Was ist RIAA, MM und MC? Die Kunst des Audios

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Was ist RIAA, MM und MC?

Die Kunst des Audios

Die Buchstabenkombinationen im Titel werden bei erfahrenen Fans sicherlich angenehme nostalgische Erinnerungen an das Ende der 70er Jahre hervorrufen – die Zeit, in der Schallplatten und Geräte für ihre Wiedergabe ihren Höhepunkt erreichten. Da das Interesse an dieser Technik in letzter Zeit wieder aufgetaucht ist, haben wir beschlossen, ein wenig darüber zu sprechen. Was verbirgt sich also hinter der für viele moderne Benutzer mysteriösen Meldung, dass dieses Gerät über einen RIAA-Equalizer-Eingang mit der Möglichkeit zum Anschluss von MM- und MC-Köpfen und einem RUMBLE- oder SUBSONIC-Filter verfügt? Was bedeuten diese Abkürzungen und Namen?

Beginnen wir mit der Geschichte. Der Prototyp der modernen Tonaufzeichnung war die Erfindung der Methode der mechanischen Tonaufzeichnung durch den Franzosen Charles Crome und den Amerikaner Thomas Edison vor 120 Jahren. Darüber hinaus erfand Krom eine Aufzeichnungsmethode und schlug vor, diese Rille in Form einer Spirale auf einer rotierenden Scheibe oder einem rotierenden Zylinder anzubringen, während der Aufzeichnungsschneider entlang der Spur oszillierte. Eine solche Aufzeichnung wird als transversal bezeichnet. Edison schlug eine Methode der Tiefenaufzeichnung vor, bei der der Fräser senkrecht zur Oberfläche des Trägers, also in der Tiefe, oszillierte. Herstellbarkeit, Reinheit der Wiedergabe und einfache Reproduzierbarkeit der Queraufnahme machten sie zur Hauptaufnahmemethode (obwohl später beide Methoden zur Erstellung einer Stereoaufnahme verwendet wurden).

Später erfand der deutsche Wissenschaftler Emil Berliner das Grammophon. Dieses Gerät hatte eine Wiedergabenadel, eine Membran, ihren Halter oder Tonarm und einen akustischen Signalverstärker oder eine Hupe. Ein ähnliches Prinzip kommt bei modernen Plattenspielern zum Einsatz. Berliner erfand auch eine Methode zur Massenproduktion von Schallplatten und schlug vor, für die Herstellung von Kopien ein galvanisches Verfahren zu verwenden. Als Material für Schallplatten schlug Berliner eine Komposition vor, deren Hauptbestandteil Schellackharz war, und die erste Schallplatte wurde 1897 von Victor in Amerika hergestellt.

Diese sehr erfolgreiche Art der Tonaufzeichnung wurde ständig verbessert und erreichte in den 70er und 80er Jahren ihren Höhepunkt. Doch dies war bereits eine Art Abgesang der mechanischen Tonaufzeichnung, da gleichzeitig ein neuer Tonträger, die CD, seinen Siegeszug antrat. Parallel zur Verbesserung der Methode der mechanischen Aufnahme gab es eine Verbesserung bei den Wiedergabegeräten. Beide sind sehr eng miteinander verbunden und haben ihre eigenen, voneinander bestimmten Eigenschaften. Langspielplatten werden auf Basis von Vinylitharzen hergestellt und verfügen mit sehr perfekten Eigenschaften über eine Reihe technologischer Merkmale, die die erforderlichen Parameter des Vorverstärkers bestimmen. Um die große Schwingungsamplitude des Aufzeichnungsschneiders zu begrenzen, den Kontakt mit der Rille zu verhindern und auch um die Aufzeichnungsdichte nicht zu verringern, werden die niedrigeren Frequenzen gedämpft. Und um die Trägheit des Fräsers zu überwinden und den Geräuschpegel zu reduzieren, werden hohe Frequenzen verstärkt. Um den Originalton, also einen linearen resultierenden Frequenzgang, zu erhalten, muss der Frequenzgang des Wiedergabekanals einer Aufnahme natürlich eine inverse Form haben.

Die spezifischen Anstiegs- und Abfallniveaus dieser Eigenschaften während der Aufnahme und Wiedergabe einer Schallplatte hängen von ihrer Rotationsgeschwindigkeit ab, von der es im Laufe der Geschichte vier gab: 77,92; 45,11; 33,33 und 16,66 U/min, derzeit wird jedoch meist nur 33,33 verwendet. Der bereits 1953 eingeführte RIAA-Standard (mit den Anfangsbuchstaben des Namens Record Industry Association of America) legte Standards für die Frequenzabhängigkeit im Bereich von lediglich 30–15000 Hz fest. Die Verbesserung der Qualität von Tonaufzeichnungs- und -wiedergabegeräten sowie die Notwendigkeit, den Frequenzgang im Frequenzbereich unter 30 Hz zu normalisieren, führten 1978 zur Schaffung einer korrigierten und ergänzten Version des Standards mit der Bezeichnung RIAA-78. Im Jahr 1963 wurde die Kennlinie von der International Electrotechnical Commission (IEC) als Norm empfohlen und in die nationalen Normen der meisten Länder aufgenommen, darunter die bekannteste DIN45500 in Deutschland oder GOST 7893-79 in unserem Land. Moderne Verstärkergeräte verfügen in der Regel über einen Korrektor oder, wie man sagt, eine Entzerrungsschaltung für die Aufnahmecharakteristik nach RIAA-Empfehlungen.

Wie viele Exemplare gingen im Streit um Korrekturschaltungen kaputt, deren beste Möglichkeiten heute nur noch in High-End-Geräten zu finden sind! Wenn Sie in einer Standard-HiFi-Anlage einen solchen Teil der Schaltung finden, wird er höchstwahrscheinlich um einen einfachen Doppel-Operationsverstärker herum aufgebaut sein, wenn auch mit anständigen Parametern. Wie aus dem Wiedergabefrequenzgang des RIAA-Equalizers ersichtlich ist, erhalten Niederfrequenzsignale im Vergleich zu Mittelfrequenzen eine deutliche Verstärkung. Der Unterschied an der Frequenzgrenze erreicht 20 dB.

Bei nicht hoher Qualität des Abspielgerätes führt dies natürlich auch zu verstärkten Störungen durch Vibrationen des Drehmechanismus der Schallplatte, die sich in einem unangenehmen Brummen bemerkbar machen, und wenn der Körper des Spielers nicht ausreichend entkoppelt ist von den Lautsprechern kann es zu akustischen Rückkopplungen kommen. Um all diese Probleme zu vermeiden, ist in der Korrekturschaltung oder dahinter ein spezieller Infra-Niederfrequenzfilter enthalten, der bei Frequenzen unter 20–30 Hz mit großer Steilheit (12–18 dB/Oktave) für eine Verringerung der Verstärkung sorgt – der sogenannten RUMBLE- oder SUBSONIC-Filter. Die Verbesserung der Aufnahme ging auch auf den Weg der Verbesserung der Tonabnehmer – Wandler der mechanischen Schwingungen der Nadel in elektrische Signale.

In relativ kurzer Zeit hat sich dieses Gerät von einer einfachen Nadel für einen Phonographen oder ein Grammophon (übrigens nicht nur aus Metall, sondern auch aus speziellen Holzarten hergestellt) zu sehr komplexen elektronisch-mechanischen Produkten entwickelt, viele davon das als eine Art Kunstwerk betrachtet werden kann. Ohne auf komplizierte technische Erklärungen einzugehen, können wir sagen, dass sich moderne Tonabnehmerköpfe im Prinzip der Umwandlung der mechanischen Schwingungen der Nadel in ein elektrisches Signal und in der Physik des Umwandlungsprozesses unterscheiden. Die für uns interessanten Tonabnehmer – Magnetköpfe – werden in Köpfe mit beweglichem Magneten (Moving Magnet) oder MM-Köpfe und Köpfe mit beweglicher Spule (Moving Coil) oder MC-Köpfe unterteilt. Sie haben folgende Vorteile: einen breiten Bereich reproduzierbarer Frequenzen (bis zu 45–50 kHz mit einer Unebenheit von 1–2 dB), geringer Abtrieb (weniger als 15–20 mN), große Flexibilität des Bewegungssystems, gute Hüllkurve die Plattenrille, ausreichende Trennung zwischen den Stereokanälen, deutlich weniger nichtlineare Verzerrungen und vor allem ein unvergleichlich besserer Klang. Die bestehenden Nachteile – geringe Empfindlichkeit, Notwendigkeit eines Korrekturverstärkers, Empfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern – werden durch ihre Vorteile mehr als ausgeglichen.

Die Hauptunterschiede in ihrem Gerät sind wie folgt. Bei MM-Köpfen ist ein Permanentmagnet mechanisch mit der Nadel verbunden, und die elektromechanische Transformation erfolgt aufgrund der Vibrationen der Nadel und des damit verbundenen Permanentmagneten relativ zu den festen Induktoren. Und im MC-Kopf sind Induktoren mechanisch mit der Nadel verbunden und die Umwandlung erfolgt, wenn sie relativ zu einem festen Permanentmagneten schwingen. Technologische Einschränkungen, die bei der Herstellung dieser Köpfe auftreten, bestimmen ihre komparativen Vor- und Nachteile. Der Nachteil beim MM-Kopf besteht darin, dass ein Magnet mit hoher magnetischer Energie und geringer Masse verwendet werden muss, um die Empfindlichkeit des Kopfes und seine obere Grenzfrequenz zu erhöhen, und die daraus resultierende nichtlineare Verzerrung ist höher als bei MC-Köpfen. Ein sehr wichtiger Vorteil des MM-Kopfes ist jedoch der einfache Austausch einer abgenutzten Nadel.

Der Vorteil des MC-Kopfes ist die geringe Masse des Bewegungssystems (und damit die gute Flexibilität) bei geringer nichtlinearer Verzerrung, die Nachteile sind die geringe Empfindlichkeit (aufgrund der begrenzten Anzahl von Spulenwindungen) und, was noch wichtiger ist , die Unmöglichkeit, eine abgenutzte Nadel zu ersetzen. Darüber hinaus sind die Kosten für MC-Köpfe deutlich höher als für MM-Köpfe. Aber in Systemen, bei denen es vor allem auf die Klangqualität ankommt, ist ein MC-Kopf vorzuziehen. Die derzeit zu beobachtende Wiederbelebung des Interesses am vergessenen „Vinyl“ hat einige objektive Voraussetzungen.

Nach Meinung vieler Experten wirkt die digitale Klangverarbeitung der CD zu „kalt“, wie man so sagt, digitaler Klang, im Gegensatz zur Schallplatte, die als wärmer und natürlicher gilt. Auch die Qualität sowohl der Schallplatten selbst als auch der Abspielgeräte steigt. Und in den Produktionsprogrammen einiger namhafter Unternehmen ist eine neue Richtung aufgetaucht – die exakte Reproduktion erfolgreicher Modelle der Vorjahre. Marantz hat beispielsweise eine exakte Kopie des berühmten Model 7-Vorverstärkers herausgebracht, der über drei Korrekturstandards verfügt: RIAA, Old Columbia LP und 78 U/min.

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