Auflagekraft - Antiskating - Nadelnachgiebigkeit - effektive Masse (rein technische Diskussion!)

  • eine Frequenz setzt nach meinem Verständnis immer eine Bewegung voraus, ein statischer Zustand schließt aber per Definition eine Bewegung aus...

    Die korrekte, vollständige Formulierung wäre gewesen, dass die statische Compliance (etwas) größer als die dynamische Compliance bei 10Hz ist.

    Erst bei der Bewegung der Nadel muss nicht nur Kraft entgegen der Federkraft aufgewendet werden, sondern auch gegen die Reibung des Dämpfungsgummis. Dadurch brauche ich bei der dynamischen Compliance mehr Kraft für die gleiche Auslenkung.

    Wogegen "reibt" der "Dämpfungs"-Gummi denn? Hier geht es ja um innere Reibung, die eben genau zur Viskoelastizität gehört.

    Eine Abhängigkeit von der Frequenz, wie immer wieder behauptet , aber nie mit Quellen belegt wird, ist mir nach wie vor ein völliges Rätsel. Wenn die dynamische Compliance bei 100 Hz gegenüber (was jetzt?) 10Hz bereits um ein vielfaches größer ist, wie verhält es ich dann bei 1000Hz oder 10kHz ...? da geht mir gedanklich sehr schnell die zur Verfügung stehende Auflagekraft aus...

    Zu dem Thema findet man halt wenig (genauer: nichts) in der Audio-"Fach"-Presse. Mehr findet man heute z.B. da, wo sich mit Schwingungsdämpfung beschäftigt wird. Nur als Beispiel eine Dissertation:


    http://www.fzd.tu-darmstadt.de…2_Stretz_Dissertation.pdf


    Seite 35, Abb. 3.8., "Frequenz- und Amplitudenabhängigkeit von Elastomerlagereigenschaften"


    Mit der kleinen Auflagekraft, mit der man z.B. 50µm bei 100Hz abtasten kann, kann man in der Regel ein TA-System auch nicht betreiben. Bei hohen Frequenzen kommt dann noch die Kraft dazu, die zum Beschleunigen der effektiven Nadelmasse benötigt wird.

    ...und wie zum Teufel misst Denon eine dynamische Compliance-Kraft bei 100 Hz?

    Die einzige mir bekannte Methode ist, bei bekannten Massen durch Ermittlung der Resonanzfrequenz die Compliance zu berechnen.

    In dem sie die minimale Auflagekraft bestimmen, die zum Abtasten einer 100Hz Seitenschrift mit z.B. 50µm Amplitude benötigt wird und die von mir genannte Formel anwenden. Aus dem Kopf könnte ich die Ullstein Hifi Test LP nennen, die einen entsprechenden Track hat und im Text die Methode und die genannte Formel dazu nennt.

    wo ist denn in dieser Formel die Frequenz?, wenn sie eine Rolle spielt muss sie auch in der betreffenden Formel ein Faktor sein...

    In die Formel wird die frequenzabhängige dynamische Compliance C_dyn für die abgetasteteFrequenz eingesetzt bzw. es ergibt sich umgekehrt C_dyn bei der abgetasteten Frequenz.


    Mein Bedarf, mich zu diesem Thema herumzustreiten, ist übrigens null.

  • Ganz einfach: Daraus ergibt sich direkt die Abtastfähigkeit bei tiefen Frequenzen zu A=C_dyn*F. A ist dabei die Amplitude einer Rille in Seitenschrift die bei einer Auflagekraft F gerade noch verzerrungsfrei abgetastet wird.

    Echt jetzt? Das ergäbe beim guten alten Denon DL103 sagenhafte 125µm...:/

    Das haut auch so rein logisch betrachtet gar nicht hin: die dyn. Nadelnachgiebigkeit ist ja nur zum Teil vertikal, die Auflagekraft ist aber zu 100% vertikal. Da müßte also wenn dann noch ne Winkelfunktion mitspielen... war das jetzt der Sinus oder der Cosinus?? <X


    Gruß

    Andreas

    Die Natur ist zwar nicht unfehlbar, doch hält sie stets an ihren Fehlern fest. (Saki)


    Optimist: "Geil, schon Mittwoch.",
    Pessimist: "Scheiße, erst Mittwoch.",
    Realist: "Noch 8252 Arbeitstage bis zur Rente."

  • Aus dem Kopf könnte ich die Ullstein Hifi Test LP nennen, die einen entsprechenden Track hat und im Text die Methode und die genannte Formel dazu nennt.

    Die habe ich auch noch. Ich vermute, dass Denon und die anderen ihre Systeme irgendwann mal genauso gemessen haben.


    Mein Bedarf, mich zu diesem Thema herumzustreiten, ist übrigens null.

    Nur zu verständlich!

  • Eine Abhängigkeit von der Frequenz, wie immer wieder behauptet , aber nie mit Quellen belegt wird, ist mir nach wie vor ein völliges Rätsel.

    Schon mal an die Massenträgheit der Schwingeinheit gedacht? Die spielt da meiner bescheidenen Einschätzung nach ganz sicher auch mit...


    Gruß
    Andreas

    Die Natur ist zwar nicht unfehlbar, doch hält sie stets an ihren Fehlern fest. (Saki)


    Optimist: "Geil, schon Mittwoch.",
    Pessimist: "Scheiße, erst Mittwoch.",
    Realist: "Noch 8252 Arbeitstage bis zur Rente."

  • Echt jetzt? Das ergäbe beim guten alten Denon DL103 sagenhafte 125µm...:/

    Das haut auch so rein logisch betrachtet gar nicht hin: die dyn. Nadelnachgiebigkeit ist ja nur zum Teil vertikal, die Auflagekraft ist aber zu 100% vertikal. Da müßte also wenn dann noch ne Winkelfunktion mitspielen... war das jetzt der Sinus oder der Cosinus?? <X


    Gruß

    Andreas

    Bei 100Hz (NICHT bei 300/315 Hz) ist das so unrealistisch nicht. Schon mal eine LP unter der Lupe angeschaut?


    Um die Formel zu verstehen, muss man ein Kräfteparallelogramm aufzeichnen. Ich habe das (für mich) vor vielen (ca. 15) Jahren mal gemacht:


    Die laterale dynamische Nadelnachgiebigkeit kann gemessen werden, indem man die Auflagekraft bestimmt, die gerade ausreicht, um eine bestimmte Amplitude (Auslenkung in Mikrometern) in Seitenschrift (=Monosignal) verzerrungsfrei abzutasten. Die dynamische Nadelnachgiebigkeit C_dyn ist dann:

    C_dyn = A/F

    mit F=Auflagekraft und A=Auslenkung.


    Warum das so ist sieht man, wenn man sich die Kräfte in der Rille ansieht, und zwar im Moment maximaler Nadelauslenkung und in dem Grenzfall, dass die die Nadel gerade beginnt, den Kontakt zur Rille auf einer Rillenflanke zu verlieren:


    Cdyn.png



    Rechts (in blau) ist dieser Fall gezeichnet. Weil wir an der beschriebenen Grenze sind, wirkt die Auflagekraft F_V nur noch an einer Rillenflanke. Auf die Rillenflanke wirkt weiterhin die Kraft F_H ; das ist die Gegenkraft zu der Kraft, die die Nadel auslenkt. Wenn diese beiden Kräfte gleich groß sind, ist die resultierende Kraft F_res genau senkrecht zur Rillenoberfläche und die Nadel hebt gerade nicht ab. Wegen der Gleichheit von F_H und F_V kann man in diesem Grenzfall C_dyn mit der Auflagekraft F_V berechnen.

    Links (in rot) ist der Fall gezeichnet, dass die horizontale Kraft F_H , welche zur Nadelauslenkung benötigt wird, größer als die Auflagekraft F_V ist. Die resultierende Kraft auf die Rille ist nicht senkrecht zur Rillenoberfläche, sondern hat eine Komponente, welche die Nadel aus der Rille heraus bewegt - es kommt zu Abtastverzerrungen.

    Wenn F_H < F_V, dann wird die Nadel einfach nur fester in die entgegensetzte Rillenflanke gedrückt, was nicht zu Abtastverzerrungen führt.

  • Aus dem Kopf könnte ich die Ullstein Hifi Test LP nennen, die einen entsprechenden Track hat und im Text die Methode und die genannte Formel dazu nennt.

    Die habe ich auch noch. Ich vermute, dass Denon und die anderen ihre Systeme irgendwann mal genauso gemessen haben.

    könnte mir möglicherweise einer von euch diesen Text abfotografieren und zukommen lassen, bzw. hier posten. Es geht mir hierbei tatsächlich um die Klärung des Sachverhaltes.

    Mein Bedarf, mich zu diesem Thema herumzustreiten, ist übrigens null.

    nun sei doch nicht gleich so empfindlich...es geht doch nicht um Streitereien, sondern um eine fachliche Diskussion und Austausch von Informationen. Übrigens danke für den Link #172

    Die laterale dynamische Nadelnachgiebigkeit kann gemessen werden, indem man dieAuflagekraft bestimmt, die gerade ausreicht, um eine bestimmte Amplitude (Auslenkung inMikrometern) in Seitenschrift (=Monosignal) verzerrungsfrei abzutasten. Die dynamischeNadelnachgiebigkeit C_dyn ist dann:

    C_dyn = A/F

    mit F=Auflagekraft und A=Auslenkung.

    so einfach ist das nicht, weil dabei die "Skatingkraft" auch noch eine gewisse Rolle spielt, indem sie unterschiedliche Auflagerkräfte auf die Rillenflanken bewirkt, die wiederum leider nicht genau bekannt sind und daher auch nicht exakt kompensiert werden können. Außerdem spielt hierbei auch die Resonanzfrequenz des Systems ( ich meine jetzt den Faktor der Trägheit des Tonarms) eine Rolle, da diese Resonanzfrequenz und die anregende Frequenz überlagert werden. Sprich, es macht einen Unterschied ob die 100Hz mit z.B. 7Hz überlagert werden oder mit z.B. 14Hz.


    Ich unterstelle daher, dass bei diesen Testaufbauten, die Streuung der Ergebnisse relativ hoch ist und daher nur recht ungenaue Ergebnisse zulassen.


    Jetzt, wo klar ist, dass der Gummi eine sich mit der Frequenz verändernde Steifigkeit aufweist, bleibt immer noch die Frage wie stark die Steifigkeit mit weiter zunehmender Frequenz ansteigt und vor allem, wie sich die Steifigkeit verhält, wenn sich, wie bei Musikmaterial üblich, viele Frequenzen, von ca. 40 bis ca. 15000Hz gleichzeitig vorhanden sind.


    ich finde das Thema sehr spannend, leider hier sehr weit :off:. Mal sehen, wie weiter diskutiert wird, vielleicht lohnt es sich, die betreffenden Beiträge in einen eigenen Thread auszulagern.


    Gruß,


    Rainer

  • Ich habe den kompletten Begleittext der oben genannten Ullstein Musik "Hifi Test" eingescannt und ein 10-seitiges PDF generiert. (War etwas knifflig, aber man kann alles lesen.)


    Wenn es einen neuen Thread gibt "Auflagekraft - Antiskating - Nadelnachgiebigkeit - effektive Masse (rein technische Diskussion!)" würde ich das Dokument anhängen.

  • so einfach ist das nicht, weil dabei die "Skatingkraft" auch noch eine gewisse Rolle spielt, […]


    Ich unterstelle daher, dass bei diesen Testaufbauten, die Streuung der Ergebnisse relativ hoch ist und daher nur recht ungenaue Ergebnisse zulassen.

    Ja, mit einer Messplatte und einem gekröpften Tonarm wird man da locker bei (geschätzten) ±25% sein, was aber nicht besonders kritisch ist. Ansonsten gab es auch Messkoppler, z.B. Bruel & Kjaer. Und als armer TA-Hersteller in großer Messnot würde mir wahrscheinlich auch einfallen, das mit einem ungekröpften Tonarm zu messen, der an der Messtelle genau tangential zur Rille steht.


    Ich hatte versucht darzustellen, warum überhaupt die dynamische Compliance bei z.B. 100Hz eine Bedeutung hat (weil danach gefragt wurde). Und die Bedeutung ist eben die, dass diese Größe die Abtastfähigkeit bei tiefen Frequenzen und damit die notwendige Auflagekraft bestimmt. Deshalb braucht ein Denon DL103 mehr Auflagekraft als ein Shure V15V. Und dieser Zusammenhang steckt in der genannten Formel.


    Betreibt man das System bei einer höheren Auflagekraft als die minimal notwendige Auflagekraft aufgrund der Nadelnachgiebigkeit (was die Regel ist), dann muss sich daraus natürlich nicht eine exakt proportional höhere Abtastfähigkeit ergeben, denn es gibt natürlich noch andere Faktoren, und sei es nur, dass die Aufhängung ab einer bestimmten Amplitude schlicht "am Anschlag" ist. Das hätte ich gestern noch zum DL103 mit 125µm schreiben sollen …


    Bleibt noch die Frage der vielen Frequenzen und Amplituden im Musiksignal und ihr Einfluss auf Aufhängung und Abtastfähigkeit. Deshalb und weil es mehr als nur die Begrenzung der Abtastfähigkeit durch die Nadelnachgiebigkeit gibt, muss (oder sollte …) die Auflagekraft so groß sein, dass die Nadel unter allen real auftretenden Bedingungen nicht den Kontakt zu beiden Rillenflanken verliert.


    Aber, wie bereits festgestellt: Wir sind OT.


    Gruß


    Thomas

  • Hallo Sauron,


    wie hast du die Seiten gescannt?? Als Bilder und dann als PDF Exportiert? Schau mal wie groß eine einzelne Seite ist von der Auflösung her. Evtl schickst mir die Einzelseiten und ich mache diese in Photoshop kleiner.

  • Ich habe alle 10 Seiten in ein PDF (nicht ganz 1 MB) gescannt. Leider kann ich die nicht mehr trennen. Auch ein RAR-File wird nicht akzeptiert.


    Was ich machen kann, dieses PDF an jemanden schicken, der es dann - wie auch immer - verkleinert.


    Auf nochmal scannen habe ich keinen Bock.:sorry:

  • Was ich machen kann, dieses PDF an jemanden schicken, der es dann - wie auch immer - verkleinert.

    Bitte frag mich per Email-Benachrichtigung nach meiner Email-Adresse und schick' mir dann das PDF. Ich wollte dich schon kontaktieren – geht aber nicht …


    Gruß


    Thomas

  • So, hier kommt das PDF mit dem Text zur Messplatte. Den Teil mit Musikbeispielen und Laustprechertests habe ich weggelassen.


    Als Ausschnitt hier noch der Text zur dynamischen Compliance:


    ullstein_c_dyn.jpg


    Ich stelle beruhigt fest, dass mein Gedächtnis noch halbwegs funktioniert …


    Hinweis: In meiner Formel war A die Amplitude und F die Auflagekraft. Hier ist A die Auflagekraft.


    Gruß


    Thomas


    Ullstein-Hifi-Test.pdf

  • Zwei Anmerkungen:


    1. In dem von paschulke2 gezeigten Ausschnitt findet sich ein indirekter Hinweis auf die bereits von mehreren erwähnte Faustformel:


    C(100 Hz) ~= 2 * C(10 Hz)


    ~= soll "ungefähr gleich" bedeuten. Nach meinen Beobachtungen variert der Faktor 2 in Abhängigkeit vom Tonabnehmer um +/- 0,5.

    Mehrere Denon DL-103 habe ich mittels Testplatten auf ca. 12 µm/mN bezogen auf 10 Hz geschätzt. In einem englischen HiFi-Artikel wurden mal 13 µm/mN erwähnt.


    2. Im PDF findet sich auch ein Verfahren wie man korrekt die Auflagekraft und de Antiskatingeinstellung ermittelt.


    Dies ist vor allem in zwei Fällen interessant:

    a) Man hat keinerlei Herstellerangaben.

    b) Die Herstellerangaben weisen einen sehr großen Bereich (z. B. 10 - 20 mN) aus.


    Ich habe dieses Verfahren wiederholt mit wechselhaften Erfolg angewendet.