Piezoelektrischer Stereo-Tonabnehmer
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen piezoelektrischen Stereo-Tonabnehmer zu schaffen, der die Vorteile eines magnetischen Stereotonabnehmers aufweisen kann, die in einer geradlinigen Charakteristik in beiden Stereotonkanälen praktisch ohne Resonanzstellen, die bei bekannten piezoelektrischen Tonabnehmern unterhalb von 10 kHz mehr oder weniger vorhanden sind, in der Tropenfestigkeit und in der Minipondtechnik bestehen. Dabei soll ein solcher piezoelektrischer Ton abnehmer wesentlich billiger herstellbar sein als ein vergleichbarer magnetischer Tonabnehmer.
Um eine möglichst geradlinige Charakteristik zu erreichen, sind in Idem Tonabnehmer alle auftretenden Resonanzen durch besondere konstruktive Massnahmen zu beseitigen. Die Minipondtechnik, die einen Auflagedruck ,der Abtastnadel in ,der Schallplattenrille von etwa 1 bis 3 p fordert, macht eine besondere Ausbildung und Koppelung Ides Koppelgliedes mit einem Nadelträger erforderlich.
Gegenstand ,der Erfindung ist ein piezoelektrischer Stereo-Tonabnehmer für niedrige Auflagekraft und Eigh- Fidellty-Verwendung, welcher dadurch gekennzeichnet ist, Idass zwei auf Biegung beanspruchte und unter mindestens annähernd 45" zur Schallplattenebene geneigte piezoelektrische Wandler fast in ihrer ganzen Länge in Gummi in einem Gehäuse eingebettet und mit Stiften, die auf den freien Enden der Wandler auf Schühchen sitzen, in Dämpfungsstützen gelagert sind, und dass an diesen Stiften ein V-förmiges, mindestens annähernd starres Koppelglied angelenkt ist, das mit einer Ausnehmung an seiner Spitze mit einem definierten Lager auf einem Nadelträger in Eingriff steht, wobei die piezoelektrischen Wandler Anschlüsse aufweisen,
um sie über einen Vorverstärker mit einem Wiedergabegerät zu verbinden.
Eine magnetische Abschirmung des piezoelektrischen Tonabnehmers Idurch Metall ist nicht notwendig.
Dies trägt ebenfalls zur verbilligten Herstellung des piezoelektrischen Ton abnehmers bei.
Um Streuungen in der Fertigung des Tonabnehmers beseitigen zu können, kann eine Möglichkeit der Justie- rung des Koppelgliedes und des Nadelträgers vorgesehen sein.
Der piezoelektrische Stereo-Tonabnehmer kann wie ein magnetischer Stereo-Tonabnehmer über einen abgesetzten Vorverstärker mit dem Wiedergabegerät verbunden werden, oder der Vorverstärker kann gleich in dem Tonabnehmergehäuse untergebracht sein. Eine derartige Anordnung ist mit integrierter Schaltungstechnik heute ohne wesentliche Vergrösserung des Tonabneh mergehäuses durchaus möglich.
Anhand wider Zeichnung werden nachstehend Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen piezoelektrischen Stereo-Tonabnehmer,
Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht mit Teilschnitt des Tonabnehmers nach Fig. 1,
Fig. 3 und 4 Schnitte durch abgewandelte Ausführungsformen des Tonabnehmers,
Fig. 5 bis 7 Einzelheiten des Tonabnehmers,
Fig. 8 einen abnehmbaren Nadelträger des Tonabnehmers,
Fig. 9 den Frequenzveriauf des Tonabnehmers im Vergleich zu einem bekannten magnetischen Stereo Tonabnehmer,
Fig. 10 einen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform des Tonabnehmers mit einem zusätzlichen Dämpfungsglied,
Fig. 11 und 12 Querschnitte nach Iden Linien A-B bzw.
CD in Fig. 10,
Fig. 13 bei b einen Schnitt nach der Linie EF in Fig. 10, während bei a das Dämpfungsglied im gleichen Schnitt gesondert dargestellt ist, und
Fig. 14 den Frequenzgang des Tonabnehmers nach Fig. 10 bis 13 im Vergleich zu einem ähnlichen Tonabnehmer ohne zusätzliches Dämpfungsglied.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte piezoelektrische Stereo-Tonabnehmer für niedrige Auflagekraft und Hi Fi-Verwendung besitzt ein Tonabnelunergehäuse Init einem Deckel 1 und einem Unterteil 2. In den Seitenwänden des Unterteils 2 sitzen Dämpfungsstützen 3 und 4, die aus Gummi bestehen und quadratischen Querschnitt (ca. 1 mm X 1 mm) aufweisen. An den freien Enden der Dämpfungsstützen 3 und 4 befinden sich Lager, in denen Stifte 10 bzw. 9 sitzen, die auf Schühchen 5, 6 auf dem einen Ende der Biegewandler 7, 8 aus Bleizirkoniumtitanat angeordnet sind. Zwischen den Dämpfungsstützen 3, 4 und den Wandlerschühchen 5, 6 befinden sich die Ohren eines V-förmigen Koppelgliedes 11, die Bohrungen tragen, durch die die Stifte 9, 10 hindurchgeführt sind. Die Wandlerschühchen 5, 6 und die Stifte 9, 10 bestehen aus Kunststoff, z.B. aus Luran .
Zur Absicherung gegen ein eventuelles Verschieben des Koppelgliedes 11 und der Dämpfungsstützen auf den Stiften 9, 10 werden die Schühchenstifte 9, 10 an ihren aus den Dämpfungsstützen herausragenden Enden durch Erwärmen etwas abgeplattet, so dass Stiftköpfe entstehen, die wie Nietköpfe wirken. In ,dter Nähe der Schühchen 5, 6 wird das Tonabnehmergehäuse mit Silikonpaste gefüllt (nicht dargestellt). Das Koppelglied 11 ist durch seine Formgebung möglichst starr und besteht aus Kunststoff, der im Handel unter der Bezeichnung Lupolen erhältlich ist. Es ist in Richtung der Nadelträgersymmetrieachse möglichst dünn und senkrecht zu dieser Symmetrieachse möglichst breit gehalten.
Das Koppelglied ragt durch eine Aussparung im Boden des Gehäuseunterteils 2 des Tonabnehmers und sitzt mit einer Ausnehmung an seiner Spitze auf dem Nadelträger 12 auf.
Der Nadelträger 12 besteht aus einem Aluminiumröhrchen und ist an seinem freien Ende plattgeidrückt (Fig. 5, 6, 7, 8). Dieser plattgedrückte Teil des Nadelträgers 12 dient als Sitz für eine Abtastspitze 13, die entweder eine Saphir- oder Diamantspitze ist. Der Na delträger 12 sitzt mit seinem abtastspitzenfreien Ende in einem Röhrchen 20 (Fig. 2, 6), mit dem er durch Klebung verbunden ist. Das Röhrchen 20 ist an seinem einen Ende z.B. achteckig verformt und an seinem anderen Ende 21 aufgebördelt. Das achteckig verformte Ende ist in einen Gummipfropf 19 einvulkanisiert, der zusammen mit dem aufgebördelten Ende 21 des Röhrchens 20 ein definiertes Lager für das V-förmige Koppelglied 11 ergibt. Der Gummipfropf 19 sitzt in einer Metallbüchse 17 mit Innengewinde 18 und ist mit dieser Büchse durch Vulkanisieren fest verbunden.
Die Metallbüchse 17 ist in einem Gummiblock 23 eingesetzt und mit ihm durch Vulkanisieren oder Klebung fest verbunden (Fig. 8). Der Gummiblock 23 ist in einem U-förmigen Teil 24 eines Clips 33, z. B. aus Messing federblech, eingeklemmt und zusätzlich durch Klebung in ihm befestigt. Der Clip 33 besitzt zangenförmige federnde Seitenwände 30, 30', die in entsprechende Nuten aussen an den Seitenwänden des Unterteils 2 des Tonabnehmers eingreifen und den Clip in definierter Lage am Tonabnehmer festhalten. Auf diese Weise kann der Clip 33 mit dem Nadelträger 12 an Idas Gehäuse des Tonabnehmers angesetzt oder von ihm abgenommen werden.
Die Stellung der Metallhülse 17, die in dem Gummiblock 23 kardanisch beweglich angeordnet ist, kann mit Hilfe von drei Madenschrauben 27, 28 und 29 in einem U-förmigen Teil 25, 26 des Clips 33 um kleine Beträge nach links oder rechts oder von oben nach unten und umgekehrt geändert werden. Mit der Veränderung der Lage der Metallhülse 17 kann die Stellung des Nadelträgers am Tonabnehmer eingestellt werden. Hiermit lässt sich der Abtastwinkel des Nadelträgers, der 150 gegen die Schallplattenebene betragen soll (Fig. 7), einstellen, und weiterhin kann die tangentiale Lage des Nadelträgers 12 zur Schallpiattenrille optimal eingestellt werden.
In Fig. 2 und 5 ist die Lagerung der piezoelektrischen Wandler 7, 8 dargestellt. Die piezoelektrischen Wandler mit den Belegungen 16 sind zum grössten Teil von Gummi 15 umhüllt und sitzen unter leichtem Druck in Aussparungen, die durch den Deckel 1 und durch den Unterteil 2 des Tonabnehmergehäuses gebildet werden.
Durch die nahezu vollständige Einbettung der Biegewandler 7, 8 in Gummi am Gehäuse fällt die Frequenzkurve oberhalb von ca. 15 kHz ab. Ein Anheben der Frequenzkurve oberhalb ca. 15 kHz und eine weitere Linearisierung des Verlaufs der Dämpfungskurve wird dadurch erreicht, dass die schühchenfreien Enden 8' der Biegewandler 7, 8 aus der Gummilagerung 15 und der genannten Aussparung um eine kleine Strecke frei herausragen.
In den Fig. 3 und 4 sind andere Ausführungsformen für die Dämpfungsstützen dargestellt.
In Fig. 3 sind tdie Dämpfungsstützen 3', 4' winklig gestaltet.
In Fig. 4 werden die Wandler 7, 8 durch eine Dämpfungsstütze in Form eines Querbalkens 14 aus Gummi abgestützt und gedämpft, der parallel zur Schallplattenoberfläche unter leichtem Druck gegen die Gehäusewandungen des Unterteils 2 des Tonabnehmergehäuses abgestützt ist. Die Dämpfungsstütze 14 wird dabei in ihrer Längsrichtung ca.0,2 mm pro Seite gestaucht. Die Dämpfungsstütze 14 ist in ihrer Mitte in einem Schlitz fixiert, der durch den Deckel 1 und durch das Unterteil 2 des Tonabnehmengehäuses gebildet ist. Um einen gleichen Druck auf die beiden Enden der Dämpfungsstütze 14 einstellen und eine Justierung der Lage der beiden Biegewandler 7, 8 vornehmen zu können, sind in den beiden Seitenwandungen des Unterteils 2 des Tonabnehmergehäuses Madenschrauben 31, 32 vorgesehen.
In Fig. 9 sind die Frequenzkurven des beschriebenen piezoelektrischen Stereotonabnehmers, d.h. eines Keramik-Systems (ausgezogen gezeichnete Kurve) und eines vergleichbaren magnetischen Stereosystems (gestrichelte Kurve) dargestellt. Es ist nur ein Stereokanal dargestellt.
Der zweite Stereokanal hat bis auf sehr kleine Abweichungen denselben Verlauf. Die tYbersprechdämpfung ist für beide Systeme ebenfalls nicht angegeben. Sie zeigt für beide Systeme fast den gleichen Verlauf. Die Frequenzkurven sind auf konstante Auslenkgeschwindigkeit bezogen. Die Auflagekraft beträgt für beide Systeme 2p, der Abschlusswiderstand 50 kQ und die Leitungskapazität 200 pF. Die Kurven wurden mit einer Messschallplatte CBS STR 100 ermittelt.
Es war bereits früher bekannt, in einem piezoelektrischen Stereo-Tonabnhmer das Koppelglied am Gehäuse über zwei voneinander getrennte Lagerstege zu lagern, die entweder mit je einem Gelenk versehen oder elastisch ausgeführt sind, wobei die je einem Wandler zugeordneten Lagerstege in Richtung der maximalen Empfindlichkeit des jeweils zugeordneten Wandlers nachgiebig, senkrecht dazu hingegen in bezug auf die angreifenden Kräfte starr ausgebildet sind.
Die Lagerstege der besohriebenen Tonabnehmer, hier als Dämpfungsstützen bezeichnet, sollen die beim Auslenken der Biegeschwinger 7, 8 auftretenden Komponenten der beim Biegevorgang zwangsläufig auftretenden Torsionsschwingungen, hauptsächlich die in Rich tung der Biegekraft wirkenden, stark dämpfen. Durch praktische Versuche hat sich herausgestellt, dass mit einer Anordnung von Lagerstegen unter ca. 450 zu der Schallplattenebene, wie in dem vorbekannten Tonabnehmer, diese Verzerrungen in der Wiedergabe hervorrufenden Torsionsschwingungen, die in Richtung der unter 900 zur Breitseite der Biegeschwinger angreifenden Biegekräfte auftreten, nur wenig gedämpft werden Sehr stark werden diese Torsionsschwingungen gedämpft, wenn man ,die Dämpfungsstützen wie in den beschriebenen Tonabnehmern parallel oder parallel und senkrecht zur Schallplattenebene im Gehäuse des Tonabnehmers befestigt.
Die Dämpfungsstützen aus Gummi sollen dabei sehr kräftig, z.B. mit einem quadratischen Querschnitt von ca. 1 mm X 1 mm, tausgeführt sein.
Als besonders wirksam hat sich die Anordnung einer durchgehenden Dämpfungsstütze 14 gemäss Fig.4 erwiesen, die zwischen die seitlichen Gehäusewandungen des Tonabnehmers unter leichtem Druck eingespannt und in der Mitte vom Gehäuse gehaltert ist. Die durchgehende Dämpfungsstütze wirkt durch ,die Gehäusehalterung wie zwei einzelne Dämpfungsstützen, nur dass durch den leichten Druck in Richtung der Längssymmetrieachse Ider durchgehenden Dämpfungsstütze die Dämpfung der schädlichen Torsionsschwingungen intensiver ist.
Der Frequenzgang des Tonabnehmersystems wird hierdurch schon wesentlich verbessert, so dass er schon in grosser Nähe des Verlaufes des Frequenzganges eines Stereo-Magnetsystems liegt (siehe Fig. 9). Ein Verlust an Empfindlichkeit muss hierbei in Kauf genommen werden. Mit einem Vorverstärker kann dieser Verlust wieder ausgeglichen werden.
Um den Frequenzgang der beschriebenen piezoelektrischen Tonabnehmer möglichst vollständig an den eines Hi-Fi-Stereo-Magnettonabnehmers anzugleichen, ist noch als weitere Dämpfungsmassnahme die Lagerung des Koppelgliedes 11 auf dem Nadelträger 12 definiert zu halten. Das Koppelglied 11 ist in Hinsicht auf die Mignipondtechnik einerseits möglichst leicht, d. h. mit möglichst kleiner Masse, anderseits wiederum möglichst starr auszuführen. Dies ergibt ein V-förmiges Koppelglied, ,dessen Breitseite in einer Ebene senkrecht zur Symmetrieachse des Nadelträgers 12 liegt und das eine geringe Dicke aufweist. Bei dieser geringen Dicke ist an wider Ankopplungsstelle des Koppelgliedes 11 am Nadelträger 12 eine zu geringe Reibung vorhanden, die das Koppelglied hindern würde, bei der Abtastung auf dem Nadelträger hin- und herzurutschen.
Aus diesem Grund ist das definierte Lager auf ,dem Nadelträger 12 vorgesehen, das einesteils durch den Wulstring 21 auf dem Nadelträger 12 und,anderseits durch das Gummilager 19 des Nadelträgers gebildet ist.
Trotz der angegebenen Dämpfungsvorkehrungen ist das beschriebene Tonabnehmersystem als weich zu bezeichnen. Die Rückstellkraft ist klein, so Idass mit geringem Auflagegewicht die Schallplatten abgetastet und weitgehendst geschont werden.
Der Frequenzgang der Tonabnehmer nach den Fig. 1 bis 9 kann durch eine zusätzliche Dämpfung des Koppelgliedes 11 noch weiter verbessert werden. Es hat sich herausgestellt, dass durch Eigenschwingungen des Koppelgliedes der Frequenzgang noch massgeblich beeinflusst wird. Ausführungsformen, bei welchen das starre Koppelglied mit einem elastischen Glied bedämpft ist, welches entweder am Gehäuse 1, 2 oder am elastischen Einsatz 19 in der Lagerhülse 17 für das Röhrchen 20 zur Aufnahme des Nadelträgers 12 befestigt sein kann, werden nachstehend anhand der Fig. 10 bis 14 erläutert.
Gemäss Fig. 10 ist wie in Fig. 4 das starre Koppelglied 11 an einem Querbalken 14 aus Gummi mit Stiften 9, 10 befestigt, die auf Schühchen sitzen. Die Schühchen aus Kunststoff sitzen auf den Enden der hier nicht dargestellten piezoelektrischen Wandler, die mit ihrem anderen Ende im Gehäuse 2 gelagert sind. Der Gummibalken 14 stützt sich in zwei Ausnehmungen des Gehäuses 2 des Tonabnehmers ab. Das Koppelglied 11 ist V-förmig ausgebildet. An der Spitze des V befindet sich eine Kerbe in dem Koppelglied 11. Mit dieser Kerbe liegt das Koppelglied auf der Hülse 20 auf, die bei 21 trichterförmig gestaltet ist. In dieser Hülse 20 sitzt der Nadelträger 12, der an seinem nadelfreien Ende viereckig ausgebildet ist und in den entsprechend geformten Teil der Hülse 20 eingreift und so gegen Verdrehen gesichert ist.
Die Hülse 20 sitzt einvulkanisiert im Gummiteil 19, der eingeklebt oder einvulkanisiert in der Lagerhülse 17 steckt. Dieser Gummiteil 19 nimmt nun ein Dämpfungsglied 22 auf, das entweder mit ihm verklebt oder als ein mit ihm zusammenhängendes Gummiform- stück gestaltet ist. Das Dämpfungsglied 22 weist zwei Ausnehmungen 23, 24 auf, die in der Mitte des Dämpfungsgliedes eine Rippe 25 bilden. Diese Rippe schnappt beim Einsetzen des Koppelgliedes 11 zwischen seine beiden Schenkel und nimmt eine Lage ein, wie sie in Fig. 13 im unteren Teil der Figur, bei B, zeichnerisch dargestellt ist. Das Koppelglied 11 wird in dieser Lage mit einem geringen Druck gegen den trichterförmigen Teil 21 der Einsteckhülse 20 geführt.
Die beiden äusseren, durch die Ausnehmungen 23, 24 gebildeten Rippen liegen dabei mit leichtem Druck auf den beiden Schenkeln des Koppelgliedes 11 auf, die miteinander ein V bilden. Das Koppelglied wird durch das Einschnappen der Rippe 25 am Dämpfungsglied 22 tgewissermassen in seiner Lage auf der Aufnahmehülse 20 des Nadelträgers 12 verriegelt.
Eine andere Anbringungsmöglichkeit des Dämpfungsgliedes, ohne die vorher angegebene Verriegelungsmöglichkeit, besteht darin, dass ein Dämpfungsglied 22' (Fig. 10 und 11), das in diesen beiden Figuren strichpunktiert dargestellt ist, nur aus einem rechteckigen, elastischen Glied mit Ausnehmungen 23', 24' besteht, das am Tonabnehmergehäuse 2, z.B. mittels eines Klebers, befestigt ist und sich dabei mit leichtem Druck dämpfend auf die Schenkel des Koppeigliedes 11 auflegt.
In Fig. 14 ist oben der Frequenzgang des Tonabnehmers nach Fig. 10 bis 13 (der linke Kanal ist als ausgezogene, der rechte Kanal als gestrichelte Kurve dargestellt) gezeichnet. Der Frequenzgang des Tonabnehmers nach Fig. 4 ist in Fig. 14 unten dargestellt (der linke Kanal ist als strichpunktierte, der rechte Kanal als strichdoppelpunktierte Kurve gezeichnet). Aus dem Vergleich sieht man, dass der Frequenzgang des Tonabnehmers durch das Dämpfungsglied 22 massgeblich verbessert werden kann.
Piezoelectric stereo pickup
The object of the invention is to create a piezoelectric stereo pickup which can have the advantages of a magnetic stereo pickup, which in a straight line characteristic in both stereo sound channels practically without resonance points, which are more or less present in known piezoelectric pickups below 10 kHz , in tropical stability and in the mini pond technique. Such a piezoelectric pickup should be much cheaper to manufacture than a comparable magnetic pickup.
In order to achieve the most straightforward characteristics possible, all resonances in the Idem pickup have to be eliminated by special design measures. The mini pond technique, which requires a contact pressure, the scanning needle in, the record groove of about 1 to 3 p, requires a special training and coupling of the coupling link with a needle carrier.
The subject of the invention is a piezoelectric stereo pickup for low tracking force and Eigh Fidellty use, which is characterized in that two piezoelectric transducers, which are stressed in bending and inclined at least approximately 45 "to the record plane, are almost all of their length in rubber in one Enclosed housing and with pins that sit on the free ends of the transducer on little shoes, are mounted in damping supports, and that a V-shaped, at least approximately rigid coupling member is hinged to these pins, which has a recess at its tip with a defined bearing is engaged on a needle carrier, the piezoelectric transducers having connections,
to connect them to a playback device via a preamplifier.
A magnetic shielding of the piezoelectric pickup I by metal is not necessary.
This also contributes to the cheaper production of the piezoelectric sound collector.
In order to be able to eliminate variations in the production of the pickup, a possibility of adjusting the coupling member and the needle carrier can be provided.
The piezoelectric stereo pickup can be connected to the playback device like a magnetic stereo pickup via a separate preamplifier, or the preamplifier can be accommodated in the pickup housing. Such an arrangement is nowadays possible with integrated circuit technology without any substantial enlargement of the Tonabneh mergehäuses.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. In the drawing show:
1 shows a section through a piezoelectric stereo pickup,
FIG. 2 is a partial side view with partial section of the pickup according to FIG. 1,
3 and 4 sections through modified embodiments of the pickup,
Fig. 5 to 7 details of the pickup,
8 shows a removable needle carrier of the pickup,
9 shows the frequency curve of the pickup in comparison to a known magnetic stereo pickup,
10 shows a partial section of a further embodiment of the pickup with an additional attenuator,
11 and 12 are cross-sections along lines A-B and
CD in Fig. 10,
Fig. 13 at b a section along the line EF in Fig. 10, while at a the attenuator is shown separately in the same section, and
14 shows the frequency response of the pickup according to FIGS. 10 to 13 in comparison with a similar pickup without an additional attenuator.
The piezoelectric stereo pickup shown in Figs. 1 and 2 for low tracking force and hi-fi use has a Tonabnelunergehäuse Init a cover 1 and a lower part 2. In the side walls of the lower part 2 are damping supports 3 and 4, which are made of rubber and have a square cross-section (approx. 1 mm X 1 mm). At the free ends of the damping supports 3 and 4 there are bearings in which pins 10 and 9, respectively, sit, which are arranged on shoes 5, 6 on one end of the bending transducers 7, 8 made of lead zirconium titanate. Between the damping supports 3, 4 and the converter shoes 5, 6 are the ears of a V-shaped coupling member 11, which carry bores through which the pins 9, 10 are passed. The converter shoes 5, 6 and the pins 9, 10 are made of plastic, e.g. from Luran.
To protect against a possible displacement of the coupling member 11 and the damping supports on the pins 9, 10, the shoe pins 9, 10 are somewhat flattened at their ends protruding from the damping supports by heating, so that pin heads are created that act like rivet heads. In the vicinity of the shoes 5, 6, the pickup housing is filled with silicone paste (not shown). The coupling member 11 is as rigid as possible due to its shape and consists of plastic that is commercially available under the name Lupolen. It is kept as thin as possible in the direction of the needle carrier axis of symmetry and as wide as possible perpendicular to this axis of symmetry.
The coupling member protrudes through a recess in the bottom of the lower housing part 2 of the pickup and sits with a recess at its tip on the needle carrier 12.
The needle carrier 12 consists of a small aluminum tube and is pressed flat at its free end (FIGS. 5, 6, 7, 8). This flattened part of the needle carrier 12 serves as a seat for a scanning tip 13, which is either a sapphire or diamond tip. The needle carrier 12 sits with its scanning tip-free end in a tube 20 (Fig. 2, 6), with which it is connected by adhesive. The tube 20 is at one end e.g. octagonal deformed and flared at its other end 21. The octagonal shaped end is vulcanized into a rubber plug 19 which, together with the flared end 21 of the tube 20, provides a defined bearing for the V-shaped coupling member 11. The rubber stopper 19 sits in a metal sleeve 17 with an internal thread 18 and is firmly connected to this sleeve by vulcanization.
The metal sleeve 17 is inserted in a rubber block 23 and firmly connected to it by vulcanization or gluing (FIG. 8). The rubber block 23 is in a U-shaped part 24 of a clip 33, for. B. made of brass spring plate, clamped and additionally secured by gluing in it. The clip 33 has pliers-shaped resilient side walls 30, 30 'which engage in corresponding grooves on the outside of the side walls of the lower part 2 of the pickup and hold the clip in a defined position on the pickup. In this way, the clip 33 with the needle carrier 12 can be attached to the housing of the pickup or removed from it.
The position of the metal sleeve 17, which is gimbaled in the rubber block 23, can be adjusted with the help of three grub screws 27, 28 and 29 in a U-shaped part 25, 26 of the clip 33 by small amounts to the left or right or from above to below and vice versa. By changing the position of the metal sleeve 17, the position of the needle carrier on the pickup can be adjusted. In this way, the scanning angle of the needle carrier, which should be 150 relative to the plane of the record (FIG. 7), can be adjusted, and the tangential position of the needle carrier 12 to the record groove can also be optimally adjusted.
In Fig. 2 and 5, the mounting of the piezoelectric transducers 7, 8 is shown. The piezoelectric transducers with the coverings 16 are for the most part encased in rubber 15 and, under slight pressure, sit in recesses that are formed by the cover 1 and by the lower part 2 of the pickup housing.
Due to the almost complete embedding of the bending transducers 7, 8 in rubber on the housing, the frequency curve drops above approx. 15 kHz. An increase in the frequency curve above approx. 15 kHz and a further linearization of the course of the damping curve is achieved in that the shoe-free ends 8 'of the bending transducers 7, 8 protrude a small distance from the rubber mount 15 and the recess mentioned.
In FIGS. 3 and 4, other embodiments for the damping supports are shown.
In Fig. 3 the damping supports 3 ', 4' are designed at an angle.
In Fig. 4 the transducers 7, 8 are supported and damped by a damping support in the form of a crossbar 14 made of rubber, which is supported parallel to the record surface under slight pressure against the housing walls of the lower part 2 of the pickup housing. The damping support 14 is compressed about 0.2 mm per side in its longitudinal direction. The damping support 14 is fixed in its center in a slot which is formed by the cover 1 and by the lower part 2 of the pickup housing. In order to set the same pressure on the two ends of the damping support 14 and to adjust the position of the two bending transducers 7, 8, grub screws 31, 32 are provided in the two side walls of the lower part 2 of the pickup housing.
In Fig. 9, the frequency curves of the described piezoelectric stereo pickup, i. a ceramic system (solid curve) and a comparable magnetic stereo system (dashed curve). Only one stereo channel is shown.
The second stereo channel has the same course except for very small deviations. The cross-talk attenuation is also not specified for either system. It shows almost the same course for both systems. The frequency curves are related to constant deflection speed. The contact force for both systems is 2p, the terminating resistor 50 kΩ and the line capacitance 200 pF. The curves were determined with a CBS STR 100 measuring record.
It was already known earlier to mount the coupling element on the housing in a piezoelectric stereo pickup via two separate bearing bars, which are either provided with a joint or are elastic, the bearing bars assigned to a transducer in the direction of the maximum sensitivity of each associated transducer are flexible, perpendicular to it, however, are rigid with respect to the acting forces.
The bearing webs of the pickups, referred to here as damping supports, are intended to strongly dampen the components of the torsional vibrations that inevitably occur during the bending process, mainly those acting in the direction of the bending force, when deflecting the bending vibrators 7, 8. Practical tests have shown that with an arrangement of bearing bars below approx. 450 to the level of the record, as in the previously known pickup, these distortions in the reproduction causing torsional vibrations, which occur in the direction of the bending forces acting under 900 on the broad side of the flexural oscillator, only Less dampening These torsional vibrations are dampened to a great extent if the damping supports are fastened in the cartridge housing, as in the cartridges described, parallel or parallel and perpendicular to the plane of the record.
The rubber damping supports should be very strong, e.g. with a square cross-section of approx. 1 mm X 1 mm.
The arrangement of a continuous damping support 14 according to FIG. 4, which is clamped between the side walls of the housing of the pickup under slight pressure and held in the middle by the housing, has proven to be particularly effective. The continuous damping support acts through the housing holder like two individual damping supports, only that the damping of the damaging torsional vibrations is more intense due to the slight pressure in the direction of the longitudinal axis of symmetry of the continuous damping support.
The frequency response of the pickup system is hereby significantly improved, so that it is already very close to the course of the frequency response of a stereo magnet system (see FIG. 9). A loss of sensitivity must be accepted here. This loss can be compensated for with a preamplifier.
In order to match the frequency response of the described piezoelectric pickups as completely as possible to that of a hi-fi stereo magnetic pickup, the mounting of the coupling element 11 on the needle carrier 12 must be kept defined as a further damping measure. The coupling member 11 is on the one hand as light as possible with regard to the Mignipond technology, i.e. H. With the smallest possible mass, on the other hand, in turn, as rigid as possible. This results in a V-shaped coupling member, the broad side of which lies in a plane perpendicular to the axis of symmetry of the needle carrier 12 and which has a small thickness. With this small thickness, too little friction is present at the coupling point of the coupling member 11 on the needle carrier 12, which would prevent the coupling member from sliding back and forth on the needle carrier during scanning.
For this reason, the defined bearing is provided on the needle carrier 12, which is formed on the one hand by the bead ring 21 on the needle carrier 12 and on the other hand by the rubber bearing 19 of the needle carrier.
Despite the specified damping precautions, the described pickup system can be described as soft. The restoring force is small, so that the records can be scanned and largely spared with a low contact weight.
The frequency response of the pickups according to FIGS. 1 to 9 can be improved even further by additional damping of the coupling element 11. It has been found that the frequency response is still significantly influenced by natural vibrations of the coupling element. Embodiments in which the rigid coupling member is damped with an elastic member, which can be fastened either to the housing 1, 2 or to the elastic insert 19 in the bearing sleeve 17 for the tube 20 for receiving the needle carrier 12, are described below with reference to FIG to 14 explained.
According to FIG. 10, as in FIG. 4, the rigid coupling member 11 is attached to a crossbar 14 made of rubber with pins 9, 10 which sit on little shoes. The plastic shoes sit on the ends of the piezoelectric transducers, not shown here, which are mounted with their other end in the housing 2. The rubber bar 14 is supported in two recesses in the housing 2 of the pickup. The coupling member 11 is V-shaped. At the tip of the V there is a notch in the coupling member 11. With this notch, the coupling member rests on the sleeve 20, which is funnel-shaped at 21. In this sleeve 20 sits the needle carrier 12, which is square at its needle-free end and engages in the correspondingly shaped part of the sleeve 20 and is thus secured against rotation.
The sleeve 20 is vulcanized into the rubber part 19, which is glued or vulcanized into the bearing sleeve 17. This rubber part 19 now receives a damping element 22 which is either glued to it or designed as a molded rubber piece connected to it. The attenuator 22 has two recesses 23, 24 which form a rib 25 in the center of the attenuator. When the coupling member 11 is inserted, this rib snaps between its two legs and assumes a position as shown in the drawing in FIG. 13 in the lower part of the figure, at B. In this position, the coupling member 11 is guided against the funnel-shaped part 21 of the insertion sleeve 20 with a slight pressure.
The two outer ribs formed by the recesses 23, 24 rest with slight pressure on the two legs of the coupling member 11, which form a V with one another. The coupling member is locked in its position on the receiving sleeve 20 of the needle carrier 12 by snapping the rib 25 on the damping member 22.
Another possibility of attaching the damping element, without the previously indicated locking possibility, is that a damping element 22 '(FIGS. 10 and 11), which is shown in phantom in these two figures, consists only of a rectangular, elastic element with recesses 23', 24 'Is that on the pickup housing 2, for example is attached by means of an adhesive and is placed on the legs of the Koppeigliedes 11 with light pressure damping.
In Fig. 14, the frequency response of the pickup according to Fig. 10 to 13 is drawn (the left channel is shown as a solid curve, the right channel as a dashed curve). The frequency response of the pickup according to FIG. 4 is shown at the bottom of FIG. 14 (the left channel is shown as a dash-dotted curve, the right channel as a double-dashed curve). The comparison shows that the frequency response of the pickup can be significantly improved by the attenuator 22.