Wie eine Schallplatte Klang speichert

Was das Modell zeigt

Halten Sie eine Schallplatte gegen das Licht, und Sie sehen die Musik, ganz schwach. Laute Passagen wirken rauer und breiter als leise, und die Pausen zwischen den Liedern erscheinen als glatte, glänzende Ringe. Was man mit bloßem Auge nicht sieht: wie ein einzelner Kratzer in Kunststoff ein ganzes Orchester trägt, und das in Stereo.

Dieses Modell verfolgt den Klang von der Rille bis zum Kabel. Es zeigt einen Plattenspieler mit einer 12-Zoll-LP, einem drehbar gelagerten Tonarm und einem Moving-Magnet-Tonabnehmer, dazu eine zweite Szene, die die Rille unter der Nadel bis etwa 2000-fach vergrößert. Sie können zwischen 33⅓, 45 und 78 U/min wechseln, die Nadel von der ersten zur letzten Rille bewegen, die Zeit bis zu 1000-fach verlangsamen und eine kurze Melodie hören, die die Seite mit der Web Audio API erzeugt. Der Ton bleibt aus, bis Sie ihn einschalten.

Eine Auslenkung in der Rille ist ein Ton

Schall in der Luft ist eine Druckwelle. Ein Mikrofon macht daraus ein elektrisches Signal, das im gleichen Muster steigt und fällt, und eine Schneidmaschine verwandelt dieses Signal wieder in Bewegung: Ein scharfer Schneidstichel schwingt seitlich hin und her, während sich darunter eine Lackfolie dreht. Der Stichel hinterlässt eine Spiralrille, die genau so ausschlägt wie das Signal. Beim Abspielen läuft die Kette umgekehrt. Eine Nadel folgt der Rille, die Auslenkungen schieben sie hin und her, und der Tonabnehmer macht aus der Bewegung wieder eine Spannung.

Eine Rille ist also ein Diagramm des Klangs, bei dem die Zeit entlang der Spirale läuft. Eine volle Auslenkung ist eine Schwingung der Welle. Die Melodie auf dieser Seite beginnt mit einem e' über dem eingestrichenen c, 659 Hz auf dem linken Kanal, also schlägt die Rille für diesen Ton 659-mal in jeder Sekunde aus, in der sie unter der Nadel durchläuft.

Wie lang ist eine solche Auslenkung? Das hängt davon ab, wie schnell sich die Rille bewegt. Zu Beginn der Seite sitzt die Nadel 146 mm vom Mittelpunkt entfernt, und bei 33⅓ U/min gleitet die Rille mit 2π × 0,146 m × 33,33 / 60 = 0,510 m/s vorbei. Geteilt durch 659 Hz ist jede Auslenkung 0,774 mm lang. Derselbe Ton nahe am Etikett, beim Radius 60,3 mm, läuft mit 0,210 m/s und wird auf 0,319 mm zusammengedrückt. Schalten Sie in der Rillenansicht die „Zeitlupe“ ein, dann sehen Sie diese Auslenkungen an der Nadel vorbeiziehen.

Die Rille unter dem Mikroskop

Eine moderne Stereorille ist ein V im Vinyl, dessen zwei Flanken im Winkel von 90° zueinander stehen, sodass jede Flanke um 45° gegen die Senkrechte geneigt ist. Im Modell ist die Rille oben 60 µm breit und 30 µm tief. Eine Plattenseite läuft 22 Minuten, bei 33⅓ U/min sind das 22 × 33,33 = 733 Windungen der Spirale. Sie müssen zwischen den Radien 146 mm und 60,3 mm Platz finden, also beträgt der mittlere Abstand von einer Windung zur nächsten (146 − 60,3) / 733 = 0,117 mm. Das sind 8,6 Rillen pro Millimeter, etwa 217 pro Zoll. Echte Platten verändern den Abstand: Die Schneidmaschine weitet ihn für lauten Bass und verengt ihn in leisen Passagen, deshalb fallen die hellen Bänder zwischen den Liedern so leicht auf.

Die Nadel ist ein Diamant mit rund polierter Spitze. Das Modell verwendet einen Spitzenradius von 0,7 Tausendstel Zoll, also 17,8 µm. Eine Kugel dieser Größe erreicht den Grund einer 90°-Rille nicht. Ihr Mittelpunkt liegt 17,8 × √2 = 25,2 µm über dem Grund, und sie berührt jede Flanke an einem Punkt etwa 17 µm unter der Oberfläche. Das ist Absicht. Die Nadel liegt auf beiden Flanken auf, beide führen sie, und Schmutz, der sich am Rillengrund absetzt, bleibt unberührt.

Wie groß sind die Auslenkungen zur Seite? Tonabnehmer werden bei einer Rillengeschwindigkeit von 5 cm/s angegeben, einem üblichen Bezugspegel. Bei 1000 Hz verlangt diese Geschwindigkeit eine Spitzenauslenkung von 0,05 / (2π × 1000) = 8,0 µm. Die Melodie im Modell nutzt 10 µm auf dem linken und 12 µm auf dem rechten Kanal, der Ausschlag beträgt also ein Sechstel der Rillenbreite. In der 3D-Ansicht sind die Auslenkungen doppelt so groß gezeichnet wie in Wirklichkeit, damit man sie überhaupt sieht.

Zwei Flanken unter 45 Grad tragen zwei Kanäle

Eine Monorille muss sich nur seitlich bewegen. Stereo braucht zwei unabhängige Signale in einer Rille, gelesen von einer Nadel. Die Lösung, auf die sich die Plattenhersteller einigten, heißt 45/45-Verfahren. Der Stichel wird in zwei zueinander senkrechten Richtungen angetrieben, jede um 45° gegen die Senkrechte geneigt, und jede Richtung gehört zu einem Kanal. Auf Standardplatten bewegt der linke Kanal die Nadel senkrecht zur Innenflanke, der dem Etikett näheren, und der rechte Kanal senkrecht zur Außenflanke. In der Mikroskopansicht sind die Innenflanken blau und die Außenflanken orange getönt.

Das Elegante zeigt sich, wenn beide Kanäle denselben Klang tragen. Addiert man einen Stoß unter 45° nach oben links und einen gleich großen unter 45° nach unten links, heben sich die senkrechten Anteile auf, und übrig bleibt eine rein seitliche Bewegung. Genau das ist die Rille einer Monoplatte, deshalb kann ein Monospieler eine Stereoplatte abspielen und ein Stereospieler eine Monoplatte. Sind die beiden Kanäle gegenläufig, heben sich die seitlichen Anteile auf, und die Nadel bewegt sich nur auf und ab. Die drei Fälle ergeben: links allein ergibt (0,707; 0,707), links gleich rechts ergibt (1,414; 0) und links gegenläufig zu rechts ergibt (0; 1,414).

Mit dem Regler „Kanäle“ können Sie das hören und sehen. Ist nur der linke Kanal an, gleitet die Nadel an der Außenflanke entlang, und nur die Innenflanke ändert ihre Form. Ein Zeitschriftenartikel von 1958 sagte dasselbe: Es ist die Bewegung der Spitze, die die Kanäle trägt, und zu sagen, jede Flanke enthalte eine Aufnahme, ist eine praktische Verkürzung, nicht die ganze Geschichte.

Wie der Tonabnehmer Bewegung in Spannung verwandelt

Die Nadel sitzt am Ende eines Nadelträgers, eines dünnen Aluminiumröhrchens von etwa 5,5 mm Länge. Nahe dem anderen Ende führt der Nadelträger durch einen Gummidämpfer, der als Drehpunkt dient, und hinter dem Drehpunkt trägt er einen winzigen Magneten. Schiebt die Rille die Nadel zur einen Seite, schwingt der Magnet zwischen vier feststehenden Spulen zur anderen, zwei pro Kanal, unter 45° passend zu den Rillenflanken angeordnet.

Ein bewegter Magnet ändert den magnetischen Fluss durch eine Spule, und nach dem Faradayschen Gesetz ist die Spannung in der Spule proportional dazu, wie schnell sich der Fluss ändert. Ein magnetischer Tonabnehmer misst also Geschwindigkeit, nicht Position. Ein typischer Moving-Magnet-Tonabnehmer liefert 3 bis 6 mV bei der Bezugsgeschwindigkeit von 5 cm/s. Das Modell nimmt 5 mV. Das e' des linken Kanals bei 659 Hz mit 10 µm Ausschlag bewegt sich mit einer Spitze von 2π × 659 × 10 µm = 4,1 cm/s, das ergibt etwa 4,1 mV. Die Anzeige der Spulenspannung unter der Bühne zeichnet beide Kanäle als Spannung über die letzten 6 ms.

Es gibt einen Haken. Würde man die Rille so schneiden, dass sie bei jeder Frequenz die gleiche Spannung ergibt, bräuchten Bässe riesige seitliche Ausschläge, breit genug, um in die Nachbarrille durchzubrechen, und Höhen so kleine, dass sie im Rauschen untergingen. Deshalb werden Platten mit abgesenkten Bässen und angehobenen Höhen geschnitten, nach der RIAA-Kurve mit den Zeitkonstanten 3180, 318 und 75 µs. Der Phono-Vorverstärker wendet genau die umgekehrte Kurve an. Die Melodie im Modell liegt zwischen 196 und 880 Hz, einem Bereich, in dem sich die Kurve wenig ändert, deshalb lässt das Modell sie weg.

Geschwindigkeit unter der Nadel bei 33⅓, 45 und 78 U/min

Jeder Punkt einer sich drehenden Platte läuft einmal pro Umdrehung herum, aber äußere Punkte haben einen weiteren Weg. Die Geschwindigkeit der Rille unter der Nadel ist v = 2πr × rpm / 60.

Das Verhältnis von außen zu innen ist bei jeder Drehzahl 146 / 60,3 = 2,42. Zu Beginn einer LP-Seite läuft die Rille mit 1,8 km/h an der Nadel vorbei, im langsamen Schritttempo. Nahe am Etikett sind es nur noch etwa 0,8 km/h.

Warum die inneren Rillen schwerer abzuspielen sind

Langsamere Rille heißt kürzere Auslenkungen. Ein Ton von 20 kHz am Außenrand einer LP hat eine Wellenlänge von 0,510 / 20.000 = 25,5 µm. Nahe am Etikett sind es 10,5 µm. Die Nadelspitze im Modell ist 35,6 µm breit, mehr als dreimal so lang wie diese innere Auslenkung. Eine runde Spitze kann einer Kurve, die viel enger ist als sie selbst, nicht folgen, deshalb verlieren hohe Töne zum Ende einer Seite an Detail und gewinnen an Verzerrung. Darum setzen Mastering-Ingenieure ruhige oder weniger anspruchsvolle Lieder oft ans Ende, und darum werden manche Audiophilen-Neuauflagen mit 45 U/min auf zwei Platten geschnitten: Bei 45 U/min ist jede Wellenlänge 1,35-mal länger.

Der drehbar gelagerte Arm fügt einen kleineren Effekt hinzu. Die Schneidmaschine führt ihren Stichel geradlinig entlang eines Radius, die Nadel aber schwingt auf einem Bogen. Im Modell ist der Headshell um 20,7° abgewinkelt, damit der Tonabnehmer beim Radius 100 mm genau in Rillenrichtung steht. An anderen Stellen weicht er etwas ab, und der Arm schwenkt von der ersten bis zur letzten Rille um 22,6°.

Andere Drehzahl, andere Tonhöhe

Die Rille enthält keine Uhr. Sie enthält nur aufgereihte Auslenkungen, und der Plattenspieler entscheidet, wie schnell sie eintreffen. Die Platte im Modell wurde für 33⅓ U/min geschnitten. Spielt man sie mit 45 U/min, trifft jede Auslenkung 45 / 33,33 = 1,35-mal so oft ein, also wird jede Frequenz mit 1,35 multipliziert. Musikalisch sind das 12 × log₂(1,35) = 5,2 Halbtöne höher, etwas mehr als eine Quarte, und die Melodie läuft auch 1,35-mal schneller. Bei 78 U/min ist der Faktor 2,34, also 14,7 Halbtöne, mehr als eine Oktave. Ein a' mit 440 Hz klingt bei 45 U/min als 594 Hz und bei 78 U/min als 1030 Hz.

Drücken Sie bei eingeschaltetem Ton die Drehzahltasten unter der Bühne, dann hören Sie genau das. Die Seite spielt denselben aufgenommenen Puffer und ändert nur die Wiedergaberate, so wie der Teller nur ändert, wie schnell er sich dreht.

Wie lang ist die Rille einer Seite?

Jede Windung der Spirale ist ein Kreis mit etwas kleinerem Radius als die vorige. Im Mittel über die Seite beträgt der Radius (146 + 60,3) / 2 = 103,15 mm, eine mittlere Windung ist also 2π × 103,15 mm = 0,648 m lang. Mal 733 Windungen ergibt das 475 m Rille pro Seite, fast einen halben Kilometer. Beide Seiten zusammen kommen auf etwa 0,95 km. Eine numerische Summe entlang der exakten Spirale ergibt 475,28 m, die Abkürzung über den mittleren Kreis liegt also deutlich unter einem Millimeter pro Windung daneben.

Eine schöne Probe: 475 m in 22 Minuten sind 0,360 m/s, genau die Rillengeschwindigkeit beim mittleren Radius von 103,15 mm. Auf einer Seite legt die Nadel etwa die Länge von viereinhalb Fußballfeldern zurück, rückt dabei aber nur 85,7 mm zur Mitte vor.

Walzen, 78er, LPs und Singles im Vergleich

Die Liste unter der Bühne vergleicht 23 Tonträger, von Edisons Stanniol bis zu RCAs Bildplatte mit Rille. Wählen Sie dort eine Platte, legt das Modell eine Platte dieser Größe mit ihrer Drehzahl auf. Zwei Zahlen erklären die meisten Unterschiede: wie schnell die Rille läuft und wie lang sie ist.

Die Liste macht einen großen Vorteil der Walze deutlich. Jede Windung einer Walzenrille ist gleich lang, deshalb ändert sich die Oberflächengeschwindigkeit nie. Eine Standard-Wachswalze hat 2¼ Zoll Durchmesser, und bei den 120 U/min früher Aufnahmen läuft ihre Oberfläche vom ersten bis zum letzten Ton mit π × 0,0572 m × 120 / 60 = 0,36 m/s. Die Library of Congress merkt an, dass die gleichbleibende Geschwindigkeit ein Grund für den guten Klang der Walze war. Die Platte gab das auf, dafür ist sie flach, billig zu pressen und leicht zu lagern.

Die Geschwindigkeit am Rand ist π × Durchmesser × rpm / 60, die Geschwindigkeit einer Rille ganz am Rand. Die Musik beginnt etwas weiter innen. Eine 78er bewegt ihre Rille doppelt so schnell wie eine LP, deshalb konnten Schellackplatten mit groben Rillen trotzdem Höhen aufzeichnen. Die LP wurde langsamer und glich das mit einer viel feineren Mikrorille aus, sodass dieselben 12 Zoll 22 Minuten statt etwa viereinhalb fassen. Die 45er-Single ging bei der Größe den umgekehrten Weg: Eine 7-Zoll-Platte mit 45 U/min bewegt ihre Außenrille etwa so schnell wie eine 10-Zoll-LP. In Korea heißt die 78er oft SP-Platte, und die 45er mit ihrem großen Mittelloch ist als Donut-Platte bekannt.

Eine CED-Bildplatte speicherte 60 Minuten Video pro Seite einer 12-Zoll-Platte. Ein Abtaststift las die in der Rille aufgezeichneten Signale.

Rillengeschwindigkeit und Rillenlänge: eine Nachrechnung

Die Zahlen der vorigen Abschnitte lassen sich jeweils mit einer Zeile Rechnung prüfen, und von Hand nachzurechnen ist der beste Weg, ihnen zu trauen. Nehmen wir den Anfang einer Seite bei 33⅓ U/min. Eine Umdrehung dauert 60 / 33,33 = 1,8 s. Die Rille ist dort ein Kreis mit 146 mm Radius, eine Umdrehung ist also 2π × 0,146 = 0,917 m lang, und 0,917 m in 1,8 s sind 0,510 m/s, rund 51 cm/s. Nahe am Etikett beträgt der Radius 60,3 mm, eine Umdrehung ist 0,379 m lang, und 0,379 / 1,8 = 0,210 m/s, rund 21 cm/s. Die äußere Rille läuft also mit etwa 50 cm/s unter der Nadel durch, die innere mit etwa 20 cm/s, wie die Geschwindigkeitsanzeige zeigt, wenn Sie den Regler Nadel bei ziehen.

Dieselben beiden Größen liefern die Rillenlänge einer Seite, ganz ohne Mittelungstrick. Schieben Sie die Nadel ans Ende der Seite und lesen Sie Rille bisher ab: Der Zähler erreicht nach 22 Minuten rund 475 m. Teilen Sie durch die Zeit, 475 m / 1320 s, und Sie erhalten 0,360 m/s. Das ist die Geschwindigkeit beim mittleren Radius, wie zu erwarten, denn die Nadel verbringt auf jeder Umdrehung gleich viel Zeit, aber jede Umdrehung wird etwas kürzer.

Amplitude und Frequenz: warum es die RIAA-Kurve gibt

Eine Rille speichert zwei Dinge zugleich. Wie weit die Nadel seitlich ausschlägt, ist die Amplitude, und wie viele Schwingungen in eine Sekunde passen, ist die Frequenz. Ein magnetischer Tonabnehmer reagiert nicht auf den Ausschlag selbst, sondern auf dessen Geschwindigkeit, und bei einem gleichmäßigen Ton ist die Spitzengeschwindigkeit 2π × Frequenz × Ausschlag. Würde eine Platte so geschnitten, dass jeder Ton denselben Ausschlag hat, stiege die Spannung des Tonabnehmers im Verhältnis zur Frequenz, und die Bässe wären 1000-mal leiser als ein 1000-mal höherer Ton. Würde sie so geschnitten, dass jeder Ton dieselbe Geschwindigkeit hat, bräuchte ein 20-Hz-Ton einen 50-mal größeren Ausschlag als ein 1000-Hz-Ton, und die Rille bräche in die Nachbarrille durch.

Die Industrie einigte sich auf einen Kompromiss, die RIAA-Kurve, die durch drei Zeitkonstanten festgelegt ist: 3180 µs, 318 µs und 75 µs. Sie entsprechen Eckfrequenzen von 1 / (2π × 3,18 ms) = 50 Hz, 1 / (2π × 0,318 ms) = 500 Hz und 1 / (2π × 75 µs) = 2122 Hz. Mit diesen Konstanten gerechnet, wird die Platte mit um etwa 19 dB abgesenkten Bässen bei 20 Hz und 13 dB bei 100 Hz, bezogen auf 1000 Hz, und mit um etwa 14 dB angehobenen Höhen bei 10 kHz und 20 dB bei 20 kHz geschnitten. Der Phono-Vorverstärker wendet genau die Umkehrung an. Texas Instruments beschreibt dieselben drei Konstanten, 3180 µs, 318 µs und 75 µs, in seiner Applikationsschrift zu einem Phono-Vorverstärker. So bleibt der Ausschlag der Bässe in einer Größe, die eine Rille tragen kann, und die Höhen liegen weit über dem Rauschen des Vinyls. Nebenbei werden Kratzer und Knacken, die meist hochfrequent sind, vom Vorverstärker gemeinsam mit der Höhenanhebung abgesenkt.

Die 45/45-Rille in Zahlen

Beim 45/45-System trägt jede Rillenflanke einen Kanal. Die beiden Bewegungsrichtungen stehen im rechten Winkel zueinander und stören sich daher nicht: Schiebt man die Nadel in Richtung des linken Kanals, bewegt sie sich in Richtung des rechten Kanals überhaupt nicht. Tragen beide Kanäle dasselbe Signal, addieren sich die beiden Bewegungen zu einem rein seitlichen Ausschlag, genau wie bei einer Mono-Rille. Darum ließ sich eine Mono-Platte mit einem Stereo-Tonabnehmer abspielen, und darum sieht die Rillenansicht bei gleichen Signalen wie ein einfaches seitliches Wellen aus. Tragen die beiden Kanäle entgegengesetzte Signale, bewegt sich die Nadel stattdessen senkrecht auf und ab, die Tiefenschrift der Edison-Walzen.

Benutzen Sie dazu die Kanalwahl unter der Bühne. Bei Nur L bewegt sich die Nadel unter 45° zur Innenflanke, bei Nur R zur Außenflanke, und bei L + R ist die Bewegung die Summe beider. Im Modell schlägt der linke Kanal 10 µm aus und der rechte 12 µm, sodass sich die diagonalen Bewegungen zu einer Bahn verbinden, die weder rein seitlich noch rein senkrecht ist.

Verschleiß und Auflagekraft

Die Nadel muss fest genug aufliegen, um in der Rille zu bleiben, wenn die Wellen sie herauszuwerfen versuchen, deshalb übt der Arm eine kleine Kraft nach unten aus. In diesem Modell berührt die Nadel jede Flanke an einem Punkt von nur wenigen Mikrometern Breite. Als Beispiel mit angenommenen Werten ergibt eine Kraft von 1,5 g, also 0,0147 N, verteilt auf zwei Kontaktflächen von je 10 µm × 10 µm, einen Druck von 0,0147 / (2 × 1 × 10⁻¹⁰ m²) = 7,4 × 10⁷ Pa, etwa 740 Atmosphären. Das sind keine Messwerte, und die tatsächliche Kontaktfläche ändert sich, wenn sich die Nadel einläuft, aber sie zeigen, warum eine Platte verschleißen kann und warum die Spitze aus Diamant ist. Staub in der Rille wird mit demselben Druck gegen die Flanken gepresst, weshalb es wichtig ist, eine Platte vor dem Abspielen zu reinigen. Das Modell lässt die Auflagekraft weg, und die Nadel verliert nie den Kontakt.

Das zweite Leben der Platte: Verkaufszahlen

Vinyl ist mit CD und Streaming nicht einfach verschwunden. Die Recording Industry Association of America sagt in ihrem Jahresendbericht 2024 zu den Umsätzen, Vinyl habe seinen fast 20 Jahre währenden Aufschwung fortgesetzt, während der gesamte US-Musikumsatz um 3 % auf 17,7 Milliarden US-Dollar zu geschätzten Einzelhandelswerten wuchs. Die RIAA veröffentlicht ihre jährlichen Verkaufszahlen außerdem in einer Online-Datenbank, in der sich jedes Format über die Zeit vergleichen lässt. Eine Platte ist ein Gegenstand, den man in der Hand hält, und ihr großes Cover, ihre feste Spieldauer und die Tatsache, dass man sie nach 22 Minuten umdrehen muss, sind genau das, was Menschen, die zu ihr zurückkehren, daran mögen.

Häufige Missverständnisse

• Die Nadel brennt den Klang aus der Platte. Die Nadel schmilzt oder verbrennt nichts. Sie folgt mechanisch den Rillenflanken, und der Klang entsteht im Tonabnehmer.
• Die Rillenwellen sind der Klang, den man sieht. Sie sind nur 8 bis 12 µm breit, weit weniger, als das Auge auflösen kann. Was man als Bänder sieht, sind Änderungen im Rillenabstand.
• Vinyl klingt besser, weil es mehr Details hat. Eine Vinylplatte hat einen begrenzten Rauschabstand und verliert zum Etikett hin Höhen. Ihr Charakter kommt daher und von der Schneid- und Wiedergabekette, nicht von zusätzlichen Details.
• Eine Platte hat überall dieselbe Rillengeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit am Etikett beträgt nur 41 % der Geschwindigkeit am Rand, wie die Tabelle oben zeigt.
• Stereo-Tonabnehmer beschädigen Mono-Platten. Eine Mono-Rille bewegt sich nur seitlich, und ein Stereo-Tonabnehmer liest beide Flanken mit demselben Signal.

Probieren Sie es am Bildschirm aus

1. Drücken Sie Ton an, schalten Sie die Drehzahl zwischen 33⅓, 45 und 78 U/min um und hören Sie, wie die Tonhöhe steigt. Lesen Sie den Wert Tonhöhe ab: Er zeigt 5,2 Halbtöne bei 45 U/min.
2. Ziehen Sie Nadel bei von der ersten bis zur letzten Rille. Die Anzeige Rillentempo fällt von 0,510 m/s auf 0,210 m/s, und die Anzeige Wellenlänge schrumpft mit.
3. Wählen Sie Nur L, dann Nur R, dann L + R und beobachten Sie die Anzeige der Spulenspannung. Jeder Kanal treibt sein eigenes Spulenpaar an.
4. Stellen Sie die Vergrößerung auf Nadelspitze und sehen Sie, wo die Spitze die Flanken berührt. Sie erreicht nicht den Rillengrund.
5. Öffnen Sie die Formatliste und wählen Sie die 12-Zoll-LP, dann die 7-Zoll-Single mit 45 U/min und die CED-Bildplatte. Die Geschwindigkeit am Rand wechselt von 0,53 m/s auf 0,42 m/s und auf 7,07 m/s.

Was dieses Modell vereinfacht

• Die Rille hat einen spitzen Grund und gerade Flanken. Echte Stichel hinterlassen einen kleinen abgerundeten Grund.
• Der Rillenabstand ist konstant. Echte Schneidmaschinen ändern ihn mit der Musik.
• Die Melodie ist als flaches Signal ohne RIAA-Kurve geschnitten, deshalb entsprechen die Spulenspannungen direkt der Rille.
• Die Bewegung des Tonabnehmers ist 45-mal größer gezeichnet als in Wirklichkeit, die Auslenkungen der 3D-Rille doppelt so groß. Die Anzeigen unter der Bühne verwenden echte Einheiten.
• Auflagekraft, Antiskating und die Federung des Nadelträgers sind weggelassen. Die Nadel folgt der Rille perfekt.

Vom Stanniol zur Langspielplatte

Laut Library of Congress skizzierte Thomas Edison im Juli 1877 eine Maschine, die Klang aufzeichnen sollte, indem sie ihn in Stanniol prägt. Den ersten Stanniol-Phonographen baute sein Mechaniker John Kruesi später im selben Jahr. Die Library merkt an, dass das berühmte Datum 12. August zweifelhaft ist, da Edison sein Patent erst am 24. Dezember 1877 einreichte und das Tagebuch seines Assistenten Charles Batchelor nahelegt, dass die Maschine Anfang Dezember gebaut wurde. Edisons Maschine und die nachfolgenden Wachswalzen schnitten ihre Rillen auf und ab, eine Aufzeichnung, die Tiefenschrift heißt.

Emile Berliner ging zur Seite. Am 8. November 1887 erhielt er ein Patent für das Grammophon, das mit einer seitlichen Rille gleichmäßiger Tiefe aufzeichnete, und bald darauf brachte er die Aufnahme auf eine flache Scheibe. Platten ließen sich von einer Matrize in großer Zahl pressen, und in den 1910er-Jahren hatten sie die Walzen verdrängt. Ein halbes Jahrhundert lang bestanden die meisten Platten aus Schellack und drehten sich mit etwa 78 U/min.

Die Library of Congress datiert den nächsten Schritt auf Juni 1948, als Columbia die „Long Playing“-Platte vorstellte, eine 12-Zoll-Platte mit 33⅓ U/min und viel feinerer Mikrorille. RCA Victor antwortete 1949 mit der 7-Zoll-Platte mit 45 U/min und einem Plattenwechsler, und das Museum The Henry Ford besitzt einen dieser frühen RCA-45er-Spieler. Ein Patent dafür, zwei Kanäle auf die beiden Flanken einer Rille zu schneiden, erhielt W. Bartlett Jones schon 1932, und die ersten Stereo-LPs im Handel erschienen im November 1957 beim Label Audio Fidelity.