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Suche technische Daten über Vinyl

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Autor
Beitrag
sichreid
Neuling
#1 erstellt: 05. Sep 2004, 18:42
Hallo,

ich bin seit einiger Zeit auf der Suche nach sachlichen Details über die technischen (bzw. auch physikalischen) Fähigkeiten von Vinyl. Angefangen von der Platte selbst, in welcher Qualität Audiodaten darauf gespeichert werden können, in welcher Qualität (höchste Frequenzen etc.) diese auch wieder der Platte entnommen werden und auch was das Signal beim Entzerren alles mitmachen muß.

Hierbei bin ich lediglich Fakten interessiert, die auch durch technische bzw. physikalische Berechnungen gestützt werden.
Beiträge wie "Vinyl is generel schrott, weil ich das so sage" oder "Vinyl ist Gottes Geschenk, weil ich es höre", helfen mir nicht weiter.

Ich will damit auch keine Diskussion entfachen sondern hoffe einfach darauf, daß ihr mir entsprechende Links nennen könnt, oder vielleicht auch das ein oder andere per copy&paste beitragen könnt.

Meine bisherige Suche war leider noch nicht besonders erfolgreich, da Befürworter oder Gegner eigentlich nie wirkliche nachvollziehbare Fakten auf den Tisch gelegt haben.

Ich bedanke mich bereits jetzt für eure Hilfe!
Passat
Moderator
#2 erstellt: 05. Sep 2004, 21:54
Zum Frequenzumfang:
Auf Vinyl lassen sich sehr hohe Frequenzen speichern, in der Praxis kommen Frequenzen bis annähernd 50 KHz (Quattro-Platten nach dem CD4-Verfahren) vor, die sich auch abtasten lassen.
Noch höhere Frequenzen gabs bei den ersten experimentellen Videoplatten, die wurden noch mechanisch abgetastet!

Grüsse
Roman
Hifist
Stammgast
#3 erstellt: 06. Sep 2004, 06:26
Hi,
Du könntest hier mal nachlesen.

http://www.flelectronic.de/analog/schallplattenwiedergabe.html

Gruss J.
Albus
Inventar
#4 erstellt: 06. Sep 2004, 07:41
Morgen,

dann schlage nach in dem Nachschlagwerk von Michael Dickreiter, Handbuch der Tonstudiotechnik, Band 2, 5. Auflage, siehe dort: das Kapitel Mechanische Schallspeicherung, mit ausführlichem Literaturverzeichnis (ein Lehrbuch der Ausbildungsstätten der deutschen Rundfunkanstalten).

MfG
Albus
Heinrich
Inventar
#5 erstellt: 06. Sep 2004, 07:56
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 (Vorsicht - Technik!)

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*f²*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.



--------------------------



Zu Risiken und Nebenwirkungen lesen Sie die Packungsbeilage
oder fragen Sie Ihren örtlichen Tonmeister.


Gruß aus Wien,

Heinrich
Clobon
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 06. Sep 2004, 19:08
Hallo.

Ich habe zwar nicht gefragt aber trotzdem mit großem Interesse gelesen. Danke dafür, besonders an Heinrich.

Dem Link von Hifist fehlt ein Bindestrich, hier der korrigierte Link:
http://www.fl-electronic.de/analog/schallplattenwiedergabe.html

MfG, Clobon

Bei Risiken und Nebenwirkungen essen Sie die Packungsbeilage
und schlafen mit Ihrem Arzt und Apotheker.
sichreid
Neuling
#7 erstellt: 06. Sep 2004, 19:36
Hallo,

ich danke euch schon mal.
(wieso wurde ich eigentlich nur beim ersten Beitrag per Mail informiert aber bei den weiteren nicht mehr?)


Albus schrieb:
Morgen,

dann schlage nach in dem Nachschlagwerk von Michael Dickreiter, Handbuch der Tonstudiotechnik, Band 2, 5. Auflage


Sieht interessant aus. Das Buch ist übrigens schon in der sechsten Auflage zu haben.
sichreid
Neuling
#8 erstellt: 06. Sep 2004, 20:27
Eine Frage noch bezüglich des Buches von Michael Dickreiter.
Wird darin auch wirklich auf die physikalischen und technischen Grundlagen bzw. Begrenzungen eingegangen oder werden die Daten dort auch einfach nur aufgelistet?

35 Euro sind mir für einen Fehlkauf etwas zu viel.
Heinrich
Inventar
#9 erstellt: 06. Sep 2004, 22:03

Eine Frage noch bezüglich des Buches von Michael Dickreiter.
Wird darin auch wirklich auf die physikalischen und technischen Grundlagen bzw. Begrenzungen eingegangen oder werden die Daten dort auch einfach nur aufgelistet?


Kommt darauf an, was GENAU Du suchst. Wenn es Dir spezifisch um das Medium Schallplatte geht - das nimmt in Dickreiters Buch genau 16 Seiten ein + drei Seiten Literaturhinweise. Von den 520 Seiten des zweiten Bandes...

Er gibt dort zwar einige Grundlagen an, aber im Ganzen eben auch nur eine grobe Übersicht.

Also - was GENAU suchst Du?


Gruss aus Wien,

Heinrich
sichreid
Neuling
#10 erstellt: 07. Sep 2004, 06:44
[quote="Heinrich"][quote]Also - was GENAU suchst Du?
[/quote]

Hallo, vielleicht habe ich im ersten Beitrag etwas umständlich ausgedrückt.
Mir geht es eigentlich viel mehr um den Weg, wie man an die ein oder andere Angabe überhaupt gekommen ist.
Darauf würde ich den meißten Wert legen.

Es kann ruhig vor Formeln oder Diagrammen wimmeln.
Albus
Inventar
#11 erstellt: 07. Sep 2004, 07:12
Morgen,

sicherlich ist der Dickreiter in 6. Aufl. da; ich bezog mich schlicht auf mein Exemplar.

Die Technologie der mechanischen Schallspeicherung und Schallplattenabtastung ist, wie alle Ingenieurstechnik, angewandte Physik (eingeschlossen die industrielle Produktionstechnik), das ist schon richtig gesehen. Ein Text, in dem sämtliche naturwissenschaftlichen Grundlagen der Schallplattentechnologie auf der Ebene der Physik dargelegt werden, ist mir nicht bekannt (also auf Basis des Standes der Forschung von Mechanik, Magnetismus, Elektrizität, Thermodynamik, Festkörperphysik usw.). Lacktechniken, Schneidtechniken, Techniken der instrumentellen Steuerung, der Pressung und Lagerung, etc. - sind wohl gelegentlich in (produktionstechnischen) Patentschriften nachzulesen. - Schlicht: Wohlfeil ist da nichts zu haben, denke ich.

Die physikalischen Grundlagen der Schallplattentechnologie muß man sich zusammensuchen.

MfG
Albus


[Beitrag von Albus am 07. Sep 2004, 07:14 bearbeitet]
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