Platenspeler

De werking van een platenspeler (of draaitafel) is een puur mechanische aangelegenheid waarbij pas in laatste instantie elektriciteit om de hoek komt kijken. Simpel gesteld bestaat een platenspeler uit diverse onderdelen die er tezamen voor zorgen dat muziek geluisterd kan worden. In dit artikel zal op deze diverse onderdelen in detail worden ingegaan.

Achtereenvolgens worden besproken:

Een draaitafel (of platenspeler)

Chassis

Het chassis van een platenspeler is noodzakelijk om alle onderdelen samen te voegen. In het verleden bestonden er geen open chassis.

Een draaitafel of platenspeler die aan een muur gemonteerd is

De meest elementaire vorm is een houten of kunststofbak waarop en waarin alle onderdelen die genoemd zijn worden gemonteerd. Naarmate de kwaliteit van de spelers beter werd, ontstond de behoefte om de motor te isoleren van het plateau en de arm. En men wilde voorkomen dat contactgeluiden, dus geluiden die niet worden overgedragen via de lucht maar doordat het chassis iets aanraakt, geëlimineerd worden. Daar vallen ook de geluiden onder die de motor maakt. De eerste aanzet was het ontwerpen van een subchassis. Het subchassis kunt u zich voorstellen als een plaat van hout of metaal waar alleen het plateau en de arm aan bevestigd zijn. De bevestiging van de arm kan ten opzichte van het plateau niet bewegen. Los in de kast treffen we een motor aan. Het subchassis wordt meestal opgehangen aan veren, maar kan ook op rubber steunen. Nog steeds gebruikten we een dichte sokkel (zeg maar de voet waarop de draaitafel gemonteerd is).

Alle zichtbare onderdelen van een draaitafel, met een subchassis

Er zijn drie redenen aan te wijzen waarom een volledig open chassis is ontworpen:

Een platenspeler die een open chassis heeft, bestaat uit een enkele plaat waarop het plateau gemonteerd is en de arm. De motor staat vaak naast de speler los op een plank. Het chassis zelf zet men op voeten, veelal met een rubber demping of op spikes. Wie verder gaat plaatst het chassis met arm en plateau op een tweede chassis. De sandwich is nog beter in staat om storende geluiden te voorkomen. Belangrijk is de stijfheid van het chassis. Het plateau dat op een as in een lager draait mag geen millimeter kunnen bewegen ten opzichte van het lager van de pick-up arm. Vandaar dat een modern chassis veelal bestaat uit een dikke plaat MDF of een dikke plaat acrylaat.

Linksboven de snaar, rechts de arm en in het midden het massieve plateau

Plateau

Het plateau van een platenspeler is de drager van de LP. Het plateau bestaat veelal uit een platte schijf gemaakt van aluminium, acryl of een sandwich van acryl en metaal. Een enkele keer is het plateau een assenstelsel met kleine dragers voor de LP. Die ligt dan niet vlak op het plateau, maar heeft slechts kleine draagvlakken.

Plateau’s komen voor in lichte en zware varianten. Van een centimeter dik tot 20 centimeter dik. In wezen maakt het niet uit welke variant de fabrikant kiest, het gaat om het eindresultaat dat bepaald wordt door het samenspel van alle delen van de platenspeler. We zien oplossingen als een licht plateau met een relatief zwaar motortje meestal in de budget klasse en zware plateau’s die heel lang uitdraaien vaak gecombineerd met een lichte stille motor.

Een draaitafel met een dik plateau

Het plateau is uitgebalanceerd en draait met een as in een lagerbus. De kwaliteit van het lager is uitermate belangrijk. Er mag geen speling zijn tussen as en lagerbus, daarnaast moet de wrijving tussen hen minimaal zijn. Het lager moet robuust genoeg zijn om een zwaar plateau te kunnen dragen.

Lagers komen voor als geharde stalen puntige stiften die in een cup draaien gemaakt uit edelsteen of gehard metaal. Er zijn ook lagers met een kogel waarop het chassis rust, geïnverteerde lagers waarbij de stift op zijn kop staat en lagers die met veel of juist weinig smering werken. Diverse fabrikanten bedenken en bedachten diverse oplossingen. De kunst is om het lager geen eigen geluid voort te laten brengen en daarnaast draagt het lager bij aan de contactgeluidsisolatie.

Een plateau van acryl

Op het plateau troffen we vroeger altijd een mat aan. Veelal rubber, na de opkomst van kunststoffen waren dat vaak matten die statische elektriciteit afvoerden. Ook andere materialen als kurk, vilt en glas zijn in zwang. In de jaren 70 werd het mode te experimenteren met matten, rubber types met lood gevuld, sandwichmatten van rubber en vilt, plakkende matten enzovoort. De huidige trend gaat meer in de richting van het weglaten van een mat, de LP rust dan op het acryl van het plateau.

Een mat voor een draaitafel

Het plateau kan op drie manieren worden aangedreven:

De oudste vorm is het tussenwiel. Aan de motor zit een as met de juiste dikte. Die as draait tegeneen tussenwiel, dat op zijn beurt de binnenkant van een hol plateau raakt. Zodra de motor start zal het tussenwiel en daardoor het plateau draaien. Nadeel van een dergelijk aandrijving is dat motor geluiden gemakkelijk worden overgedragen. Bovendien zal een gedeukt tussenwiel zorgen voor een ongelijke aandrijving van het plateau. De bijgeluiden noemen we met een Engels woord “rumble” in het Nederlands “stommelen” en het onregelmatig draaien noemen we “wow en flutter”. Wow is een langzame verandering van toerental, flutter een snelle variatie.

Aandrijving via het tussenwiel

De tweede vorm is de Direct Drive. De DD is een elektromotor bestaande uit twee delen, een stator opgebouwd uit spoelen en en rotor opgebouwd uit magneten. De rotor is in ons geval het plateau. De direct drive motor vormt het hart van de platenspeler. Door het opwekken van magnetische energie in de spoelen wordt het plateau (de rotor) in beweging gezet. Voordeel is het ontbreken van motor geluiden. Immers de aandrijving is magnetisch en niet mechanisch. Nadeel is dat de regeling van het toerental elektronisch geschied en snel afwisselend het plateau zal aandrijven of afremmen. Hierdoor zijn flutterwaarden vaak hoog.

 
Aandrijving via Direct Drive

De derde en tegenwoordig meest toegepaste variant is de snaar. Men legt een snaar om de as van de motor en om het plateau. De snaar is veelal van rubber, een enkele keer van zijde. De snaar zal zeer weinig bijgeluiden van de motor overbrengen naar het plateau, maar een nadeel is dat als de snaar niet volmaakt glad is, het plateau onregelmatig wordt aangedreven. Ook vormt het trekken van de snaar een ongelijkmatige belasting voor het lager van zowel de motor als het plateau. Men lost dat soms op met een veer.

Aandrijving via een snaar

Motor

De aandrijving van het plateau van de platenspeler geschiedt met een elektromotor. We kunnen daarin een paar types onderscheiden.

Ten eerste zijn er de motoren die op 220 Volt wisselstroom werken. Het toerental van deze motoren is afhankelijk van de frequentie van het lichtnet, die de gezamenlijke energiebedrijven keurig op 50 Hertz houden. Meer en meer worden motoren toegepast die op een veel lagere spanning werken en daarom een transformator nodig hebben zodat de spanning van 220 Volt wordt omgezet naar ongeveer 12 Volt. Een lagere spanning geeft als optie dat goedkoop een elektronische schakeling kan worden vervaardigd om de motor te sturen. Door zelf de frequentie op te wekken en te variëren kunnen we het toerental regelen, zodat de speler iets sneller of langzamer kan draaien.

Een andere variant is een gelijkstroommotor. Ook hier zorgt een kleine elektronische schakeling voor een juiste spanning en toerental. Bijkomend voordeel van een goede schakeling is dat de resonanties in de motor onderdrukt kunnen worden.

Tenslotte vinden we de direct drive motoren die bestaan uit een vaste spoel en bewegende magneten. Door het opwekken van een magnetisch veld in de wikkelingen van de spoel zal de motor gaan draaien. Het vaste gedeelte van de motor, de stator, vormt deel van het chassis van de platenspeler, het draaiende deel, de rotor, is onderdeel van het plateau. 

De ingewikkelde constructie van een Garrard 301 uit 1960

Arm

Over de pick-up arm valt veel te vertellen. In basis wordt de arm gevormd door een buis waar aan de ene zijde het element is gemonteerd en aan de andere kant een contragewicht, om de neerwaartse kracht van het element teniet te doen. De buis is gemonteerd op een lager waardoor verticale en horizontale bewegingen mogelijk zijn. Laten we eens dieper ingaan op de onderdelen.

De armbuis is vrijwel altijd vervaardigd uit een dunwandige aluminium buis. In een enkel geval gebruikt men carbon fiber, hout, titanium of een ander metaal. De buis moet licht zijn en enorm stijf. Stijf in de lengte richting, maar de buis mag ook niet kunnen torderen. Resonanties in de buis zijn uit den boze en kunnen worden onderdrukt door de arm te vullen met schuimstof.

 
Een element gemonteerd in een losse shell

Door de arm loopt de bedrading van het element naar de versterker. Aan het uiteinde van de arm is een shell gemonteerd of gevormd. De shell (of elementdrager) is de plek waar met schroeven het element is bevestigd. Op sommige armen zijn de shell’s verwisselbaar, op de meeste armen zijn ze vast gemonteerd. Dat laatste komt de effectieve massa van de arm ten goede. Aan de achterzijde van de buis treffen we altijd een verstelbaar contragegewicht aan. 

Het contragewicht van een arm

De arm steunt via een lager op een as of voetstuk dat op het chassis van de platenspeler is vastgezet. Dat lager zit op een vaste afstand gemeten vanaf de shell. Het meest gangbaar zijn armen van 9 inch tot 10 inch, een enkele keer worden 12 inch armen toegepast. Het hoe en waarom van een langere arm heeft te maken met de fouthoek, daar kom ik op terug.

Oudere Technics constructie

Het lager is meestal een cardanische 4-punts lagering. Een dergelijk lager is goedkoop te maken. Moet de kwaliteit hoger zijn dan zijn ook kostbare oplossingen mogelijk waarbij de lagers zelf bestaan uit gehard metaal of zelfs edelsteen. Het voordeel van een cardanisch lager is dat het robuust en stevig aanvoelt. Resonanties zijn eenvoudig te dempen of te elimineren.

Een 4-punt cardanische ophanging

Een ander soort lager is het één-punts lager. Hier rust de gehele arm op een enkele punt. De cup van het lager is vaak een edelsteen waar een geharde stalen punt in staat. De frictie is minimaal. Maar er is een vorm van demping noodzakelijk om te voorkomen dat de arm gaat “stuiteren” op de punt. En balanceren is veel lastiger, immers een cardanisch lager beweegt twee dimensionaal, een éénpunt lager driedimensionaal. Moderne armen met een éénpunt lager voelen wat minder wiebelig aan omdat het zwaartepunt erg laag is gelegd. 

Een eenpunt lagering waarbij het arm op een punt rust

En speciale arm is de tangentiale arm. Een korte buis die gemonteerd is op stangen waarlangs de buis glijdt. Soms aangedreven door een motor. De arm brengt het element op de ideale plaats op de plaat, daardoor een fouthoek van 0 realiserend. De korte lichte arm is heel gemakkelijk resonantie vrij te maken. Helaas is de constructie erg kostbaar en is een groot chassis benodigd. De lagering is een cruciaal punt en als die niet goed is van een tangentiale arm, gaan alle voordelen verloren.

Aan een arm zijn een aantal afstellingen realiseerbaar.

Ten eerste de naaldkracht. Dat is de druk waarmee de diamant in de groef perst. Die druk ligt ergens tussen de 1 en 2,5 gram. Te wegen met een naalddrukweger. De druk is instelbaar door het contragewicht te verschuiven of in goedkopere armen instelbaar met een wieltje waaraan een veer zit.

Dan is er de dwarsdruk compensatie. Een element zal tijdens het afspelen de binnenkant van de plaat zoeken. Om die druk te compenseren trekken we de arm de andere kant uit. Met een gewichtje instelbaar of met een andere veer. Soms met magneten. Het bepalen van de optimale dwarsdruk compensatie doen wij met testplaten.

De dwarsdrukcompensatie of anti-skating

Een andere afstelling is de azimut. Azimut is het draaien van het element om de horizontale as, gezien vanaf de voorkant van het element. Wij zorgen ervoor dat de naald niet scheef in de groef hangt, maar exact recht op de groef staat.

Dan de aftasthoek. Een naald trekt door de groef onder een hoek van 20 graden naar achteren. De aftasthoek stellen we in door de arm bij de lagering hoger of lager te zetten. Is de arm niet in hoogte verstelbaar dan kunnen we gebruik maken van opvulplaatjes aan de basis van de armsteun of plaatjes in de shell.

 
S-vormige arm

Rest ons de fouthoek. Een niet tangentiale arm beweegt over de plaat. Ergens in die beweging staat de naald precies in lijn met de groef. Op alle andere plaatsen wijkt dat een paar graden af. De fouthoek die ontstaat is te minimaliseren door het element in de shell te verschuiven of de arm basis naar voor of achter te zetten. De optimale plaats wordt dan met behulp van een mal gezocht. De hoofdcorrectie van de fouthoek vindt al plaats door de shell in een hoek op de arm aan te sluiten, het element in een hoek in de shell te monteren of de arm te buigen (J-vorm of S-vorm). 

 
Een rechte arm waarbij de shell een hoek maakt

Element

Een pick-up element is opgebouwd uit een paar onderdelen:

Een element, met de afzonderlijke onderdelen

In vroeger tijden waren de generatoren van meeste elementen voor een groot publiek gemaakt met piëzo kristallen. Door een piëzo kristal te buigen ontstaat een elektrische stroom die versterkt kan worden. De productie van een dergelijk element is goedkoop. De naald was meestal een saffier die na enige honderden uren spelen slijtageverschijnselen had. Ook te danken aan de hoge naalddruk die nog nodig was. Later is men gaan werken met generatoren bestaande uit spoelen en magneten. Twee principes vinden we terug.

Het MC of moving coil principe. Hier beweegt een heel kleine en lichte spoel, die gekoppeld is aan de cantilever, binnen een magnetisch veld en wekt zo elektrische energie op. Voorstanders van MC elementen prijzen de definitie, de dynamiek en de openheid van dergelijke elementen. Nadelen zijn de geringe spanning die opgewekt kan worden omdat de spoeltjes heel klein en licht moeten zijn en de resonantiepiek aan het eind van het frequentie bereik.

De tegenhanger van een MC element is het MM element. Daar zijn de spoelen vast gemonteerd en beweegt een magneetje mee met de cantilever. Een hogere uitgangsspanning is goed te realiseren, de aftasteigenschappen zijn vaak wat beter, maar de openheid en directheid van een MC maken plaats voor een romantischer weergave. In beide gevallen sluiten we een compromis, de voorkeur ligt bij de luisteraar. 

Een element in actie

Elementen zijn verkrijgbaar in prijsklassen van 20 euro tot 20.000 euro. De prijsverschillen zijn te herleiden tot het gebruik van de materialen:

Andere prijsfactoren zijn de nauwkeurigheid waarmee het element is gemaakt, het materiaal van de behuizing, de omvang van de productie, de hoeveelheid handwerk die erin zit en helaas ook deels de uitstraling van de naam van de fabrikant.

Bedrading

Met de huidige trend grote waarde te hechten aan verbindingen tussen de diverse componenten kon het niet uitblijven dat ook de verbinding tussen element en versterker aan de beurt komt.

Standaard wordt vaak een koperkabeltje gebruikt dat van element naar de basis van de arm loopt. Vanaf daar gaat een zwaardere coaxiale kabel naar de versterker middels een stekker verbinding. Upgrade paden zijn beschikbaar met beter draad dat door de arm loopt, variërend van zuiver koper tot zilver of een combinatie van goed en zilver. Wie het nog beter wil doen neemt een kabel die zonder enige overgang van element naar versterker loopt, zonder solderingen of stekkers.

De bedrading is cruciaal

Welke kabel ook wordt gebruikt een paar dingen zijn belangrijk. De verbindingen en solderingen moeten erg goed zijn. De afscherming van de kabel tegen brominvloeden van buitenaf moet vrijwel 100 % zijn. En de capaciteit moet laag blijven omdat vooral MM elementen anders een afval gaan vertonen van de hoge tonen.

Accessoires

Er bestaan meerdere redenen waarom de accessoire industrie altijd op volle toeren draait.

Ten eerste moeten platenspelers liefst zo goedkoop mogelijk de fabriek verlaten en elk accessoire maakt de productie duurder. Fabrikanten moeten het hoofd bieden aan de concurrentie en zullen liefst op alles besparen. Ten tweede is een accessoire fabrikant gespecialiseerd in het maken van bepaalde onderdelen en kan dat vaak beter en voordeliger. De markt, op zoek naar verbeteringen van het aangeschafte apparaat, grijpt gretig naar de geboden hulpmiddelen. Laten we er eens een paar onder de loep nemen. 

Accessoires zijn leuk, belangrijk en soms erg duur

De platenpuck drukt de plaat stevig tegen het plateau door zijn zware gewicht of door een klem te vormen om de spindel. Het betere contact tussen plaat en plateau voorkomt resonanties en zorgt voor minder ongewenste bewegingen. Nadeel van een zware puck is dat het lager zwaarder wordt belast en dat kan tot rumble leiden.

De mat is een ander accessoire. Wie de moeite neemt de platenspeler eens uit te rusten met diverse matten, zal verbaasd staan over de verschillen in klank. Het minst geschikt is meestal de geribbelde rubber mat. Liever zien de meeste mensen geen mat, een vilten mat of een kurkenmat. Vroeger waren er veel matten op de markt die hielpen om de statische elektriciteit of te voeren waar een LP altijd last van heeft. Dat komt door de wrijving tussen vinyl en lucht.  

De puck

Van grote invloed op de totale kwaliteit van de weergave van een plaat is, hoe schoon en onbekrast is het oppervlak van het vinyl. Aan krassen valt niets meer te doen, aan stof of ander vuil wel. De eenvoudigste schoonmaakmiddelen zijn een doekje of een borstel. Een doekje is af te raden, vaak wrijft het vuil juist dieper in de groef. Wie verder wil komt terecht bij platenwassers. Machines die vloeistof over de plaat verspreiden, tot in de groef borstelen en de dure types zuigen de vervuilde vloeistof weg. Met handmachines droogt de plaat in een rekje. De resultaten van de dure platenwassers zijn spectaculair, helaas de prijs ook. Wie waarde hecht aan zijn vinyl en een kostbare collectie bezit, zou zeker een vorm van platenwassen moeten overwegen. Naast de plaat moet ook de naald schoon zijn. Borsteltjes en vloeistof zijn leverbaar en effectief.

Een platenwasmachine (onderste plateau)

Noot van de redactie
Het is nooit de bedoeling geweest met het bovenstaande compleet te zijn, De tekst is bestemd om een lezer die geen ervaring heeft met platenspelers inzicht te geven in de basistechniek en begrippen. Aanvullingen, suggesties en opmerkingen gericht aan de auteur zijn van harte welkom en zullen waar mogelijk in de tekst worden verwerkt.