MC Tonabnehmer IO I

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Das Moving-Coil-Prinzip wurde als Grundlage für die Entwicklung der Tonabnehmer der IO-Serie gewählt, da es im Vergleich zu anderen Systemen eine höhere Linearität der elektrischen Ausgangsleistung aus den mechanischen Bewegungen der Nadel bietet. Wir untersuchten Moving-Iron-, Moving-Magnet-, Dehnungsmessstreifen-, Elektret- und elektrostatische Generatoren und gingen sogar den ungewöhnlichen Schritt, einen Toshiba-Tonabnehmer zu erwerben, der Leuchtdioden zur Signalgenerierung aus der Rille nutzte. Letztendlich kamen wir jedoch zu dem Schluss, dass die von P. G. A. H. Voigt beschriebene Qualität des Moving-Coil-Systems die besten Gesamtergebnisse liefern würde.

Mechanische Konstruktion

Um die präzise Wiedergabe der auf der Schallplatte gespeicherten Informationen zu gewährleisten, ist es unerlässlich, dass die mechanische Bewegung der Nadel exakt in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Jegliche Störanregungen, die durch Vibrationen im Tonabnehmergehäuse entstehen, müssen eliminiert werden.

Deshalb wurde bei der Konstruktion der Audio Note (UK) Tonabnehmer besonderes Augenmerk auf die Steifigkeit und strukturelle Integrität des Gehäuses gelegt und darauf geachtet, dass die gewählte mechanische Konstruktion ein absolutes Minimum an Resonanzenergie speichert, welche das vom abgespielten Tonträger abgeleitete Signal beeinträchtigen würde.

Die mechanische Integrität des Tonabnehmergehäuses wurde bisher nicht ausreichend berücksichtigt. Daher leiden alle anderen Tonabnehmer stark unter Klangverfärbungen, die durch interne Resonanzen und/oder im Gehäuse gespeicherte Energie entstehen.

Um die für die IO-Tonabnehmer erforderliche außergewöhnliche mechanische Integrität zu erreichen, wurden alle Aspekte der Gehäusekonstruktion neu bewertet, um stehende Wellen zu minimieren und resonierende Lufteinschlüsse im Inneren zu eliminieren.

Die Vorteile einer optimalen mechanischen Konstruktion wären verloren, wenn die gesamte Einheit nicht fest im Tonarm montiert werden könnte. Daher wurde eine möglichst große Montagefläche geschaffen und bis zu sechs (6!) Schrauben zur Befestigung des Tonabnehmers am Headshell vorgesehen.

Magnetkreis

Nachdem die mechanische Montage perfektioniert war, wurde dem Magnetkreis besondere Aufmerksamkeit gewidmet.

Zahlreiche Tests mit verschiedenen Materialien und Konfigurationen ergaben, dass unterschiedliche Magnetmaterialien einen subtilen Einfluss auf die wahrgenommene Klangqualität haben.

Weitere umfangreiche Forschungen ergaben, dass der optimale Magnetkreis elektromagnetisch erzeugt wird. Dies erfordert jedoch ein separates Gleichstromnetzteil und ist sehr kostspielig. Genau dieses System haben wir in unserem Flaggschiff-Moving-Coil-Tonabnehmer – dem IO Limited – eingesetzt, der eine unvergleichliche Leistung bietet. Für den IO I und IO II wählten wir jedoch das nächstbeste Magnetmaterial, AlNiCo, und für den IO Gold eine Kombination aus AlNiCo und Permadure.

Drahtmaterial

Aufgrund der niedrigen Impedanz und der sehr geringen Ausgangsleistung des IO I ist es unerlässlich, die Anzahl der elektrischen Verbindungen entlang des Drahtes auf ein Minimum zu beschränken und einen Draht von höchstmöglicher Qualität zu verwenden. Daher haben wir uns für unseren speziell angefertigten Audio Note (UK) 99,99 % reinen Silberdraht entschieden. Der Spulendraht reicht bis zu den Ausgangsklemmen, wodurch unnötige Verbindungen vermieden werden.

Nadelträger, Material und Design

Die Qualität eines Tonabnehmers hängt maßgeblich vom Design und der Konstruktion des Nadelträgers ab. Zahlreiche Materialien wurden untersucht: Bor, Beryllium, Saphir, Diamant und Titan. Alle außer Titan wurden aufgrund von Mängeln in einem oder mehreren Bereichen in der Endanalyse ausgeschlossen.

Für die präzise Übertragung der Nadelbewegung auf die Spule ist eine maximale Steifigkeit des Nadelträgers und der Abtastnadel unerlässlich, um unerwünschte Vibrationen durch Biegung oder Verwindung zu vermeiden.

Als optimales Material für den Nadelträger erwies sich ein extra dickwandiges, leicht konisches Titanrohr, dessen Konizität sowohl außen als auch innen liegt, da dies die mit Abstand größte Steifigkeit gewährleistet.

Ein weiterer Vorteil dieses Materials ist die Möglichkeit, einen längeren Nadelträger zu verwenden, wodurch dessen Auslenkung deutlich reduziert wird. Dies hat drei wesentliche Vorteile:

1) Der Abtaststift kann komplexe, stark modulierte Rillen leichter abtasten.

2) Die daraus resultierende geringere Spulenbewegung reduziert die Nichtlinearität des Magnetfelds, sodass sich das Feld weniger stark „biegt“.

3) Die Dämpfung kann reduziert werden, da die Abtaststiftbewegung leichter zu kontrollieren ist.

Dämpfung

Wie bereits erwähnt, ist die Dämpfung des Nadelträgers von entscheidender Bedeutung. Ist sie zu hoch, klingt der Tonabnehmer dumpf, da ein Großteil der vom Schallplattenmaterial absorbierten Energie im Dämpfer absorbiert wird, anstatt die Spulen zu erreichen. Dadurch wird die Effizienz der Energieübertragung von der Schallplatte (als Schwingungsenergie) zum Tonabnehmer (als elektrische Energie) reduziert.

Umgekehrt führt eine zu geringe Dämpfung dazu, dass der Nadelträger unkontrollierte Auslenkungen ausführt, was unerwünschte Verzerrungen und Abtastprobleme zur Folge hat.

Umfangreiche Experimente führten zur Entwicklung eines präzisen Butylkautschuk-Dämpfers, der einen breiten Betriebstemperaturbereich und minimale Hystereseeffekte bietet. Die Spannung des Dämpfers ist zudem einstellbar und ermöglicht so eine sehr genaue Justierung der individuellen Aufhängung jedes Tonabnehmers.

Die Wahl der Nadel

Die Montage wird schließlich mit einer massiven Diamantnadel abgeschlossen. Es wurden immense Anstrengungen unternommen, um die bestmögliche Lösung für diese entscheidende Schnittstelle zum Kunststoff zu finden. Da wir mit den Angeboten der verschiedenen Nadelhersteller weltweit letztendlich unzufrieden waren, beauftragten wir 1995 ein Unternehmen mit der Entwicklung eines Verfahrens, das es ermöglichte, ein perfektes, natürliches Achteck auf einem Diamanten zu schleifen und zu polieren, der weniger als halb so groß war wie die nächstbeste, damals verfügbare Alternative und so präzise wie die besten chirurgischen Instrumente für Augen- und andere Feinoperationen. Dies ist unseres Wissens nach bis heute der feinste Diamant, der in Tonabnehmern verwendet wird.

Die Vorteile gegenüber Standarddiamanten in anderen Tonabnehmern lassen sich kurz wie folgt zusammenfassen: bessere Abtastung hoher Frequenzen, geringeres Oberflächenrauschen, geringerer Plattenverschleiß, längere Nadellebensdauer, geringere Nadelmasse und niedrigere Auflagekraft.

Der Abtaststift wird zunächst durch den Nadelträger fixiert und anschließend mit einem Einkomponenten-Epoxidharz verklebt, das etwa drei Stunden aushärten muss.

Testverfahren

Nach der Montage wird jedes Tonabnehmersystem einer Reihe von Tests unterzogen. Einer dieser Tests beinhaltet einen schnellen dynamischen Frequenzdurchlauf mit hoher Amplitude. Dieses Verfahren deckt eventuelle Mängel des Tonabnehmersystems auf. Für dieses Verfahren, das exklusiv von Audio Note (UK) durchgeführt wird, mussten spezielle Testgeräte und Testschallplatten entwickelt werden.