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Jede (Kupferdraht-) Spule, in der ein elektrischer Stromfluß stattfindet, baut ein magnetisches Feld auf. Die Stärke dieses Feldes ist abhängig von der Stromstärke und der Windungszahl der Spule.

Wird die Spule von einem Gleichstrom durchflossen, so hat das Feld immer die gleiche Stärke. Ändert man die Stromstärke, so zeigt die Spule das Bestreben, die alte Feldstärke beizubehalten, d. h. sie widersetzt sich einer Feldänderung.

Das bedeutet, daß bei Änderung der Stromstärke in der Spule eine Induktionsspannung erzeugt wird. Die Richtung dieser Spannung ist immer so, daß sie einer Feldänderung entgegenwirkt. Das gelingt ihr selbstverständlich nur wahrend einer sehr kurzen Zeit. Danach paßt sich das Feld der neuen Strömstärke an; es wird also stärker oder schwächer.

Wechselt die Stromstärke fortwährend, wenn z. B. eine Wechselstromquelle angeschlossen ist, so ändert sich auch die Stärke des Feldes im gleichen Maße. In der Spule wird also eine Wechselspannung induziert, deren Größe von der Windungszahl der Spule und von der Änderung der Stromstärke pro Zeiteinheit, also von der Frequenz des Wechselstromes abhängt.

Da jede Stromänderung eine Änderung der Feldstärke zur Folge hat, gilt der Satz: In jeder Spule, die sich in einem magnetischen Kraftfeld von wechselnder Stärke befindet, wird eine Induktionsspannung erzeugt. Die Höhe dieser Induktionsspannung ist abhängig von der Stärke des Feldes und von der Anzahl der sich ändernden Kraftlinien. Denn es ist ja gleichgültig, ob man einmal die gleiche Soannung mit einem schwachen Feld, welches sich schnell ändert, oder mit einem starken Feld, welches sich entsprechend langsamer ändert, erzeugt.

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Prinzipielle Anordnung eines Transformators. Links Primärwicklung, rechts Sekundärwicklung mit angeschlossenem Außenwiderstand R.

Ebenso ist es bei der Feldstärke einer Spule, deren Größe durch die Ampere-Windungszahl bestimmt ist. Es entsteht genau die gleiche Feldstärke, wenn einmal durch eine Spule mit wenigen Windungen ein hoher Strom, oder durch eine Spule mit hoher Windungszahl ein schwacher Strom geschickt wird. Wichtig ist nur, daß die Ampere-Windungszahl die gleiche ist.

Wird in die Spule ein Eisenkern eingeschoben, tritt eine Verstärkung des magnetischen Feldes ein. Das Eisen hat also für die Feldlinien eine größere Durchlässigkeit als die Luft. Diese Durchlässigkeit, „Permeabilität" genannt, ist für die verschiedenen Eisensorten verschieden groß. Soll ein starkes Magnetfeld erzeugt werden, muß eine Eisensorte mit möglichst hoher Permeabilität gewählt werden.

Bringt man auf einen in sich geschlossenen, z. B. ringförmig gebogenen Eisenkern zwei Spulen an und schließt die erste Spule an eine Wechselstromquelle, so muß nach dem oben Gesagten in der zweiten Spule eine Spannung induziert werden, da diese im magnetischen Wechselfeld der ersten Spule liegt.

Die Richtung dieser Spannung muß der Spannung in der ersten Spule entgegengesetzt sein. Andernfalls würde sich das Magnetfeld immer weiter aufschaukeln und die induzierte Spannung immer größer werden.

Während die erste Spule „Primärspule heißt, bezeichnet man die zweite als „Sekundärspule". Ebenso werden die Spannungen als Primär- bzw. Sekundärspannungen bezeichnet.
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Die Höhe der Sekundärspannung ist abhängig von der Windungszahl der Sekundärspule. Wie bekannt, steigt die Spannung mit der Windungszahl.

Man kann also sagen: Die Spannungen eines Transformators verhalten sich wie die Windungszahlen der beiden Spulen. Das Verhältnis der Windungszahlen bezeichnet man als das „Übersetzungsverhältnis". Ist das Übersetzungsverhältnis z. B. 1:4, so bedeutet es, daß die Spannung der Sekundärspule viermal so groß ist wie die der Primärspule.

Wird jetzt eine Sekundärseite belastet, z. B. durch Anschalten eines Widerstandes, so tritt in der Sekundärspule ein Strom auf. Dieser Strom hat eine Schwächung des Magnetfeldes zur Folge. Da aber die Primärspule bestrebt ist. die alte Feldstärke beizubehalten, wird sie der Spannungsquelle einen höheren Strom entnehmen.

Bei Belastung der Sekundärseite steigt also die Stromstärke auf der Primärseite. Die Leistung in den beiden Wicklungen des Transformators muß, wenn die (Magnetisierungs-) Verluste unberücksichtigt bleiben, immer gleich groß sein. Denn es ist ja nicht gut möglich, der Sekundärspule mehr Leistung zu entnehmen, als der Primärspule zugeführt wird. Daraus ergibt sich, da Leistung das Produkt aus Strom und Spannung ist, daß sich die Strolmstärke umgekehrt wie die Windungszahl des Transformators verhält.
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Bei den bisherigen Betrachtungen wurde der Eisenkern des Transformators als ein Kern aus Volleisen angesehen. Ein solcher Eisenkern hat aber beträchtliche Wirbelstromverluste zur Folge. Da der Eisenkern ebenso wie die Sekundärspule im magnetischen Wechselfeld der Primärspule liegt, kann er als eine Sekundärspule mit einer einzigen Wicklung betrachtet werden.

Da der Eisenkern in sich geschlossen ist, handelt es sich um eine sog. „Kurzschlußwicklung". In dieser Wicklung wird zwar eine niedrige Spannung, aber ein verhältnismäßig hoher Strom induziert. Da dieser Strom im Inneren des Eisenkerns einen kreisförmigen Verlauf hat, der Strom also gewissermaßen im Kern umherwirbelt, bezeichnet man ihn als „Wirbelstrom".

Um diese Wirbelströme, die ja nur Verluste herbeirufen, zu vermeiden, wird der Kern in zahlreiche dünne Bleche geteilt. Zwischen die einzelnen Bleche wird ein Isoliermittel gelegt, welches die magnetischen Kraftlinien ungehindert durchläßt, für den Strom aber einen hohen Widerstand darstellt. Auf diese Weise können die Wirbelstromverluste auf ein tragbares Maß herabgesetzt werden.
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Es ist ein allgemeines Gesetz der Elektrotechnik, daß eine Spannungsquelle dann ihre höchste Leistung abgibt, wenn der Außenwiderstand gleich dem Innenwiderstand der Spannungsquelle gemacht wird.

In der Praxis ist die Erfüllung dieser Bedingung nicht immer ohne weiteres möglich. So beträgt z. B. der Schwingspulenwiderstand eines Lautsprechers 15 Ohm oder noch weniger, der Innenwiderstand einer Endröhre aber mehrere Kiloohm.

Oder es soll ein niederohmiger Tonabnehmer an einen hochohmigen Verstärkereingang angeschlossen werden. Ein direktes Anschalten würde in beiden Fällen sehr schlechte Ergebnisse liefern. Hier hilft der Transformator.

Mit einem Transformator lassen sich nämlich nicht nur Spannungen und Ströme, sondern auch Widerstände transformieren. Angenommen, in der Primärwicklung eines Transformators fließt bei 10V Spannung ein Strom von 0,5 A. Das entspricht einem scheinbaren Widerstand der Primärspule von 10:0,5 = 20 Ohm.

Ist das Übersetzungsverhältnis 1:10, so beträgt die Spannung der Sekundärwicklung 100 V entsprechend einem Strom von 0,05 A. Der Scheinwiderstand beträgt 100:0,05 = 2000 Ohm. Der Widerstand der Primärwicklung geht also mit dem Quadrat des Übersetzungsverhältnisses in die Sekundärwicklung über. Durch entsprechende Bemessung der beiden Wicklungen läßt sich auf diese Weise jeder benötigte Widerstandswert herstellen.

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Widerstandsanpassung eines Tonabnehmers

Der Transformator findet in erster Linie überall dort Verwendung, wo es gilt, eine vorhandene Wechselspannung auf einen anderen Wert umzuforimen. Dabei ist es gleichgültig, ob der neue Spannungswert größer oder kleiner sein soll. Es braucht ja nur die Sekundärwicklung entsprechend ausgelegt zu werden.

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Wirbelstrombildung in einem Eisenkern (Zeichnungen vom Verfasser)

Ein kleinerer Wert als die Netzspannung wird z. B. in den Bogenlampen-und Tonlampengleichrichtern benötigt. Auch die Heizspannungen der Verstärkerröhren müssen heruntertransformiert werden, während für die Anodenspannung der Röhren, namentlich für die Endröhren, eine höhere Spannung benötigt wird. Günter E. Wegner

Jede Röhre hat in ihrem Namen zwei oder mehrere Kennbuchstaben. Aus diesen läßt sich die Art und Verwendung der Röhre in groben Zügen ersehen.

Der erste Buchstabe betrifft die Heizung der Röhre. Ist es ein A oder E, so bedeutet es, daß die Röhre für Wechselstromheizung bestimmt ist. Ein C, U, oder V bedeutet Allstromheizung. Die Röhre kann also mit Gleich- oder Wechselstrom geheizt werden.

An erster Stelle ein D oder K bedeutet Batterieheizung, ein B Gleichstromheizung. Die Röhren innerhalb einer Serie haben bei Wechselstrom immer gleiche Heizspannung, z. B. die A-Serie 4V, die E-Serie 6,3V. Die Allstromröhren haben innerhalb einer Serie den gleichen Heizstrom, z.B. die C-Röhren 0,2 A und die U-Röhren 0,1 A. Wechselstromröhren schaltet man parallel, Allstroimröhren hintereinander an die Spannungsquelle.
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Der zweite Buchstabe gibt die Anzahl der Elektroden der Röhre an. Heizfaden und Kathode gelten hierbei als eine Elektrode. Es bedeutet:
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• A - Diode oder Zweipolröhre
• B - Duodiode oder Doppelzweipolröhre
• C - Triode oder Dreipolröhre
• D - Endtriode oder Lautsprecher-Dreipolröhre
• E - Tetrode oder Vierpolröhre
• F - Pentode oder Fünfpolröhre
• H - Hexode oder Siebenpolröhre
• K - Oktode oder Achtpolröhre
• L - Endpentode oder Lautsprecher-Fünfpolröhre (z.B. EL84 und EL34)
  
• M - Magisches Auge
• Y - Diode für Netzgleichneichtung
• Z - Duodiode für Netzgleichrichtung.

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• Anmerkung : In 1954 hatte Philips/Valvo die berühmte EL34 entwickelt und marktreif gemacht. Es sei eine Leistungs-Pentode, sagt das Valvo Datenblatt. Mit der EL34 kamen ganz viele neue 30 Watt Hifi-Verstärker auf den Weltmarkt.

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Der dritte Buchstabe hat die gleiche Bedeutung wie der zweite. Er deutet an, daß in dem gleichen Röhrenkolben mehrere Systeme untergebracht sind. Die Zahl hinter den Kennbuchstaben bedeutet nur, daß es sich um eine ältere oder eine neuere Ausführung des gleichen Röhrentyps handelt. Die EF 11 ist also eine Röhre älteren, die EF 40 eine Röhre neueren Datums. Dabei können natürlich Unterschiede in den technischen Daten und der Leistung vorhanden sein.

Bei der erwähnten EF 40 handelt es sich um eine Pentode für 6,3V-Heizung, die UL 11 ist eine Allstromend-Pentode mit einem Heizstrom von 0,1 A.

Bild :Einfluß der „Steilheit11 auf den Verstärkungsfaktor
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Die genauen Daten der verschiedenen Röhrentypen sind aus den Röhrentabellen ersichtlich. Außer der Angabe über die Betriebsspannung der Röhre sind in den Tabellen noch weitere Begriffe enthalten, deren Bedeutung man kennen muß, um die Brauchbarkeit einer Röhre für diesen oder jenen Zweck beurteilen zu können.

Die wichtigsten dieser Begriffe sollen hier behandelt werden (s. a. FV 6 u. 7/55).

ist das Verhältnis der Gitterspannungsänderung zur Anodenspannungsänderung. Der Durchgriff wird in Prozenten ausgedrückt und gibt an, in welchem Maße die Anodenspannung durch das Gitter „hindurchgreifend" Einfluß auf den Elektronenstrom der Röhre hat. Je kleiner der Durchgriff, desto größer ist der Verstärkungsfaktor.
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gibt das Verhältnis der Änderung des Anodenstromes zur Änderung der Steuergiitterspannung an. Sie wird in mA/V gemessen. Hält man dabei die Anodenspannung konstant, so spricht man von der statischen Steilheit.
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ergibt sich unmittelbar aus der Neigung der statischen Ia-Ug-Kennlinie. Ist aber ein Außenwiderstand eingeschaltet, so bewirkt die durch den Spannungsabfall sich ändernde Anodenspannung, daß für die gleiche Änderung der Steuergitterspannung die Anodenstromänderung kleiner ausfällt. Man erhält so die dynamische - oder Arbeitssteilheit.

ist stets kleiner als die statische.

ist gegeben durch das Verhältnis der Anodengleichspannung zum Anodengleichstrom. Seine Größe ist weitgehend abhängig von der negativen Gittervorspannung der Röhre.
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ist das Verhältnis der zugeführten Steuergitterwechselspannung U1 zur abgenommenen Anodenwechselspannung U2.
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stellt die mit einer Röhre theoretisch erreichbare Verstärkung dar, wenn der Außenwiderstand Ra im Vergleich zum Innenwiderstand Ri sehr groß ist. Je kleiner der Außenwiderstand im Verhältnis zum Innenwiderstand, um so geringer ist die tatsächliche Verstärkung.
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gibt den Prozentsatz des unerwünschten Oberwellengehalts an, welches bei der Verstärkung in der Röhre entsteht und in den äußeren Stromkreis abgegeben wird.

Mit diesem Begriff bezeichnet man diejenige höchste Wechselstromleistung, die eine Endröhre an den Lautsprecher unter Berücksichtigung eines bestimmten Klirrfaktors abgeben kann. Die Sprechleistung ist stets kleiner als die Anodenverlustleistung.
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oder Anodenfoelastung ist die höchst zulässige Belastung der Anode einer Röhre. Sie errechnet sich aus dem Produkt Anodengleichstrom mal Anodengleichspannung. Die Anodenbelastung darf nicht überschritten werden, wenn die Lebensdauer der Röhre nicht erheblich verkürzt werden soll.

Bild Aus der Neigung der Kennlinie ergibt sidi die „Steilheit". (Zeichnungen vom Verfasser)

Die Anschlüsse der Elektroden werden zu den Kontakten im Sockel der Röhre geführt. Für jede Röhre ist daher eine sogenannte Sockelschaltung vorhanden, aus der die Lage der Elektrodenanschlüsse hervorgeht. G. E. Wegner

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Anmerkung : Lesen Sie diesen Absatz und dann entscheiden Sie, was dieser Werbe-Artikel in dem Blättchen für Filmvorführer verloren hat. In den Wiesbadener Kinos gab es bereits überall einen Plattenspieler unterschiedlichster Qualität und nur in 2 Vorführräumen ein Magnetbandgerät, ein Grundig 830.
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Trotz größter Konkurrenz, die dem Phonogeschäft durch das weitere Vordringen der Tonbandtechnik erwachsen ist, wird die moderne Phonotechnik auch in Zukunft einen bedeutenden Anteil an dem großen Gebiet der Tonwiedergabetechnik haben.

Als 1950 mit der modernen Schallplattentechnik ein neuer Aufschwung für die bereits fast vergessene Schallplatte anbrach, stieg auch die jährliche Schallplattenproduktion. An Hand statistischer Unterlagen konnte das allgemein ansteigende Interesse breiter Bevölkerungskreise festgestellt werden, das diese dem modernen Abspielgerät und der qualitativ hochwertigen Schallplatte entgegenbringen.

Wurden 1951 in der Bundesrepublik 200.000 Plattenspieler hergestellt, waren es 1952 bereits 300.000 und 1953 über 530.000 Stück. Innerhalb von drei Jahren konnten somit über 1.030.000 dreitourige Plattenspieler produziert werden, wobei nur solche Geräte Berücksichtigung fanden, die zur qualitativ hochwertigen Tonwiedergabe geeignet sind.

Der Exportanteil liegt etwa bei 16% der Gesamtproduktion. Die Industrie rechnet mit dem Vorhandensein von ca. 10.000.000 Rundfunkempfängern in der Bundesrepublik und West-Berlin, die mit einem Tonabnehmeranschluß versehen sind und dementsprechend in Verbindung mit einem modernen Plattenspieler zur Tonwiedergabe von Schallplatten eingesetzt werden können.

Daher rechnet man mit einem jährlichen Verkaufspotential von 600.000 bis 700.000 Plattenspielern und glaubt, daß die Bundesrepublik und West-Berlin auf Jahre hinaus noch fast unbegrenzte Absatzmöglichkeiten aufweisen.
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Im wesentlichen werden zwei Gerätetypen hergestellt: Plattenspieler und Plattenwechsler. Erstere sind zum Abspielen einzeln aufgelegter Schallplatten verschiedener Größe vorgesehen. Sie besitzen heute fast ausnahmslos ein Laufwerk, dessen Geschwindigkeit regulierbar ist (33 1/3, 45, 78 Umdrehungen pro Min.).

Plattenwechsler können mit zehn Schallplatten versehen werden, die nacheinander völlig automatisch abgespielt werden. Auch hier ist z. T. eine Geschwindigkeitsregulierung vorgesehen. Beide Gerätetypen sind als Einbauchassis oder Koffergerät lieferbar.

Darüber hinaus gibt es Phono-geräte, die in Kofferform oder als Einbauchassis mit Verstärkerteil oder sogar mit eingebautem Lautsprecher versehen sind, so daß sie von dem sonst benötigten Rundfunkgerät oder Spezialverstärker unabhängig sind.

In Deutschland haben sich die Fabrikate DUAL und PHILIPS besonders durchgesetzt. Beide Hersteller verfügen über langjährige Spezialerfahrungen im Bau moderner und leistungsfähiger Phonogeräte.

Die PHILIPS-Phonogeräte werden in Berlin in einer Spezialfabrik hergestellt, deren neuzeitliche Fließbandeinrichtungen eine hohe Fabrikationskapazität gewährleisten.

Einzelteile eines Kristall-Tonabnehmers - (Zeichnung: Sasse)
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Im Gegensatz zu den früheren Tonabnehmern mit Stahlnadel und Membran verwendet man heute für Plattenspieler, deren Tonwiedergabe über einen Verstärker oder ein Rundfunkgerät erfolgt, elektrische Tonabnehmer.

Im Prinzip sind diese wie der alte Membran-Tonabnehmer konstruiert. An Stelle der bis vor wenigen Jahren üblichen elektromagnetischen Toniabnehmersysteme werden heute vorzugsweise Kristallsysteme verwendet, die besonders leicht sind und damit eine erhöhte Schonung der Schallplatte ermöglichen.

Bestimmte Kristalle, die in besonderer Weise geschnitten und zu einer dünnen Doppelplatte zusammengefügt werden, geben bei ihrer Verbiegung und Verdrehung durch die Bewegung der mit dem Kristall verbundenen Abtastnadel eine elektrische Spannung ab.

Sie wird beiderseits des Kristalls von metallischen Belägen abgenommen und ist etwas größer als die von elektromagnetischen Tonabnehmern erzeugte. Der neue Philips-Kristalltonkopf AG 3010 kann für sämtliche Plattenspieler und -Wechsler als Standard-Tonabnehmer verwendet werden.

Darüber hinaus gibt es eine ganze Anzahl weiterer Kristalltonköpfe für spezielle Schallplattenwiedergaben, die mit Doppel- oder Mikro- Saphir oder Mikro-Diamant ausgerüstet sind. Entsprechend den unterschiedlichen Tonrillen, die die Normalplatte und die Langspielplatte aufweisen, sind verschiedene Abtastnadeln zu verwenden.

Die neuen Tonabnehmer-Systeme weisen fast ausschließlich zwei nebeneinanderstehende Nadeln auf. Durch eine leichte Drehung des Tonkopfes wird entweder der eine oder der andere Abtaststift in Betrieb genommen.
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Chassis eines modernen Zehnplatten-Wechsler von unten gesehen (Werkbild: Philips)
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Die alte Stahlnadel gehört bei der modernen Schallplattenwiedergabe bereits der Vergessenheit an. Sie erfüllt zwar ihren Zweck, ist aber trotz ihrer (scheinbaren) Billigkeit tatsächlich gegenüber einer teueren Saphir-Nadel „kostspielig", denn sie führt bei dem heutigen hochwertigen und empfindlichen Schallplattenmaterial sehr leicht zu Beschädigungen, die nicht wieder gutzumachen sind.

Stahlnadeln schleifen sich bereits bei einmaligem Abspielen einer Schallplatte derart ab, daß bei weiterer Verwendung die Rillen einer nächsten Schallplatte verformt werden und so die Wiedergabe allmählich verschlechtert wird.

Nur besonders widerstandsfähige Spezial-Langspielnadeln sind für mehrmaliges Abspielen geeignet. Heute werden fast ausschließlich
Saphirnadeln als Dauer-Ersatz für Stahlnadeln verwendet.

Mehrere tausend Schallplatten können ohne Schaden mit diesem Saphir abgespielt werden, da er sich kaum abnutzt. Er ist jedoch verhältnismäßig spröde und verlangt deshalb eine sorgfältige Behandlung. Vor allem dürfen keine gesprungenen Schallplatten aufgelegt werden.

Die Spitze der Saphirnadel kann durch die Kanten des Sprunges in der sich drehenden Schallplatte abgebrochen werden und die Nadel zerkratzt dementsprechend die Tonrillen.

Als härteste Nadel ist die Diamantnadel bekannt. Sie ist wegen ihrer kostspieligen Herstellung, bedingt durch ein schwieriges Schleifverfahren, nur bei gewerbsmäßiger Schallplattenwiedergabe und im Studiobetrieb bei Funk und Fernsehen zu finden.
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Vom Phonographen Edisons (1877), der durch eine Handkurbel betrieben wurde, über die Schallwalze der Jahrhundertwende und den Grammophon-Apparat mit Federwerk bis zum heutigen Plattenspieler mit Elektromotor war ein weiter Weg.

Da es bei der Schallplattenwiedergabe auf einen konstanten Plattenantrieb ohne die geringsten Umdrehungsschwankungen ankommt, war es schwierig, geeignete Laufwerke mit Feder oder Elektromotor zu entwickeln.

Lange nahm man an, daß eine Herabsetzung der Umdrehungszahl von 78 auf 45 oder gar 33 1/3 Umdrehungen/Min. unmöglich sei, ohne eine Herabsetzung der Wiedergabequalität in Kauf zu nehmen. Daß dies praktisch nicht der Fall ist, beweisen die heutigen Geräte.

Wesentlich zur Ermöglichung dieser langsamen Abspielgeschwindigkeiten trägt die Konstruktion des Plattenantriebs bei. Einphasen-Asynchron-Motore mit Selbstanlauf, deren kleines Antriebsrad (Achsverlängerung) zumeist als Reibradantrieb ausgebildet ist und den Rand des Plattentellers antreibt, werden bevorzugt verwendet. Dadurch ist eine sehr große Übersetzung ohne besonderen Aufwand erreicht.

Je höher die Umdrehungszahl eines Motors, desto konstanter kann auch die Umlaufgeschwindigkeit bei Spannungsischwankungen sein.
Die modernen Plattenwechsler sind mit ihrem vollautomatischen Mechanismus z. T. so konstruiert, daß sie zwischen zwei folgenden Platten eine Abspielpause einlegen, deren Länge festgelegt werden kann.

Da heute bereits Langspielplatten hergestellt werden können, die einen Tonfrequenzumfang von 30 bis 14.000 Hertz verzerrungsfrei wiedergeben, ist die Schallplattenwiedergabe unter Verwendung hochwertiger Abspielgeräte für den Liebhaber wie auch für kommerzielle Zwecke neben dem Magnetbandsystem nach wie vor von Bedeutung. Dietrich B. Sasse