Spurwinkel Fehler track angle error, www.spurwinkelfehler.blogspot.com


Der Spurwinkel-Fehler

tracking angle error

Dieser Blog soll die Selbstbauer von Hifi Gerätschaften inspirieren, sich selbst an den Bau von Tonarmen heran zu wagen.


Häufig finde ich im Internet zum Thema "Tonarm" viele Tipps, wie man den Überhang richtig einstellt. Da kursieren verschiedenste Schablonen. Welche denn nun wohl die Beste ist? Für mich gibt es da nur eine Antwort: Ich verzichte auf den Spurwinkel-Fehler und baue mir selbst einen Tonarm. Auf eine Beschreibung, wie man das macht, muss ich verzichten, da Seitenfüllend. Aber die Photos können zumindest inspirieren.
Zu meinem Leidwesen hatte ich nur einen kleinen Drehbank und eine Ständerbohrmaschine, sowie einen Höhenreisser zur Verfügung. Der größte teil ist also Handarbeit. Jemand der einen metallverarbeitenden Beruf erlernt hat, kann Lochdistanzen, ohne zuhilfenahme von Maschinen, mit einer Toleranz von plus minus 0,05 mm herstellen. Mit viel Aufwand sind parallele Flächen von plus minus 0,01 mm machbar. 

http://einpunktlager.blogspot.ch/






Nicht Massstabgetreu






-----Magnet






















Tonarm

Two single point bearing, with magnetic weight relief. headshell with four point bearings.


Mein Tonarm ist mit zwei Einpuktlager auf der Hauptachse ausgestattet. Die Headshell hat zwei kleine Spitzenlager, die sehr einfach herzustellen und einzustellen sind. Die Lagerreibung beider Armrohre wird zusätzlich mit einem Magnet über der Drehachse, minimiert! Dies hat eine enorm positive Wirkung. Der Spurwinkelfehler liegt nur noch im Minutenbereich und hat somit kaum mehr Bedeutung.
Lassen sie sich nicht von seinem hemdsärmeligen, äusseren Erscheinungsbild täuschen, meinen SME IV habe ich in der Mottenkiste verschwinden lassen.

Beim meinem Tonarm verwende ich die sehr dünnen und preiswerten Kabel von Oppermann. Trotzdem war die grösste Schwierigkeit den mechanischen Widerstand des Kabels gering zu halten. Dieser Wiederstand ist schon weitaus grösser als die Lagerreibung. Aber mit etwas Geschick bekommt man auch das in den Griff, mit sehr viel Freiraum für die Kabel und die Verdrillung teilweise aufheben. Ich vermute der Thales Simpli. musste sich auch mit diesem Problem auseinander setzen.. Ein sehr wichtiger Faktor der Entwicklung gilt der Bedämpfung der Armrohre......!!! (Silikon)

Die perfekte Tonarm-Geometrie, für Masselaufwerke!!!

Die Stahlspitze auf gleicher höhe, wie der Cantilever-Diamant!!!!
Siehe Zeichnung



















Der Neodymmagnet reduziert das Gewicht des gesammten Tonarms. Er stabilisiert die Wackelneigung des Einpunktlagers und er hat nur sehr geringen Einfluss auf den Azimut! Weil der Magnet deutlich breiter ist als die Achse des Einpunkt-Lagers. Der Tonarm steht immer parallel zur Schallplatte, der SRA wird an der Headshell eingestellt.









 

Ich höre mit folgenden Komponenten: 3 x Lyngdorf TDAI 2200 aktiv, Manger Zerobox, umgebaut , 3 Weg aktiv. Seitliche Holoprofile.


Cd Player: Lyngdorf Cd 2

Der Lyngdorf Cd 2 ist klanglich sogar meinem alten Krell KPS 28 überlegen oder auch dem PS Audio perfect Wave Transport!!!

Der Manger-MSW und der Visaton, TIW 250, haben ein Linkw. Filter 4 Ord., bei 330 Hz. Der Tiefmitteltöner läuft von 104 Hz bis 330 Hz.

Bass und Tiefmitteltöner haben ein Linkw. Filter, 8 Ord.

Sylodyn rot, um von Körperschall zu isolieren.
Lautsprecher Kabel angehoben, für mehr Dynamik!
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Meine wichtigsten High End Erfahrungen:

Die Raumakustik ist der wichtigste Faktor und danach die Mikrophonie der Gerätschaften. Wer die Schwingungen der Lautsprecher auf die Elektronik stark vermindern kann, wird sehr, sehr erstaunt sein, wie die Soundqualität zulegt.
Die Elektronik kommt mit der Stromversorgung erst am Schluss. Ausgenommen, Digitalverstärker mit Raumkorrektur. (die ist den meisten A/ AB Transistor oder Röhrenverstärkern überlegen)

6 x 25 cm Wavecoer Chassis

Zitate von R. Andreoli zum Thema MM, MC MI Tonabnehmer

Vereinfacht, drum bitte nicht zitieren: Eigentlich geht es darum eine Oberfläche anzutasten. Solange die abzutastende Oberfläche einen grösseren Radius hat als der Messkörper, ist's egal, wie klein der ist, solange er einen konstanten Durchmesser in allen notwendigen Bewegungsrichtungen hat. "Schallplattenabtastung" gibts also auch in gross für Oberflächenabtastungs-Messmaschinen. Es steckt dabei eine Rubinkugel auf einem Messarm, der mit einem Messsystem verbunden ist, welcher die Auslenkung steuert und speichert. Die Kugel heisst tracking-ball. Schaut mal bei Saphirwerk-Brügg nach; sie stellen tracking balls unterschiedlichen Durchmessers her. Für kleine Radien brauchts entsprechend kleinere. Die ausgesuchten tasten bis zu ihrem Durchmesser, aber nicht kleiner. Es sind alles KUGELN, weil es der einzige geometrische Körper ist, der seine virtuelle Ausdehnung nicht ändert, wenn man dessen Richtung ändert. Aus diesem Grund gibt es keine flach geschliffenen tracking Formen für den sensor - nur kugel oder Spitze.

Uebersetzt heisst das, solange der Durchmesser der Kugel die die Plattenrille abtastet kleiner im Durchmesser ist, als der kleinste geschnitten Radius, kann sie das, ansonsten nicht. Der kleinste Radius wurde durch die RIAA 1958 festgelegt. Er hängt von der Frequenz und der Schnelle ab - heisst, ist eine Funktion von Weg und Zeit. Augangslage zur Festlegung war die kommerzielle Machbarkeit von runden Abtastdiamanten. Man hat sich auf 17 micron für stereo festgelegt. Natürlich haben hergestellt Diamanten eine Tolleranz. Deshalb heissts bei EMT 15, bei Denon heissts nichts oder 16.5 micron, um auf der sicheren Seite zu sein. Es gibt aslo bei Diamantherstellern Qualitätsunterschiede, die sich NICHT nur auf die SCHLIFFFORM beziehen. Wenn ich also auf meinem 30 Jahre alten True Blue einen Diamanten von Hr. Dr. Weinz montiert habe, hat dies ganz viele Gründe, aslo nicht immer das lesen, was ich nicht geschrieben habe.


Nur rund? 1958 waren es alle. Es egab sich aber ein Problem: Nehmst eiwas Schokocreme in einen Topf und ein Messer, soll der Stickel sein, die Creme das Master. Beginnt auf oben und fahrt in zittriger Sinuslinie weitgeschwingen nach unten. Ihr seht, dass der MAximale Durchmesser des Messers nur beim geraden herunterziehen erhalten bleibt, sowie and den Stellen maximaler Auslenkung. Dazwischen ist die Creme schmaler. Wenn nun eine Kugel die geschnittene Form abtasten würde, würde sie an allen Schmalstellen nach oben gedrückt. Dies nennt sich Klemmverzerrung oder pinch distortion, weil die Kugel eine Bewegung in der Vertikalen machen muss, die nicht geschnitten wurde. Diese Fehabtastung ist lnear und deshalb berechenbar und hat einen K2 Modus. Deshalb kann man ihn vorkompensieren, damit er bei der Abtastung mit einer Kugel nicht mehr auftritt. RCA hat dies mit Dynagroove gemacht und funktioniert deshalb nur mit Kugelförmigen Abtastern.


Der Denkfehler: Es kam mal einer auf die Idee dass wenn die Nadel die Form des Stickels hätte, dieser Abtastfehler nicht mehr auftreten würde. Deshalb gab es die ersten elliptischen Nadeln. Ich schreibs gerne GROSS: HATTE MIT HOCHTONABTASTUNG NICHTS ZU TUN. Dieser Ansatz stimmt explizit NUR, wenn der Abtaster EXAKT DIESELBE GEOMETRIE HAT WIE DER SCHNEIDSTICHEL MIT DEM CUTTERHEAD. In Wirklichkeit ist das aber ein ganz grosser Unterschied, zudem sind alle Heads schon verschieden aufgebaut.

Zurück zur Schokocreme: Wir nehmen exakt dasselbe Messer und halten es in einem steileren Winkel an einem kürzeren Arm oder aus dem Hangelenk, und versuchen die geschnittene Form damit abzutasten. Ihr merkt, dass sich das Messer erstens verkantet und dabei mit der Shcneide nicht zeitgleich abtastet, und zweitens das Messer AUCH pinch distorsion macht - einfach umgekehrt. Sobald es aus der Nullposition bewegt wird, ändert es seine virtuelle Breite, heisst es wird aus der Zugrichtung geshen SCHMALER, und fällt dabei IN die Rille herunter, umso tiefer, je grösser die Auslenkung. Aus diesm grund sind die Verzerrungen nicht mehr linear, nicht berechenbar, treten zeitverschoben auf und sind viel grösser, insbesondere dort, wo es LAUT ist und am meisten Dreck in der Rille steckt, deshalb sind die Laufgeräusche auch höher. Ich hoffe es war verständlich nachzuvollziehen. Es ging also um KLEMMVERZERRUNGEN und war sowieso für die AES. Hat mit Hochtonauflösung nichts zu tun, auch wenn das alle heute schreiben, sonst könnte eine Kugel nicht 40kHz tasten, aber dafür ist die Platte ja gemacht, und Headamps haben sowieso ein Hochtonfilter ausser quadro, damit ja keine höhen Töne überhaupt zum head kommen, damit der nicht ausbrennt. Es schneiden ja alle mit Hochtonanhebung nach RIAA, und der head bekäme zwischen 75 und 200Watt bei 20kHz auf die Spulen!!! Stellt euch dies auf euren Tonabnehmer vor, dann ist alles klar, und deshalb sind die Rückinfos des trackingsignals für Quadro auch viel leiser geschnitten.


Schmale Nadeln haben den NAchteil der notwentig genauen Montage, der schwierigeren Herstellung und den Vorteil geringerer Masse. Wenn sie auf einem System gleicher Geometrie wie die des Heads montiert sind, können sie die Rille auch entsprechend genau abtasten, mit wenig pinch distortion. Dafür ist die Nadelträgerlänge und die Lage entscheidend. Lange Nadelträger ermöglichen geringere Verzerrungen mit schmalen Nadeln als kürzere, weil der Winkelfehler kleiner ist. Dafür sind sie schwerer und teurer, müssen entsprechend steif sein und der Tonabnehmer wird leiser sein als bei einem kurzen Nadelträger, dessen Abtastung entsprechend umgekehrt erfolgen wird. Die Kontaktfläche einer schmalen Nadel variiert permanent wärend der Abtastung, und ist nur im statischen Zustand so wie konstruktiv beabsichtigt. Sobald sie ausgelenkt wird, ändert sich die Kontaktfläche mit der Modulation. Sie ist je nach Stellung grösser oder kleiner als bei einer Kugel, und die Standzeit ist meist geringer bei gleicher Qualität des Diamanten. Je mehr sich die Konstruktion des Tonabnehmers IN DER GEOMETRIE dem Head nähert, desto eher tastet die schmale Nadel korrekter ab mit geringeren Verzerrungen, weniger Versatz und die Standzeit erhöht sich entsprechend, da sich die Kontaktfläche der konstuktiv gewollten des Diamanten annähert und vergrössert. Ich hoffe das war verständlich.

  
Aus diesm Grund ist es falsch einem Nadelschliff Eigenschaften wie "verzerrungsarm", "bessere Geometrie", "beseere/detailliertere Hochtonauflösung" anzudichten. Die Eigenschaften ergeben sich AUSSCHLIESSLICH IM ZUSAMMENHANG MIT DER GESAMMTGEOMETRISCHEN KONSTRUKTION DES TONABNEHMERS. Diamanten haben Eigenschaften wie: Ausrichtung der Diamantstruktur, Schliffgenauigkeit, Oberflächenpolitur, Winkelfehler, Winkelversatz des Schliffs gegenüber der Basis etc. Ein identischer Diamant wird mehr Verzerrungen auf einem kurzen, steil gestellten Nadelträger (konventionelle Konstruktion à la SPU) wie z.B DV17 produzieren, als auf einem längeren Nadelträger, analog eines 9" Tonarmes gegenüber eines 12" Arms.


Schneidstichel Deccas und Ikedas: Die meisten heads haben einen Stichel der annähernd parallel zum Lackmaster liegt, die Erregerstulen liegen nahe über der Schneide und werden von oben in 45°/45° Winkel zur Vertikalen für stereo angesteuert. Der Stichel beschreibt wie ein herkömmlicher Tonabnehmer eine Kreiskallotte mit Radius der Stichellänge von der Schneide zur Aufhängung. Das Zentrum liegt je nach Stichel an unterschiedlichen Orten, die beschriebene Kalotte wird deshalb je nach head anders sein. UNDERSTANDING DECCAS: Wir betrachten ein Decca von der Seite im Schnitt. Der Nadelträger besteht aus einem liegenden Rechteck mit 4 Seiten. Die eine Hälfte bildet der Nadelträger aus Eisen, bestehend aus einer horizontal und parallel zur LP liegenden langen Seite, einem 90° Knick und einer vertikalen kurzen Seite, an welcher am Ende der Diamant steht. Die dritte Seite des Nadelträgers bildet der Zugfaden, der den Diamanten in Position hällt. Er liegt parallal zur LP. Die vierte Seite ist das Systemgehäuse, und zwar die Verbindung zwischen Zugfadenbefestigung und Eisennadelträgerbefestigung. Diese Seite ist starr, die Kombo ein Rechteck. Müsst Ihr halt mal aufzeichnen, falls zu kompliziert beschrieben ist. Diese Konstruktion ist "damn close to reality of a cutterhead's geometry", besser geht's kaum.(geometrisch! bitte...). Also - liegendes Rechteck als Nadelträger. Wir überlappen jetzt ein konventionelles TA-System mit dem Decca, heisst den Nadelträger des SPU Typus über das Decca Rechteck. Wir stellen fest, dass der SPU Typus etwa die DIAGONALE zwischen dem Ort des Diamanten und dem Ort von Eisennadelträger/Systemgehäuse bildet. Surprise surprise...Ortofon hat dies als geometrische Vereinfachung 1958 in MC-Form so zuerst gebaut. Im statischen Zustand ist dies korrekt, im dynamischen aber falsch: Zurück zum Decca und liegendem Rechteck: Bei Auslenkung wird aus dem Recheck ein Parallelogramm. In einem Parallelogramm verändert sich aber die Länge der Diagonale, und deshalb ist jedes herkömmliche System ein Kompromiss, weil die Nadelträgerlänge konstant bleibt. Der Kompromiss ist grösser, wenn der Nadelträger die Diagonale eines Rechtecks bildet, dessen Seitenverhältniss sich 1 nähert (Quadrat) und kleiner, je mehr die Seitenverhältnisse auseinanderdriften. Klar? Es ist also überhaupt nicht möglich auf einem SPU-Typus eine Nadel zu konstruieren, die die Rille identisch abtastet, wie sie geschnitten wurde, völlig egal wieviele Jahrzehnte jemand daran herumtüftelt. Auf dem Decca ist es annähernd möglich, und es darf dann auch eine andere als eine konische mit einer Kugelkalotte am Ende mit kleiner oder gleich radius 17 micron sein, die der Luigi scheinbar favorisiert. Das Decca ist deshalb so empfindlich auf jede Art von Bewegung, seis am System oder am Tonarm, weil das Sysetmgehäuse die eine Seite des Nadelträgers ist, und wenn man das System an den Tonarm schraubt, dieser ein Teil davon wird. Neben 16 millionen anderer Gründe ist es deshalb fragwürdig, ob es sinnig ist ein Zusatzgehäuse aus dem Zubehörmarkt zu kaufen um das Decca dazwischenzuklemmen und es zu ermorden... Decca von vorne: Oben liegt das flachblechstück des Eisennadelträgers, das nach hinten zur Befestigung führt, ist vorne senkrecht nach unten geknickt zum Diamanten, der Faden geht nach hinten. Der Obere Teil des Nadelträgers bildet ein Torsionsblech, heisst es kann um die nach hinten führende Achse verdreht werden, die Achse liegt in der Mitte längs im oberen horizontalen Nadelträger, gleich wie bei einem Head mit Torsionsstab. Wird der Stichel/Diamant nun seitlich 45° ausgelenkt, wird er sich nicht 45° bewegen, sondern auf einem Kreisbogen. Das Zentrum liegt auf der Höhe des Torsionsstabes/Oberer Teil Eisennadelträger, der Radius entspricht der vertikalen Länge des Eisennadelträgers. Die Bewegung ist die eines Pendels oder Fächers in der Frontalsicht. Heisst: Die Schallplatte ist noch nicht mal 45°/45° geschnitten ausser in der Leerrille, und ein SPU-Typus

kann das nicht lesen, weil er keine Torsionsachse in der dafür notwendigen Ebene hat. Es gibt die Möglichkeit, dieses Problem über die Nadelschlifform ansatzweise zu kompensieren, indem die Schliffform die Pendelbewegung mit einbezieht. Hat aber mit Hochtonauflösung wie immer nichts zu tun, sondern mit Kompromissreduzierung eines Konstruktionsfehlers, obwohl ich bezweifle, dass die das überhaupt wissen. Ikeda: Die Konstruktion übersetzt das Decca in ein Mc System. Die geometrischen Verhälnisse sind ziemlich ähnlich, der Nadelträger kann fast identische Bewegungen beschreiben wie der Schneidstichel.


 
...Ikeda. 2.Teil Fortsetzung. Der Nadelträger des Systems besteht aus zwei seitlichen Dämpferarmen, die die Funktion des Torsionsblechs des Deccas übernehmen, zwei Spulen, einem sie verbindenden Aluträger mit Abtastdiamant, einem Zugfaden und dem Gehäuse, das wiederum die starre Rückseite des Rechtecks/Parallelogramms bildet. Es ist also keineswegs so, dass es keinen NAdelträger hat, sogar einen der aus mehreren Teilen besteht.



Die Realität der Fertigung: Deccas und Ikedas sind komplexer im Aufbau, mit vielen möglichen Fehlerquellen. Beim Decca ist es der Eisennadelträger mit dem 90°Bug, beim Ikeda sind es die 2 Dämpferarme, dessen Verhalten identisch sein muss. Für eine Grossserienfertigung ist ein komplexer Aufbau zu vermeiden, und ein optimierter Kompromiss meist die bessere Lösung. Aus diesem Grund hat sich der SPU-Typus trotz kleiner geometrischer Fehler bis heute durchgesetzt. Neben einer in der Serie kontrollierbaren Streuung erlaubt er auch eine vernünftige Reinigung der Abtastnadel und der Generator verschmutzt weit weniger, da er weit von der LP entfernt liegt, ganz im Gegensatz zum Decca Typus. Dafür ist bei diesem die Nadel(-träger) besser geschützt.


Abtastfähigkeit: Hängt im Wesentlichen vom Verhältnis der Bewegten Masse des Nadelträgers/Diamanten, der compliance und der Dynamischen Masse des Tonarmes ab. Ist der Tonarm+Systemgehäuse unendlich leicht, ist die Abtastung zwar möglich, die Ausgangsspannung aber null. Jedes System liest nur die Differenz zwischen dem bewegten Teil und dem Statischen. Ist die Masse der Armkombi null, ist die Differenz null, weil es keine gibt. Ist die Armkombi unendlich schwer, ist die Differenz maximal wie auch die Ausgangsspannung - actio-reactio -. Das x_2 shell ist deshalb sehr schwer und insbesondere für vertikal geschnittene 78rpm Shellacks in Tiefenschrift, damit der Nadelträger gegen eine hohe Masse arbeiten kann, weil dieses sonst keine Ausgangsspannung produzieren kann, analog zu einem Trichtergrammophon mit Direkterregung der Membran.

Ende der Zitate










Einfache, aber aufwendige Kugelherstellung, mit der Oberfräse. Erst werden zwei Schenkel mit Kreissegmenten gefräst, danach kann die Oberfräse, dazwischen gestellt werden. Die Kugel wird mit einer Achse an den Schenkeln befestigt. Jemand dreht die Kugel und jemand hält die Oberfräse. Danach wird die Achse, neu durch die Seite geführt und die Reststücke werden abgefräst.













































Kommentare

  1. Das ist interessant. Würde ich auch mal probieren, jedoch wegen der Lager Ermittlung der "richtigen" Winkel sicher ziemlich aufwendig.

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