Kristallsysteme:
wurden häufig in Boxen der späten 50er bis Anfang 60er Jahre verwendet.
Im Laufe der Jahre werden dieses Systeme meistens durch zu hohe
Luftfeuchtigkeit zerstört. In einer Art Fett (z.B. Silikonpaste) ist der
eigentliche Umsetzer aus Seignettesalz-Kristall gebettet:
Beispiele für Kristallsysteme: Elac KST, Schumann-Merula SK451,
SK461
Ausgangssignal bei Kristallsystemen: meistens 700mV- 1V, bis 3V möglich
Keramiksysteme: wurden ebenfalls in älteren Boxen bis in die 70er
Jahre verwendet. Sie enthalten Barium Titanat Umsetzern. Diese Systeme
sind zwar unempfindlich gg. Feuchtigkeit, zerbrechen jedoch gern
mechanisch, z.B. bei zu festem Druck beim Nadelwechsel.
Beispiele für Kristallsysteme: Astatic 15D, Philips GP213,
Sonotone 8TA
Ausgangssignal bei Keramiksystemen: 200mV - 500 mV
Magnetsysteme:
hier wird entweder ein kleiner Magnet (m.m. = moving magnet) oder eine
kleine Spule (m.c. = moving coil) durch die Schwingungen der Nadel
(Saphir, Diamant) bewegt und eine Signalspannung von wenigen 1/1000 Volt
erzeugt.
Beispiele für Magnetsysteme: Shure M17CM, Shure M77, Shure M44,
Seeburg Redhead, Cobra, Ortofon
Ausgangssignal bei Magnetsystemen: alte ca. 10-15mV, neue 4 - 10 mV
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Crystal catridges:
Often used in jukeboxes from the late 50s to early 60s.
Within the years these cartridges get faulty due to humidity. Inside the
cartridge there is a kind of grease (e.g. silicon) which embeds the
actual converter of Rochelle salt.
Exemple of crystal cartridges: Schumann-Merula SK451, SK461, Elac
KST
Output of crystal cartridges: Mostly 700mV - 1 V but up to 3V possible
Ceramic cartridges:
These are used in a lot of jukeboxes from the 50s to the 70s. They have
barium titanite converter. These cartridges are inured to humidity but
often break mechanically e.g. due to a too high pressure when changing
the needles / stylus.
Exemple of crystal cartridges: Astatic 15D, Philips GP213,
Sonotone 8TA
Output of ceramic cartridges: 200mV - 500 mV
Magnetic cartridges: Inside these cartridges either a tiny magnet
(m.m. = moving magnet) or a coil (m.c. = moving coil) gets moved by the
waves of the needles (sapphire, diamond). This excites a signal voltage
of a few thousandth volt.
Example of magnetic cartridges: Shure M17CM, Shure M77, Shure M44,
Seeburg Redhead, Cobra, Ortofon
Output of magnetic cartridges: Old ones 10 - 15 mV, new ones 4 - 10 mV |
Es gibt nur einen Tonabnehmer mit der
Bezeichnung SHURE M44. Dieser Bezeichnung ist ein Buchstabe oder eine
Ziffer nachgestellt, der/die aussagt, mit welchem Nadeleinschub der
Tonabnehmer ausgeliefert wurde. Der Tonkopf selbst ist immer der
gleiche.
Es gibt original 6 verschiedene Einschübe für diesen Tonabnehmer, die
optisch durch die Farbe zu identifizieren sind. Sie unterscheiden sich
in Spitzenform und Radius, Ausgangsspannung und erlaubtem Auflagedruck,
wie folgt:
-
N44G: grau / sphärisch 15µ
- 6,2mV /
0,75 bis 1,5 Gramm
-
N44E: braun / elliptisch
10 x 15µ - 9,5mV /
1,75 bis 4 Gramm
-
N44-7: weiß / sphärisch
18µ - 9,5mV /
1,5 bis 3 Gramm
-
N44C: hellblau / sphärisch
18µ - 9,5mV /
3 bis 5 Gramm
-
N44-1: dunkelblau /
sphärisch 26µ - 9,5mV /
1,5 bis 3 Gramm - mono LP (Vinyl)
-
N44-3: dunkelgrün /
sphärisch 64µ - 9,5mV /
1,5 bis 3 Gramm - für Schellack - Platten
(Quelle:
Beipackzettel eines Original - Einschubs)
Hinweis:
Verwendet wurde das Tonsystem Shure M44C bei Rowe/AMI und bei Rock-Ola.
Rowe/AMI: Das Tonsystem hat vor den Schriftzug "RoweAMI". Man findet
es werksseitig in den Modellen ab MM-1 (1966).
Rock-Ola: Das Tonsystem hat vorn den Schriftzug "M44MR". Dieses ist
das Shure M44C jedoch mit einem für Rock-Ola hergestellten
angepassten Halter. Man findet es in den
Modellen 436, 437, 440, 442, 444, 446, 447, 448, 449 usw. bis hin
zur 494. Für Musikboxen (45 RPM) ist aufgrund des benötigten
Auflagegewichtes die Tonnadel N-44C zu verwenden.
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There is only one cartridge which is called Shure M44.
For the correct model type the name is followed by a letter or a number
which states which kind of needle / stylus needs to be installed. The
cartridge itself is always the same.
Originally there had been six different needles available which can be
identified by their colour. They differ from each other by the shape of
the tip and the radius, the output (voltage) and the allowed tonearm
pressure:
-
N44G: gray
/ spherical 15µ - 6,2mV /
0,75 to 1,5 grams
-
N44E:
brown / elliptical 10 x 15µ - 9,5mV /
1,75 to 4 grams-
N44-7:
weiß / spherical 18µ - 9,5mV /
1,5 to 3 grams
-
N44C:
light blue / spherical 18µ - 9,5mV /
3 to 5 grams
-
N44-1:
darkblue / spherical 26µ - 9,5mV /
1,5 to 3 grams - mono LP (Vinyl)
-
N44-3:
darkgreen / spherical 64µ - 9,5mV /
1,5 to 3 grams - for 78 rpm records
(Source: Instruction sheet of an original needl)
Note: SThe cartridge Shure M44C was used in Rowe/AMI and in Rock-Ola
jukeboxes.
Rowe/AMI:
The cartridge has the imprint "RoweAMI" at the front. It was used
originally from model MM-1 in 1966 onwards.
Rock-Ola: The cartridge Shure has the imprint "M44MR" at the front.
It is cartridge Shure M44C but has an adapted bracket which was
produced for Rock-Ola. It was usued originally in models 436, 437, 440, 442, 444,
446, 447, 448, 449 etc. up to 494.
Jukeboxes with 45 rpm records require - due to their high tonearm
pressure compared to regular record player - the stylus N-44C.
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Nur um die Terminologie zu klären: Im Tonarm der
Musikbox befindet sich ein Tonsystem (eine blockartige Einheit), in
das die Nadel - oder besser Tonnadel verschiedenen eingesetzt
wird: es kann zum Stecken, Klipsen oder Klemmen sein, und die Spitze
ist entweder aus Diamant oder aus Saphir.
Ich gehe davon aus, dass jeder weiß, dass die Tonnadel eine scharfe
Spitze hat (die entweder aus Diamant oder Saphir besteht). Und dass
diese Spitze in die Rille der Schallplatte gleitet, und weil diese
wiederum sehr unterschiedliche Tiefen und auch seitliche Wellen
haben, „wackelt“ die Nadel hin und her.
Dieses „Wackeln“ wird vom Tonabnehmer als elektrisches Signal
interpretiert. Das Signal wird an den Verstärker (Röhre oder
Transistor) zur Verstärkung geleitet, und das daraus resultierende
Geräusch = Ton an die Lautsprecher.
Im Wesentlichen gab es 3 Arten von Tonabnehmern, die in Musikboxen
in den letzten 60 Jahren verwendet wurden: Kristall, Keramik und
Magnet.
Werfen wir einen Blick auf die Grundlagen jedes dieser Typen.
1. Kristall: Kristall-Tonabnehmer wurden
bis Anfang der 1960er Jahre in Musikboxen verwendet. Die ersten
Piezo-Kristall-Tonabnehmer wurden in den 1920er Jahren entwickelt,
wobei der Kristall (damals aus Quarz) durch einen Stahlnagel
angeregt wurde.Im Laufe der Zeit gehen Kristalltonabnehmer durch
Hitze und Feuchtigkeit, die den Kristall und das Gel angreifen,
defekt. Auch die Gummiaufhängungen des Tonabnehmers verhärten sich
mit der Zeit. Im Inneren des Tonabnehmers befindet sich eine Art
Fett (z.B. Silikon, Lanolin), das den eigentlichen Wandler des
Rochelle-Salzes einbettet. Zu den Symptomen, die sich dann zeigen,
gehören ein allmählicher oder plötzlicher
Spannungs-/Leistungsverlust und/oder der vollständige Ausfall eines
Kanals.
Kristalltonsysteme wurden sehr häufig verwendet, weil sie damals
viel billiger waren als Keramiktonabnehmer (als diese aufkamen), und
die Absicht bei ihrer Verwendung war, dass sie Einwegsysteme waren
und regelmäßig ausgetauscht werden sollten/könnten. Wir wissen, dass
viele Musikbox-Besitzer ihre Kristalltonsysteme nicht austauschen
und an ihnen festhalten, auch wenn ihre Leistung stark nachgelassen
hat.
Übrigens: Das Neu-Bestücken des Musikbox-Verstärkers wird ein
defektes Kristallsystem NICHT reparieren oder kompensieren!
Kristallsysteme, die durch Hitze und Feuchtigkeit in Mitleidenschaft
gezogen wurden, können manchmal repariert werden, indem das „Gel“ um
und der Kristall selbst ausgetauscht werde. Dies ist eine
Präzisionsreparatur, die nur von qualifizierten Technikern oder
Personen mit einer ruhigen Hand und einer Juwelierlupe und mit etwas
Zeit durchgeführt werden sollte. Ein Kristallsystem sollte 10 Jahre
nicht überleben, wenn es nicht aufgearbeitet wurde!
Beispiele Kristalltonsysteme: Elac KST, Schumann-Merula SK451,
SK461
Ausgangsspannung von Tonabnehmern: ca. 700 Millivolt - 1 Volt
(manchmal sogar bis zu 2 Volt).
(Hinweis: Mit den Ausgangsspannungen von Tonabnehmern befassen wir
uns später.)
Es gibt evtl. immer noch brandneue, neu hergestellte
Kristalltonsysteme von anerkannten Herstellern wie Astatic (das
Unternehmen hat Sonotone übernommen und wurde dann selbst
übernommen). Angesichts der Tatsache, dass sich Kristalltonabnehmer
im Laufe der Zeit verschlechtern, sollten Sie auf keinen Fall NOS
(New Old Stock) kaufen, da die Wahrscheinlichkeit groß ist, dass sie
bereits durch Hitze, Zeit und Feuchtigkeit usw. in Mitleidenschaft
gezogen wurden - auch wenn sie nie benutzt wurden.
Kristallsysteme haben einen begrenzten Frequenzgang - Keramische
einen viel besseren, und Magnetische übertrifft beide um viele
Faktoren.
2. Keramisch: Diese werden/wurden in
vielen Musikboxen ab 1954 verwendet, als sie von ihren Erfindern,
Sonotone, auf den Markt gebracht wurden, bis Magnettonabnehmer in
den 1970er Jahren die Oberhand bekamen. Keramische Tonabnehmer
verwenden Blei-Zirkonium-Titanat zum Umwandeln des Signals von der
Abtastnadel in elektrische Impulse, die den Verstärker speisen.
Im Gegensatz zu Kristall-Tonabnehmern sind keramische im Allgemeinen
unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit, gehen aber häufig mechanisch
kaputt, z. B. durch zu hohen Druck/Kraft beim Wechsel der Nadel.
Beispiele Keramiktonsysteme: Astatic 15D, Philips GP213
(verwendet von der Deutschen Wurlitzer zwischen 1973 und 1978, z. B.
Lyric, Carillon, Baltic, Atlanta, Cabaret, etc.); der DB-200
Tonabnehmer, der in vielen NSM-Modellen wie Hit und Festival
verwendet wurde.
Leistung von Keramik-Tonabnehmern: typischerweise 200 Millivolt.
(Auf die Ausgangsspannungen der Tonabnehmer gehen wir später ein).
Die frühen Produktionsmodelle hatten in der Regel einen Frequenzgang
von bis zu 12 KHz, später wurde er auf etwa 20 KHz erhöht. Das ist
das obere Ende des menschlichen Hörvermögens.
Es sind immer noch brandneue Keramik-Tonabnehmer von anerkannten
Herstellern wie Pfanstiehl, Astatic, Electro-Voice, Arista usw.
erhältlich.
3. Magnetisch: Im Inneren dieser
Tonsysteme wird entweder ein winziger Magnet (mm = moving magnet)
oder eine Spule (mc = moving coil) durch die Schwingung der Nadel
(ob Saphir oder Diamant) bewegt. Dadurch wird eine Signalspannung
von einigen tausendstel Volt erzeugt. Magnetische Tonabnehmer wurden
in fast allen seit den 1970er Jahren hergestellten Musikboxen
verwendet.
Beispiele magnetische Tonabnehmer (die zuerst von den
Gebrüdern Shure in den 50er Jahren entwickelt wurden): Shure M17CM,
Shure M77, Shure M44, Seeburg Redhead, Cobra.
Leistung von magnetischen Tonabnehmern: 10-15 Millivolt.
(Auf die Ausgangsspannungen von Tonabnehmern gehen wir später ein).
Die meisten heute verkauften und verwendeten Tonabnehmer sind
magnetisch. Es wurde ein Standard entwickelt, P-Mount genannt (meist
bei professionellen Plattenspielern), oder für Musikboxen der
½-Zoll-Standard, was bedeutet, dass der Tonabnehmer genau da ½
Zoll breit ist, wo 2 Schrauben zur Befestigung des Tonabnehmers am
Tonarm durch die Laschen am Tonabnehmer gehen.
Vermischen von Tonsystemen und
Ausgangsspannungen:
Als allgemeine Regel gilt, dass Tonabnehmer zwischen Musikboxen
getauscht werden können, ABER berücksichtigen Sie die o.a.
Ausgangsspannungen.
Der magnetische Tonabnehmer hat mit 10-15 Millivolt die niedrigste
Ausgangsspannung, und wenn man einen Pickering NP/AC oder einen
Shure 44 oder 77 Tonabnehmer in einen Tonarm einsetzt, der vorher
einen Kristall- oder Keramik-Tonabnehmer hatte, muss man einen
Vorverstärker hinzufügen, um das Signal, das in den Endverstärker
eingespeist wird, von 10-15 Millivolt auf ca. 200 Millivolt zu
erhöhen. (Hinweis: Magnetische Tonsysteme mit beweglicher Spule
haben eine noch geringere Ausgangsleistung als die mit beweglichem
Magneten und benötigen ebenso einen speziellen Vorverstärker).
Ein weiterer wichtiger Aspekt beim Austausch von Tonabnehmern ist
der Druck des Tonarms - die Kraft, mit der die Nadel die
Schallplatte und die Rillen berührt. Die älteren Kristall- und
Keramik-Tonabnehmer liefen gut mit einer Kraft von typischerweise 5
bis 8 Gramm, aber einer der großen Vorteile der magnetischen
Tonabnehmer ist, dass sie mit einer viel geringeren Kraft (1,5 bis 3
Gramm) abtasten und daher die Nadel nicht wie eine "Axt" in die
kostbare Schallplatte schneidet! (Früher wurden billige
Plattenspieler wegen der Abnutzung, die sie an der Schallplatte
verursachten, oft als „tragbare Schleifscheiben“ bezeichnet). Achten
Sie darauf, dass Sie den Anpressdruck der Abtastnadel an den
verwendeten Tonabnehmertyp anpassen!
Tonnadeln: Heute verwendet fast jeder
Tonnadeln mit Diamantspitzen, aber in der Vergangenheit waren solche
aus Saphir die Norm, und davor aus Stahl!
Saphir-Tastereinsätze sind für etwa 60 Stunden Spielzeit gut -
danach werden sie in der Regel zu einem tragbaren "Schleifer".
Diamant-Tonnadeln halten in der Regel etwa 1000 Stunden. Rechnen Sie
also aus, wie viele Stunden pro Monat die Musikbox spielt und was
das in einem Jahr bedeutet, und finden Sie heraus, ob Sie Ihr
Tonnadel ersetzen müssen.
Denken Sie aber daran, dass es eine sehr gute Idee ist, 1 oder 2
Ersatznadeln in petto zu haben.
Die in diesem kurzen Artikel enthaltenen Informationen stammen aus
vielen Quellen - und aus meiner eigenen langjährigen Erfahrung im
Betrieb von Musikboxen. Ich danke insbesondere Oliver und Hildegard
Stamann, aber auch vielen anderen Menschen auf der ganzen Welt für
ihren Beitrag zu meinem Wissen - und zu diesem Artikel. |
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Just to get our terminology right: In
the tone arm of a juke box, there is a
cartridge (a block-like unit) into which the needle - or more
correctly - the stylus - slides in, in various fitting
configurations: It might be a push fit, it might be a clip-in or a
clip-under fit. The stylus can be either a diamond or a sapphire.
I am assuming that everyone knows that the stylus has a sharp point
on it (which is either diamond or sapphire). And that this stylus
point tracks around in the groove of the record, and because the
grooves have very slightly differing depths and also wave from side
to side, the needle “jiggles” about.
This “jiggling” is interpreted
by the cartridge as an electrical signal. And those signals are sent
to the amplifier (valve type = vacuum tube, or solid-state) to be
amplified with the resultant noise = sound output going to the
speakers.
Essentially there have been 3 types of cartridges used in juke boxes
over the past 60 years: Crystal, ceramic and magnetic.
Let’s have a look at the basics of each of these.
1. Crystal: Crystal cartridges were used
in juke boxes up to the early 1960’s.
The first piezo-crystal cartridges were developed in the 1920’s where the
crystal (then made of quartz) was stimulated by a steel stylus.
Over a long period of time, crystal cartridges go faulty due to heat
and humidity affecting the crystal and the gel. The gum rubber suspension
elements of the cartridge also harden over time. Inside the cartridge there is a
kind of grease (e.g. silicon, lanolin) which embeds the actual converter of
Rochelle salt. The symptoms which then display, include gradual or even sudden loss of voltage/amplification and/or complete loss of a channel.
They were used
very much because they were much cheaper at the time than Ceramic cartridges
were (when these ceramics came along) and the intention in using them was that
they were disposable and would/should be regularly replaced. We know that many
juke box owners don’t replace their crystal cartridges and persevere with them,
even though their output is way down.
By the way: Re-capping the amplifier in the juke will NOT fix or
compensate for a faulty crystal cartridge!
Crystal cartridges which have been affected by heat and humidity can
sometimes be repaired by replacing the “gel” around and the crystal itself – this is a
precision repair which should only be attempted by qualified technicians or
those with a steady hand and jeweller’s loupes, and with time on their side.
A crystal cartridge should not survive its 10th birthday unless it has been
re-worked!
Examples of crystal cartridges: Elac KST, Schumann-Merula
SK451, SK461
Output of crystal cartridges: ca. 700 millivolts - 1 Volt (sometimes
even as high as 2 volts).
(Note: We’ll deal with cartridge output voltages later.)
There might still be brand new, newly-manufactured, crystal cartridges
available from recognised manufacturers such as Astatic (which company took over
Sonotone and was then taken over themselves). Obviously, given the deterioration
of crystal cartridges over time, these are one item where you would not want to
be buying NOS (New Old Stock) because there is a high probability that they have
already been adversely affected by heat, time and humidity etc. although they
were never in use.
Crystal cartridges have a limited frequency response – ceramics have
a much better response, and magnetics outshine both by many factors.
2. Ceramic: These are/were used in
a lot of juke boxes from 1954 when they were released by their inventors,
Sonotone, until the magnetics took over in the 1970s. Ceramic cartridges use lead-zirconium
titanate as the converter of the signal from the stylus to become electrical
pulses to feed the amplifier.
Unlike crystal cartridges, ceramic cartridges are
generally immune to humidity but they do often break mechanically e.g. due to a
too high pressure/force used when changing the needle/stylus.
Example of ceramic cartridges: Astatic 15D,
Philips GP213 (used in German Wurlitzer models between 1973 and 1978, e.g.
Lyric, Carillon, Baltic, Atlanta,
Cabaret, etc.); the DB-200 cartridge as used on many NSM models such as Hit and
Festival.
Output of ceramic cartridges: Typically 200 millivolts.
(We’ll deal with cartridge output voltages later).
The early production models generally had a frequency
response typically up to 12 KHz, but later they got that up to about 20 KHz. –
the upper end of human hearing.
There are still brand new ceramic cartridges available from
recognised manufacturers such as Pfanstiehl, Astatic, Electro-Voice, Arista etc.
3. Magnetic: Inside these
cartridges either a tiny magnet (mm = moving magnet) or a coil (mc = moving
coil) gets moved by the waves from the needle (whether sapphire or diamond).
This excites a signal voltage of a few thousandth of a volt. Magnetic cartridges
have been used in just about every jukebox manufactured since the 1970’s.
Examples of magnetic cartridges (which were first
developed by Shure Brothers in the 50’s): Shure M17CM, Shure M77, Shure
M44, Seeburg Redhead, Cobra.
Output of magnetic cartridges: 10 - 15 millivolts.
(We’ll deal with cartridge output voltages later).
Most cartridges sold and used these days, will be
magnetic. A standard has been developed which is called the P-mount (mostly
used on professional turntables), or for jukes, the ½ inch standard which indicates
that the cartridge is exactly ½ inch wide at the spot where the 2 mounting
screws to attach the cartridge to the tone arm go through the lugs on the
cartridge.
Mixing cartridges and
output voltages:
As a broad and general rule, cartridges can be
swapped between jukes, BUT look at the output voltages shown against
each type of cartridge above.
The magnetic cartridge has the lowest output voltages at
10 – 15 millivolts, and obviously if you are going to be putting a
Pickering NP/AC or a Shure 44 or 77 cartridge into a tone arm which
had a crystal or ceramic cartridge previously, you will need to add
a pre-amplifier to bump the signal to be fed into the power
amplifier, up from the 10 – 15 millivolts, to something more like
200 millivolts. (Note: In fact, moving coil magnetic cartridges have an
even lower output than moving magnet cartridges and usually require
a fairly special pre-amp again).
The other serious consideration in
swapping cartridges, is tone arm pressure – the force at which the
stylus contacts the record and the grooves. The older crystal and
ceramic cartridges ran well at typically 5 to 8 grams of force, but one
of the great benefits of the magnetic cartridge, is that they track at a
much lower force (1.5 to 3 grams) and therefore your stylus is not
cutting into your precious record like an axe! (In the early days, cheap
record players were often referred to as “portable grinding wheels”
because of the wear which they created on the record). Make sure that
you adjust your stylus pressure according to the type of cartridge in
use!
Styli:
These days, just about everybody uses diamond-tipped styli, but in
the past, sapphire was the norm, and before that, steel ones!
Sapphire styli are good for about 60 hours of play –
after that, they tend to become your portable "grinder".
Diamond stylii are generally good for about 1000 hours
so do your sums on how many hours each month you play your juke, and what that
means in a year, and figure out whether you need to replace your stylus yet.
Remember though, that it’s a
very good idea to have 1 or 2 spares up your sleeve.
The information contained in this
short article, has been gleaned from many sources - and from my own experience
in operating juke boxes over very many years. I thank Oliver and Hildegard Stamann in particular, but also many other
people all over the world for their
contribution to my knowledge – and to this article. |
Im Schaltplan vom NOVA
Verstärker für die Tempo 2 steht dieser Hinweis:
Stereo Cartridge Columbia SC-2S oder ELAC KST 105
NOT SC-1 or KST 103
Damit dürfte klar sein, dass das Elac KST 103 original nicht für die Tempo 2
verwendet wurde.
Vermutlich wurden im Laufe der Zeit defekte Systeme aus Unwissenheit
durch den Typ KST 103 ersetzt.
► Anmerkung Stamann: es gab das KST 105. Optisch
sieht es wie das KST 103 aus, hat aber die Bezeichnung mit "105".
Außer dem Push-Pull TA-Eingang und der Ultralinearschaltung hat der NOVA
Verstärker mit dem originalen (USA) Verstärker nicht viel gemeinsam.
Der technische Hintergrund wieso bei der Tempo 2 ein Gegentakt
(Push-Pull) Tonabnehmer verwendet werden muss ist folgender:
Beim Tempo 2 Verstärker sind beide Kanäle komplett identisch aufgebaut,
das heißt auch die Ausgangsübertrager sind bei beiden Kanälen gleich
angeschlossen. Das bedeutet, dass die Phasenlage in beiden
Sekundärwicklungen der Übertrager die selbe ist (phasengleich). Durch
den speziellen TA, bei dem ein Kanal ein um 180 Grad gedrehtes Signal
liefert sind auch die Ausgangssignale der beiden Ausgangsübertrager um
180 Grad gedreht (invertiert). Das ist im Schaltplan daraus ersichtlich,
dass beim rechten Kanal + an Masse liegt und beim linken – an Masse. Das
ist deshalb wichtig, weil bei Mono Betrieb die beiden Kanäle gebrückt
werden (Bridge Mode). Die Kennzeichnung + und – der
Lautsprecheranschlüsse hat dabei nichts mit Gleichspannung zu tun,
sondern bezieht sich auf die Phasenlage.
Wenn an einen Tempo 2 Verstärker an beiden Kanälen ein phasengleiches
Eingangssignal mit gleichem Pegel angeschlossen ist und die Amplituden
an beiden Ausgängen mit dem Balance Regler auf den selben Wert
eingestellt sind, beträgt die Ausgangsspannung bei Mono Betrieb 0 V und
somit ist im Lautsprecher kein Ton zu hören ( Lautstärke natürlich
aufgedreht).
Aber warum hört man dann bei einer Tempo 2 mit KST 103 doch etwas?
Das liegt hauptsächlich daran, dass die Balance der beiden Kanäle nie
100%ig genau eingestellt ist und dass auch die Musiksignale einer
Schallplatte bei beiden Kanälen nicht komplett identisch sind. Am besten
funktioniert ein KST 103 in der Tempo 2 wenn der Balance Regler komplett
nach links oder rechts gedreht wird. Allerdings fehlt dann das Signal
von einem Kanal!
Verstärker Umbau:
Nach obiger Erläuterung könnte man als erstes auf die Idee kommen die
Verdrahtung der Primärseite von einem Ausgangsübertrager zu ändern.
Blauen mit braunen Draht an Pin 9 der beiden 6973 vertauschen und
voilà..... schon hat man die benötigte Phasendrehung die für den Betrieb
mit einem KST 103 benötigt wird. Soweit würde das auch funktionieren,
wenn da nicht die mehrstufige Gegenkopplung wäre. Die Spannung hierfür
wird bei beiden Kanälen vom 16 Ohm Anschluss auf der Sekundärseite der
Ausgangsübertrager abgenommen. Schaut man sich allerdings die
Phasenlagen der einzelnen Stufen an, wird man leider erkennen, dass sich
beim geänderten Kanal keine Gegenkopplung sondern eine Mitkopplung
ergibt. Somit also aus der Traum – zumindest ohne weitere Änderungen!
KST 103 ohne Verstärker Umbau:
Eine Möglichkeit die funktioniert ist, die beiden 12-Zöller der Box an
den Main Stereo Klemmen anzuschließen die eigentlich für externe
niederohmige Lautsprecher gedacht sind und den Betriebswahlschalter auf
Stereo zu stellen. Bei einem Lautsprecher muss jedoch + und – vertauscht
werden. Das Hochtonhorn der US Ausführung (NOVA Tempo 2 haben keines)
kann bei dieser Lösung aber nur parallel zu einem der beiden 12"
Lautsprecher angeschlossen werden. Dadurch ändert sich jedoch die
Lastimpedanz an einem Kanal, was sich aber mit dem Schalter für die
Leistung anpassen lässt und die ungleiche Lautstärke der beiden
Lautsprecher kann man mit dem Balance Regler ausgleichen. Technisch ist
das sicher keine perfekte Lösung, aber wer unbedingt ein KST 103 bei der
Tempo 2 haben will .........!
Die einfachste Lösung ist aber eindeutig der auch im Archiv beschriebene
phasenverkehrte Anschluss eines Kanals bei einem System bei dem beide
Kanäle unabhängige Anschlüsse für + und – haben.
Und wie ist das bei den Verstärkern von Regis, Empress, Capri usw.?
Bei Regis und Empress sind die Ausgangsübertrager beim linken und
rechten Kanal anders angeschlossen. Dadurch ist trotz phasengleichem
Eingangssignal am Ausgang der linke und rechte Kanal um 180 Grad gedreht
und somit funktioniert die Zusammenschaltung der beiden Kanäle im Mono
Betrieb auch wieder. Und die Gegenkopplung funktioniert, weil bei diesem
Verstärker andere Übertrager verwendet werden, bei denen jeweils die 4
Ohm Anzapfungen an Masse liegen und die Spannung für die Gegenkopplung
beim rechten Kanal am Fußpunkt der Wicklung (+ Anschluss rechter
Lautsprecher) und beim linken Kanal an der 16 Ohm Anzapfung der
Sekundärwicklung (+ Anschluss linker Lautsprecher) abgegriffen werden.
Bei den Verstärkern von Capri und Co. erfolgt bei den niederohmigen
Ausgängen keine Phasendrehung. Hier ist bei beiden Kanälen am Ausgang -
an Masse. Das liegt daran, dass es keine Mono Betriebsart gibt. Bei
diesen Boxen sind die internen Lautsprecher bereits stereomäßig
angeschlossen. Der 70 V Line Mono Ausgang ist an einem Kanal mit - und
beim anderen mit + verbunden. ACHTUNG! In den Verstärker Schaltplänen
von Capri, Rhapsodie (und ev. auch anderen) sind die Leitungsfarben blau
und braun der Primärseite des Ausgangsübertragers bei einem Kanal
verkehrt angegeben. Tatsächlich sind bei diesen Verstärkern beide
Übertrager gleich angeschlossen. Wenn die Übertrager laut Plan
verdrahtet wären, würde die Phasenlage der Ausgänge nicht wie angegeben
sein!
Übrigens, wer bei seiner Regis, Empress, Capri usw. Höhen vermisst hört
nicht unbedingt schlecht. Das liegt (auch wenn sonst alle anderen
relevanten Komponenten in Ordnung sind) an der eigenwilligen
Klangregelung die RO bei diesen Verstärkern verwendet hat. Bei der
Höhenregelung ist dabei nur eine Absenkung und keine Anhebung gegenüber
der Bezugsfrequenz von 1 KHz möglich. Selbst wenn der Höhenregler auf
Maximum steht werden die Höhen stark bedämpft. Aber dafür wird mit dem
Höhenregler der Bereich um 1 KHz mitgeregelt, was eigentlich nicht
üblich ist. Einige der noch älteren RO Verstärker (bis Tempo 1) haben
eine Schaltung für Geräuschunterdrückung (Noise Suppression). Dabei wird
in Stufen die Höhenwiedergabe herabgesetzt. Dafür haben diese Verstärker
eine übliche Bass- und Höhenregelung mit einer Absenkung und Anhebung
gegenüber der Bezugsfrequenz. Vielleicht hat sich RO bei den Modellen ab
1961 gedacht die Geräuschunterdrückung gleich mit der Klangregelung zu
erledigen. Einfach generell weniger Höhen und gut. Und dann tun es auch
noch Platten mit schlechterer Qualität.
Ich halte das für einen technischer Rückschritt, was RO bei diesen
Verstärkern gemacht hat.
Bei meinem Verstärker von der 1494 habe ich die Klangregelung so
ausgeführt, dass damit sowohl eine Anhebung und Absenkung gegenüber 1
KHz möglich ist und das hat sich klanglich auf jeden Falls gelohnt, da
die Box nur 2 Breitbandlautsprecher hat deren Schalldruck bei hohen
Frequenzen ziemlich stark abfällt. Und wenn man dann noch einen
Hochtöner (keinen Piezoheuler) an Stelle von einem der beiden
Breitbandlautsprecher einbaut hört man erst richtig was in Sachen
Höhenwiedergabe möglich ist. Diese kleine Modifikation soll natürlich
ohne zusätzliche Bohrungen an der Box erfolgen, damit alles wieder in
den Originalzustand gebracht werden kann!
Und zum Schluss noch eine Anmerkung zu den NOVA Verstärkern. Diese haben
eine sehr gute Klangregelung weil eine bewährte Standardschaltung
verwendet wird. Ich habe erst kürzlich einen NOVA Regis Verstärker
überholt und der war klanglich sehr gut (nachdem die WIMA Bonbons
entsorgt waren). Und wer das Innenleben eines
NOVA
Verstärker mal
genauer betrachtet, weiß danach was mit dem Begriff "deutsche
Gründlichkeit" gemeint ist. |
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The circuit diagram of the NOVA amplifier for Tempo 2 contains this
information:
Stereo Cartridge Columbia SC-2S or ELAC
KST 105
NOT SC-1 or KST 103.
This should make clear that the Elac
KST 103 was not originally used in model Tempo 2.
Presumably, defective cartridges were replaced by the KST 103 type over
the course of time out of not knowing better.
► Note Stamann: Cartridge KST 105
has been available. Optically it looks like KST103 but has a description
with "105".
Apart from the push-pull cartridge input and the ultralinear circuit,
the NOVA amplifier does not have much in common with the original (USA)
amplifier.
The technical background as to why a push-pull pickup must be used with
the Tempo 2 is as follows:
Both channels of the Tempo 2 amplifier have a completely identical
design, which means that the output transformers are also connected in
the same way for both channels. This means that the phase position in
both secondary windings of the transformers is the same (in-phase). Due
to the special cartridge, in which one channel supplies a signal rotated
by 180°, the output signals of the two output transformers are also
rotated by 180° (inverted). This can be seen in the circuit diagram from
the fact that the right channel has + to ground and the left channel has
- to ground. This is important because in mono mode the two channels are
bridged (bridge mode). The + and - marking of the loudspeaker
connections has nothing to do with DC voltage, but refers to the phase
position.
If an in-phase input signal with the same level is connected to both
channels of a Tempo 2 amplifier and the amplitudes at both outputs are
set to the same value with the balance control, the output voltage in
mono mode is 0V and therefore no sound can be heard in the loudspeaker (volume
turned up, of course).
But why do you still hear something when using KST103 in a Tempo 2?
This is mainly due to the fact that the balance of the two channels is
never 100% accurate and that the music signals of a record are not
completely identical on both channels. A KST 103 works best in Tempo 2
when the balance control is turned completely to the left or right.
However, the signal from one channel is then missing.
Amplifier conversion:
According to the above explanation, the first idea could be to change
the wiring of the primary side of an output transformer. Swap the blue
wire with the brown wire on pin 9 of the two 6973s and voilà..... you
have the phase inversion required for operation with a KST103. This
would work so far, if it weren't for the multi-stage negative feedback.
The voltage for this is taken from the 16 Ohm connection on the
secondary side of the output transformers for both channels. However, if
you look at the phase positions of the individual stages, you will
unfortunately see that the changed channel does not have negative
feedback but positive feedback. So the dream is over - at least without
further changes!
KST 103 without amplifier conversion:
One possibility that works is to connect the two 12-inch speakers to the
main stereo terminals that are actually intended for external
low-impedance speakers and set the mode selector switch to stereo.
However, + and - must be swapped for one speaker. With this solution,
the tweeter horn of the US version (NOVA Tempo 2 has none) can only be
connected in parallel to one of the two 12” speakers. However, this
changes the load impedance on one channel, but this can be adjusted with
the power switch and the unequal volume of the two speakers can be
compensated for with the balance control. Technically, this is certainly
not a perfect solution, but if you really want to have a KST 103 with
the Tempo 2 ...!
The simplest solution, however, is clearly the described phase-inverted
connection of a channel in a cartridge where both channels have
independent connections for + and -.
And what about the Regis, Empress, Capri etc. amplifiers?
With Regis and Empress, the output transformers are connected
differently for the left and right channels. As a result, despite the
input signal being in phase at the output, the left and right channels
are rotated by 180°, which means that the two channels work together
again in mono mode. And the negative feedback works because different
transformers are used in this amplifier, in which the 4 ohm taps are
connected to ground and the voltage for the negative feedback is tapped
at the base of the winding (+ right speaker connection) for the right
channel and at the 16 ohm tap of the secondary winding (+ left speaker
connection) for the left channel.
With the amplifiers from Capri and Co. there is no phase shift for the
low-impedance outputs. Here, both channels are connected to ground at
the output. This is because there is no mono operating mode. With these
speakers, the internal loudspeakers are already connected in stereo. The
70V line mono output is connected to - on one channel and + on the other.
ATTENTION: In the amplifier circuit diagrams of Capri, Rhapsody (and
possibly others), the blue and brown wire colours of the primary side of
the output transformer are indicated incorrectly for one channel. In
these amplifiers, both transformers are actually connected in the same
way. If the transformers were wired according to the diagram, the phase
position of the outputs would not be as indicated!
By the way, if you miss the treble on your Regis, Empress, Capri etc.
you do not necessarily hearing badly. This is due (even if all other
relevant components are in order) to the unconventional tone control
that Rock-Ola has used on these amplifiers. With the treble control,
only a cut and no boost is possible compared to the reference frequency
of 1 KHz. Even when the treble control is set to maximum, the treble is
heavily attenuated. However, the treble control also controls the range
around 1 KHz, which is actually not usual. Some of the even older
Rock-Ola amplifiers (up to Tempo 1) have a noise suppression circuit.
This reduces the treble reproduction in stages. Instead, these
amplifiers have the usual bass and treble control with a cut and boost
in relation to the reference frequency.
Perhaps Rock-Ola thought to do the noise suppression together with the
tone control for the models from 1961 onwards: simply less treble in
general and good. And then records of poorer quality do the same.
I consider this what RO did with these amplifiers to be a technical step
backwards.
With my amplifier from the 1494, I designed the tone control in such a
way that both a boost and cut from 1 KHz is possible and this was
definitely worthwhile in terms of sound, as the speaker only has 2
full-range speakers whose sound pressure drops quite sharply at high
frequencies. And if you then install a tweeter (not a piezo horn) in
place of one of the two full-range speakers, you can really hear what is
possible in terms of treble reproduction. This small modification should
of course be done without drilling any additional holes in the speaker
so that everything can be returned to its original state!
And finally, a note on the NOVA amplifiers. They have very good tone
control because they use a tried and tested standard circuit. I recently
overhauled a NOVA Regis amplifier and it sounded very good (after the
WIMA capacitors had been replaced). And if you take a closer look at the
inner workings of a
NOVA amplifier,
you will know what is meant by the term “German thoroughness”. |