Helmut Thiele is een industrial designer. Hij heeft een eigen platenspeler ontworpen en een eigen toonarm. Thiele maakte talloze ontwerpen voor merken zoals Magnat, Heco en hij was ook ontwerper voor Audio-Technica. Een industrial designer bedenkt de concepten en introduceert meestal nieuwe technische principes en vindingen. Helmut Thiele houdt zich ook bezig met prototyping en engineering. Hij is ontwerper van de spraakmakende Thorens New Reference en het eerste product dat hij voor Thorens bedacht was de TD309 uit 2017. Sindsdien heeft hij alle opeenvolgende Thorens draaitafels ontworpen.
Penhold is de importeur van Thorens en is gevestigd in Nederland. Dit artikel is geschreven vanuit het perspectief van Penhold en geeft inzicht in hoe de Thorens-producten ontworpen worden. De grote lijn daarin is dat de vroegere Thorens-draaitafels een veersuspensie hebben en dat deze techniek gaandeweg is vervangen door moderner oplossingen. Er is in de loop van de tijd meer aandacht gekomen voor resonanties die overal in de hifi-keten op kunnen treden. In draaitafels, versterkers, dacs, cartridges, in condensatoren, toonarmen en luidsprekers. Sommigen beweren zelfs dat resonanties ook in kabels op kunnen treden. Theoretisch is dat een optie, maar of dat in de praktijk waarneembaar is is zeer omstreden.
De bijdrage van Helmut Thiele aan het ontwerp van de Thorens-draaitafels, cartridges en toonarmen is ondermeer een belangrijke focus hebben op het minimaliseren van resonanties. Dat werd initieel duidelijk met de komst van de TD309, die al andere dan de klassieke vormen van resonantiedemping aan boord heeft.
Naar aanleiding van ervaringen van uw auteur met de Thiele TT01/TA01-draaitafel en de Thorens New Reference werd een interview met Helmut Thiele gepland. In het verhaal speelt naast Thiele (Analog Audio Design), Rhapsody (luisterfaciliteiten) en Thorens (Penhold) ook het Duitse bedrijf Seismion een rol. Laten we nu luisteren naar wat Helmut te vertellen heeft.
Helmut, hoe kwam je op het idee om industrial designer te worden?
“Als jongeman begon ik als civiele ingenieur en ontdekte dat dit een erg theoretisch vak is. Dat werd erg vervelend. Ik ontmoette vervolgens op een feest de vriend van een meisje dat ik kende. Hij studeerde industrial design. Halverwege sloot ik civil design af en schakelde over naar industrial design, maar wel in een heel technische context. Als student realiseerde ik veel technische projecten. Voor mijn eind-examen ontwierp ik een motorfiets en bouwde een model in de juiste afmetingen. Er was wel op te rijden maar de motor was van hout. Het enige dat echt werkte waren de remmen. Dat model vergde wel de omgang met ruwe materialen en de bouw was heftig. Ik verlangde naar iets subtielers en ontwierp een draaitafel met een unipivot toonarm. Als student maak je meestal niet-werkende prototypen, maar deze draaitafel en arm werkten. Dat was in 1978.”
Je werkte voor veel bekende opdrachtgevers.
“Na mijn studie werkte ik bij een designbureau als werknemer. In 1993 ging ik als freelancer aan de slag. Via een vriend kreeg ik contact met de hifi-industrie. Dat gaf werk bij Duitse bedrijven zoals Magnat en Heco rond 1995. In 1980 ontmoette ik de voormalige Duitse eigenaar van Thorens. De huidige eigenaar, Gunter Kuerten (vanaf 2018), is ook een Duitser en was eerder CEO van Elac en Denon en had allerlei managementfuncties bij Sony, LG, Loewe en Sharp. Ik had dus contact met Heinz Rohrer (voormalige CEO van Thorens) en die zag de toonarm uit 1978. Hij vroeg, na een middagje praten, of ik voor hem wilde werken. Heb vervolgens alle nieuwe draaitafels voor Thorens ontworpen, beginnend met de TD 309. Deze lijkt op een driehoek en was het eerste complete, nieuwe product dat ik voor Thorens deed. Vanaf toen doe ik alle engineering, prototyping en het design. Dan bouw ik een prototype en luister of het zo klinkt als bedoeld.”
Heb je ook de Thorens taperecorder ontworpen?
“Nee, dat was een andere Duitser. Wel de New Reference, maar niet de actieve demping daarvan. Die werd ontwikkeld bij Seismion. Ze gaven wel de maten door van de hoeveelheid ruimte die de demping nodig had. De rest van de New Reference is helemaal door mij ontworpen.”
Je hield je uiteraard ook bezig met de toonarmen.
“De toonarm (TP 92) van de 309 was de eerste nieuwe die ik deed voor Thorens. Daarvoor heb ik de bestaande armen verbeterd. Een vriend, waarmee ik ons kantoor deel, is een ontwerper van luidsprekers (Karl Heinz Fink). Hij is degene die mij eerder bij Magnat introduceerde.”
Ontwikkelde je de beroemde Magnat Ribbon luidsprekers?
“Nee, ik kwam daar in 1995 en dat was daarvoor. Alle luidsprekerontwerpen van Magnat en Heco van na 1995 werden door mij gemaakt. Niet de engineering, want dat ging via een samenwerking tussen Karl Heinz en mij, maar ik maakte het ontwerp. Interessant was dat Karl Heinz een lasergebaseerd meetsysteem heeft. Dat gebruiken we om te meten wat er in een draaitafel gebeurt en in de armbuis. Aan de toonarm werden, om die meting te kunnen doen, twee exciters bevestigd. Voor het linker- en voor het rechterkanaal. Die simuleren wat er met de toonarm gebeurt als de cantilever met naald door de groef beweegt. Die hele rigide toonarmbuizen bleken zich dan te gedragen als een gitaarsnaar.”
Heel veel resonantie dus?
“Het lasersysteem van Karl Heinz meet een aantal punten die verdeeld zijn langs de toonarmbuis. Het lasersysteem produceert dan een video die de beweging van de arm laat zien (zie foto's). De foto geeft aan wat er met de toonarm gebeurt bij een frequentie van 675 Hz. De arm buigt dus echt. Bij 1.8 kHz lijkt het op een gitaarsnaar en bij 7 kHz staat er een sinus op het scherm.
Je kunt niet geloven wat er gebeurt, zelfs in heel rigide toonarmen. De trilling die in de cartridge ontstaat heeft toch heel veel energie. Dat komt door de snelheid van het aftasten en brengt dus die toonarm in beweging.”
Intermezzo
Helmut laat nu een apparaat zien dat hij ontworpen heeft voor een bedrijf dat doet in het detecteren van gas- en waterlekken (zie foto). Het bleek dat je met dit apparaat ook resonanties hoorbaar kunt maken in bijvoorbeeld draaitafels. Waarneembaar via de aangesloten hoofdtelefoon. Helmut vroeg vervolgens of hij zo'n apparaat mocht meenemen en dat gebruikt hij tijdens de ontwikkeling van de draaitafels.
Helmut, je hoort dus die resonanties?
“Bij een draaitafel heb je vinyl en in de groef is de muziek. Je wilt alleen horen wat in de groef staat. In elke draaitafel is een motor. Die motor veroorzaakt trillingen. Ook al staat de motor naast de draaitafel, dan is er een connectie via de snaar met de rest van de platenspeler. Er is ook een snaar, een lager, een plateau, vinyl, een plinth en een toonarm. Dat zijn allemaal bronnen van resonantie.”
Jij hebt een techniek ontwikkeld om een plinth te bouwen die grotendeels resonantievrij is?
“Dat is de plinth van de TT01 / TA01. Die bestaat uit drie lagen die aan elkaar zijn gelijmd. De bodemlaag is van hout en de middenlaag ook. Daartussen is een zelfklevende foil. Dat werkt als contrained layer damping. Als hout gebruik ik een combinatie van plywood (multiplex) en bamboe. De motor is bevestigd op de bodemlaag. De middenlaag draagt alleen de toonarm. Tussen beide lagen is geen contact. De toplaag draagt het lager en het plateau. De voeten zijn alleen in contact met de bodemlaag. Elke motor wordt individueel getest op ongewenst geluid. Sommigen zijn te luid en worden weggegooid. Het armboard vormt de middelste laag. Geluid tussen elke twee lagen wordt gereduceerd met 10 dB. Van de bodemlaag naar de toplaag is er dus een demping van 20 dB. Dat maakt deze draaitafel zo stil.”
Intermezzo
Er werd vervolgens geluisterd met de meetopstelling (zie foto). De naald is in de groef en de motor draait. Je hoort door de hoofdtelefoon van de meetapparatuur geen muziek. Wie een stethoscoop heeft (leen deze van uw huisarts) kan ook horen hoeveel muziek doordringt tot de plinth en zelfs tot het audiorack waar de draaitafel een plaats heeft. De hoge snelheid waarmee de cantilever en diamant bewegen maakt dat een complete draaitafel gaat resoneren. Met deze draaiafel worden die resonanties gedempt en hoor je dus vrijwel helemaal niets als je het meetapparaat koppelt met de plinth en andere plaatsen op en rond de draaitafel. Je hebt dus een zogenaamde black background.
Hoe kom je af van een resonerende toonarm?
“Voor deze toonarm gebruik ik twee carbonfiber tubes. Een tube met een kleine diameter en een grotere. Daar is een heel kleine ruimte tussen. Daartussen is een tweecomponenten damping gel. Elke beweging, zoals gezien op de monitor, wordt geabsorbeerd door de damping gel. Dus in de ruimte tussen de inner en outer tube.
Op het plateau ligt een mat van PVC-foam en solid ABS. Door de combinatie van deze twee materialen wordt het plateau van onderaf gedempt. Resonanties van de motor, het plateau zelf, het lager en het vinyl dat bovenop de mat ligt worden allemaal gereduceerd.
De volgende stap is dat je de resonanties van het vinyl vanaf de bovenzijde kwijtraakt. Dat gebeurt met een aandrukgewicht van 400 gram waarin de damping gel wordt gebruikt. Binnenin het gewicht zijn aluminium schijven die drie houten voeten dragen. Er is ook weer de damping gel die de behuizing en de interne schijven koppelt. Hierdoor wordt het vinyl van bovenaf gedempt. Door al die constrained layer dempingstechnieken is de draaitafel extreem stil.”
In de New Thorens Reference zit techniek van Seismion waarmee je een stap verder gaat?
“De techniek van Seismion zit in de New Thorens Reference. Seismion bouwt plateaus waarop gevoelige apparatuur kan staan, zoals microscopen en meetsystemen. In zo’n plateau zitten sensoren die in alle drie de richtingen kunnen meten. De signalen vanaf de sensoren worden geïnverteerd met behulp van elektronica en een versterker. Actuators in het plateau ontvangen het geïnverteerde signaal, maken een contrabeweging en doven de resonanties daarmee uit. Seismion maakt dat product speciaal voor mij."
"Voor de industrie bestaat dat plateau uit gecoat staal. De dempingsplateaus voor mij worden gemaakt van 24mm hout. Dat dempt uit zichzelf al beter dan staal. De resonanties worden dan omgezet in warmte. In elk van de vier hoeken van het plateau zijn sensoren en ook die actuatoren. Die zien er uit als een luidspreker zonder membraan. Dus een spoel met een array van magneten. Een actuator maakt dan de tegengestelde beweging als reactie op een resonantie die van buiten komt. Dus een enorme demping."
"Bij de New Thorens Reference is die hele techniek ingebouwd in de draaitafel. Als los product is dit plateau bruikbaar voor alle andere draaitafels. Voor de TT01 is er een versie gemaakt die met betrekking tot het design aangepast is aan die draaitafel. Dick Sommer heeft zo'n los plateau getest en was erg enthousiast.”
Intermezzo
De New Thorens Reference heeft dus de techniek van Seismion ingebouwd in de draaitafel. Het is mogelijk om die werking aan en uit te zetten. Een grafisch display op de draaitafel laat de resonanties zien. Met ingeschakelde demping is er een rechte lijn op het scherm. Uitgeschekeld zie je bij welke frequenties die resonanties aanwezig zijn. In- en uitschakelen is ook direct waarneembaar in het geluidsbeeld. De Thiele TT01 / TA01 staat los op zo'n Seismion-plateau. Dat is gemaakt in de stijl van de draaitafel. Het is ook in- en uit te schakelen en het resultaat hoor je op de eerder beschreven meetapparatuur en ook in het geluidsbeeld. Seismion bouwt ook plateaus in diverse standaardmaten. Die kunnen onder elke draaitafel worden geplaatst of onder andere hifi-apparatuur waar het resonantiespook zich placht te manifesteren. Je vraagt je dan af of er ook geen resonanties binnen de audiofiel kunnen ontstaan. Wellicht een reden om de luisterstoel van zo'n plateau te voorzien.
Helmut, Voor wie de TA01-toonarm gebruikt is een 12-inch niet meer nodig?
“Nee, deze is beter dan een 12-inch. Er is een zero tracking angle, maar de resonantie van de armbuis is ook extreem laag. De TA01 is een 9-inch toonarm. Tien jaar geleden viel mij de Thales toonarm op. Een enorm slim idee want die heeft ook geen fouthoek.”
Thorens had de BJ Super 90 van de Engelse fabrikant Burne-Jones. Herinner me een advertentie in de Hi-Fi News van ergens in de zomer van 1956.
“Er was ook in Amerika in de vijftiger jaren zo'n type toonarm. Het principe om vier pivotpoints te hebben is dus niet nieuw. Ik zag het bij de Thales voor het eerst. Je hebt met een 9-inch een hele korte toonarm en dan nog die lagers. Een goed idee, maar volgens mij kon dat beter. In de TA01 zijn ook vier pivotpoints, maar met een grote afstand tot elkaar. Eventuele toleranties bij de productie hebben daardoor veel minder impact dan bij een arm met de pivotpoints en de lagers dichter bij elkaar. Dat gaf de mogelijkheid om het hele mechanisme van de TA01 aan de achterkant van deze toonarm te bouwen en een normale 9-inch tube te hebben. Je hebt dan een betere controle over de demping.”
Moet je de arm inregelen voor die tangentiale tracking?
“Die staat altijd goed. Er moet wel een kracht zijn die die beweging activeert. Dat werkt dus alleen met de lift omlaag. Die aandrijvende kracht komt namelijk uit de groef. De cantilever kan daardoor uit het centrum van de cartridge gaan bewegen. Dat is niet goed voor de stylus en voor het magnetische systeem. Om dat te compenseren plaats ik elke gebouwde toonarm op mijn testdraaitafel en deze wordt zodanig afgesteld dat de cantilever altijd in het centrum van de cartridge beweegt. Door een ingebouwd spirit level kan de consument, die de toonarm koopt, de juiste positie vinden. De New Thorens Reference komt ook altijd met deze toonarm.”
Jouw draaitafels en toonarmen hebben een basis in engineering.
“Veel hifi-producten komen in een fraaie uitvoering, maar er is geen achtergrond in technologie. Zelf maak ik een eenvoudige tekening en dan gaat deze vervolgens in het CAD-systeem op de computer. Alles wordt getekend in 3D en ik heb onder andere een CNC-machine, lasers en daarmee maak ik zelf alle onderdelen voor de prototypen. Als alles klopt gaan de tekeningen naar het bedrijf dat de serieproductie verzorgt.”
Klinkt als Duitse kwaliteit en form follows function.
“Je kent waarschijnlijk de zeer degelijk gebouwde EMT's met aluminium chassis en de stalen basis daaronder die spring loaded is. Toch kun je op verschillende plaatsen nog resonanties horen.”
Klopt, maar je luistert naar muziek. Mijn probleem met veel dure draaitafels en cartridges is dat je vaak luistert naar een perfect digitaal geluid. Een EMT met een Audio-Technica MM, een Japans bedrijf waar ze echt iets weten over geluidsweergave en waar jij voor werkte, klinkt super live en realistisch. Dat gaat soms verder dan met veel MC's. Als je een EMT in een plinth zet die van bepaald hout is gemaakt, maakt dat ook een verschil. Jouw nieuwe cartridge voor Thorens is toch gebaseerd op de OC-9 van AT?
“Ik maakte een nieuwe behuizing van aluminium voor deze cartridge. Tussen de motor en de behuizing is een holle ruimte die gevuld is met dempingsmateriaal. Je hebt de vorm van de behuizing, het materiaal en die ruimte. Dat werkt erg goed. Ook een Hana die ik modificeerde met een nieuwe behuizing en een interne brace met enkele trucs, klinkt daardoor veel beter. Voor een Technics-draaitafel bouwde ik ook een plinth van hout. Gelaagd met resonantiedempende materialen tussen de lagen. Het is een mix van plywood en bamboe. Het was voor een klant met een 1200. Uiteindelijk kocht die klant een SP-10 en dat maakte het eenvoudiger om mijn toonarm te monteren. Het dempingsmateriaal voor de plinth kon ik snijden met een nieuw gekochte laser.”
Herken je mijn bevindingen met MM's en MC's?
“Dat bestudeerde ik niet zo intensief als hoe jij daar mee bezig bent. Mijn oude cartridges hebben helaas verdroogd rubber, maar zoals jij aangaf kun je MM's met nieuwe naalden uitrusten en dan heb je ook nieuw rubber en feitelijk een nieuwe cartridge.”
Voor een MM heb je Shibata's en micro lines. Dat geeft een MM een erg gedetailleerd geluid. MM's komen vaak in mijn beleving dichter in de buurt van hoe livemuziek klinkt en dat geldt ook voor draaitafels met een idler drive. Ik experimenteer ook met niet-flexibele snaren.
“Dat is altijd een compromis tussen het voordeel van het hebben van een stijve transmissie en het overdragen van motorgeluid via zo'n snaar naar het plateau. Geluidsweergave berust altijd op het sluiten van compromissen.”
Het hele concept van een platenspeler deugt vanuit de fysica natuurlijk niet, is een en al compromis, maar het is verbazingwekkend welk perfect geluid daar resulteert.
“Zelfs opnames uit 1915, met de elektronica en microfoons uit die tijd, klinken vaak erg goed.”
