Schallplattenspieler

Der SL-1210 MK2 von Technics, der weltweit meistgenutzte Profi-Plattenspieler und das am längsten produzierte Elektronik-Konsumprodukt der Welt^[1]

Als Schallplattenspieler, auch kurz Plattenspieler (englisch Turntable oder record player) wird ein üblicherweise elektrisches Gerät zum Abspielen von (analogen) Schallplatten bezeichnet.

Geschichte

Emil Berliner

Telefunken V511 automatic Kofferschallplattenspieler mit Wechslerfunktion

Als Erfinder der Schallplatte gilt Emil Berliner, der das Patent im Jahre 1887 anmeldete. Von ihm stammt auch der Name Schallplatte. Vorläufer des Plattenspielers waren die um 1880 erfundenen mechanischen Geräte Grammophon und Phonograph. Während des 1. Weltkrieges setzte sich die (bequemere) Schallplatte dann endgültig gegen den Zylinder durch. Anfang der 1920er-Jahre blieb der Antrieb noch mechanisch, es kamen aber die ersten elektrischen Aufnahmen und mit ihnen die elektrischen Tonabnehmer auf, deren Signal man jetzt in den sich ebenfalls verbreitenden Radios verstärken konnte, deshalb wurden die Abspielgeräte in dieser Zeit auch „Elektrisches Grammophon“ genannt. Zu Beginn der 1930er-Jahre verschwanden die Kurbelgrammophone nach und nach, denn auch der elektrische Antrieb des Tellers war selbstverständlich geworden, so wurde die Bezeichnung „Elektrisches Grammophon“ mit der Zeit unüblich und es etablierte sich der Ausdruck „Plattenspieler“.

Es war die große Zeit der Schelllackplatten, sie liefen mit 78 min⁻¹, und wurden in unvorstellbaren Stückzahlen in der ganzen Welt über 60 Jahre lang (von 1895-1957) hergestellt. Noch heute existieren Millionen von Schelllackplatten in Archiven und bei privaten Sammlern. Erst die Erfindung des Vinyls löste die schweren, zerbrechlichen Platten ab Mitte der 1950er-Jahre weltweit ab. Der neue Kunststoff machte die Schallplatten nicht nur leichter, man konnte jetzt dank seiner feinststrukturierten, extrem glatten Oberflächenstruktur ein Stereo-Signal (über h/v) zugleich an dieselbe Stelle in die Rille schreiben resp. pressen, einen Quantensprung an Tonqualität erreichen, (Einführung der HiFi-Norm Anfang der 1960er Jahre) durch die Füllschrift viel mehr Modulation unterbringen und das auch noch bei den wesentlich geringeren Geschwindigkeiten 33 ⅓ min⁻¹ (Umdrehungen pro Minute), bzw. 45 min⁻¹.

Von 1920 bis weit in die 1960er Jahre hatten die Schallplatte ein Quasi-Monopol als Tonträger, das erst durch die Compact Cassette (CC) und später durch die Compact Disc (CD) aufgebrochen wurde. Der Marktanteil der analogen Plattenspieler ist seit den 1990er Jahren nur noch gering, aber nicht ganz verschwunden. So betrug die Zahl der verkauften Plattenspieler im Jahr 2005 ungefähr 100.000, Tendenz steigend.^[2] Im Jahr 2006 wurden etwa 170.000 nicht-tragbare CD-Spieler und 8,3 Millionen MP3-Abspielgeräte verkauft.^[3]

Es gibt Musikliebhaber, die den Klang der Schallplatte als besser einstufen als den der CD. Außerdem ist der Plattenspieler auch heute noch für viele Disk Jockeys ein unverzichtbares Werkzeug. Durch den Kontakt mit der Platte ist schnelles und intuitives Mixen möglich. Dadurch sind auch Türen zu weiteren Kunststücken offen, wie z. B. Backspinning (das schnelle Zurückziehen der Platte) und Scratching (Erzeugen von neuen Tönen durch rhythmisches Zurück- und Vordrehen der Platte).

DJs verwenden dazu in der Regel moderne Plattenspieler, wie z. B. den Technics SL-1210MK2, aber auch diverse mehr oder weniger verbesserte Nachbauten sind erhältlich. Legendär wurde dieser direktgetriebene Plattenspieler durch einen patentierten quarzgesteuerten, innerhalb einer Viertelumdrehung auf Solldrehzahl beschleunigenden Direktantrieb. Auch mehr als 20 Jahre nach der Einführung der 1200/1210-Serie werden im DJ-Sektor sämtliche Plattenspieler an ihm gemessen: Technics bewarb den MK2 daher lapidar mit „Zu besichtigen in ihrer Lieblings-Diskothek“. Mit solchen Plattenspielern ist man in der Lage, die Drehgeschwindigkeit in einem gewissen Prozentbereich stufenlos zu verändern. Beim Technics 1200 bzw. 1210MK2 ist das ±8 %, wobei auch Umbauten existieren, die diesen Bereich auf bis zu ±30 % erweitern. Die später eingeführten Ausführungen à la M5G erweitern den Bereich auf ±16 % . Hier kann der Pitchbereich entsprechend umgeschaltet werden. Dieser Pitchregler ermöglicht es, Musikstücke mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten entsprechend anzugleichen, um einen Beat durchgängig beizubehalten. Durch Manipulation der Abspielgeschwindigkeit verändert sich allerdings zudem stets die Tonhöhe der abgespielten Musik. Darauf lässt sich die englische Bezeichnung Pitch zurückführen, die übersetzt Tonhöhe oder auch Tonlage bedeutet.

Telefunken HS 870 von 1984

Seit einiger Zeit gibt es auch wieder einen Vinylrecorder, mit dem man Platten aufnehmen kann, ohne sie zu pressen – hier werden die Platten geschnitten. Vorfahren dieses Gerätes waren die in den fünfziger Jahren herausgebrachten Heim-Folienschneidegeräte mit 78 min⁻¹., die sich jedoch aufgrund des hohen Nadelrauschens qualitativ nicht gegen die frühen Heim-Tonbandgeräte behaupten konnten.

Bekannte Hersteller, die gegenwärtig noch High-End-Plattenspieler herstellen, sind unter anderem Linn Products, Dual, Thorens, NAD, Transrotor, Clearaudio, Roksan, Pro-Ject und Rega.

Einen vollkommenen eigenen Weg geht die japanische Firma E.L.P. Corporation, die Laserplattenspieler entwickelt, bei der die Schallplatten berührungslos mittels Laserlicht ausgelesen werden. Der Nachteil dieser Konstruktion besteht neben dem hohen Preis in der extremen Empfindlichkeit des Nachführsystems, das in bestimmten Intervallen oder nach einem Standortwechsel neu kalibriert werden muss.

Technik

Die Nadel des Tonabnehmers tastet die Platte ab

Beim Plattenspieler tastet eine Metall-, Saphir- oder Diamantnadel oder seit den 1990er Jahren auch ein Laser (Laserplattenspieler) die Rille der Schallplatte ab. Der mechanische Tonabnehmer wandelt die geringfügigen Schwingungen der Nadel in schwache elektrische Ströme um, die entzerrt und verstärkt werden müssen, um ein Tonsignal wiedergeben zu können. Beim Abtasten mittels Laser wird das gewonnene Signal ebenfalls auf ausschließlich analogem Weg verarbeitet.

Der Tonabnehmer hängt wiederum am Tonarm, der auf unterschiedliche Weise ausbalanciert werden kann. Am gebräuchlichsten ist das Ausbalancieren mit einem Gegengewicht. Mechanisch aufwändigere Konstruktionen werden mit einer einstellbaren Feder ausbalanciert. Die Qualität des Armes hängt wesentlich von Faktoren, wie der Ausführung der Lagerung des Armes ab, von seiner Masse, seiner Steifigkeit, der Oberfläche und in Summe dieser und anderer Faktoren von seiner Eigenresonanz. Es wird zwischen Radialtonarmen und Tangentialtonarmen unterschieden. Bei einem Tangentialtonarm bewegt sich der Tonkopf auf einer Schiene parallel zum Radius des Plattentellers.

In der Regel können Plattenspieler Schallplatten mit zwei Geschwindigkeiten abspielen: 33 ⅓ min⁻¹ (Umdrehungen pro Minute) und 45 min⁻¹ . Seltener ist auch ein Abspielen von älteren Platten mit 78 min⁻¹ oder 16 ⅔ min⁻¹ möglich.

Antriebstechniken

Plattenspieler werden mit verschiedenen Antriebstechniken, also der Art wie der Plattenteller in Drehung versetzt wird, hergestellt. Diese unterschiedlichen Antriebsarten sind zum Teil historisch bedingt, zum Teil aber auch entwickelt worden, um verschiedene technische Anforderungen zu erfüllen, z. B.:

• Schnelles Hochlaufen des Plattentellers
• Geringe Übertragung von Motorvibrationen auf den Plattenteller
• Exakte Regelbarkeit der Plattentellerdrehzahl

Verbreitet sind oder waren der Direktantrieb, der Riemenantrieb und der Reibradantrieb.

Direktantrieb

Beim Direktantrieb ist die Achse des Plattentellers gleichzeitig die Achse des Antriebsmotors. Bei einigen Modellen, z. B. Technics 1210, ist der Plattenteller Teil des Motors. Hier wirken die Elektromagnete des Motors direkt auf den Plattenteller, bzw. der Plattenteller liegt auf dem Rotor des Motors auf. Die Änderung der Plattentellerdrehzahl wird direkt über die Drehzahländerung des Motors erreicht. Wird die Motordrehung über ein Zahnrad auf die Plattentellerachse übertragen, z. B. um einen Motor mit höherer Drehzahl einzusetzen, wird ebenfalls von Direktantrieb gesprochen.

Direkt angetriebene Plattenspieler sind vor allem im DJ-Bereich verbreitet. Sie können mit extrem kurzer Hochlaufzeit gebaut werden. Die verwendeten Motoren konnten bei einigen billigen Plattenspielern zur Übertragung eines Ruckelns führen, wenn der Läufer des Motors sich im Anker zur nächsten Position bewegt. Hochwertige direktangetriebene Rundfunklaufwerke wie z.B. der Elektromesstechnik Wilhelm Franz überboten die besten heute verfügbaren Laufwerke mit Riemenantrieb in allen relevanten Messdisziplinen. Ein Nachteil des Direktantriebes ist der sehr hohe Fertigungs- und Entwicklungsaufwand von Motor, Laufwerk und Steuerung mit PLL-Regelung. Bei den aktuell kleinen Stückzahlen insbesondere des High-End-Sektors wäre eine Entwicklung und Fertigung wirtschaftlich nur schwer darstellbar.

Riemenantrieb

Beim Riemenantrieb wird die Drehung der Motorachse mit einem Gummiriemen oder -band auf den Plattenteller übertragen. Diese Bauart ist weit verbreitet, da der Riemenantrieb eine mechanische Entkopplung zwischen Motor und Plattenteller zulässt, und somit unerwünschte Vibrationen im Plattenteller minimiert werden können.

Die Drehzahlsteuerung erfolgt beim Riemenantrieb entweder über die Steuerung der Motordrehzahl oder durch die Verwendung unterschiedlicher Übersetzungen zwischen Motorachse und Plattenteller. Das wird mit unterschiedlich großen Laufscheiben auf der Motorachse erreicht. Der Antriebsriemen muss zum Wechseln der Geschwindigkeit von einer Scheibe auf die andere umgehängt werden. Bei Dual-Plattenspielern mit Vario-Pulley erfolgt das Umlegen des Riemens automatisch, durch die segmentierte Antriebswelle veränderbaren Durchmessers ist sogar eine Drehzahlfeineinstellung (Pitch) möglich.

Vorteil des Riemenantriebs ist, dass auch mit geringem Entwicklungsaufwand Plattenspieler mit guten Laufeigenschaften konstruiert werden können. Nachteilig sind höhere Gleichlaufschwankungen, Geschwindigkeitsdrift aufgrund von Temperatur- oder Luftfeuchtigkeitsschwankungen, Geschwindigkeitsschwankungen durch die Modulation der Tonrille (laute Stellen werden wegen der Bremswirkung der Rille mit niedrigerer Tonhöhe abgespielt als leise) sowie Vibrationen durch den Schlupf des Riemens.

Diese Nachteile können konstruktiv gemindert werden, Masselaufwerke mit schweren Plattentellern gehen durch die Massenträgheit gegen kurzfristige Drehzahlschwankungen vor. Einige Konstruktionen wie z. B. Philips-Laufwerke der 1970er Jahre mit „direct control“ oder die Dual-Plattenspieler CS5000 und CS750 sowie deren Abkömmlinge haben eine Regelelektronik, welche die Drehzahl direkt am Plattenteller erfasst. Die Dual-Modelle haben dazu 200 in den Subteller eingefräste Zähne, die durch eine Lichtschranke erfasst werden. Das daraus generierte Signal wird mit einer quarzbasierten Referenz verglichen und Drehzahlabweichungen sofort ausgeregelt. Auf diese Weise wird die sonst übliche Drift von Riemenlaufwerken vermieden.

Nachteilig bei dieser Lösung ist die wegen der Elastizität des Riemens notwendige hohe Zeitkonstante im Loop-Filter der PLL-Regelung. Im Gegensatz zum Direktantrieb kann die PLL-Regelung beim Riemenantrieb kurzzeitige Drehzahlschwankungen nicht ausgleichen.

Reibradantrieb

Beim Reibradantrieb wird die Übertragung der Drehung durch ein Gummirad erreicht. Der Motor treibt das Reibrad an, das wiederum die Drehung auf die Innenseite des Plattentellers überträgt. Dadurch kann eine sehr gute Übertragung des Drehmoments auf den Plattenteller, und damit ein schnelles Hochdrehen des Tellers erreicht werden. Nachteilig ist jedoch die Gefahr, Vibrationen des Motors über die relativ starre Kopplung zwischen Motorachse und Plattenteller in den Teller einzukoppeln.

Die Drehzahlsteuerung erfolgt hier mittels unterschiedlicher Übersetzungen zwischen Motorachse (auch Stufenachse genannt) und dem Reibrad.

Reibradantrieb wird heute nur noch von wenigen Herstellern angeboten, und das nur bei Billiglaufwerken. In den 1950er- und 1960er-Jahren gebaute Klassiker sind z. B. EMT 927 und 930, Garrard 301 und 401 sowie der Thorens TD-124. Letzterer arbeitet mit einer Kombination aus Reibrad- und Riemenantrieb. Der Motor treibt über einen kurzen Riemen das den Plattenteller treibende Reibrad an. So wird eine Entkoppelung des Motors vom Plattenteller erreicht. Nahezu alle Hersteller wie z. B. Braun, Perpetuum Ebner (PE), Elac, Bang & Olufsen, Lenco und vor allem Dual bedienten sich in den 1950er- und 1960er-Jahren dieses Antriebskonzeptes.

Tonabnehmer und -arm

Tonabnehmer und Tonarm

Siehe Hauptartikel Tonabnehmer und Tonarm

Sonstiges

In den 1960er Jahren kamen tragbare Plattenspieler auf, z. B. von Loewe. Es handelte sich anfangs um handliche Geräte, die lediglich Platz für 7"-Singles boten, später meistens um baulich besonders große Radiorecorder, bei denen die Platte von vorn durch eine Klappe oder von oben durch einen Schlitz eingeschoben wurde. Möglich wurde das durch die Tangentialtechnik. Außerdem gab es noch Plattenspieler, die für den Einbau ins Auto gedacht waren.

Ziel dieser Geräte war, die eigene Plattensammlung unterwegs nutzen zu können, ohne die Vinylplatten auf Bänder überspielen zu müssen. Der hohe Preis (damals weit über 1000 DM) sowie das Gewicht verhinderten jedoch einen Markterfolg, dazu kam die Konkurrenz durch immer kleinere tragbare Cassettenspieler, wie den Walkman.

Weblinks

 Commons: Plattenspieler – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

• Informationen zu Plattenspieler im BAM-Portal
• HiFi-Wiki.de Gerätedatenbank für Hifi-Produkte
• Turntable Modding
• Tonarm justieren
• Klassische Plattenspieler

Einzelnachweise

1. ↑ Spiegel Online: Ende eines Kult-Plattenspielers
2. ↑ Die Plattenspielerindustrie ist gut aufgelegt in Frankfurter Allgemeine Zeitung für Deutschlands Schulen, Aufgerufen am 29. Juni 2011
3. ↑ Mark-Werner Dreisörner: Für die Schallplatte gut aufgelegt. In: Die Rheinpfalz, 6. Dezember 2006

Siehe auch

• Musikbox (Plattenautomaten)