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Die Erfindung betrifft eine Nadel für einen Tonabnehmer zur Abtastung mechanischer Schallspeicher, insbesondere von Schallplatten.
Mechanische Schallträger waren die ersten brauchbaren Mittel, um Schallereignisse über längere Zeit zu speichern. Durch konsequente Weiterentwicklung hat sich die Schallplatte nicht nur bis zum heutigen Tag behaupten können, sondern sie stellt, abgesehen von den noch laufenden Entwicklungen der digitalen Tonaufzeichnung, ein Medium für die höchstwertige Schallspeicherung dar
Insbesondere was den Übertragungsbereich, die Impulswiedergabe und den Störabstand betrifft, liegen alle andern Verfahren zur Speicherung von Schall deutlich unter den Qualitätslimits der Schallplatte. Trotzdem gibt es einige Kriterien, welche die hohe Qualität von Schallplatten einschränken. Neben möglichen Unzulänglichkeiten der ursprünglichen in die Platte gepressten Tonaufnahmen sind hier vor allem Störeinflüsse durch die Platte selbst zu nennen.
Inhomogenitäten im Plattenmaterial, Einschlüsse von Fremdkörpern, Oberflächenrauhigkeit usw. sind bei entsprechend sorgfältiger Verarbeitung durchaus vermeidbar. Anders sieht es bei der elektrostatischen Aufladung des Plattenmaterials aus.
Das zum Pressen von Schallplatten verwendete PVC bzw. PVA Copolymere hat die Eigenschaft, sich mehr oder weniger stark elektrostatisch aufzuladen. Bei der Wiedergabe kommt es dann zu Überschlägen von der Platte zu Metallteilen des zur Abtastung notwendigen Tonabnehmersystems. Dadurch entstehen störende Nebengeräusche bei der Wiedergabe. Diese haben ihre Ursache in erster Linie in einer magnetischen Induktion auf die Magnetspulen des Tonabnehmersystems. Allerdings treten auch bei idealer Ableitung des Überschlages über Metallteile des Tonabnehmers Störungen auf, selbst wenn keine Induktionserscheinungen auftreten. Diese Störungen haben ihre Ursache in Kraftwirkungen bzw. mechanischen Stössen auf die Abtastnadel, welche durch den Überschlag entstehen.
Man hat besonders in den letzten Jahren versucht, dem Problem der elektrostatischen Aufladung beizukommen. Versuche, das Plattenmaterial selbst elektrisch leitfähig zu machen und damit die statische Aufladung abzuleiten bzw. einen Aufbau der Ladung von vornherein zu verhindern, scheiterten bisher an einer Zunahme des Oberflächenrauschens infolge der Beimischung der leitenden Partikeln zum Pressmaterial.
Eine weitere Möglichkeit, statische Aufladung zu beseitigen, besteht in der Ableitung während des Abspielens durch mitlaufende Bürsten aus leitfähigem Material, die nicht nur den Oberflächen- staub entfernen, sondern auch über eine Verbindung mit der Plattenspielermasse oder Schutzerde die Ableitung der statischen Elektrizität besorgen. Der Nachteil derartiger Einrichtungen liegt in der Notwendigkeit, zusätzliche Teile am Plattenspieler montieren zu müssen, im zusätzlichen Erdungsanschluss vor allem aber in der Entstehung eines zusätzlichen Geräusches, welches durch Vibration der Borsten auf die Platte übertragen wird und durch Körperschall der Platte bei der Wiedergabe mehr oder weniger störend in Erscheinung tritt.
Ein weiteres, in letzter Zeit entwickeltes Mittel zum Abbau statischer Aufladung besteht in einer Einrichtung zur Ionisierung der Luft über der Platte entweder durch radioaktiv strahlendes Material oder mittels eines Piezokristalles, der bei mechanischer Beanspruchung eine hohe elektrische Spannung erzeugt, die über eine Metallnadel die Umgebungsluft ionisiert.
Abgesehen von der Gefährdung der Umwelt durch radioaktive Strahlung bei der erstgenannten Methode ist in beiden Fällen eine Beseitigung der Ladung von der Plattenoberfläche nur bei entsprechend dosierter Anwendung gewährleistet. Wirkt nämlich eine derartige Einrichtung zu lange, so kann es zu einem neuerlichen Ladungsaufbau kommen.
Die Erfindung hat sich demnach das Ziel gesetzt, die Entladung von Schallplatten während des Abspielens zu ermöglichen, ohne dass zusätzliche den Tonabnehmer belastende Einrichtungen oder sonstige umständliche Massnahmen notwendig sind.
Es wurde dabei von der Überlegung ausgegangen, die Aufladungen an der Stelle zu beseitigen, wo sie ohne sonstige Hilfsmittel durch Überschläge störend in Erscheinung treten würden, nämlich am Tonabnehmer selbst.
Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung der gestellten Aufgabe dadurch, dass die zur Gänze aus nichtmetallischem, jedoch elektrisch leitfähigem Material bestehende Nadel über leitende Verbindungen an einem Masse-und/oder Erdungsanschluss liegt.
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Die Vorteile, die die erfindungsgemässe Lösung mit sich bringt, liegen auf der Hand. Dadurch, dass nämlich die Nadel selbst während des Abspielens eine kontinuierliche Entladung der Platte herbeiführt, werden alle bisher bekannten zusätzlichen Vorrichtungen oder Massnahmen völlig überflüssig, was ausser Einsparungen auch eine wesentliche Erleichterung des Abspielvorganges mit sich bringt. Überschläge und daraus resultierende Kraftwirkungen oder induzierte und influenzierte Störungen werden ausgeschlossen und jede zusätzliche Belastung des Tonarmes vermieden.
Im allgemeinen besteht der Nadelträger aus leitendem Material, beispielsweise aus einem Metall. Die Ableitung der auf der Platte gespeicherten elektrostatischen Ladung kann daher über den Nadelträger erfolgen, der zwecks Erzielung der erforderlichen Rückstellkraft z. B. über einen Spanndraht mit einem festen Teil des Tonabnehmers verbunden ist. Dieser Spanndraht kann nun für die Ableitung der Ladung vom Nadelträger zu einem Masse-und/oder Erdungsanschluss benutzt werden. Es ist aber auch möglich, durch Metallbedampfung des zur Lagerung vorgesehenen elastischen Elementes eine Verbindung zu einem Masse-und/oder Erdanschluss herzustellen. Die elektrische Leitfähigkeit der Nadel selbst kann beispielsweise durch Verwendung polykristalliner Diamanten erzielt werden.
Diese bestehen im wesentlichen aus einem Gefüge von Diamantkristallen, welche unter hohem Druck und hoher Temperatur formgesintert werden. Derartige Diamanten haben die Eigenschaft, eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufzuweisen, wodurch ein ausreichendes Ableitungsvermögen für die statische Elektrizität sichergestellt ist. Gegenüber dem hohen Isolationswiderstand des Plattenmaterials ist nämlich auch der Widerstand eines schlechten Leiters, wie er einer Nadel aus polykristallinem Material eigen ist, als praktisch vernachlässigbar zu bezeichnen.
Durch die Verwendung leitfähiger Diamanten als Nadel in einem Tonabnehmer ergeben sich neben dem beschriebenen Effekt der Ableitung statischer Ladung weitere Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Nadeln. So weisen polykristalline Diamanten eine höhere Schlagfestigkeit auf, was bei Fehlbedienungen des Plattenspielers bzw. Tonarmes die Gefahr einer Absplitterung von Nadelteilen vermindert. Auch erhält man in bezug auf Abriebfestigkeit und Härte günstigere Werte als bei monokristallinen Diamanten. Von Naturdiamanten bekannte, gerichtete Härteschwankungen treten ebenfalls nicht auf, was eine richtungsabhängige, also einseitige Nadelabnutzung verhindert.
Aus der US-PS Nr. 4, 120, 742 und auch aus der DE-OS 2502974 ist es bekanntgeworden, Nadeln aus einem nichtleitenden Material mit einem leitenden Belag zu versehen, welche Nadeln gegebenenfalls auch zur Ableitung elektrostatischer Ladung verwendet werden könnten. Nachteilig ist jedoch, dass der Belag an der Nadelspitze bald abgerieben ist und dann keine leitende Verbindung mehr zwischen Platte und Masse bzw. Erde vorhanden ist. Abgesehen davon soll ein solcher Belag entweder der kapazitiven Umsetzung der Plattensignale in elektrische Signale oder als Wärmeabführungsschichte dienen.
Der Vollständigkeit halber wird nachstehend an Hand der Zeichnung, die einen schematischen Querschnitt durch die wesentlichen Teile eines Tonabnehmers darstellt, die Erfindung näher beschieben.
Ein röhrchenförmiger Nadelträger-l-trägt an einem Ende die Nadel --3--, die erfindungsgemäss ganz oder zumindest teilweise elektrisch leitend ist. Der Nadelträger-l-ist in einem elastischem Element --5-- beweglich gelagert. Eine elektrisch leitende Verbindung --2-- führt von einem Masse- oder Erdungspunkt -- 4-- zum Nadelträger --1--.
Es ist offensichtlich, dass die Ableitung der von der Nadel aufgenommenen elektrostatischen Ladung der Platte auch in einer andern als der dargestellten Art vorgenommen werden kann.
Insbesondere kann durch Aufdampfen leitender Überzüge auf nichtleitende Teile des Tonabnehmers dieser ohne Anbringung weiterer Elemente zur Ladungsableitung herangezogen werden.
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