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Hintergrund

Gleichlauf beim Plattenspieler: warum das Motornetzteil entscheidend ist

Mechanisch betrachtet hat ein Plattenspieler nur eine Aufgabe: die Schallplatte exakt mit der richtigen Geschwindigkeit zu drehen, ohne die geringste Schwankung. Das klingt einfach. Tatsächlich ist es einer der anspruchsvollsten Aspekte der analogen Wiedergabe, und das Motornetzteil spielt dabei eine oft unterschätzte Rolle.

Was das Ohr hört

Ein Drehzahlfehler kann zwei sehr unterschiedliche Formen annehmen.

• Ein konstanter Fehler: Der Plattenspieler läuft etwas zu schnell oder zu langsam, und das ganze Stück klingt leicht zu hoch oder zu tief. Eine Abweichung von 1 % entspricht etwa 17 Cent, also einem Sechstel Halbton: für ein musikalisches Gehör wahrnehmbar, vor allem wenn man zur Platte ein Instrument spielt oder sie mit einer anderen Quelle vergleicht.
• Drehzahlschwankungen: weit störender, denn das Ohr reagiert sehr empfindlich auf eine Tonhöhe, die sich bewegt. Man unterscheidet Wow (Jaulen), langsame Schwankungen, oft an die Umdrehung von Teller oder Pulley gekoppelt, die als wabernde Tonhöhe bei gehaltenen Tönen hörbar werden (Klavier, Stimme, Streicher); und Flutter (Wimmern), schnellere Schwankungen, die selten als Tonhöhenänderung wahrgenommen werden, sondern eher als weniger klarer, unruhigerer Klang und ein weniger stabiles Stereobild.

Wie man sie misst

Die klassische Messung verwendet eine Messplatte mit einer festen Frequenz, meist 3150 Hz nach den Normen DIN und IEC. Ein Analysator verfolgt die Schwankungen dieser Frequenz während der Wiedergabe und ermittelt daraus die Gleichlaufschwankungen, angegeben in Prozent und bewertet, um die Empfindlichkeit des Gehörs abzubilden. Sehr gute Plattenspieler erreichen Werte im Bereich weniger Hundertstel Prozent.

Die mittlere Drehzahl lässt sich dagegen einfach mit einer Stroboskopscheibe oder einer passenden App prüfen. Achtung: Eine Schallplatte, deren Mittelloch nicht exakt zentriert ist, erzeugt ihre eigene Schwankung, einmal pro Umdrehung, unabhängig von der Qualität des Plattenspielers.

Die Antriebskette eines Riemenlaufwerks

Bei einem Plattenspieler mit Riemenantrieb dreht der Motor einen Pulley, der Pulley treibt einen Riemen an, und der Riemen treibt den Plattenteller. Diese Entkopplung ist eine Stärke: Der Riemen filtert einen Teil der Motorvibrationen, und die Trägheit eines schweren Tellers glättet kleine Unregelmäßigkeiten von einer Umdrehung zur nächsten.

Doch diese Filterung hat Grenzen. Eine Motorvibration, die den Riemen passiert, landet im Plattenteller und damit unter der Abtastnadel. Und ein langsamer oder konstanter Drehzahlfehler wird niemals „gefiltert“: Der Teller dreht sich am Ende immer mit der Geschwindigkeit, die der Motor vorgibt.

Die Rolle des Motornetzteils

Die meisten Plattenspieler mit Riemenantrieb verwenden einen Wechselstrom-Synchronmotor. Seine Besonderheit: Seine Drehzahl wird durch die Frequenz des speisenden Stroms bestimmt, nicht durch dessen Spannung. Alles, was dieses Signal beeinflusst, wirkt sich also direkt auf die Drehung aus.

• Die Netzfrequenz ist nicht perfekt. Sie schwankt ständig leicht um 50 Hz (bzw. 60 Hz, je nach Land). Ein direkt am Netz betriebener Motor folgt diesen Schwankungen.
• Die Kurvenform des Netzes ist verzerrt. Die Geräte im Haushalt verformen die Sinuskurve des Netzes. Diese Oberwellen äußern sich als Vibrationen im Motor, die über den Riemen bis zum Plattenteller gelangen können.
• Die Phasenverschiebung ist nur ungefähr. Ein Zweiphasenmotor benötigt zwei um eine Viertelperiode versetzte Signale. Erzeugt ein einfacher Kondensator diesen Versatz, ist er nur annähernd richtig und ändert sich mit Bauteiltoleranz und Temperatur: Das Drehmoment des Motors wird über jede Umdrehung ungleichmäßig.

Ein eigenes Netzteil löst diese Probleme, indem es sein eigenes Signal erzeugt, statt das Netzsignal zu übernehmen: einen sauberen Sinus mit einer aus einem Quarz abgeleiteten Frequenz und einer exakten Phasenverschiebung zwischen den Phasen. Außerdem lässt sich die Spannung anpassen: Ein Motor braucht zum Anlaufen Drehmoment, aber deutlich weniger, sobald der Teller seine Drehzahl erreicht hat, und ihn mit genau dem Nötigen zu betreiben, verringert seine Vibrationen. Schließlich ermöglicht es die elektronische Umschaltung der Geschwindigkeit, ohne den Riemen auf dem Pulley umzulegen.

Offener oder geschlossener Regelkreis

Ein Quarznetzteil liefert dem Motor eine perfekte Frequenz. Dennoch kann der Teller von der richtigen Drehzahl abweichen: Der Riemen rutscht minimal und altert, die Abtastnadel bremst die Platte je nach Rillenmodulation mehr oder weniger stark, die Lagerreibung ändert sich mit der Temperatur. Das Netzteil weiß davon nichts: Es arbeitet in einem offenen Regelkreis (Steuerung).

Eine Regelung im geschlossenen Regelkreis ergänzt einen Sensor, der die tatsächliche Drehzahl des Tellers misst und das Signal laufend korrigiert. Die Herausforderung besteht dann darin, sanft zu korrigieren: Eine zu nervöse Regelung würde selbst Drehzahlschwankungen erzeugen, also genau das, was man beseitigen will.

Plattenspieler mit mehreren Motoren

Manche High-End-Plattenspieler verwenden zwei oder sogar mehr Motoren, um die Antriebsarbeit für einen sehr schweren Teller zu verteilen. Dann müssen die Motoren perfekt zusammenarbeiten: Sind sie nicht in Phase, arbeiten sie über den Riemen gegeneinander, was Vibrationen erzeugt und den Riemen vorzeitig verschleißt. Der elektrische Abgleich der Motoren untereinander wird zu einer eigenständigen Einstellung.