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Schneidkennlinie Als engl meist recording curve bezeichnet man jene Kurve in einem Pegel Frequenz Diagramm die zeigt wie

Schneidkennlinie

Als Schneidkennlinie (engl. meist: recording curve) bezeichnet man jene Kurve in einem Pegel-Frequenz-Diagramm, die zeigt, wie eine Tonaufnahme verändert werden muss, um eine Schallplatte schneiden zu können.

Technischer Hintergrund Bearbeiten

Die ersten Schellackplatten wurden mit Stahlnadeln oder Kristalltonabnehmern abgespielt. Die Amplitude der Nadelauslenkung entsprach direkt der Amplitude (Lautstärke) des aufgezeichneten Tones. Für eine gleiche Lautstärke über den gesamten Frequenzbereich („linearen Frequenzgang“) mussten die Amplituden also annähernd gleich sein. Auch die Schneidapparaturen bei der Aufzeichnung waren solche Schallwandler mit konstanter Amplitude.

Mit Einführung der elektrischen Tonaufzeichnung wurden elektromagnetische Schneidköpfe verwendet. Bei diesen ist der Pegel des aufgezeichneten Signales aber proportional der Geschwindigkeit oder „Schnelle“ des Schneidstichels und damit abhängig vom Produkt aus Amplitude mal Frequenz (Tonhöhe). Für gleichen Pegel musste die Amplitude bei niedrigen Frequenzen größer sein, bei hohen Frequenzen jedoch kleiner. Bei der Wiedergabe werden ebensolche Schallwandler mit konstanter Schnelle eingesetzt.

(Anm.: Der Ausdruck „Schnelle“ ist etwas unglücklich, hat sich aber im Schallplatten-Kontext eingebürgert. Nicht zu verwechseln mit Schallschnelle!)

Die Erweiterung des aufgezeichneten Frequenzbereiches durch neue Mikrofone zeigte bald Grenzen auf: die niedrigsten Frequenzen hätten mit so großer Amplitude aufgezeichnet werden müssen, dass für den Schneidstichel Gefahr bestand in die benachbarte Rille hineinzuschneiden. Es war daher erforderlich, das Tonsignal über eine Schneidkennlinie anzupassen.

Im Lauf der weiteren technischen Entwicklung wurden aus den Schneidkennlinien immer komplexere Kurven, in denen Bereiche konstanter Amplitude und konstanter Schnelle miteinander sinnvoll kombiniert wurden. Ebenso komplex wurden die Kurven für die Wiedergabeentzerrung, die aus mehreren verschachtelten elektronischen Filtern aufgebaut sind.

Funktionsweise Bearbeiten

Indem der Aufnahmepegel bei tiefen Frequenzen (Bässen) abgesenkt wird, kann die Auslenkung des Schneidstichels an den beschränkten Platz zwischen den Rillen angepasst werden. Die Pegelanhebung bei hohen Frequenzen (Höhen) erfolgt im Hinblick auf eine verbesserte Wiedergabe: Wird nämlich bei der Wiedergabe der Pegel wieder abgesenkt, dann wird damit ebenso das Rauschen vermindert.

Beispiel Bearbeiten

RIAA-EQ-Curve rec play

Aus der Abbildung wird verständlich, dass diese technisch notwendige Vor-Verzerrung des Klangbildes bei der Aufnahme (blau) („Pre-Emphasis“) durch eine spiegelbildliche Kurve der Wiedergabeentzerrung (rot) wieder ausgeglichen werden muss. Nur so kann ein linearer Frequenzgang und das ursprüngliche Klangbild wiederhergestellt werden.

(Anm.: Die Abbildung zeigt die Amplitudenverstärkung in Abhängigkeit von der Frequenz, also den Realteil eines Bode-Diagrammes, umgangssprachlich den „Frequenzgang“)

Standardisierung und RIAA-Kurve Bearbeiten

Da jeder Platten-Hersteller seine eigene Schneidkennlinie verwendete, hätten die Hersteller der Abspielgeräte die Wiedergabeentzerrung von bis zu 20 verschiedenen Kennlinien technisch lösen müssen. Dem Wunsch nach einer branchenweiten Norm kam erstmals 1955 der RIAA-Standard für die USA nach. In Europa wurden mit IEC No. 98 (1955) und dem British Standard B.S.1928 (1955) die RIAA-Kurve in nationale Normen übernommen. In Deutschland verzögerten die Bemühungen der TELDEC, die ihren abweichenden Haus-Standard durchsetzen wollte, dies bis 1962. Letztlich wurde auch in den DIN-Normen 45536/7 die RIAA-Kurve übernommen. Damit war der Weg frei für die RIAA-Kurve als weltweiten Standard der gesamten Schallplatten-Branche, der bis heute gültig ist.

Die im obigen Beispiel dargestellte RIAA-Wiedergabekurve wird durch drei Übergangsfrequenzen bei 50,05 Hz, 500,5 Hz und 2122 Hz in vier Abschnitte unterteilt. Diese Übergangsfrequenzen können durch elektronische Filter erreicht werden. Zur Berechnung dieser Filter wird üblicherweise nicht die Frequenz in Hz, sondern die korrespondierende Zeitkonstante in Mikrosekunden verwendet. Technisch korrekt ist die RIAA-Kurve daher durch ihre Zeitkonstanten 3180μs, 318μs und 75μs definiert.

Der Zusammenhang zwischen Frequenz f und Zeitkonstante τ ist gegeben durch .

Diese Abschnitte der Wiedergabekurve, die verlaufend ineinander übergehen, sind wie folgt charakterisiert:

  • Über 2122 Hz: Absenkung des Pegels bei den Höhen und gleichzeitig Absenkung des Rauschens. Konstante Amplitude der Nadel-Auslenkung.
  • 500,5 bis 2122 Hz: annähernd konstante Schnelle.
  • 50,05 bis 500,5 Hz: Anhebung des Pegels bei den Bässen. Konstante Amplitude der Nadel-Auslenkung
  • Unter 50,05 Hz: Begrenzung der Bassanhebung (bass shelving durch Kuhschwanzfilter) um zu verhindern, dass Störgeräusche mit niedriger Frequenz des Plattenspielers oder Tonarmes mitverstärkt werden. Konstante Schnelle

Literatur Bearbeiten

  • Peter Copeland: Manual of Analogue Sound Restoration Techniques. The British Library, 2008
  • F. A. Loescher: Tonabnehmer. In: dhfi – Deutsches High Fidelity Institut (Hrsg.): Einführung in die High-Fidelity und Stereophonie. Verlag G. Braun, Karlsruhe, 1968 – Seiten 25ff
  • Johannes Webers: Tonstudiotechnik: Schallaufnahme und - wiedergabe bei Rundfunk, Fernsehen, Film und Schallplatte. 5. neu bearbeitete und erweiterte Auflage, Franzis Verlag, München 1989, ISBN 3-7723-5525-0
  • Johannes Webers: Tonstudiotechnik. Handbuch der Schallaufnahme und -wiedergabe bei Rundfunk, Fernsehen, Film und Schallplatte. 7. neu bearbeitete und erweiterte Auflage, Franzis Verlag, München 1999, ISBN 3-7723-5526-9
  • Michael Dickreiter, Volker Dittel, Wolfgang Hoeg, Martin Wöhr (Hrsg.), „Handbuch der Tonstudiotechnik“, 8., überarbeitete und erweiterte Auflage, 2 Bände, Verlag: Walter de Gruyter, Berlin/Boston, 2014, ISBN 978-3-11-028978-7 oder e-ISBN 978-3-11-031650-6
  • Peter Zastrow: Phonotechnik. 4. überarbeitete Auflage, Frankfurter Fachverlag, Frankfurt (Main) 1988, S. 270ff, ISBN 3-87234-119-7
  • Fritz Bergtold: Moderne Schallplattentechnik. Taschen-Lehrbuch der Schallplatten-Wiedergabe, Franzis-Verlag, München 1959 (Radiopraktiker-Bücherei)

Weblinks Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. John G. Frayne: History of Disk Recording. AES Intl. Conference, Anaheim, CAL, 1984
  2. John Eargle: Sound Recording. Van Nostrand 1980, S. 280ff
  3. Das sind alle modernen elektrodynamischen und elektromagnetischen Tonabnehmer die nach dem Induktionsgesetz arbeiten
  4. Heinz Graumann: Schallplatten-Schneidkennlinien und ihre Entzerrung, in: FUNKSCHAU 1958, Heft 15, S. 359
  5. NARTB: Lateral Disk Standard – Recording Characteristic, June 1953
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Veröffentlichungsdatum:
Als Schneidkennlinie engl meist recording curve bezeichnet man jene Kurve in einem Pegel Frequenz Diagramm die zeigt wie eine Tonaufnahme verandert werden muss um eine Schallplatte schneiden zu konnen Inhaltsverzeichnis 1 Technischer Hintergrund 2 Funktionsweise 2 1 Beispiel 3 Standardisierung und RIAA Kurve 4 Literatur 5 Weblinks 6 EinzelnachweiseTechnischer Hintergrund BearbeitenDie ersten Schellackplatten wurden mit Stahlnadeln oder Kristalltonabnehmern abgespielt Die Amplitude der Nadelauslenkung entsprach direkt der Amplitude Lautstarke des aufgezeichneten Tones Fur eine gleiche Lautstarke uber den gesamten Frequenzbereich linearen Frequenzgang mussten die Amplituden also annahernd gleich sein Auch die Schneidapparaturen bei der Aufzeichnung waren solche Schallwandler mit konstanter Amplitude Mit Einfuhrung der elektrischen Tonaufzeichnung 1 wurden elektromagnetische Schneidkopfe verwendet 2 Bei diesen ist der Pegel des aufgezeichneten Signales aber proportional der Geschwindigkeit oder Schnelle des Schneidstichels und damit abhangig vom Produkt aus Amplitude mal Frequenz Tonhohe Fur gleichen Pegel musste die Amplitude bei niedrigen Frequenzen grosser sein bei hohen Frequenzen jedoch kleiner Bei der Wiedergabe werden ebensolche Schallwandler mit konstanter Schnelle 3 eingesetzt Anm Der Ausdruck Schnelle ist etwas unglucklich hat sich aber im Schallplatten Kontext eingeburgert Nicht zu verwechseln mit Schallschnelle Die Erweiterung des aufgezeichneten Frequenzbereiches durch neue Mikrofone zeigte bald Grenzen auf die niedrigsten Frequenzen hatten mit so grosser Amplitude aufgezeichnet werden mussen dass fur den Schneidstichel Gefahr bestand in die benachbarte Rille hineinzuschneiden Es war daher erforderlich das Tonsignal uber eine Schneidkennlinie anzupassen Im Lauf der weiteren technischen Entwicklung wurden aus den Schneidkennlinien immer komplexere Kurven in denen Bereiche konstanter Amplitude und konstanter Schnelle miteinander sinnvoll kombiniert wurden Ebenso komplex wurden die Kurven fur die Wiedergabeentzerrung die aus mehreren verschachtelten elektronischen Filtern aufgebaut sind 4 Funktionsweise BearbeitenIndem der Aufnahmepegel bei tiefen Frequenzen Bassen abgesenkt wird kann die Auslenkung des Schneidstichels an den beschrankten Platz zwischen den Rillen angepasst werden Die Pegelanhebung bei hohen Frequenzen Hohen erfolgt im Hinblick auf eine verbesserte Wiedergabe Wird namlich bei der Wiedergabe der Pegel wieder abgesenkt dann wird damit ebenso das Rauschen vermindert Beispiel Bearbeiten nbsp RIAA EQ Curve rec playAus der Abbildung wird verstandlich dass diese technisch notwendige Vor Verzerrung des Klangbildes bei der Aufnahme blau Pre Emphasis durch eine spiegelbildliche Kurve der Wiedergabeentzerrung rot wieder ausgeglichen werden muss Nur so kann ein linearer Frequenzgang und das ursprungliche Klangbild wiederhergestellt werden Anm Die Abbildung zeigt die Amplitudenverstarkung in Abhangigkeit von der Frequenz also den Realteil eines Bode Diagrammes umgangssprachlich den Frequenzgang Standardisierung und RIAA Kurve BearbeitenDa jeder Platten Hersteller seine eigene Schneidkennlinie verwendete hatten die Hersteller der Abspielgerate die Wiedergabeentzerrung von bis zu 20 verschiedenen Kennlinien technisch losen mussen Dem Wunsch nach einer branchenweiten Norm 5 kam erstmals 1955 der RIAA Standard fur die USA nach In Europa wurden mit IEC No 98 1955 und dem British Standard B S 1928 1955 die RIAA Kurve in nationale Normen ubernommen In Deutschland verzogerten die Bemuhungen der TELDEC die ihren abweichenden Haus Standard durchsetzen wollte dies bis 1962 Letztlich wurde auch in den DIN Normen 45536 7 die RIAA Kurve ubernommen Damit war der Weg frei fur die RIAA Kurve als weltweiten Standard der gesamten Schallplatten Branche der bis heute gultig ist Die im obigen Beispiel dargestellte RIAA Wiedergabekurve wird durch drei Ubergangsfrequenzen bei 50 05 Hz 500 5 Hz und 2122 Hz in vier Abschnitte unterteilt Diese Ubergangsfrequenzen konnen durch elektronische Filter erreicht werden Zur Berechnung dieser Filter wird ublicherweise nicht die Frequenz in Hz sondern die korrespondierende Zeitkonstante in Mikrosekunden verwendet Technisch korrekt ist die RIAA Kurve daher durch ihre Zeitkonstanten 3180ms 318ms und 75ms definiert Der Zusammenhang zwischen Frequenz f und Zeitkonstante t ist gegeben durch f 1 2 p t displaystyle f 1 2 pi tau nbsp Diese Abschnitte der Wiedergabekurve die verlaufend ineinander ubergehen sind wie folgt charakterisiert Uber 2122 Hz Absenkung des Pegels bei den Hohen und gleichzeitig Absenkung des Rauschens Konstante Amplitude der Nadel Auslenkung 500 5 bis 2122 Hz annahernd konstante Schnelle 50 05 bis 500 5 Hz Anhebung des Pegels bei den Bassen Konstante Amplitude der Nadel Auslenkung Unter 50 05 Hz Begrenzung der Bassanhebung bass shelving durch Kuhschwanzfilter um zu verhindern dass Storgerausche mit niedriger Frequenz des Plattenspielers oder Tonarmes mitverstarkt werden Konstante SchnelleLiteratur BearbeitenPeter Copeland Manual of Analogue Sound Restoration Techniques The British Library 2008 F A Loescher Tonabnehmer In dhfi Deutsches High Fidelity Institut Hrsg Einfuhrung in die High Fidelity und Stereophonie Verlag G Braun Karlsruhe 1968 Seiten 25ff Johannes Webers Tonstudiotechnik Schallaufnahme und wiedergabe bei Rundfunk Fernsehen Film und Schallplatte 5 neu bearbeitete und erweiterte Auflage Franzis Verlag Munchen 1989 ISBN 3 7723 5525 0 Johannes Webers Tonstudiotechnik Handbuch der Schallaufnahme und wiedergabe bei Rundfunk Fernsehen Film und Schallplatte 7 neu bearbeitete und erweiterte Auflage Franzis Verlag Munchen 1999 ISBN 3 7723 5526 9 Michael Dickreiter Volker Dittel Wolfgang Hoeg Martin Wohr Hrsg Handbuch der Tonstudiotechnik 8 uberarbeitete und erweiterte Auflage 2 Bande Verlag Walter de Gruyter Berlin Boston 2014 ISBN 978 3 11 028978 7 oder e ISBN 978 3 11 031650 6 Peter Zastrow Phonotechnik 4 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1953 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Schneidkennlinie amp oldid 228600162