Effektive Masse eines Tonarms berechnen

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Burkie
Inventar
#1 erstellt: 21. Dez 2009, 12:50
Hallo,

wie ist eigentlich die effektive Masse eines Tonarms definiert? Wie kann man sie etwa aus dem Gewicht ausrechnen?
Ich könnte mir denken, dass es mit den Hebelarmen von Tonarm und Gegengewicht zusammenhängt.
Ist mit effektiver Masse etwa die träge Masse gemeint, die, wäre sie am Ort der Nadel konzentriert, die gleiche Tonarmträgheit hervorriefe?

MfG
SGibbi
Gesperrt
#2 erstellt: 21. Dez 2009, 12:55
Da gab es doch mal so ein Internet Foren Verfahren, den fertig montierten, eingestellten Tonarm an einer Feder pendeln zu lassen, und aus Pendelfraquenz & bekannter Federhärte die effektive Masse zu berechnen. Für den Moment finde ich es incht mehr. Findet es jemand anders ?
Burkie
Inventar
#3 erstellt: 21. Dez 2009, 13:05

SGibbi schrieb:
Da gab es doch mal so ein Internet Foren Verfahren, den fertig montierten, eingestellten Tonarm an einer Feder pendeln zu lassen, und aus Pendelfraquenz & bekannter Federhärte die effektive Masse zu berechnen. Für den Moment finde ich es incht mehr. Findet es jemand anders ?



Hallo,

danke für die antwort. Sobald ich die exakte Definition der effektiven Tonarmmasse habe, kann ich mir auch selber ein Meßverfahren ausdenken... Hat denn jemand die Definition parat?

MfG
SGibbi
Gesperrt
#4 erstellt: 21. Dez 2009, 13:14
Masseträgheit am Abtastpunkt
Burkie
Inventar
#5 erstellt: 21. Dez 2009, 13:45
Ok, danke.

Nun das Messverfahren (Schulphysik am Federpendel):
Die Nadelnachgiebigkeit soll ja nicht in die Messung mit einfließen.
Also muß man den Tonarm vorne, wo die Nadel sitzt, an einer sehr leichten ("masselosen"; sie muß deutlich leichter sein als der Tonarm, genauer gesagt deutlich leichter als die effektive Masse des Tonarms) Feder aufhängen. (Etwa, Nadel entfernen, oder Nadelschutz überklappen.)
Man kann die Feder in einer Hand senkrecht nach oben halten.
Der Tonarm schwebt nun also, von der Feder gehalten.
Nun zupft man leicht an der Feder, wodurch das ganze in Schwingungen kommt. Man zählt die Schwingungen pro Sekunde (oder pro halbe Minute, und teilt durch 30). Das ist die Frequenz f in Hertz.
Nun muß man rechnen:
Die Masse m errechnet sich so:
m=k/(2*pi*f)² .
Dabei ist k die Federkonstante, das ist die einwirkende Kraft für eine bestimmte Auslenkung der Feder. Man misst sie so:
Feder aufhängen, kein Gewicht dran.
Gewicht M (etwa wenige Gramm) dranhängen, Auslenkung L, also Längung bei Gewicht messen.
Die Federkonstante k ist nun:
k=(M*9.8 Meter/Sekunde²)/L

Das ganze ist keine Präzisionsmessung...

Um das ganze in praktischen Masseinheiten zu bekommen, benötigt man die Federkonstante in der Einheit Gramm/Sekunde². Dazu misst man die Federlängung in Zentimeter, das Gewicht in Gramm, und benutzt diese Formel:
k=M*980/L.
Geht man damit in die Formel für effektive Masse, kommt sie in Gramm heraus. (Die Frequenz f sind die Schwingungen pro Sekunde, und pi ist 3,14.)

MfG


[Beitrag von Burkie am 21. Dez 2009, 14:18 bearbeitet]
Bepone
Inventar
#6 erstellt: 21. Dez 2009, 14:51
Hallo Burkie,

richtig gemacht.


Noch ein Tip, mit dem du es dir ersparen kannst, die Federsteife zu benötigen und ohne überhaupt irgendwas rechnen zu müssen:

Den Tonarm wie du beschrieben hast an der Feder schwingen lassen. Frequenz auszählen.

Dann an die Feder ein variables Gewicht hängen, Knetmasse o.a.
Jeweils die Frequenz auszählen.

Passt die Schwingfrequenz des variablen Gewichtes irgendwann mit der Schwingfrequenz des Tonarmes zusammen: Das Gewicht wiegen, und du hast die eff. Tonarmmasse!

So umgehst du auch die leidige Formelumstellerei, insbesondere das Achten auf die Einheiten.
Hab das auch mal so gemacht wie du und war Stunden beschäftigt



Hier im Forum kursiert noch eine Methode:
Gegengewicht vom Tonarm abnehmen.
Das vordere Ende der Headshell am Tonarm auf eine Feinwaage legen und Gewicht ablesen - fertig.

Soll die eff. Tonarmmasse +/- 1g ergeben, habs noch nicht probiert.


Gruß
Benjamin
Ludger
Inventar
#7 erstellt: 21. Dez 2009, 15:25
Hallo,
so wie Benjamin es beschrieben hat, funktioniert es. Wichtig dabei ist die passende Feder.
Hier hatte ich es mal beschrieben:
http://www.hifi-forum.de/viewthread-26-1407.html
Gruß
Ludger
Ludger
Inventar
#8 erstellt: 21. Dez 2009, 18:04
Hallo,
hier ein Auszug aus der Klang&Ton 3/99, Autor ist der leider viel zu früh verstorbene Thomas Scheu:
http://s10b.directupload.net/images/091221/ty76vw3b.jpg
Gruß
Ludger
SGibbi
Gesperrt
#9 erstellt: 23. Dez 2009, 11:48
Vielen Dank für die Literaturquelle.

Urheber des beschriebenen Verfahrens ist Horstmann, nicht Scheu (steht ´drin).
Ludger
Inventar
#10 erstellt: 23. Dez 2009, 14:59
Hallo,
ich sprach ja auch vom Autor.
Gruß und schöne Weihnachten
Ludger
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