DE1094006B - Tonabnehmer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tonabnehmer mit zwei Wandlern zum Umsetzen von mechanischen Schwingungen in elektrische, welche über ein Kupplungsorgan mit einem gemeinsamen Nadelträger, an dem eine Abtastnadel angeordnet ist, in Verbindung stehen, wobei die von der Ankopplungsstelle des Nadelträgers ausgehenden Schenkel des Kupplungsorgans ungefähr einen rechten Winkel miteinander bilden.

Ein solcher Tonabnehmer kann zum Abtasten von Tonträgern, insbesondere von Schallplatten, in welche Tonrillen eingeschnitten sind, die mit zwei Aufzeichnungen versehen sind, angewendet werden. Die Tonrille einer solchen Schallplatte besitzt zwei Wände, die im Winkel von etwa 90° zueinander stehen. In jede dieser Wände ist eine Aufzeichnung eingeschnitten. Beide Aufzeichnungen werden durch eine gemeinsame Abtastnadel gleichzeitig abgetastet. Da die Bewegungen, welche die Abtastnadel dabei macht, in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen erfolgen, ist es möglich, die Bewegungen der Abtastnadel zu zerlegen und auf einzelne Wiedergabevorrichtungen zu übertragen. In jeder der Aufnahmen kann das festgelegt sein, was durch je ein Einzelmikrophon aufgenommen wurde, wobei diese Mikrophone im Abstand voneinander aufgestellt worden sind, so daß man in dieser Weise eine Stereophonische Aufnahme und Wiedergabe des Schalles bewirken kann.

Eine Schwierigkeit, die sich bei solchen Vorrichtungen bemerkbar macht, besteht darin, die senkrecht aufeinanderstellenden Bewegungen der Abtastnadel voneinander zu trennen. Eine andere Schwierigkeit liegt darin, daß man einen Tonabnehmer mit zwei Wandlern versehen muß, ζ. Β. mit piezoelektrischen Elementen, wodurch der Tonabnehmer verhältnismäßig groß und schwer wird.

Bei dem Tonabnehmer nach der Erfindung werden die oben angegebenen Nachteile erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die zu den Wandlern hin liegenden Enden der Schenkel je mit einem etwa senkrecht auf dem zugehörigen Schenkel stehenden weiteren Schenkel derart verbunden sind, daß ein an einer Ecke offenes Parallelogramm entsteht, und daß die Enden dieser Schenkel an den als Torsionsschwinger ausgebildeten Wandlern angreifen.

Bei den bisher bekannten Tonabnehmern bestanden die Kupplungsorgane je aus einem einzigen geraden Materialstreifen. Demgegenüber bestehen bei dem Tonabnehmer nach der Erfindung jeweils Kupplungsorgane aus zwei Armen, die senkrecht zueinander stehen. Hierdurch wird eine unerwünschte Torsion der Einzelteile vermieden. Dadurch, daß die Kupplung zwischen Abtastnadel und Wandler durch ein Tonabnehmer

Anmelder:

Machiel de Vries,
Amsterdam (Niederlande)

Vertreter: Dt. W. Germershausen, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 53

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 29. Oktober 1957

Machiel de Vries, Amsterdam (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

Doppel-Hebelsystem erfolgt, wird ein Bewegungsmoment koaxial auf den Wandler ausgeübt. Der erste Teil des Kupplungsorgans wird auf Druck oder Zug, der zweite Teil auf Biegung belastet. Hierdurch ist die Möglichkeit geschaffen, durch richtige Dimensionierung dieser Teile besonders fortschrittliche Eigenschaften des Tonabnehmers, auf die unten noch näher eingegangen wird, zu erzielen.

In Weiterbildung der Erfindung sind die von der Ankopplungsstelle des Nadelträgers ausgehenden Schenkel miteinander durch ein Zwischenstück verbunden, an dem der Nadelträger anliegt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bestehen alle Schenkel und das Zwischenstück aus einem einzigen Stück weichen elastischen Werkstoffes mit großer innerer Dämpfung, wie Polyvinylchlorid.

Weiter kann das Kupplungsorgan an den Verbindungsstellen der Schenkel bzw. der Schenkel mit dem Zwischenstück einen kleineren Querschnitt als an anderen Stellen besitzen.

Ein Tonabnehmer, bei dem die Wandler aus wenigstens an einem Ende in ein Gehäuse eingeklemmten piezoelektrischen Elementen bestehen, kann derart ausgeführt sein, daß um das freie Ende der piezoelektrischen Elemente eine Manschette liegt und daß der mit der Manschette verbundene Schenkel, dessen Querschnitt zur Manschette hin zunimmt, an der Manschette an der Stelle der Längssymmetrieachse des piezoelektrischen Elementes befestigt ist, derart, daß die Bewegungen des Kupplungsorgans und des Zwischenstücks nur in einer Ebene senkrecht zu dieser Längsachse erfolgen können.

Dabei können die beiden piezoelektrischen Elemente mit ihren größten Flächen parallel zueinander liegen.

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Die beiden piezoelektrischen Elemente können aber auch mit ihren größten Flächen in einer Ebene liegen.

Zwischen den beiden Elementen wird zweckmäßig eine Metallwand angeordnet, die mit dem gemeinsamen Anschluß beider Elemente verbunden ist.

Zur Erläuterung der Erfindung wird unter Hinweis auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des Tonabnehmers, wobei eine Hälfte des Gehäuses weggenommen ist;

Fig. 2 zeigt eine Ansicht von unten;

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 2;

Fig. 4 zeigt schematisch die Bewegungen der Abtastnadel und des mit der Abtastnadel zusammenarbeitenden Kupplungsorgans;

Fig. 5 zeigt schematisch eine Anordnung, bei der die piezoelektrischen Elemente in einer Ebene liegen, während die durch die Abtastnadel zu übertragenden Schwingungen in einer horizontalen und vertikalen Ebene liegen.

Der Tonabnehmer ist in ein Gehäuse eingeschlossen, das aus zwei Hälften 1 und 2, vorzugsweise aus gepreßtem Werkstoff, besteht. Zwei piezoelektrische Elemente 3 und 4 sind unter Zwischenfügung eines elastischen Bandes in das Gehäuse 1, 2 eingeklemmt. Das elastische Band, welches das Element 3 festklemmt, ist in Fig. 1 mit 5 bezeichnet. Das Element 3 wird weiter noch durch ein zweites Band aus verhältnismäßig weichem Material 6 unterstützt. Zwischen den beiden Elementen 3 und 4 liegt eine Metallwand 7, die als gemeinsamer Anschluß für die beiden Elemente 3 und 4 dient und dazu mit dem Anschlußstift 8 verbunden ist. Weitere Anschlußstifte 9 und 10 führen zu den anderen Polen der Elemente 3 und 4. Mit Hilfe dieser gemeinsamen Wand 7 ist ein Fehlanschluß des einen Elementes in bezug auf die Polarität des anderen Elementes ausgeschlossen.

Ein Nadelträger 11, versehen mit einer Abtastnadel 12, ist fest am Gehäuse 1,2 befestigt. Der Nadelträger 11 besteht im wesentlichen aus einem schmalen und dünnen, elastischen Streifen mit einem über 90° gedrehten Teil 13. Zwischen dem Nadelträger 11 und dem Gehäuse 1, 2 befindet sich ein Block 14 aus elastischem Material zum Unterstützen des Nadelträgers 11. Auf Grund dieser Konstruktion ist das freie Ende des Nadelträgers 11 äußerst leicht in beiden Richtungen beweglich.

Der Nadelträger 11 liegt mit einem in nächster Nähe der Abtastnadel 12 liegenden Teil an dem Kupplungsorgan 15 an. Der Nadelträger 11 ist zu diesem Zweck mit zwei Zungen 16 und 17 versehen, die einen Vorsprung 18 des Kupplungsorgans 15 leicht umfassen. Das Kupplungsorgan 15 ist aus einem weichen elastischen Kunststoff, wie Polyvinychlorid, mit großer innerer Dämpfung hergestellt. Das aus einem einzigen Stück bestehende Kupplungsorgan 15 hat zwei Manschetten 19 und 20, die die freien Enden der Elemente 3 und 4 umfassen, vier Schenkel 21, 22, 23 und 24 und ein Zwischenstück 25, das die Arme 22 und 24 verbindet und auch den Vorsprung 18 trägt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Schenkel 22 und 24 sowie das Zwischenstück 25 je mit Versteifungsstegen 26,27 und 28 versehen, die in der Mitte am breitesten sind. Infolge dieser Ausbildung sowie auch infolge der Art des Werkstoffes ist das Kupplungsorgan 15 an bestimmten Stellen biegsamer als an anderen, und zwar an den Stellen, an denen einer der genannten Schenkel in einen anderen Schenkel übergeht. Diese Stellen sind mit 33 und 34 bezeichnet.

Außerdem liegen biegsame Stellen da, wo ein Schenkel in das Zwischenstück 25 übergeht, wie dies bei 35 und 36 angedeutet ist. Die Schenkel 21 und 23 verbreitern sich zu den Manschetten 19 und 20 hin, was verursacht, daß die Verbindung bei 37 und 38 zwischen den Schenkeln und den Manschetten verhältnismäßig steif ist, so daß Bewegungen dieser Schenkel in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse der piezoelektrischen Elemente 3 und 4 sich in einer Torsion dieser Elemente

ίο um ihre Längsachse auswirken. Bemerkt wird, daß die Verbindungsstellen 37 und 38 der Schenkel 21 und 23 in bezug auf die oben angeführten Längsachsen zentriert sind.

In Fig. 4 ist schematisch wiedergegeben, wie das Kupplungsorgan 15 sich bei Bewegungen gemäß den Pfeilen 29 und 30 verhält. In dieser Figur ist die Ruhelage des Kupplungsorgans 15 in einer voll ausgezogenen Linie wiedergegeben, während die Auslenkungen des Kupplungsorgans infolge der Bewegungen gemäß den Pfeilen 29 bzw. 30 in einer gestrichelten Linie bzw. einer strichpunktierten Linie angegeben sind. Wichtig ist, daß die Schenkel 21, 22, 23 und 24 ungefähr im rechten Winkel zueinander stehen und, wie bereits bemerkt, an den Eckpunkten 33, 35, 36 und 34 gegeneinander biegsam sind. An diesen Eckpunkten entsteht dadurch eine Scharnierwirkung, was aus Fig. 4 deutlich ersichtlich ist. Bei Bewegungen gemäß dem Pfeil 29 zum Beispiel schwenkt der Schenkel 22, der in Längsrichtung belastet wird, den Schenkel 21 um den Punkt 37, was eine Torsion des Elementes 4 ergibt. Der Schenkel 24 dagegen schwenkt scharnierartig bei 34 in bezug auf den Schenkel 23, so daß der Schenkel 23 keine Torsionskraft auf das Element 3 überträgt. Bei Bewegungen gemäß dem Pfeil 30 wird umgekehrt nur das Element 3 und nicht das Element 4 tordiert. Daß die Verbindungspunkte 35 und 36 zwischen dem Zwischenstück 25 und den Schenkeln 22,24 auch dünn sein müssen, hängt damit zusammen, daß der Winkel zwischen diesen drei Teilen des Kupplungsorgans 15 Bewegungen gemäß den Pfeilen 29 und 30 sich ändert, was aus Fig. 4 ersichtlich ist.

Dadurch, daß das ganze Kupplungsorgan 15 aus einem Stück besteht, ist sowohl die Herstellung als auch die Montage äußerst einfach. Mit Hilfe dieses Kupplungsorgans ist man auch verhältnismäßig frei, die Lage der Elemente 3 und 4 in Bezug aufeinander zu wählen. Ohne eine solche Ausbildung ist man gezwungen, die größten Flächen der Elemente senkrecht zueinander zu stellen. Dann beanspruchen die Wandler aber einen großen Raum, was zu einem sehr breiten Tonabnehmer führt. Bei der Ausbildung gemäß der Erfindung können diese Flächen einander parallel sein, so daß die Elemente dicht nebeneinander angeordnet werden können.

Bemerkt wird noch, daß das Gehäuse 1, 2 mit vorstehenden Teilen 31 und 32 versehen ist, die an dem den Tonabnehmer umgebenden Gehäuse vorstehen können und die zur Halterung des Tonabnehmers geeignet sind.

Der beschriebene Tonabnehmer soll bei einer Rille angewendet werden, deren zwei Seitenwände je unter einem Winkel von ungefähr 45° zu der Horizontalebene stehen. Es ist klar, daß auch andere Aus- führungsformen möglich sind, namentlich solche, bei denen die eine der beiden aufeinander stehenden Schwingungsrichtungen senkrecht und die andere waagerecht liegt. Eine solche Ausführungsform zeigt die schematische Fig. 5. In diesem Falle überträgt die Abtastnadel Schwingungen gemäß den Richtungen 29'