Ein Feder-Masse-System im Tonarm
Tonarm und Tonabnehmer bilden mechanisch ein Feder-Masse-System. Die Masse ist die bewegte Masse aus effektiver Armmasse, Tonabnehmer und Befestigungsschrauben, die Feder ist die Nachgiebigkeit des Nadelträgers, die sogenannte Compliance. Wie jedes solche System hat es eine Eigenfrequenz, bei der es besonders leicht ins Schwingen gerät. Die Formel stammt aus der Schwingungslehre: Die Frequenz ist eins durch zwei Pi mal Wurzel aus Masse mal Nachgiebigkeit.
Mit der Masse in Gramm und der Compliance in Mikrometern pro Millinewton, was der älteren Einheit 10⁻⁶ cm/dyn entspricht, wird daraus die bekannte Faustformel: 159 geteilt durch die Wurzel aus Masse mal Compliance. Der Rechner verwendet den genauen Faktor 1000 geteilt durch zwei Pi. Ein Datenblatt nennt die effektive Masse des Arms, das Gewicht des Systems und die Compliance des Abtasters.
Als Zielbereich gelten in der Fachliteratur 8 bis 12 Hertz, oft mit 10 Hertz als Ideal. Liegt die Resonanz tiefer, regen Plattenwellen, Höhenschlag und Trittschall den Arm an, die Nadel springt leichter und Lautsprechermembranen pumpen sichtbar. Liegt sie höher, rückt sie in den Bereich tiefer Musiktöne und kann den Bass verfärben. Unter 7 und über 13 Hertz ist eine Kombination meist ungeeignet.
Kombinationen bewerten und anpassen
Leichte Tonarme passen zu weichen Abtastern mit hoher Compliance, schwere Arme zu harten Systemen mit niedriger Compliance. Viele Moving-Coil-Systeme sind relativ hart und brauchen mittelschwere bis schwere Arme. Leichte, hochnachgiebige Moving-Magnet-Systeme der 1970er- und 1980er-Jahre wurden für sehr leichte Arme entwickelt und erreichen an schweren Armen schnell eine zu tiefe Resonanz.
Japanische Hersteller geben die Compliance häufig bei 100 Hertz an. Dieser Wert ist kleiner als die dynamische Compliance bei 10 Hertz, die für die Resonanzrechnung maßgeblich ist. Ein fester Umrechnungsfaktor existiert nicht; in Fachforen und Tests werden Faktoren zwischen etwa 1,5 und 2 genannt. Der Rechner verwendet den von Ihnen eingetragenen Faktor, prüfen Sie den Wert wenn möglich an Testberichten des Systems.
Liegt die Resonanz knapp zu hoch, hilft zusätzliche Masse am Headshell, etwa schwerere Schrauben oder ein Zusatzgewicht. Liegt sie zu tief, hilft ein leichteres Headshell oder ein anderer Arm. Achten Sie nach jeder Änderung auf Auflagekraft und Antiskating. Mit einer Testschallplatte, die einen Gleitton im tiefen Frequenzbereich enthält, lässt sich die tatsächliche Resonanz am Plattenspieler nachmessen.
Die Herstellerangaben zur effektiven Armmasse beziehen sich manchmal mit und manchmal ohne Headshell. Lesen Sie das Datenblatt genau und zählen Sie das Headshell gegebenenfalls zum Systemgewicht. Die Rechnung ist eine Näherung für die vertikale Resonanz; horizontal kann sie wegen anderer Massenverhältnisse leicht abweichen. Den Zusammenhang von Federsteifigkeit und Kraft zeigt allgemein der Federkraft-Rechner.
Tipps und typische Fehler
Plattenspieler abstimmen.
- Ziel: 8 bis 12 Hz.
- Datenblatt: Masse prüfen.
- Headshell: Mitzählen.
- Testplatte: Nachmessen.
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Häufige Fragen
Welche Resonanzfrequenz ist für einen Tonarm ideal?
Etwa 10 Hz, akzeptabel sind 8 bis 12 Hz.
Was bedeutet die Compliance eines Tonabnehmers?
Sie beschreibt, wie weich der Nadelträger federt, angegeben in µm/mN oder 10⁻⁶ cm/dyn.
Was tun, wenn die Resonanz zu hoch liegt?
Mehr Masse am Headshell oder ein schwererer Arm senkt die Resonanzfrequenz.
Wo finde ich die effektive Masse meines Tonarms?
Im Datenblatt oder der Anleitung des Plattenspielers, bei Altgeräten oft in Testberichten.
Sind MC-Systeme härter als MM-Systeme?
Meist ja; MC-Systeme passen deshalb eher zu mittelschweren bis schweren Armen.
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