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Rillenauslenkung, Schnelle, maximale Ausgangsspannung/Lautstärke

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volumeknob
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 09. Mai 2011, 21:01
Hi,

kann mir jemand verraten, wie man die maximale Lautstärke (genauer: Ausgangsspannung) berechnen kann, die von einem Tonabnehmer beim Abspielen von LPs zu erwarten ist?

Die lauteste LP, die ich habe, dürfte eine Testplatte mit Rillenauslenkungen von 40 bis 100 µm sein (bei 315 Hz, es ist aber nicht angegeben, ob das nun Tiefenschrift ist oder Seitenschrift oder was).

Die Ausgangsspannung von Tonabnehmern ist aber in mV im Verhältnis zu einer bestimmten Schnelle in cm/s (i.d.R. bei 1000 Hz) angegeben, z.B. 3,5 mV bei 5 cm/s und 1000 Hz.

Wie bringe ich die beiden Werte rechnerisch zusammen, um z.B. die Ausgangsspannung bei oben besagter Rillenauslenkung von 100 µm zu berechnen (oder z.B. bei einer "normaleren" Auslenkung von 60 µm)?

Ich kann es kaum glauben, aber ich habe auch nach intensiver Suche dazu keine richtige Aussage gefunden. Das einzige war eine diffuse Bemerkung, daß sich die Schelle angeblich aus Rillenauslenkung und Drehzahl des Plattentellers zusammensetzt.

Nebenfrage: Auf manchen Testschallplatten scheinen die Auslenkungen dagegen in dB statt µm angegeben zu sein. Wie würde man denn das umrechnen?

Noch eine Nebenfrage: Mehrmals habe ich Hinweise darauf gefunden, daß Shure irgendwann mal eine Untersuchung erstellt hat, welche Auslenkungen denn tatsächlich auf Platten vorkommen. Nur Ergebnisse habe ich nicht gesehen. Weiß jemand etwas darüber?

Grüße
Alex
Steffen_Bühler
Stammgast
#2 erstellt: 10. Mai 2011, 07:09

volumeknob schrieb:

Die lauteste LP, die ich habe, dürfte eine Testplatte mit Rillenauslenkungen von 40 bis 100 µm sein (bei 315 Hz, es ist aber nicht angegeben, ob das nun Tiefenschrift ist oder Seitenschrift oder was).

Die Ausgangsspannung von Tonabnehmern ist aber in mV im Verhältnis zu einer bestimmten Schnelle in cm/s (i.d.R. bei 1000 Hz) angegeben, z.B. 3,5 mV bei 5 cm/s und 1000 Hz.

Wie bringe ich die beiden Werte rechnerisch zusammen, um z.B. die Ausgangsspannung bei oben besagter Rillenauslenkung von 100 µm zu berechnen (oder z.B. bei einer "normaleren" Auslenkung von 60 µm)?


Recht einfach: die Schnelle ist die erste Ableitung der Auslenkung nach der Zeit. Wenn du also eine sinusförmige Auslenkung mit 60 µm Amplitude und 315 Hz auf der Platte hast, wird aus

s(t) = 60 µm * sin(2*pi*315Hz*t)

eine Schnelle von

v(t) = 60 µm * 2*pi*315Hz * cos(2*pi*315Hz*t)

Das ist also eine Schnelle von etwa 118 mm/s, also knapp 12 cm/s. Bei 1000 Hz wär's etwa das Dreifache.


Nebenfrage: Auf manchen Testschallplatten scheinen die Auslenkungen dagegen in dB statt µm angegeben zu sein. Wie würde man denn das umrechnen?


Hier lese ich, daß 0 dB etwa 30 µm sind. Das heißt für die Umrechnung von z.B. 4 dB:

s = 30 µm * 10^(4/20) = 47,5 µm


Noch eine Nebenfrage: Mehrmals habe ich Hinweise darauf gefunden, daß Shure irgendwann mal eine Untersuchung erstellt hat, welche Auslenkungen denn tatsächlich auf Platten vorkommen. Nur Ergebnisse habe ich nicht gesehen. Weiß jemand etwas darüber?


Ich leider nicht. Wobei auf der genannten Seite ein bißchen was in der Richtung steht, vielleicht hilft's.

Viele Grüße
Steffen
Albus
Inventar
#3 erstellt: 10. Mai 2011, 11:38
Tag,

im Begleit- und Erläuterungstext der Testplatte Shure TTR-117 finden sich Ausführungen dazu, nebst Diagrammen. Die Platte wird hier noch als lieferbar positioniert:
http://www.micron-heinrich.de/Shure.htm, selten, wenn noch verfügbar, günstig - und immer nützlich.

Ein repräsentatives Resultat der Auswertung kommerzieller Schallplatten hat danach ein solches Aussehen (aus 140 im Diagramm verwendeten Markierungen):

1. Bis 500 Hz; maximale Schnelle 7 cm, Klumpen bei 3 cm und 5 cm, ein Ausreißer bei 14 cm.

2. Oberhalb 500 Hz bis ca. 2120 Hz; maximale Schnelle bei ~27,5 cm, massiver Klumpen zwischen 3 bis 10 cm, im Verhältnis von etwa 2:1 (2 Gewichte für den Klumpen). Genormte Spitzenschnelle bei Stereo nach DIN/1 kHz ist 8 cm, zur Erinnerung.

3. Oberhalb 2120 Hz bis 20000 Hz; bis 4 kHz maximale Schnelle 20+/-5 cm, dann bis 10 kHz steigert sich die maximale Schnelle auf 30+/-10 cm, jeweils als Klumpen deutlich; Ausreißer, vereinzelt, bis 70 cm.

Freundlich
Albus


[Beitrag von Albus am 10. Mai 2011, 11:39 bearbeitet]
monsterbox
Stammgast
#4 erstellt: 10. Mai 2011, 12:18
Hallo Alex (editiert),

Die induzierte Spannung hängt hauptsächlich von der Geometrie des Tonabnehmersystems ab, und ist bei definierter Auslenkungsbewegung der Nadel im wesentlichen aus den in der Folge relativ zueinander stattfindenden Bewegungen von elektrischem Leiter und Magnetfeld zu berechnen.

Dies habe ich jetzt absichtlich allgemein formuliert, da es sehr verschiedene Bauweisen für Tonabnehmer gibt.

Ohne eine konkrete Tonabnehmergeometrie ist die Beantwortung nur allgemein möglich.

Die Induktion erfolgt beim Stereoverfahren im übrigen kanalgetrennt durch Modulation des linken und rechten Kanals auf je eine 45°-Seitenwand der V-förmigen Rille.

Somit finden zwei um 90° versetzte Induktionen statt, sobald sich die Nadel bewegt, weil für einen Stereotonabnehmer zwei um 90° versetzte Magnetfelder am möglichst selben Ort konzentriert werden.

Gruß - Detlef


[Beitrag von monsterbox am 10. Mai 2011, 12:35 bearbeitet]
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