CH622121A5 - Circuit for disk players for turning the turntable into a certain starting position - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung die ermöglicht, das bisher manuell verrichtete Zurückdrehen des Plattentellers bei Plattenspielern - zwecks silbengenauen Starts -automatisch zu bewerkstelligen. Für die studiotechnische Anwendung von Plattenspielern ist es eine unerlässliche Notwendigkeit, dass man das erwünschte Programm, z. B. den Teil einer Melodie oder ein bestimmtes Musikstück, eventuell einen Textteil von der Schallplatte hochgenau und verzerrungsfrei abspielen kann, also von einem bestimmten Musiktakt oder einer bestimmten Silbe eines Textes anfangend. Zur einwandfreien Klangtreue ist es auch notwendig, dass die Drehgeschwindigkeit des Plattentellers schon im Augenblick des Starts genau der nominellen Drehzahl der Schallplatte ent- 55 spricht Um dies zu erreichen, muss der Plattenteller vom Augenblick des Anlaufs bis zum Einsatz der Tonwiedergabe eine - für jedes Antriebssystem spezifisch zu bestimmende -Winkelverdrehung durchlaufen. Deren Wert ist Funktion einerseits des Trägheitsmoments der gesamten sich drehenden 60 Masse ( ©) andererseits des Anlaufmoments (M) für den angewandten Antriebsmotor, sowie der zu erreichenden Winkelgeschwindigkeit ( (00). Man kann also die spezifische Winkelverdrehung <po in folgender Formel angeben:

45

50

-"o

65

Man muss also die Schallplatte aus einer Winkellage anlaufen lassen, die vom Anfangstakt gerechnet um eine Winkelverdrehung <po zurückverlegt wurde, um zu gewährleisten, dass der Plattenteller beim Erreichen des Anfangstakts sich schon mit der nominellen Winkelgeschwindigkeit (D0 umdrehe.

Bei bekannten Systemen wurde das Zurückdrehen vorwiegend folgendermassen verrichtet: Die bedienende Person lässt den Tonarm mit der Tondose in denjenigen Teil der Rillenschar senken, in welchem auch der erwünschte Anfangstakt aufgezeichnet ist Beim Senken kann die genaue Lokalisierung des Aufsetzpunkts mittels intensiver Nadelbeleuchtung erleichtert werden, eventuell auch mittels einer Lupe, die am Ende des Tonarms - über der Nadel - angebracht ist Dann verdreht man manuell den Plattenteller und verfolgt das dabei abgespielte Programm über den Überwachungskanal. Es folgt aus der manuellen Verrichtung der Lokalisierung, dass währenddessen die Abspielgeschwindigkeit, sogar auch die Drehrichtung sich verändern kann. Wesentlich bei dieser Operation ist nämlich, dass man den Plattenteller so lange - also mehrmals - hin- und zurück verdreht, bis die erwünschte Position gefunden ist, in der die Nadel der Tondose - im Sinne der richtigen Drehrichtung bei der Tonwiedergabe - unmittelbar vor dem Anfangstakt des Programms steht Danach muss dann der Plattenteller - der spezifischen Winkelverdrehung <p0 entsprechend - zurück verdreht werden. Dies wurde bei bekannten Systemen auch manuell vorgenommen und die Erfindung bezweckt die Automatisierung des Zurückdrehens. Wie gesagt, gilt für jede nominelle Winkelgeschwindigkeit ©01, <»02,..., (o0„ ein anderer Verdrehungswinkel q>i, <p2,<pn und diese notwendigen Verdrehungs-Bogenlängen ii, h,in werden längs des Randes des Plattenteil-lers markiert Diese Marken sind so angeordnet, dass von einem gemeinsamen Anfangspunkt - nämlich der Position im Anfangstakt - die Marken in der Abspielrichtung entgegengesetzter Richtung in der Reihenfolge der sich erhöhenden Indexziffern aufeinander folgen. Die Marken sind wie üblich in der Umdrehungszahl pro Minute N/min, kalibriert und der Plattenteller muss eben vom Anfangspunkt bis zu der Marke zurückgedreht werden, welche mit der Umdrehungszahl der abzuspielenden Schallplatte bezeichnet ist.

Ausserdem werden auch Verzögerungsschaltungen angewendet, welche den Ton während der Anlaufzeit vom Kanalausgang abschalten, um zu vermeiden, dass die während des Anlaufs erfassten - unerwünschten - Aufzeichnungen, beziehungsweise bei einer Einschleusrille von entsprechender Länge das Nadelgeräusch an den Lautsprecher gelangen.

Das manuelle Zurückdrehen des Plattentellers ist aber in vielen Hinsichten nachteilig:

1. Die manuelle Betätigung führt in grossem Mass zu individuellen Fehlern, die also keine Systemfehler sind und daher nicht reproduziert werden können, eine unbestimmbare Unge-nauigkeit verursachend.

2. Auch die Abweichungen in der Netzspannung und der Lagerreibung wirken sich auf die Anlaufcharakteristik als schwankende Ungenauigkeiten aus.

3. Auch die Einstellung der Verzögerungszeit erfolgt manuell und individuell für jede nominelle Drehzahl.

4. Ein Gleichlauf mit derartig eingestellten Verzögerungszeiten kann über eine längere Zeitspanne nicht gewährleistet werden.

5. Mangel an Sorgfalt seitens des Bedieners kann das Ausspringen der Nadel aus der Rille bewirken.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass zum Zurückdrehen des Plattentellers der Antriebsmotor angewendet werden kann, wenn ein Motor verwendet wird, der für beide Drehrichtungen geeignet ist, und wenn Mittel vorgesehen werden zur Drehrichtungs-Umschaltung; zur Erzeugung von Zeitsignalen und wenn eine Drehzahlregeleinheit verwendet wird, die für die Verrichtung der erfindungsgemässen Operationen ge-

3 622121

eignet ausgeführt ist Vorteilhaft wird diese Drehzahlreglerein- zweiten Eingang 6, andererseits auf das V-yß = 0,707fache der heit in einer Weise ausgeführt, dass nicht nur die Standardge- gewählten Plattengeschwindigkeit über den ersten Eingang 5. schwindigkeiten der Plattenspieler eingestellt werden können, Zwischen demjenigen Ausgang der Drehzahlregeleinheit 4, sondern auch Drehzahlen, die dem Produkt der Standarddreh- welcher der Steuerung des Motors 1 dient, und die entspre-zahlen mit einer Konstante entsprechen und dass die Drehzahl- 5 chende Klemme des Motors 1 ist das Stellorgan 9 geschaltet regeleinheit beim Erreichen der eingestellten Drehzahl dieses Dieses steuert die Umdrehung des Motors 1 richtungsgerecht, Ereignis signalisiert Die Erfindung kann selbstverständlich versieht also auch den Richtungswechsel.

auch bei Plattenspielern für nur eine einzige nominale Platten- Die Drehzahlregeleinheit 4 verausgabt über ihren dritten geschwindigkeit angewendet werden, aber meist besteht ja der Ausgang 7 ein logisches Signal, wenn der Motor 1 im Laufe der Anspruch auf die Möglichkeit der Geschwindigkeitswahl; im 10 Beschleunigung die erwünschte Drehzahl erreicht hat, welche letzteren Falle muss dann auch eine Stufe für die Wahl der entweder über den ersten Eingang 5 oder den zweiten Eingang

Geschwindigkeit vorgesehen werden. Die wesentlichen Vor- 6 der Drehzahlregeleinheit 4 gewählt wurde. Der Stoppbefehl, teile der Erfindung können auch erzielt werden, wenn die Aus- der an den dritten Eingang 8 der Drehzahlregeleinheit 4 gege-führung sich nicht auf eine gleichlaufende Verzögerung der ben wird, bewirkt die Abschaltung des Motors 1 von der Spei-Tonausgabe erstreckt. Sollen aber auch die in den Punkten 4 15 sespannung, zugleich wird der Bremsmagnet 20 über den zwei-und 5 erwähnten Nachteile vollständig beseitigt werden, dann ten Ausgang 21 der Drehzahlregeleinheit 4 erregt, zieht an und muss der Tonschalter auch in die Lösung einbezogen werden. fixiert sowohl den Motor 1, als auch den damit zwangsgekop-

Die Erfindung wird zwecks leichterer Verständlichkeit pelten Plattenteller 2 in der momentanen Position.

unmittelbar anhand der Figuren beschrieben. Fig. 1 zeigt das Die Zurückdrehung wird durch das Betätigungsorgan 10

Blockschema der Schaltung, bei der auch die nicht unbedingt 39 bewirkt. Dieses ist an den zweiten Eingang des Speichers 11 notwendigen Ergänzungseinheiten vorgesehen wurden. Fig. 2 . angeschlossen. Vom Ausgang des Speichers 11 erhält das Stellzeigt die Wirkungsweise im Zeitdiagramm. organ 9 den Steuerbefehl für den Richtungswechsel, zugleich Es ist ersichtlich, dass eine Zwangskopplung zwischen dem gelangt auch vom Ausgang des Speichers 11 ein Befèhl an den Plattenteller 2 des Plattenspielers, dem Antriebsmotor 1 des ersten Eingang 5 der Drehzahlregeleinheit 4, welcher bewirkt, Plattentellers 2 und dem Tachogenerator besteht, indem alle 25 dass die Drehzahlregeleinheit 4 die Geschwindigkeit, also die drei an einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Der Tacho- Drehzahl des Motors 1 auf einen Istwert regelt, welcher das generator 3 ist an einen Eingang der Drehzahlregeleinheit 4 0,707fache des Nominalwertes beträgt, welcher Nominalwert angeschlossen. Die Schaltung ist mit einem Start-Bedienorgan über den zweiten Eingang 6 der Drehzahlregeleinheit 4 als Plat-19, einem Bremsmagneten 20 und einem Stellorgan 9 bestückt. tengeschwindigkeit gewählt wurde. (Wenn es nur eine einzige Der erste Eingang des Stellorgans 9 ist an den ersten Ausgang 30 Plattengeschwindigkeit gibt, ist keine Geschwindigkeitwähl-der Drehzahlregeleinheit 4, der Ausgang des Stellorgans 9 an stufe 18 vorhanden. Der Befehl, der vom Speicher 11 über den den Schalteingang des Motors 1 angeschlossen. Der zweite ersten Eingang 5 der Drehzahlregeleinheit 4 gegeben wird, Ausgang 21 der Drehzahlregeleinheit 4 ist an den Schaltein- bewirkt dann eben eine Regelung der Drehzahl des Motors 1 gang des Bremsmagneten 20 angeschlossen. auf das 0,707fache dieser einzigen nominalen Plattengeschwin-

Die Erfindung besteht darin, dass der dritte Ausgang 7 der 35 digkeit.) Es wurde erwähnt, dass der Speicher 11 über den Drehzahlregeleinheit 4 an den ersten Eingang eines Speichers Stromgenerator 12 auch mit dem Speicherkondensator 13 und 11 und der Ausgang des Speichers 11 einerseits an einen Steuer- dem Schwellwert-Diskriminator 14 verbunden ist Der Ausbaren Stromgenerator 12, andererseits an je einen Eingang des gang des Schwellwert-Diskriminators 14 ist mit dem dritten Stellorgans 9, beziehungsweise der Drehzahlregeleinheit 4 Eingang 8 der Drehzahlregeleinheit 4 gekoppelt, und zwar über angeschlossen ist, der Ausgang des Stromgenerators 12 ist mit 40 die Torschaltung 15, welche vom'Start-Bedienorgan 19 einer Elektrode eines Speicherkondensators 13 verbunden gesteuert wird; bei der beispielsweisen Ausführungsform ist während die andere Elektrode des Speicherkondensators 13 an der Ausgang des Schwellwert-Diskriminators 14 auch an den ein konstantes Potential, z. B. an den Massepunkt der Schaltung Tonschalter 17 angekoppelt über eine weitere Torschaltung 16, angeschlossen ist, der Eingang eines Schwellwert-Diskrimina- welche vom dritten Ausgang 7 der Drehzahlregeleinheit 4 geta-tors 14 ist ebenfalls an den Ausgang des Stromgenerators 12, 45 stet wird. Der Tonschalter 17 ist an die Tonfrequenz-Ausgangs-der Ausgang des Schwellwertdiskriminators 14 hingegen an linie eingeschaltet und zwar entweder in Serien- oder in Paraleinen Eingang einer Tonschaltung 15 angeschlossen, der Aus- lelschaltung. Das Signal vom dritten Ausgang 7 der Drehzahlgang der Torschaltung 15 ist mit dem dritten Eingang 8 der regeleinheit 4 bewirkt auch das Löschen des Inhalts im Spei-Drehzahlregeleinheit 4 verbunden und das Betätigungsorgan cher 11 über den ersten Eingang des letzteren.

10 der Schaltung ist an den zweiten Eingang des Speichers 11, so Mit Hinsicht auf Obengesagtes ist die Wirkungsweise fol-das Start-Bedienorgan 19 hingegen an den anderen Eingang gende:

der Torschaltung 15 angeschlossen. Nachdem die bedienende Person die Nadel der Tondose in

Wenn der Plattenspieler mit einer Drehzahlwählstufe 18 der schon beschriebenen Weise auf den Ausgangstakt einge-bestückt ist, ist diese an den zweiten Eingang 6 der Drehzahlre- stellt hat, betätigt sie im Zeitpunkt T0 (siehe Fig. 2) den Druckgeleinheit 4 angeschlossen. Und wenn auch die Automatisie- 55 knöpf des Betätigungsorgans 100, worauf das Zurückdrehen rung der Tonverzögerung erwünscht ist, dann ist die Schaltung automatisch einsetzt. Der Speicher 11 kippt in den logischen mit einem Tonschalter 17 versehen, dessen Steuereingang über «L»-Zustand, schaltet das Stellorgan 9 in die «Rückwärts»-eine weitere Torschaltung 16 einerseits an den dritten Eingang Richtung um und beschickt den ersten Eingang 5 der Drehzahl-7 der Drehzahlregeleinheit 4, andererseits an den Ausgang des regeleinheit 4 mit einem Signal, welches den Sollwert der Dreh-Schwellwert-Diskriminators 14 angeschlossen ist. 60 zahl auf einen Wert umschaltet, der das 0,707fache der voran-

Der Motor 1 versieht unmittelbar den Antrieb einerseits gehend schon gewählten Nominal-Drehzahl beträgt. Ausser-des Plattentellers 2, andererseits des Tachogenerators 3, das dem wird auch der Stromgenerator 12 aktiviert, der dann den Ausgangssignal des letzteren wird an den Signaleingang der Kondensator 13 - linear - aufladet. Im Zeitpunkt Ti erreicht die Drehzahlregeleinheit 4 angeschaltet Die Drehzahlregeleinheit Momentanspannung des Kondensators 13 den Vergleichspegel 4 ist zweifach umschaltbar: einerseits der erwünschten Platten- es des Schwellwert-Diskriminators 14 (dessen Hysterese nahezu geschwindigkeit entsprechend (wenn die Einrichtung für eine gleich Null ist), der logische Wert des Ausgangssignals am einzige Plattengeschwindigkeit ausgeführt ist, wird diese Schwellwert-Diskriminator 14 wechselt in den anderen

Umschaltmöglichkeit selbstverständlich wegfallen) über den Zustand, und es gelangt über die Torschaltung 15 ein Start-

622121

Befehl an die Drehzahlregeleinheit 4. Demzufolge bewirkt der Motor 1 den Anlauf in «Rückwärts»-Richtung des Plattentellers 2 mit einem Moment - M. Der Plattenteller 2 wird gleich-mässig beschleunigt bis seine Geschwindigkeit das 0,707fache der Nominal-Plattengeschwindigkeit erreicht. Wenn das Moment M des Motors 1 als konstant betrachtet werden kann, dann wird dieser Geschwindigkeitswert genau dann erreicht, wenn die Hälfte des vorbestimmten Versetzweges, also bei einer Drehbewegung die Hälfte der notwendigen Winkelverdrehung zurückgelegt ist. Dies folgt aus den Gesetzen der Mechanik, denn für eine Drehbewegung mit gleichmässiger Beschleunigung gilt ja die Funktion:

10

0

m da 3"a f0 =

Q.co

M. 2

15

■&)

£

Im Zeitpunkt T2, wenn der Motor auf das 0,707fache der ein-25 gestellten Nominaldrehzahl beschleunigt worden ist, wird der Inhalt des Speichers 11 durch ein logisches Signal vom dritten Ausgang 7 der Drehzahlregeleinheit 4 gelöscht, die Drehzahlregeleinheit 4 wird auf die Nominaldrehzahl umgeschaltet, das Stellorgan 9 bewirkt ein Moment in der normalen Drehrich- 30 tung des Plattenspielers am Motor 1 und auch der Sinn des Stromgenerators 12 wird gewechselt, vom Aufladen ins Entladen des Kondensators 13. So wird also das +M-Moment des Motors 1 vom Zeitpunkt T2 an die Rückwärtsbewegung des Plattentellers 2 verlangsamen, d. h. bremsen. Der Bremsab- 35 schnitt dauert ebenso lange wie der Beschleunigungsabschnitt des Prozesses, bis zum Zeitpunkt T3, da der Stromgenerator 12 den Kondensator 13 genau so lange entladet, und zwar auf den Vergleichspegel des Schwellwert-Diskriminators 14, wie lange er von diesem Pegel ausgehend aufgeladen wurde, also T3 - T2 40 = T2 - Ti. Die erfindungsgemässe Kombination von Speicher 11, Stromgenerator 12, Kondensator 13 und Schwellwert-Diskriminator 14 bildet also Zeitspannensignale, die einander kopieren («Zeitspannen-Reflektor»), wie das auch bei der Formulierung des allgemeinen Erfindergedankens als notwendig 45 erklärt wurde.

Der Zeitpunkt T3 ist auch zugleich der Moment, in dem der Plattenteller 2 zum Stillstand kommt, da ja

|+M| = I—Mj undT3 — T2 = T2 — Ti diese Gleichheit auf der physikalischen Tatsache beruht, dass im Laufe der Rückwärtsbeschleunigung, beziehungsweise der Bremswirkung auf die Rückwärtsbewegung die gleichen Bewegungsenergiemengen übergeben wurden. Daraus folgt, dass der Plattenteller 2 während des Bremsens der Rückwärtsbewegung eine weitere Winkelverdrehung von 90/2 zurücklegt, insgesamt legte also der Plattenteller 2 während der Rückverdre-hung eine Winkelverdrehung von (po/2 + <p</2 = <pD zurück, gelangt also genau um diejenige Bogenlänge zurück, die vom Anfangstakt an gerechnet zum silbengenauen Start notwendig ist. Im Zeitpunkt T3 erhält die Torschaltung 15 vom Schwellwert-Diskriminator 14 ein Sperrsignal, der Antrieb wird ausgeschaltet und der Bremsmagnet 20 hält den Motor 1 und somit auch den Plattenteller 2 in der erwünschten Versetzungsposition fest.

Das logische Signal am dritten Ausgang 7 der Drehzahlregeleinheit 4, sowie das Ausgangssignal des Schwellwert-Diskriminators 14 dient auch dem Steuern des Tonschalters 17; das Sperren des Tonausgangs erfolgt also auch genau für die Zeitspanne, in welcher der Rücklauf und später der Anlauf tatsächlich vor sich geht.

Die Verrichtung des Zurückverdrehens in der vorangehend beschriebenen Weise gewährleistet folgende Vorteile:

- Das Zurückverdrehen geht unter gleichen Umständen vor sich, wie darauf folgend der Anlauf; weder die Momentabweichungen beim Antriebmotor (also die Netzspannungsschwankungen) noch die Reibungsschwankungen (infolge Temperaturveränderungen) haben Einfluss auf die Genauigkeit des Verdrehungsprozesses.

- Es liegt auf der Hand, dass die Genauigkeit vom Bedienungspersonal nicht beeinträchtigt werden kann.

- Es ist nur das Moment des Antriebsmotors vonnöten,

also keinerlei externes Moment (z. B. Bremskraft), so dass auch keine sprunghafte mechanische Beanspruchung erfolgt. Dies ist wichtig, da ja - insbesondere bei kleinen Nadeldrücken -eine solche Beanspruchung das Entgleisen der Nadel aus der Rille oder zumindest eine Neigung dazu verursachen würde.

- Das Steuersystem für die Zurückverdrehung ist von der Geschwindigkeit nicht abhängig und daher für alle nominalen Drehzahlen das gleiche.

- Es ist keine besondere Verzögerungsschaltung vonnöten. Das Signal, welches von der Drehzahlregeleinheit beim Erreichen der eingestellten Geschwindigkeit geliefert wird, sowie das Signal des Zeitspannenreflektors in der Grösse von T3-T1 besorgt das Abschalten des Tonausgangs hochgenau für die erwünschte Zeitspanne.

G

2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

622121 PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltung für Plattenspieler zur Drehung des Plattentellers in eine bestimmte Ausgangsposition, in welcher Schaltung ein Tachogenerator an einen Eingang einer Drehzahlregeleinheit angeschlossen und mit dem Plattenteller und dem den Plat- s tenteller antreibenden Motor zwangskoppelbar ist, wobei die Schaltung mit einem Start-Bedienungsorgan, einem Bremsmagneten und einem Stellorgan bestückt ist, der erste Eingang des Stellorgans an den ersten Ausgang der Drehzahlregeleinheit, der Ausgang des Stellorgans an den Schalteingang des 10 Motors und der zweite Ausgang der Drehzahlregeleinheit an den Schalteingang des Bremsmagneten angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Ausgang (7) der Drehzahlregeleinheit (4) an den ersten Eingang eines Speichers (11) und der Ausgang des Speichers (11) einerseits an einen is steuerbaren Stromgenerator (12), andererseits an je einen Eingang des Stellorgans (9), beziehungsweise der Drehzahlregeleinheit (4) angeschlossen ist, der Ausgang des Stromgenerators (12) mit einer Elektrode eines Speicherkondensators (13) verbunden ist, während die andere Elektrode des Speicherkon- 20 densators (13) an ein konstantes Potential angeschlossen ist,

der Eingang eines Schwellwert-Diskriminators (14) ist an den Ausgang des Stromgenerators (12) und der Ausgang des Schwellwert-Diskriminators (14) an einen Eingang einer Torschaltung (15) angeschlossen, der Ausgang der Torschaltung 25 (15) ist mit dem dritten Eingang (8) der Drehzahlregeleinheit (4) verbunden und das Betätigungsorgan (10) der Schaltung ist an den zweiten Eingang des Speichers (11) und das Start-Bedien-organ (19) an den anderen Eingang der Torschaltung (15) angeschlossen. 30

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass sie mit einer Drehzahlwählstufe (18) bestückt ist, welche an den zweiten Eingang (6) der Drehzahlregeleinheit (4) angeschlossen ist

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- 35 net, dass sie mit einem Tonschalter (17) versehen ist, dessen Steuereingang über eine weitere Torschaltung (16) einerseits an den dritten Ausgang (7) der Drehzahlregeleinheit (4), andererseits an den Ausgang des Schwellwert-Diskriminators (14) angeschlossen ist. 40