DER SCHNEIDESTICHEL:
Der Schneidestichel besteht aus Rubin, Saphir oder Diamant. Anders als bei Tonabnehmersystemen sind die Flanken (gerade) im 90° Winkel und die Spitze ist nicht abgerundet. (Ein Tonabnehmer – ob Rund- oder Ovalschliff - tastet beim Abspielen die Flanken ab). Die Haltbarkeit reicht von 10 Plattenseiten (bei Rubin Lackschnitten im Masterbereich) bis zu 100 Plattenseiten (bei Diamant PETG-Schnitten). Diamantstichel können mehrmals nachgeschliffen werden.


Schneidestichel


Stylus vs Tonabnehmer


DER AUFLAGEDRUCK:
Ähnlich wie beim Plattenspieler muss der Stichel mit bestimmter Auflagekraft in die Platte schneiden (drücken). Der Auflagedruck bestimmt die Schnittbreite (ca. 40µm) und –tiefe (ca. 20µm). Wenn kein Signal übertragen wird (Startrille, Pause zwischen zwei Songs, Endrille) verringert sich die Schnitttiefe, was wiederum ausgeglichen werden muss, da sonst beim Abspielen die Nadel „springen“ kann. Der Auflagedruck kann auch einen geringfügig abgenutzten Stichel kompensieren.


DIE STICHELHEIZUNG:
Dabei ist ein Heizdraht um den Schneidestichel gewickelt und mit Strom durchflossen. Ein beheizter Stichel kann die Nebengeräusche (Silent Cut) verringern.


Schneidestichel mit Heizungsdraht


DIE PLATTENHEIZUNG:
Noch wichtiger als die Stichelheizung ist die Plattenheizung. Eine „warme“ Platte ist besser und vor allem leiser zu schneiden. Die Plattentemperatur bei PETG-Platten sollte dabei zwischen 30° und 40° liegen. Die Temperatur beeinflusst damit auch den „Schneidefaden“ des abgetrennten Materials. Zu hohe Temperaturen verformen den Rohling und lassen den „Schneidefaden“ beim Schneiden schmelzen und verkleben (was ein Absaugen unmöglich macht). Zu geringe Temperaturen verringern die Schnittqualität.


DER RILLENABSTAND:
Je Seite eine Rille! Mit Rillenabstand ist der Abstand der Rille von einer Umdrehung zur Nächsten gemeint. Je nach Lautstärke bei der Aufnahme und Frequenz (Bässe brauchen mehr Platz) kann im Extremfall der Stichel bis zu 200µm in jede Richtung ausschlagen (Signalbreite maximal 400µm)! Damit die geschnittene Rille nicht mit der Rille bei der folgenden Umdrehung überlappt, muss somit ein „Vorschub“ von ca. 420µm ausgeführt werden (bei Embedding muss der Abstand noch größer sein, weil beim Drücken etwas an Material in die Rille der vorhergehenden Rille gedrückt wird).
Bei konstantem Rillenabstand (420µm) wäre die Zeit für Musik bald abgelaufen (bei 33,3U/min max. 6 Minuten). Wenn man leiser schneidet und weniger Bässe schneidet (z.B.: ab 40Hz) kann man 20 Minuten Musik schneiden.
Bei variablen Rillenabstand verändert sich der „Vorschub“ abhängig von Lautstärke und Bässen. So wird bei leisen Stellen auf 80µm verringert und bei lauten Stellen auf 400µm erhöht. Somit kann man auch bei lautem“ Schnitt länger aufnehmen. Es ist allerdings ein sehr aufwendiges Verfahren da im Idealfall das Musiksignal 1,8 Sekunden vor dem Schnitt verfügbar sein muss.
In jedem Fall muss der Vorschub absolut gleichmäßig sein, weil verständlicherweise eine „ruckartige“ Ungenauigkeit von 1µm bereits einen gut hörbaren Ton erzeugen würde. Dafür werden hochpräzise Antriebsspindeln verwendet.


WHITE NOISE:
„Weißes Rauschen ist ein Rauschen mit einem konstanten Leistungsdichtespektrum in einem bestimmten Frequenzbereich. Weißes Rauschen wird als ein stark höhenbetontes Geräusch empfunden. Weißes, in der Bandbreite beschränktes Rauschen wird in den Ingenieur- und Naturwissenschaften häufig verwendet, um Störungen in einem sonst idealen Modell abzubilden (vgl. Wikipedia)“.


White Noise Frequenzanalyse

Dieses Testsignal bildet „gleichzeitig“ einen Ton in allen Frequenzen an (z.B.: 20Hz – 20kHz). Dabei wird jede Frequenz mit der gleichen „dB Intensität“ übertragen. Zum Testen ist dieses Signal ideal, weil am Ende auch wieder eine „gerade“ Signalkurve herauskommen soll.
In der Abbildung ist der Rillenabstand mit 300µm konstant. Unterschiedliche Lautstärken beim Schneiden zeigen die unterschiedlichen „Ausschläge“ der Rille (dabei ist die Rillenbreite selbst mit 48µm relativ konstant).


Geschnittenes White Noise Signal (unterschiedliche Lautstärke)

DAS SCHALLPLATTEN MASTERING:
Damit ist nicht das Mastering eines Musikstückes gemeint, mit dem man grundsätzlich die rohe Aufnahme verbessert und Peaks verhindert (das kann man ohnehin machen). Vielmehr ist die Aufbereitung der Musikstücke für eine Schallplattenaufnahme gemeint. Denn anders als bei Tonband- oder Digitalaufnahmen wird hier die Rille mechanisch geschnitten (oder gedrückt). Somit sind die mechanischen Grenzen der Technik zu beachten:

IRIAA-EQUALIZER:
Würde man ein Musikstück ungefiltert schneiden, dann würden niedrige Frequenzen (20-400Hz) viel zu laut wiedergegeben werden und hohe Frequenzen (ab 5kHz) fast nicht zu hören sein. Das liegt daran, dass 10W eines Signals bei 100Hz den Lautsprecher und somit den Schneidestichel langsam und stark bewegen kann. 10W eines Signals bei 5.000Hz bewegt den Schneidestichel zwar schnell aber kaum mit einem nennenswerten Ausschlag. (Das hat mit dem Verhältnis aus Frequenz und Amplitude zu tun).
Daher wurde in den 60er Jahren die Schneidekennlinie IRIAA (Inverse RIAA-Entzerrkurve) festgelegt.
Dabei werden niedrige Frequenzen gedämpft und hohe Frequenzen verstärkt. (Phonoverstärker sind mit RIAA-Equalizer ausgestattet, was beim Abspielen der Schallplatte im gleichen Maße die niedrigen Frequenzen verstärkt und hohe Frequenzen dämpft.
(Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Schneidkennlinie )


RIAA und IRIAA Kennlinie

HOCHPASS-FILTER (LOWCUT):
Ein Hochpassfilter lässt „hohe“ Frequenzen passieren. Da im Audiobereich diese Filter eingesetzt werden um ein Frequenzband unterhalb eines Bereiches von z.B.: 20Hz abzuschneiden (also Frequenzen ab 20Hz passieren lassen) werden sie auch LOWCUT-Filter genannt. Beim Plattenschneiden sollen zu tiefe Frequenzen vermieden werden. Weil Sie „viel Platz“ verbrauchen oder weil im Extremfall die Nadel beim Abspielen aus der Rille springen kann.
Ein LowCut-Filter kann digital oder analog aufgebaut sein und sollte für das Plattenschneiden variabel einstellbar sein (z.B.: 20-30-40-60 Hz)


Low-Cut-Filter (20Hz -12dB)


TIEFPASS-FILTER (HIGHCUT):
Ein Tiefpassfilter lässt „tiefe“ Frequenzen passieren. Da im Audiobereich diese Filter eingesetzt werden um ein Frequenzband oberhalb eines Bereiches von z.B.: 20kHz abzuschneiden (also Frequenzen bis 20kHz passieren lassen) werden sie auch HIGHCUT-Filter genannt. Beim Plattenschneiden sollen zu hohe Frequenzen vermieden werden weil der Schneidekopf dadurch extrem belastet wird (Spulen können durchbrennen).
Das entsteht durch die starke Verstärkung der IRIAA Kennlinie die bei 20kHz um +20dB verstärkt wird. Auf den 20W Lautsprecher können dann schon mal 300W anliegen (wenn der Verstärker die Leistung hat). Bei 10kHz wird „nur“ noch +13dB verstärkt.
Ein HighCut-Filter kann digital oder analog aufgebaut sein und sollte für das Plattenschneiden variabel einstellbar sein (z.B.: 9kHz-12kHz-15kHz-18kHz-20kHz)


High-Cut-Filter (20kHz -12dB)


ELLIPTIC EQUALIZER (EEQ):
Dieser Equalizer wird nur für Stereo-Schnitte benötigt. Da es bei Musikstücken im Bereich sehr niedriger Frequenzen in Stereo dazu kommen kann, dass der linke und rechte Kanal phasenverschoben den Bass spielen, würde das auch so geschnitten. Das Problem entsteht beim Abspielen, weil dann die Nadel aus der Rille hüpft. Daher muss bereits beim Schneiden dafür gesorgt werden, dass so etwas nicht passiert. Daher wird der EEQ (ich nenne ihn selbst gerne MONO-BASS-EQUALIZER) eingesetzt. Er „monoisiert“ geringe Frequenzen, kann digital oder analog aufgebaut sein und sollte für das Plattenschneiden variabel einstellbar sein (z.B.: Mono bis 75Hz, bis150Hz und bis 300Hz). Darüber hinaus soll er unverzerrt Stereosignale weitergeben.


PARAMETRISCHER EQUALIZER:
Ähnlich einem Grafik-Equalizer hebt diese bestimmten Frequenzen an und senkt andere ab. Allerdings macht er das nicht mit einem Regler je Frequenzbereich. Der Parametric-EQ hat im Prinzip drei Regler:
1A: FREQUENZ: Dieser Regler wählt stufenlos der Frequenzbereich (z.B.: 550Hz).
1B: GAIN: Dieser Regler wählt stufenlos die Verstärkung bzw Dämpfung der Frequenz (z.B.: +4,5dB)
1C: Q: Dieser Regler wählt stufenlos die Frequenzbandbreite – also wie „spitz“ oder „flach“ die Frequenzkennlinie sein soll. So wird bei einem Q=15 nur ein Bereich von 0,1 Oktaven beeinflusst (spitz) wobei ein Q=0,5 etwa 2,5 Oktaven umfasst (flach).
(Siehe https://13db.de/wissen/q-und-bandbreite-am-eq/ )


Parametrischer EQ (links mit Q=0,5; rechts mit Q=15)

Aber so ein parametrischer Equalizer besteht in der Regel nicht aus nur einer Einheit, sondern aus mehreren (4 bis 6). Damit lassen sich extreme Verzerrungskennlinien erstellen.
Das dient einerseits zur Kompensation der Resonanzkurven des Cutterhead, aber auch zum Mastern der eigenen Musik-Schnitte. Man kann somit mit mehr Bässen, Mitten oder Höhen schneiden.


Signalverzerrung durch vier Parametrische EQ


FEEDBACK COIL EQUALIZER:
Moderne Schneideköpfe besitzen kleine Feedback-Spulen (eine je Kanal). Dabei wird die Bewegung der Lautsprecher (die durch das Signal abgespeist werden) über die Feedback-Spulen gemessen. Dann wird das „originale“ Musiksignal und das Feedback-Coil-Signal verglichen und somit Resonanzen kompensiert. Das bedeutet ein „sauberes“ resonanzkompensiertes Schneiden.

LIMITER:
Ein Limiter oder Begrenzer ist ein dynamikbearbeitendes Effektgerät in einem Rig oder ein Plug-in, das den Ausgangspegel (Amplitude der Spannung des Audiosignals) auf einen bestimmten Wert herunterregelt. Dieser wird durch den „Limiter Threshold“ (Schwellenwert) festgelegt. Damit wird beim Schneiden ein Übersteuern (Clipping) verhindert.


DE-ESSER:
Ein De-Esser verhindert harte Zischlaute der Stimme (wie „S“ oder „SCH“). Das Problem von Zischlauten entsteht meist durch „nicht perfektes“ Mastering. Da aus ästhetischen Gründen beim Mastering oft hohe Frequenzbereiche (ca. 7 kHz bis 11 kHz) angehoben werden, um der Stimme mehr Präsenz zu geben, entstehen diese überproportional verstärkten Effekte. Diese Effekte werden durch Anwendung von Kompressor meist noch verschlechtert. Durch die eingesetzte IRIAA-EQ-Kennlinie wird der Effekt noch weiter verstärkt. Der Einsatz eines De-Essers ist bei „nicht perfektem“ Mastering unumgänglich. Dabei werden zunächst Frequenzbereiche getrennt, zu laute Abschnitte im mittleren und oberen Frequenzbereich komprimiert und dann die getrennten Frequenzbereiche wieder zusammengefügt.


De-Esser komprimiert zu laute Abschnitte


VERSTÄRKER - ENDSTUFE:
Je qualitativer der Verstärker, desto qualitativer ist der Schnitt. Das besondere bei einem Verstärker für Schallplattenschnitt ist, dass er eine hohe Leistung benötigt und diese hohe Leistung rasch (ohne Zeitverzögerung) zur Verfügung stellen kann. Obwohl die Lautsprecher im Cutterhead nur 10W, 20W oder 40W Lautsprecherspulen besitzen, benötigt die Endstufe etwa 300W.
Wenn ein Lautsprecher z.B.: 15W seiner Leistung bei 1kHz wiedergibt, so benötigt er bei doppelter Frequenz auch die doppelte Leistung. Also bei 2kHz etwa 30W; bei 4kHz etwa 60W; bei 8kHz etwa 120W und bei 16kHz etwa 240W! Folglich werden für 20kHz etwa 300W benötigt.
Natürlich sind 300W für einen 15W Lautsprecher eine sehr hohe Belastung, auch wenn Sie nur sehr kurz besteht, was den Lautsprecher stark aufheizt. Die Neumann-Schneidegeräte in den 80er-Jahren hatte dafür eine Heliumkühlung der Lautsprecher, um 18kHz (bis max. 20kHz) schneiden zu können (und waren an Ihren Grenzen). Moderne Hochtonlautsprecher sind zwar Ferro-fluid gekühlt und haben dadurch eine höhere Belastbarkeit. Trotzdem wird meist „nur“ bis 16kHz oder 18kHz geschnitten.


DIE ABSAUGUNG:
Der oben erwähnte „Schneidefaden“, der aus dem abgetragenen Material entsteht, muss über ein Saugrohr (dann ein Schlauch) direkt neben den Schneidestichel abgesaugt werden. Das wird im besten Fall durch eine Hochleistungs-Rotationspumpe umgesetzt.


Rotationspumpe

Kolbenpumpen würden einen pulsierenden Luftstrom erzeugen, welcher wiederum (wegen der Nähe zum Schneidestichel) den Stichel hin und her bewegen, was wiederum beim Abspielen hörbar ist. Eine Hochleistungs-Rotationspumpe erzeugt einen gleichmäßigen Luftstrom und überhitzt nicht. Der „Schneidefaden“ muss vor der Pumpe noch in einem Behälter aufgefangen und gesammelt werden, da er auf Dauer die Pumpe beschädigen würde.



Ich hoffe dieser grobe Überblick konnte verständlich die Basis des Schallplattenschneidens vorstellen.

Nun bitte ich Euch den Fragebogen (anonym) auszufüllen, damit ich Bedürfnisse und Erwartungen von HiFi-Liebhabern besser verstehe – unabhängig davon, ob du jemals so ein Gerät kaufen würdest oder nicht.

Der Fragebogen ist auf Google-Forms erstellt, umfasst etwa 20 Fragen und dauert etwa fünf Minuten.
In jedem Fall danke ich Euch für das Interesse

LINK FRAGEBOGEN: https://forms.gle/Ce5i5Zt8yK4tPcdf8


Solltet ihr Fragen haben - nur zu - ich Antworte so gut ich kann.

Thomas

Einfach nur toll! Was für ein "Beitrag!

Habe - glaube ich - alles sofort verstanden (schon durch genügend Vorwissen). Werde es später trotzdem nochmal in Ruhe lesen.

Ebenfalls

Bin begeistert. Tolle und genügend verständlich vereinfachte Darstellung.

Das ist Imho das Grundwissen, das man haben sollte, bevor man anfängt über die „Vorzüge“ der Schallplatte zu diskutieren.

Frühe "Aufnahmen/Schnitte/Pressungen" verschiedener Labels hatten zwar noch nicht immer eine einheitliche Schneidekennlinie/Entzerrung, aber das sollte hier nur eine untergeordnete Rolle spielen und für „ganz Genaue“ gibt es selbst dafür Phonopre’s wo man das , wenn man sich sicher ist, berücksichtigen kann.
Wer's nicht kennt, wird's wahrscheinlich gar nicht bemerken...


LG
Bernd

Nicht übel hätte ich nie geschafft.

So nebenbei: mit entsprechenden Lizenzen, kann man so ein Hobby locker zum Beruf machen, die Nachfrage für qualitativ gute Platten scheint groß. Bei solchen Projekten merke ich, ich bin ein fauler Sack - wär mir viel zu mühsam, selbst wenn ich's könnte...

Sehr interessant der tiefe Einblick in die Schneidtechnik bei der Schallplatte.
Auch sehr gut, dass noch gezeigt wurde, wie die Entzerrkurve ausschaut, das wusste ich nicht so genau.

Hallo lathe_record_cutter erstmal vielen Dank von mir für die m.E. teils "schonungslosen" und interessanten technischen Einblicke ...

Was ich noch nicht ganz verstanden habe:

Wie könnte die Nutzung eines Schneidegerätes für "private" Zwecke aussehen ?

D.h. an wen würde sich deine technische Entwicklung wenden ?

Wie wäre Deine Zielgruppe in etwa zu beschreiben ?

Hallo Oliver,
von dem Projekt habe ich schon gelesen, vermutlich in der Zeitschrift MINT.
Im Prinzip geht es um Musiker, die keine Chance haben über online-Dienste mit ihrer Musik Geld zu verdienen. Da würde eine private Schallplattenproduktion auch bei Mini-Auflagen bis 1000 Einheiten und Selbstvermarktung (z.B. bei Konzerten) zu den üblichen LP-Preisen doch ansehnliches Geld in die Kasse bringen.

LG
E.M.

Aha ... bin gespannt, mehr darüber zu erfahren.

Hallo Bernd, danke und es stimmt. Es hat eine ganze Weile gedauert, bis man sich auf eine Schneidekennlinie einigen konnte. Allerdings habe ich noch heute den Verdacht, dass sich der eine oder Andere nicht einig ist. Selten aber doch gibt es Ausreißer, bei denen ich denke, das beim Mastern die IRIAA Kennlinie nur ein Vorschlag ist oder einfach zu viel Alkohol im Spiel war...

Hallo Oliver,
Die Frage ist nicht unberechtigt, weil es so ein Gerät noch nie gegeben hat. Ich sag es einfach mal so heraus:

1. zwischen 1990 und 2020 gab es fast keine Schallplatten - nur die DJ-Scene hat die Schallplatte überhaupt am Leben gehalten: Es gab in dieser Zeit gute Musik die man sich auch gerne mal auf Schallplatte schneidet, weil man eben lieber Schallplatten hört als digitale Musik

2. man kann sich die Musik selber Mastern und somit die Klangkurve auf der Platte seinen eigenen Bedürfnissen anpassen

3. Private Musiker und Bands sind in der Lage Ihre eigenen Alben in kleinen Serien auf Platte zu schneiden - zu einem leistbaren Preis ohne bei Plattenlabels einen Vertag über 1000 Platten abzuschließen um dann ein Jahr lang warten zu müssen bis sie vielleicht gepresst werden - viele Musiker wollen das

4. DJ's (auch private und nicht so Bekannte) können Ihre Mixes auf Platte schneiden und dann Live nutzen

5. Durch die vielen Möglichkeiten eines Schallplattenschneidegerätes können HiFi-Freunde in einen neuen Bereich der Musikgestaltung eintauchen. (Viele verbringen mehr Zeit mit dem Einstellen Ihrer Tonabnehmer und Klangregler als mit dem Hören von Musik).

6. Auch die kommerzielle Nutzung um für Andere (Band's, DJ's, private Kunden) Kleinserien oder einzelne Platten zu schneiden ist möglich (z.B.: als Geschenkplatte mit privater Nachricht oder dem ersten "lalala" der Kinder)

u.s.w.

Wen so etwas nicht interessiert, für den ist das auch nix.

Hallo E.M.
im Prinzip ist das (wie du richtig erkannt hast) ein Teil der Zielgruppe. Wobei man 1.000 Stück der gleichen Platte doch besser pressen lässt. Der Grund ist weniger der Preis, als die Zeit die notwendig ist um 1000 Platten zu schneiden. Schallplatten müssen nämlich in Echtzeit geschnitten werden und (je nach Größe) alle 5-20 Minuten gewendet werden. Bei 1000 LP's wären das 300 Stunden (mindestens 38 Tage). Allerdings käme dann gutes Geld in die Bandkassa...

In der Zeitschrift MINT wurde ich noch nicht erwähnt, aber vielleicht kommt das noch...

Eine Frage abseits des Technischen: "was erlauben GEMA"?
Ich kann mir vorstellen, daß man als "Nischen" Anbieter besonders gut aufpassen muß auf die Untiefen des Urheberrechts.