Het toerental van vinyl verklaard. Hoe zit dat nu precies?
In de HVT van juli 2015 – met een extra accent op de draaitafel – werd door Viertron het volgende aangekondigd:
“De geschiedenis van de draaitafel en de elpee is een rijke. Het leek de importeur van Thorens daarom een leuk idee de kennis van de HVT lezer eens te testen en een prijsvraag uit te schrijven. Wat er te winnen valt? Een Thorens natuurlijk. Een TD158 volautomaat, voor velen hét begin van de vinylhobby. Wat je ervoor moet doen? Heel simpel; uit degenen die ons weten te vertellen hoe historisch de afspeelsnelheden 78, 45 en 331/3 toeren zijn ontstaan, trekken wij de gelukkige nieuwe eigenaar van deze knappe draaitafel.”
Het vinden van een antwoord was bepaald geen sinecure, maar wie anders dan John Hupse, voorzitter van de Nederlandse Vereniging voor Historie van de Radio (NVHR) en mede NGG lid, kon ons met zijn onnavolgbare kennis op dit gebied uit de brand helpen.
“Een vraag die de mensheid al een hele poos bezig houdt Het gaat dan vaak om cijfermatig gegoochel, zoals het feit dat 33 plus 45 gelijk is aan 78. In het werkelijke leven zijn standaards meestal gebaseerd op tradities, compromissen en technische vooruitgang. Edison werkte aanvankelijk met wasrollen met een toerental van 160 omwentelingen per minuut en een spoed van 100 groeven per inch. Omdat zijn wasrollen een lengte hadden van 4 inch paste daar dus een muzieknummer op met een speelduur van ruim twee minuten.
Toen Edison overstapte op verbeterde plastic rollen (Blue Amberol) kreeg hij de mogelijkheid om de speelduur te verlengen. Omdat veel populaire muzieknummers in de praktijk toch wel wat langer duurden dan twee minuten, maar meestal wel binnen vier minuten waren afgelopen, koos hij voor een speelduur van vier minuten. Hij veranderde hiervoor niet het toerental, maar alleen de spoed: deze werd gewijzigd in 200 groeven per inch. Hij had ook kunnen kiezen voor een lager toerental, of voor een combinatie van een wat lager toerental en bijvoorbeeld een spoed van 150 groeven per inch. Wanneer je iemand laat kiezen voor zo’n soort verandering denkt men echter bij voorkeur aan een verdubbeling en niet aan een factor 1,5.
Grammofoonplaten, de opvolger van de wasrol, zijn plat en hebben een grotere diameter. Ze hoeven dus niet zo snel te draaien als een wasrol voor eenzelfde geluidskwaliteit en men koos aanvankelijk voor een draaisnelheid die de helft was van die van de Edison rollen. Dus ongeveer 80 toeren per minuut. De spoed maakte niet zo veel meer uit omdat de arm van een grammofoon vrij over de plaat kon bewegen. De veergrammofoons hadden altijd een handmatig instelbare snelheid (een veermotor moet je kunnen bijstellen), zodat elke plaat die ongeveer 80 toeren draaide kon worden afgespeeld.
Een formele standaard werd pas bedacht in de jaren ‘20, omdat er toen elektrisch aangedreven grammofoons in de handel kwamen. Zoals het woord al zegt waren deze voorzien van een elektromotor en een standaard wisselstroommotor heeft een toerental van 3600 toeren per minuut op basis van een netfrequentie van 60Hz (60Hz maal 60 seconde per minuut). Met een tandwielvertraging van 46:1 kom je dan uit op een toerental van 78,26 toeren per minuut. Precies dit toerental werd de officiële standaard. Men had natuurlijk kunnen kiezen voor een vertraging van 45:1 (80 toeren), maar dan kom je ongunstig uit met 50Hz lichtnetten (bij 50Hz heb je een vertraging nodig van 37,5 voor 80 toeren, ongunstiger kan haast niet).
Eind jaren ‘40 werd de toepassing van vinyl actueel. Om de voordelen hiervan ten volle te kunnen benutten zou zowel de draaisnelheid als de spoed van grammofoonplaten moeten worden gewijzigd. Logischerwijze kom je dan uit op een draaisnelheid van ongeveer 40 toeren per minuut (ongeveer de helft van die van een standaard plaat). Er waren ondertussen echter twee systemen ontstaan die aanvankelijk met elkaar gingen concurreren, de 45-toeren single van RCA en de 331/3 toeren LP van Columbia. De grap was echter dat beide systemen levensvatbaar bleken, de single was zeer geschikt voor populaire plaatjes, terwijl de LP ideaal was voor klassieke opnames. Dat de snelheid van de single wat hoger lag dan de te verwachten 40 toeren komt omdat de maximale duur voor een populair nummer nog steeds ongeveer 4 minuten was en op een single past dat zeer gemakkelijk. Voor de LP geldt dat de speelduur eigenlijk zo lang mogelijk moet zijn, vandaar dat door Columbia voor een wat lager toerental werd gekozen.
De 162/3 toeren plaat heeft precies de halve snelheid van een LP, en dat was dus weer een ‘logische’ keuze.
Leuk om te bekijken: http://blog.hemmings.com/index.php/2015/06/25/spinning-vinyl-while-cruising-the-interstate/
Uitslag prijsvraag
In de juli-uitgave van HVT, stond een oproep om een antwoord te formuleren op de vraag: “Hoe zijn de toerentallen 78, 45 en 331/3 ontstaan?” Daar is veelvuldig op gereageerd, wellicht ook mede omdat er een Thorens TD158 volautomaat te winnen viel; voor velen hét begin van de vinylhobby en beschikbaar gesteld door importeur voor Nederland: Vietron.
In de HVT van september stond de uitleg op pagina 46, ik citeer: “John Hupse, voorzitter van de Nederlandse Vereniging voor Historie van de Radio (NVHR) en mede NGG lid, kon ons met zijn onnavolgbare kennis op dit gebied uit de brand helpen.”
Maar hoe zit het dan met de inzenders? Wie wint deze mooie draaitafel? Wel, van de inzenders is Emiel van Duijnen Montijn de gelukkige winnaar geworden. Hij schreef het volgende:
“Hallo, deze prijsvraag vind ik erg verrijkend omdat ik door een avondje speuren weer wat meer weet over de historie van mijn platencollectie; En dan eens niet over de muziek maar over de drager zelf. Dit is wat ik vond over de diverse toerentallen. Zelf heb ik ooit een platenspeler gehad die ook nog 16 toeren af kon spelen, dit laat ik echter buiten beschouwing omdat jullie er niet naar vroegen. Vanwege de chronologie begin ik met 78 toeren. Het was (mijn naamgenoot) Emil Berliner, uitvinder van de grammofoonplaat en platenspeler, die vaststelde hoe snel de eerste platen ongeveer moesten draaien. Berliner maakte gebruik van stalen naalden die van stalen naainaalden konden worden gemaakt. De maat van de naald bepaalde de maat van de groef. Om in deze groefmaat het gewenste frequentiebereik vast te kunnen leggen, bleek dat de snelheid tussen 70 en 90 toeren moest liggen. In 1912 ging de British Gramophone Company luistertests doen met de muziek uit hun catalogus. De beste gemiddelde snelheid bleek 78 toeren te zijn. Andere maatschappijen namen dit over en zo ontstond er een standaard. Omdat sommige landen 50 hertz en andere landen 60 hertz wisselspanning hadden (en hebben) zijn de ideale toerentallen resp. 77,922 en 78,261 toeren.
33 toeren: Platen met een lager toerental werden in eerste instantie ontwikkeld voor de filmindustrie. Een standaard 78 toerenplaat kon per kant tussen 4 en 5 minuten geluid ‘dragen’. In de jaren 20 van de vorige eeuw zat er zo’n 11 minuten film op een spoel. Toen er in de tweede helft van dat decennium films met geluid in de bioscopen verschenen, ontstond er behoefte aan een geluidsdrager met evenveel non-stop speelduur. Er kwamen speciale filmprojectoren die mechanisch werden verbonden met een grammofoon, het zogeheten Vitaphone systeem. Op deze manier liep het geluid synchroon met de film. Dit was de voorloper van de latere film met een audiospoor naast de beeldjes. Omdat een film (spoel) toentertijd zo’n 11 minuten duurde, moest het toerental van de bijbehorende plaat ongeveer 32 toeren zijn om het geluid te laten matchen met de film. In 1927 werd het toerental 331/3 geïntroduceerd als compromis tussen de optimale signaal/ruisverhouding en de speelduur na een grondige analyse door J.P. Maxfield van de firma Bell Laboratories. Het schijnt dat ingenieurs van CBS, die de eerste elpees in 1948 ontwikkelden, destijds aan het experimenteren waren met oude 33 toeren machines die in hun werkplaats stonden. Zij hebben toen nieuwe groefafmetingen (de microgroef) ontwikkeld die een acceptabele signaal-ruisverhouding hadden in combinatie met het nieuwe materiaal vinyl dat de tot dan toe gebruikte en zeer breekbare schellak verving. De speelsnelheid van onze geliefde elpees stamt dus uit de ‘roaring twenties’ en heeft haar roots in de bioscoop.
45 toeren: 45 toeren als afspeelsnelheid is het resultaat van een rekenkundige formule. Deze formule, toegepast door RCA Victor in 1948, liet zien dat je optimaal gebruik maakt van een plaat die op constante snelheid draait als de binnenste groef met opgenomen geluid de helft van de diameter heeft van de buitenste. Om deze reden heeft een 7 inch single trouwens een label met een diameter van 3½ inch. Andere factoren in deze formule waren de door CBS ontwikkelde groefafmetingen, het gewenste frequentiebereik en de toegestane vervorming. De laatste twee hangen nauw samen met de toenmalige gewenste geluidskwaliteit waar steeds hogere eisen aan werden gesteld door het publiek. De uitkomst van de formule was 45 toeren en dat werd de standaard voor de single. Later werd dit toerental ook sporadisch toegepast op elpee formaat: de maxi-single, geliefd bij audiofielen en DJ’s vanwege het prettige formaat en de mooie geluidskwaliteit omdat de groeven verder uit elkaar liggen. Met vriendelijke groet,
Emiel van Duijnen Montijn (ik zou er bijna Emil van maken uit eerbetoon aan Emil Berliner...)
Inmiddels is de Thorens TD158 uitgereikt aan de heer Van Duijnen Montijn in het filiaal van HoBo in Arnhem.