Magnetpatrone - Magnetic cartridge
Eine Magnetkassette , üblicherweise als Phonographenkassette oder Phonokartusche oder (umgangssprachlich) als Tonabnehmer bezeichnet , ist ein elektromechanischer Wandler , der zum Abspielen von Schallplatten auf einem Plattenteller verwendet wird .
Die Kassette enthält einen abnehmbaren oder fest montierten Stift , dessen Spitze - normalerweise ein Edelstein wie Diamant oder Saphir - physischen Kontakt mit der Rille der Schallplatte hat. Im allgemeinen Sprachgebrauch und im Discjockey- Jargon wird der Stift und manchmal die gesamte Patrone oft als Nadel bezeichnet. Während der Stift die gezackte Nut verfolgt, vibriert er einen Ausleger, auf dem ein Permanentmagnet montiert ist, der sich zwischen den Magnetfeldern von Sätzen elektromagnetischer Spulen in der Patrone bewegt (oder umgekehrt: Die Spulen sind auf dem Ausleger montiert, und die Magnete sind in der Patrone). Die sich verschiebenden Magnetfelder erzeugen einen elektrischen Strom in den Spulen. Das von der Patrone erzeugte elektrische Signal kann verstärkt und dann von einem Lautsprecher in Schall umgewandelt werden .
Geschichte
Der erste kommerziell erfolgreiche Typ eines elektrischen Phonographen wurde 1925 eingeführt. Obwohl elektromagnetisch, ist seine Ähnlichkeit mit späteren Magnetpatronen gering: Er enthielt einen sperrigen Hufeisenmagneten und verwendete dieselben ungenauen Serien-Einwegstahlnadeln, die seitdem Standard waren Die ersten groben Plattenspieler erschienen in den 1890er Jahren. Das Tracking-Gewicht wurde in Unzen und nicht in Gramm angegeben. Dieser frühe Typ eines magnetischen Tonabnehmers dominierte den Markt bis weit in die 1930er Jahre hinein, wurde jedoch bis zum Ende dieses Jahrzehnts durch einen vergleichsweise leichten piezoelektrischen Kristall-Tonabnehmer ersetzt. Die Verwendung von kurzlebigen Einweg-Metallnadeln blieb Standard. In den Jahren des Wohlstands und langfris latente Nachfrage der Verbraucher unmittelbar nach dem Zweiten Weltkrieg, als alter Plattenspieler mit sehr schweren Pickups ersetzt wurde, präzisionsgeschliffen und bequem langlebige Tastspitzen aus Saphir oder dem exotischen Hartmetall Osmium waren immer beliebter . Schallplatten für den Heimgebrauch wurden jedoch immer noch mit 78 U / min abgespielt, und die meisten von ihnen bestanden immer noch aus derselben alten Schellack-Schleifmasse, die so formuliert war, dass die Spitzen der Stahlnadeln schnell abgenutzt wurden, um in die Nut zu passen.
Die Einführung der 33 1 / 3 rpm Vinyl LP „album“ 1948 und die 45 rpm Vinyl „ Single “ 1949 aufgefordert , die Verbraucher auf einen neuen Mehrgangplattenspieler mit der erforderlichen kleineren bestückte „Mikronut“ stylus zu aktualisieren. Saphir und Diamant wurden dann zu den Standardmaterialien für Stiftspitzen. Zunächst wurden die neuen Stifte in kleinere, leichtere piezoelektrische Kristall- oder Keramikpatronen des allgemeinen Typs eingebaut, die in preiswerten, in sich geschlossenen tragbaren Plattenspielern während der gesamten Vinyl-Ära zu finden waren. Keramikpatronen werden weiterhin in den meisten derzeit hergestellten "Retro" - und Kompakt-Plattenspielern verwendet, zum Teil, weil sie vergleichsweise robust und beständig gegen Beschädigungen durch unachtsame Handhabung sind, zum größten Teil aber, weil sie kostengünstig sind. Doch in den 1950er Jahren eine neue Generation von kleinen, leichten, sehr gefällig Magnetkassetten erschienen und schnell Gunst der High-Fidelity - Enthusiasten fanden aufgrund ihrer hörbar überlegenen Leistung. Die hohe Compliance reduzierte auch den Rekordverschleiß. Sie wurden bald zum Standard in allen außer den billigsten Komponenten-Audiosystemen und sind die heute am häufigsten verwendete Art von Tonabnehmerpatrone.
Gestaltung und Konstruktion
Die Patrone besteht aus mehreren Komponenten: dem Stift, dem Ausleger, den Magneten, den Spulen und dem Gehäuse. Der Stift ist der Teil, der bei Verwendung die Schnittstelle zur Aufzeichnungsoberfläche darstellt und die Modulationen in der Rille verfolgt. Es besteht typischerweise aus einem kleinen polierten Diamanten oder einem anderen industriellen Edelstein. Der Cantilever stützt den Stift und überträgt die Schwingungen von ihm auf die Spulen- / Magnetbaugruppe. Ersteres besteht typischerweise aus Bor oder Aluminium und früher aus Beryllium, obwohl einige Hersteller (wie Dynavector ) Modelle mit exotischen Edelsteinauslegern vermarkten. Einige Modelle von beweglichen Magnetpatronen verfügen über abnehmbare Stift-Ausleger-Baugruppen, die einen Austausch ermöglichen, ohne dass die gesamte Patrone entfernt und ersetzt werden muss, wenn der Stift abgenutzt ist.
In Verbindung mit dem Tonarm besteht die Funktion des Patronenkörpers darin, den beweglichen Teilen eine stationäre Plattform zu geben, damit sie die Nut präzise verfolgen können.
Typen
In High-Fidelity-Systemen wurden Kristall- und Keramik-Tonabnehmer durch die Magnetpatrone ersetzt, wobei entweder ein beweglicher Magnet oder eine bewegliche Spule verwendet wurden .
Im Vergleich zu Kristall- und Keramik-Tonabnehmern bietet die Magnetkassette normalerweise eine verbesserte Wiedergabetreue und einen geringeren Verschleiß der Schallplatten, indem die Rille mit geringerem Druck verfolgt wird. Magnetpatronen verwenden geringere Nachführkräfte und verringern so das Risiko von Rillenschäden. Sie haben auch eine niedrigere Ausgangsspannung als ein Kristall- oder Keramikaufnehmer im Bereich von nur wenigen Millivolt und erfordern daher eine größere Verstärkung.
Moving Magnet (MM) - und Moving Iron (MI) -Patronen
In einer beweglichen Magnetpatrone trägt der Stiftausleger einen winzigen Permanentmagneten , der zwischen zwei Sätzen fester Spulen (in einer stereophonen Patrone) positioniert ist und einen winzigen elektromagnetischen Generator bildet. Wenn der Magnet als Reaktion auf den Stift vibriert, der der Aufzeichnungsnut folgt, induziert er einen winzigen Strom in den Spulen.
Da der Magnet klein und wenig Masse ist und nicht mechanisch mit dem Generator gekoppelt ist (wie bei einer Keramikpatrone), folgt ein richtig eingestellter Stift der Nut genauer, während weniger Nachführkraft erforderlich ist (der Druck nach unten auf den Stift).
Bei beweglichen Eisen- und induzierten Magnettypen (ADC ist ein bekanntes Beispiel) ist ein bewegliches Stück Eisen oder eine andere Eisenlegierung mit dem Ausleger (anstelle eines Magneten) verbunden, während sich ein permanenter, größerer Magnet über den Spulen befindet und das Notwendige bereitstellt magnetischer Fluss.
Moving Coil (MC) -Patronen
Das MC-Design ist wieder ein winziger elektromagnetischer Generator, aber (im Gegensatz zu einem MM-Design) mit umgekehrtem Magneten und Spulen: Die Spulen sind am Cantilever angebracht und bewegen sich im Feld eines Permanentmagneten. Die Spulen sind winzig und bestehen aus sehr feinem Draht.
Da die Anzahl der Wicklungen, die in einem solchen Anker gelagert werden können, gering ist, ist der Ausgangsspannungspegel entsprechend gering. Das resultierende Signal beträgt nur einige hundert Mikrovolt und wird daher leichter durch Rauschen, induziertes Brummen usw. überschwemmt. Daher ist es schwieriger, einen Vorverstärker mit den extrem rauscharmen Eingängen zu entwerfen, die für die Moving-Coil-Patrone erforderlich sind, daher ein "Step-up" Transformator "wird manchmal stattdessen verwendet.
Es sind jedoch viele Moving-Coil-Patronen mit "hoher Leistung" verfügbar, deren Ausgangspegel denen von MM-Patronen ähneln.
Moving-Coil-Patronen sind extrem kleine Präzisionsinstrumente und daher im Allgemeinen teuer, werden jedoch von Audiophilen aufgrund einer subjektiv besseren Leistung häufig bevorzugt.
Bewegen von Micro Cross (MMC) -Patronen
Das MMC-Design wurde von Bang & Olufsen erfunden und patentiert . Die MMC-Patrone ist eine Variation des Moving Iron (MI) -Designs. Magnete und Spulen sind stationär, während sich ein Mikrokreuz mit dem Stift bewegt, wodurch die Abstände zwischen den Kreuzarmen und den Magneten variiert werden. Es wird behauptet, dass das MMC-Design eine überlegene Kanaltrennung ermöglicht, da die Bewegungen jedes Kanals auf einer separaten Achse erscheinen.
Beweglicher Magnet gegen bewegliche Spule
Bewegliche Magnetpatronen sind häufiger am "unteren Ende" des Marktes anzutreffen, während das "obere Ende" tendenziell von Konstruktionen mit beweglichen Spulen dominiert wird. Die Debatte darüber, ob MM- oder MC-Designs letztendlich den besseren Klang erzeugen können, ist oft hitzig und subjektiv. Die Unterscheidung zwischen beiden wird häufig durch Kosten- und Designüberlegungen verwischt. Kann beispielsweise eine MC-Kassette, die eine weitere Verstärkung erfordert, gut gefertigte MM-Kassetten übertreffen, die einfachere Front-End-Stufen benötigen?
- MC-Kassetten bieten eine sehr niedrige Induktivität und Impedanz, was bedeutet, dass die Auswirkungen der Kapazität (im Kabel, das von der Kassette zum Vorverstärker führt) vernachlässigbar sind, im Gegensatz zu MM-Kassetten, die vergleichsweise eine sehr hohe Induktivität und Impedanz aufweisen. In letzterem Fall kann die Kabelkapazität die Ebenheit des Frequenzgangs und die Linearität des Phasengangs negativ beeinflussen . Dies würde einen potenziellen klanglichen Vorteil für MC-Typen erklären.
- Es wird allgemein angenommen, dass MC-Patronen geringere bewegliche Massen aufweisen. Qualitäts-MM-Patronen können jedoch eine so geringe oder geringere bewegliche Masse bieten als einige MC-Patronen. Zum Beispiel der Stand der Technik EPC-100CMK4 mit 0,055 mg effektiver Spitzenmasse und beweglichem Magnetdesign. Im Vergleich dazu hat die beliebte Denon DL-301 Moving Coil-Patrone eine effektive Spitzenmasse von 0,270 mg.
- Bei der Unterscheidung von Patronen nach Motor (MC vs MM) wird die Tatsache übersehen, dass die Form der Stiftspitze (konisch vs. elliptisch vs. fortgeschrittene Formen), die Montage (geklebt vs. nackt), das Auslegermaterial (Aluminium vs. Bor vs. Beryllium) und das Cantilever-Design (Vollstab vs. gerolltes Rohr) haben einen erheblichen Einfluss auf das Geräusch, und dies kann zu einer stärkeren Variation der Geräuschqualität führen als der verwendete Motortyp.
MM-Kassetten haben im Allgemeinen einen Ausgang von 3-6 mV, der mit den MM-Eingängen von Vorverstärkern kompatibel ist. MC-Patronen gibt es in zwei Varianten: niedrige Leistung (normalerweise <1,0 mV) und hohe Leistung (mehr als 1,5 mV); Es gibt auch einige mit sehr geringer Leistung (0,3 mV oder weniger). MC-Kassetten mit hoher Ausgangsleistung sind ein Zugeständnis an die Kompatibilität mit älteren MM-Eingängen des Vorverstärkers. MC-Kassetten mit niedrigem Ausgang können übermäßiges Rauschen erzeugen oder eine unzureichende Vorverstärkerverstärkung aufweisen, um die Verstärker auf ihren Nennausgang zu bringen, wenn sie an MM-Eingängen verwendet werden. Die meisten Festkörper-Vorverstärker verfügen über separate MC-Eingänge mit hoher Verstärkung und geringem Rauschen, um diese aufzunehmen. Kassetten mit sehr geringem Ausgang benötigen eine separate Vor-Phono-Verstärkungsstufe, bevor sie in eine MC- oder MM-Vorverstärkerstufe eingegeben werden.
"London Decca" Patronen
Die Decca- Tonabnehmer waren ein einzigartiges Design mit festen Magneten und Spulen. Der Stiftschaft bestand aus der Diamantspitze, einem kurzen Stück Weicheisen und einem L-förmigen Ausleger aus nicht magnetischem Stahl. Da das Eisen sehr nahe an der Spitze (innerhalb von 1 mm) platziert wurde, konnten die Bewegungen der Spitze sehr genau verfolgt werden. Die Ingenieure von Decca nannten dies "positives Scannen". Die vertikale und laterale Nachgiebigkeit wurde durch die Form und Dicke des Auslegers gesteuert. Decca-Patronen hatten den Ruf, sehr musikalisch zu sein. Frühere Versionen erforderten jedoch mehr Nachführkraft als wettbewerbsfähige Designs - was das Tragen von Schallplatten zu einem Problem macht.
Verweise
Externe Links
- Patronengeschichte aus einem Buch von 1958