DE1100305B

DE1100305B - Elektromechanischer Wandler nach Art eines Tonabnehmers

Info

Publication number: DE1100305B
Application number: DES59757A
Authority: DE
Inventors: Klemens Wiehl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-09-09
Filing date: 1958-09-09
Publication date: 1961-02-23
Also published as: GB931807A; CH375540A; DE1106510B; FR1234944A; US3046361A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Umwandlung mechanischer Erschütterungen, insbesondere Schwingungen, in elektrische Spannungen oder Ströme. Die Erfindung hat Bedeutung für Tonabnehmer od. dgl. und eignet sich zur Übertragung im tonfrequenten Bereich sowie im Infra- und Ultraschallgebiet.

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Wandler nach Art eiines Toniabnehmers od. dgl. mit in einem inhomogenen Magnetfeld zwischen sich verjüngenden Polschuhen relativ zu demselben beweglichem Hallspannungserzeuger.

Die Erfindung besteht darin, daß die Polschuhe, zwischen denen mindestens ein Hallspannungserzeuger beweglich angeordnet ist, derart zugespitzt sind, daß ihre Endflächen wesentlich kleiner als die entgegenstehenden Flächen des Hallspannungserzeugers sind.

Es ist bereits ein mechanisch-elektrischer Wandler für akustische oder auf einem Träger aufgezeichnete Signale bekanntgeworden, bei dem ein Hallspannungserzeuger verwendet wird. Bei der bekannten Anordnung wird ein Hallgenerator von dem Abtaststift eines Schallplattenabtastorgans bewegt, wobei der Hallkörper von einem Magnetfeld durchsetzt ist. Die Pol-

schuhe des Magnetsystems lassen das Entstehen eines

inhomogenen Feldes annehmen. Demigegenüber kommt es bei der Erfindung gerade auf eine besondere Gestaltung der Polschuhe an, um eine besonders günstige Wirkung, also einen höheren Wirkungsgrad bei der Abtastung von Schallplatten oder bei der Abnahme anderer mechanischer Bewegungen zu erzielen. Dies gelingt nicht allein dadurch, daß man eine Verjüngung der Polschuhe schlechthin vornimmt, sondern erst durch ein solches Zuspitzen, daß die Endflächen, der Polschuhe wesentlich kleiner als die entgegenstehenden Flächen: des Hallspannungserzeugers sind. So gelingt es, auf kleinstem Raum große Änderungen des magnetischen Durchsatzes hervorzurufen, selbst wenn die mechanischen Auslenkungen des Hallplättchens außerordentlich gering sind.

Zur Bildung eines Tonabnehmers zur Abtastung von Schallplatten, Schallbändern od. dgl. kann ein Hallplättchen an, der Verlängerung des Abtaststiftes, z. B. eines Saphirs, angebracht sein. Das Hallplättchen bewegt sich entsprechend den Auslenkungen des Abtaststiftes zwischen den Polen eines inhomogenen Magnetfeldes. Die abgegebene Hallspannung ist proportional der Auslenkung, d. h. der abgetasteten Tonfrequenz.

Das Magnetfeld, in dessen inhomogenem Teil die Hallsonde schwingt, kann elektrisch oder durch einen Permanentmagneten erzeugt werden. In an sich bekannter Weise wird der Hallspannungserzeuger mit Elektromechanisdier Wandler
nach Art eines Tonabnehmers

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Klemens Wiehl, Frauenaurach über Erlangen,
ist als Erfinder genannt worden

einem Steuerström erregt und gibt einen Gleichstrom ab, der mit dem akustischen Signal als Wechselspannung moduliert ist.

Durch geeignete Siebmittel kann der Gleichstromanteil abgeblockt werden, so daß die als Ausgangs-• "wechselspannung dienende Hallspannung einem Verstärker zugeführt werden kann.

Die von einem solchen Tonabnehmer abgegebene Ausgangsspannung ist dabei so groß, daß eine Verstärkerstufe eingespart werden kann. Durch den niedrigen Ausgangswiderstand eines Hallspannungserzeugers eignet sich eine derartige Anordnung ganz besonders zur Vorschaltung vor einen Transistorverstärker. Als Schallplattenverstärker werden vielfach Transistorverstärker verwendet, da diese gegenüber Röhrenverstärkern für diesen Verwendungszweck besondere Vorteile aufweisen. Ein mit einem Hallspannungserzeuger aufgebauter Tonabnehmer ist geeignet, einen Transistorwiedergabeverstärker bei Einsparung einer Verstärkerstufe voll auszusteuern, wobei sich der niedrige Innenwiderstand hinsichtlich der Anpassung besonders günstig bemerkbar macht.

Als Material für das Hallplättchen können halbleitende Verbindungen nach Art der Α_ΙΙΤΒ_ν-Verb indungen herangezogen werden. Es sind dies Verbindungen eines Stoffes aus der III. Gruppe mit einem Stoff aus der V. Gruppe des periodischen Systems. Solche Stoffe sind beispielsweise Indiumarsenid, Indiumantimonid od. dgl.

Die bewegliche Befestigung des Hallplättchens mitsamt dem Abtaststift, insbesondere Abtastsaphir, kann in an sich üblicher Weise bewerkstelligt werden. Dabei kann sowohl Seiten- als auch andererseits Tiefenschrift abgetastet werden. Es ist aber auch möglich,

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zur stereophonischen Wiedergabe gleichzeitig zwei um 90° .gegeneinander versetzte Aufzeichnunigen in derselben Rille, also eine kombinierte Seiten- und Tiefenschrift abzutasten. Schließlich kann auch bei symmetrischer Lage zweier Spuren in .derselben Rille, die um je 45° gegen die Plattenoberfläche geneigt sind, die Abtastung in ähnlichem Sinne erfolgen. Der Wirkungsgrad der Anordnung liegt um etwa eine Groß enordnung höher als bei den gebräuchlichen Kristallsystemen. Die gleichzeitige Verwendung zweier oder mehr Hallsonden hat einerseits für Stereophonische oder andere Mehrkanal-Wiedergäbe Bedeutung, andererseits lassen sich auf diese Weise- auch Gegentaktschaltungen aufbauen.

Der für den Hallspannungserzeuger benötigte Steuerstrom kann ein Gleichstrom sein. Es ist aber auch durchaus denkbar, Wechselströme, insbesondere solche, die über der Hörfrequenz liegen, zu verwenden. Man erhält dann als Ausgangsspannung gewissermaßen eine modulierte Hochfrequenz, die in einem Hochfrequenzverstärker weiter verstärkt und vor oder nach einer Endstufe gleichgerichtet werden kann.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Tei- len in stark vereinfachter, zum Teil schematischer Darstellung.

Bei dem dargestellten Ausführunigsbeispiel handelt es sich um einen Tonabnehmer, bei dem in geeigneter Weise am Abtaststift 1 ein Hallplättchen 2 befestigt ist. Die Befestigungsstelle des Abtaststiftes liegt bei 3, das untere Ende, welches durch einen Saphir 4 gebildet ist, schwingt in Richtung des Doppelpfeiles 5. Das Hallplättchen 2 vollführt ebenfalls Auslenkungen in diesen Richtungen, wobei es zwischen den sich stark verjüngenden Polschuhen 6, 7 eines Dauermagneten oder Elektromagneten schwingt.

Anstatt das Hallplättchen in einem ruhenden Magnetsystem zu bewegen, kann sinngemäß auch eine ruhende Hallsonde vorgesehen· sein und dementsprechend eine Bewegungsmöglichkeit für das Magnetsystem oder Teile desselben geschaffen, werden. So kann das Hallplättchen im Luftspalt eines Magnetsystems fest angebracht sein, wobei das Magnetsystem mit Polsdmhen einem Dauermagneten angenähert ist, welcher schwingbeweglich gelagert sein kann, also beispielsweise mit dem Abtaststift in Verbindung steht. Ein solcher Dauermagnet kann auch durch den Abtaststift selbst gebildet sein oder durch eine magnetisierbare Folie nach Art der Magnetschichten auf Magnettonbändern gebildet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektromechanischer Wandler nach Art eines Tonabnehmers od. dgl. mit in einem inhomogenen Magnetfeld zwischen sich verjüngenden Polschuhen relativ zu demselben beweglichem Hallspannungserzeuger, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschu'he, zwischen denen mindestens ein Hallspannungserzeuger beweglich angeordnet ist, derart zugespitzt sind, daß ihre Endflächen wesentlich kleiner als die entgegenstehenden Flächen des Hallspannungserzeugers sind.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (6, 7) konisch ausgebildet sind.

3. Wandler nach' Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallspannungserzeuger zwischen Weicheisen- oder Ferritschenkeln feststeht, während der Dauermagnet beweglich angeordnet ist.

4. Wandler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallspannungserzeuger aus einer halbleitenden Verbindung nach Art der Verbindung eines Stoffes aus der III. Gruppe mit einem Stoff aus der V. Gruppe des periodischen Systems besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift S 38725 VIII a/21a², (bekanntgemacht am

6. September 1956).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen