieb, war genauso offensichtlich. Die Frequenzgangskurve sah folglich gänzlich anders aus, als es die Werbung log. Auf dem Band waren überhaupt keine 50 kHz-Töne vorhanden, weil sonst die Schneidemaschine abgefackelt wäre. Und weil keine so hohen Frequenzen geschnitten wurden, mussten sie auch nicht abgetastet werden – sich zu merken bis in alle Ewigkeit. Gleiches ließe sich zum Thema Phasenkohärenz und Homogenität sagen. Wer nach Passieren dieses Gerätemarathons behaupten mochte, dass ihn die Phasendrehungen einer Sechsdezibelweiche daran hinderten, ruhig zu schlagen oder nur ein Vollbereichslautsprecher die alleinige Wahrheit war, und dies, obwohl die Aufnahme von vierundsechzig Mikrofonen zu Hackfleisch verarbeitet und das Resultat als What-a-burger sich auf dem Plattenspieler drehte, der lebte echt in einer anderen Welt. Dort traf er sich mit dem Punktquellen-rundumstrahl-kalotten-Heini zum Kaffeekränzchen, wo sie sich keine Gedanken über die Richtcharakteristik einer Geige zu machen brauchten, die sich doch sehr von derjenigen einer Piccoloflöte, eines Fagotts, einer Trompete oder der einer Fußtrommel unterschied. Also in der Fußtrommel, da steckte ein dynamisches Mikrofon mittendrin, zusammen mit ein paar Stoffdecken. In der Elektrogitarre steckte in Kabel, das direkt ins Mischpult führte. Über dem Flügel hingen drei Breitband-Bändleinmikrofone, und ein viertes dynamisches über den Hämmern, alle mit unterschiedlicher Aufnahmecharakteristik notabene. Für das Kammerorchester hingen in Christbaumformation zweieinhalb Supernieren- bis Kugel-Elektretmikrofone mit einem Frequenzbereich von 40-18.000 Hz von der Konzertsaaldecke, und der weltliche Zuhörer saß dabei links hinten unter dem Balkon.

Die Kaffeeheinis aus der anderen Welt hatten es da bedeutend besser. Engeln gleich schwebten sie an der Saaldecke neben den Mikrofonen und wussten als Einzige, wie es richtig klingen musste. Nur mit dem Stereo hatten sie noch ihre liebe Mühe, war doch der Mikrofonabstand größer als die Engelsohren. ...

Alle Tonabnehmer klingen unterschiedlich, jeder Hörer bevorzugt ein anderes, da er eine andere Abhöranlage einsetzt, die Stärken und Schwächen mehr oder weniger aufzeigt. Jeder hat andere Präferenzen. Moving Coil-Abtaster haben sich beim HighEnder durchgesetzt. Das reproduzierte Musiksignal wird als dynamischer, lebendiger, mit mehr Auflösung umschrieben. Gegner kritisieren agressiven Hochtonbereich. MC-Spieler, die dies auch bemängeln, aber die Stärken loben, wechseln den Tonarm zu einem sogenannten „resonanzarmen“, scheppert’s immer noch, wird Silikondämpfung eingesetzt, das Armkabel gewechselt oder das ganze Phonoteil samt Laufwerk. Ist die Anschaffung getätigt, kommt das Nachfolgemodell des MC-Systems auf den markt, das Spiel beginnt von Neuem. Nichts desto trotz sind die klanglichen Stärken nicht wegzudiskutieren. Fragen wir uns, weshalb dies so ist, führt uns die Frage zur Schwierigkeit der Schallplattenherstellung und deren Abtastung. ...

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