DE1109388B - Elektromagnetischer Wandler zur Abtastung oder Aufzeichnung von Zweikoordinatenschrift, insbesondere fuer stereophonische Aufzeichnungen - Google Patents

Description

INTERNAT. KL·. G 10 j

DEUTSCHES

PATENTAMT

E17188 Vmd/42g

ANMELDETAG: 20. F E B RU AR 1959

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 22. JUNI 1961

Es sind elektromagnetische Wandler zur Abtastung oder Aufzeichnung von Zweikoordinatenschrift aus bzw. in einer Rille einer Schallplatte bekannt (Tonabnehmer bzw. Schneiddose), die insbesondere für stereophonische Aufzeichnungen geeignet sind. In einer in Zweikoordinatenschrift geschnittenen Schallplatte werden zwei getrennte Aufzeichnungen in einer einzigen Rille aufgezeichnet, wobei eine Aufzeichnung z. B. in der Form einer Seitenschrift und die andere in der Form einer Tiefenschrift geschnitten wird. Die Schwingungsrichtungen beider Aufzeichnungen stehen dabei im wesentlichen senkrecht aufeinander. Jede kann auch in einem Winkel von 45° zur Schallplattenebene angeordnet sein.

Es sind elektromagnetische Wandler für diesen Zweck bekannt, die entweder je einen Anker für beide Komponenten oder einen gemeinsamen Anker und je eine Spule für die beiden Komponenten haben. Das Magnetsystem ist beiden Komponenten gemeinsam. Bei Verwendung von je einem Anker für beide Komponenten, die zusammen einen T-förmigen Anker bilden, wird die schwingende Masse zu groß, und bei Verwendung eines einzigen Ankers müssen bei dem bisher bekannten System zusätzlich Kompensationswicklungen vorgesehen werden, was zu Schwierigkeiten bei der praktischen Herstellung führt.

Die Erfindung gibt einen elektromagnetischen Wandler an, der diese Nachteile vermeidet und symmetrisch arbeitet, d. h., sein Anker ist nach allen Richtungen innerhalb einer Ebene, in der die Nadel liegt, in gleicher Weise frei beweglich.

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Wandler zur Abtastung oder Aufzeichnung von Zweikoordinatenschrift aus bzw. in einer Rille einer Schallplatte mit einem den beiden Komponenten der Schrift gemeinsamen Magnetsystem und Anker und mit je einer Spule für die beiden Komponenten, insbesondere für stereophonische Aufzeichnungen.

Die Erfindung besteht darin, daß der Anker, der eine langgestreckte Form hat und quer zu seiner Achsrichtung auslenkbar ist und entweder an dem von der Abtastnadel abgewendeten Ende oder an einer anderen Stelle gelagert ist, im Joch des Magnetsystems so angeordnet ist, daß er von den magnetischen Kraftlinien in seiner Längsrichtung durchsetzt wird, und daß das Magnetsystem wenigstens das eine Ende des Ankers so umschließt, daß ein ringförmiger Luftspalt entsteht, und daß die beiden Spulen in diesem Luftspalt nach Art von Sattelspulen für die Ablenkung bei Fernsehbildröhren in der Achsrichtung des Ankers und senkrecht zueinander angeordnet sind.

Elektromagnetischer Wandler

zur Abtastung oder Aufzeichnung

von Zweikoordinatenschrift, insbesondere

für stereophonische Aufzeichnungen

Anmelder:

Electric & Musical Industries Ltd.,
Hayes, Middlesex (Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. B. Joharmesson, Patentanwalt,
Hannover, Göttinger Chaussee 76

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 22. Februar 1958 und 3. Februar 1959

Philip Barnet Vanderlyn, Ickenham, Middlesex

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Bei einkanaligen Schneidsystemen ist es bekannt, dem Anker eine langgestreckte Form zu geben.

Die Befestigung des Ankers kann in beliebiger Weise durchgeführt werden, z. B. kann der Anker in einer Buchse aus Gummi oder aus einem anderen elastischen Material oder in einer nachgiebigen Membran oder in Aufhängebügeln befestigt sein. Wenn er in einer Buchse aus Gummi oder einem anderen nachgiebigen Material oder in einer biegsamen und nachgiebigen Membran befestigt ist, dann kann die Nachgiebigkeit so bemessen werden, daß eine gewünschte Rückstellkraft entsteht. Wenn der Anker in Aufhängebügeln befestigt ist, können beliebige geeignete Mittel zur Erzeugung einer solchen Rückstellkraft vorgesehen werden. Wenn der Anker zwisehen seinen Enden befestigt ist, so wird der Befestigungspunkt zweckmäßigerweise in den Stoßmittelpunkt bezüglich zur Nadelspitze gelegt.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In

Fig. 1 ist ein Längsschnitt und

Fig. 2 ein Querschnitt in vergrößertem Maßstab entlang der Linie Z-Z in Fig. 1 dargestellt;

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Fig. 3 zeigt eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform des Wandlers von unten, und

Fig. 4 einen Längsschnitt entlang der Linie U-U in Fig. 3.

Der Anker 1 weist eine längliche Form und vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt auf, der sich in seiner Längsrichtung von dem einen Ende 2 zum entgegengesetzten Ende 3 verjüngt. Das Ende 3, welches einen kleinen Durchmesser besitzt, ist mit einem Nadelträger 4 versehen, an dem eine Abtastnadel 5, z. B. aus Saphir, befestigt ist. Der Nadelträger 4 soll im wesentlichen steif sein und kann abnehmbar am Ende 3 des Ankers 1 befestigt sein oder mit diesem ein einziges Stück bilden. Der Anker 1 kann entweder ganz oder teilweise aus magnetisch hartem Material *5 bestehen, oder es kann Material dieser Art an ihm befestigt werden. Im ersten Fall wird der Anker 1 in seiner Längsrichtung permanent magnetisiert, so daß sich der eine Pol an dem einen Ende des Ankers befindet, während sich der andere Pol am anderen Ende des Ankers befindet. Das linke Ende 2 des Ankers ist in einer Buchse 6 aus Gummi oder aus einem anderen elastischen Material oder in einer Membran, die unten an Hand der Fig. 3 und 4 beschrieben wird, oder in Aufhängebügeln derart gelagert, daß sich das Ende 3 des Ankers quer zu seiner Längsachse in jeder Winkelrichtung frei bewegen kann.

Der Anker und der Nadelträger 4 zusammen üben also die Funktion eines allseitig auslenkbaren Auslegers aus. Das Ende 3 des Ankers wird von einem zylindrischen Spulenkörper 7 umgeben, welcher ein Paar von Spulen trägt, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. In Fig. 1 sind die Leiter 8 und 11 sichtbar. In dem angeführten Ausführungsbeispiel liegen die wirksamen Leiter der Spulen entlang der zylindrischen Innenfläche des Spulenkörpers 7 und damit parallel zu dessen Achse und zu der Achse des nicht ausgelenkten Ankers 1, wobei die Spulen hinsichtlich ihres Aufbaues demjenigen Spulentyp ähnlich sind, welcher in Fernsehgeräten verwendet wird und als »Sattelspule« bekannt ist.

Aus Fig. 2 ergibt sich die Anordnung der Spulen. Die wirksamen Leiter 8, 9 liegen nahe einer Ebene x-x. während die Leiter 10, 11 nahe einer Ebene y-y liegen. Beide Ebenen sind im rechten Winkel zueinander angeordnet. Der Winkel der Spulen kann um den Mittelwert von 90° geringfügig justiert werden, um eine Durchbiegung des Ankers zu berücksichtigen, wenn die Nadel auf einer Schallplatte aufliegt. Diese Justierung kann auch elektrisch vorgenommen werden, wie unten beschrieben wird. Die durch die gestrichelte Linie 12 bezeichneten Verbindungen der Leiter 8, 9 und die durch die gestrichelte Linie 13 bezeichneten Verbindungen der Leiter 10, 11 sind nach oben gebogen, wie dies bei Sattelspulen ebenfalls üblich ist, und in ringförmigen Aussparungen 14 angeordnet. Die Aussparungen sind an den Enden des Spulenkörpers 7 vorgesehen und können zur Aufnahme und Unterbringung der Spulen geschlitzt sein. Der Spulenkörper 7 ist in einem zylindrischen Joch 15 gelagert, in welchem auch die Buchse 6 angeordnet ist. Das zylindrische Joch 15 ist aus magnetischem Material hergestellt zwecks Bildung eines geschlossenen magnetischen Kreises. Es dient gleichzeitig als Gehäuse.

Bei dem beschriebenen Wandleraufbau erzeugt die Auslenkung des Ankers 1 in der Ebene x-x eine Spannung an der aus den Leitern 10, 11 bestehenden Spule, weil bei einer Annäherung des Ankers 1 an das zylindrische Joch 15 an dieser Stelle mehr magnetische Feldlinien radial hinübergehen als an der gegenüberliegenden Stelle. Die Leiter 10, 11 werden also bei der Bewegung des Ankers von magnetischen Feldlinien geschnitten. Dagegen wird praktisch keine Ausgangsspannung an der aus den Leitern 8 und 9 bestehenden Spule erzeugt. Die Bewegung des Ankers in der Ebene y-y erzeugt dagegen eine Spannung an der aus den Leitern 8, 9 bestehenden Spule und im wesentlichen keine Spannung an der Spule mit den Leitern 10, 11. Deshalb wird jede der Spulen bei der Abtastung einer mit Zweikoordinatenschrift geschnittenen Schallplatte eine der zugehörigen Aufzeichnung entsprechende Spannung liefern.

Bei in Zweikoordinatenschrift geschnittenen Schallplatten kann die Achse der einen Komponente senkrecht zur Ebene der Schallplatte und die Achse der anderen in der Ebene liegen, oder die Achsen können in einem Winkel von 45° zur Oberfläche der Schallplatten stehen. Die Spulen im Wandler sind vorzugsweise so angeordnet, daß die Ebenen x-x und y-y parallel zu den Richtungen der beiden Komponenten liegen, obwohl diese Forderung nicht wesentlich ist, da ja im Fall eines wiedergebenden Wandlers die Ausgangsspannungen der Spule in geeigneter Weise durch Addieren und Subtrahieren umgeformt werden können. Dabei wird vorausgesetzt, daß die Signale in Phase aufgezeichnet sind. Falls notwendig, kann anschließend eine entsprechende Verstärkung oder Dämpfung der Signale vorgenommen werden. Durch weiteres Addieren und Subtrahieren kann erreicht werden, daß die Ausgangsspannungen jede gewünschte Winkelbeziehung darstellen.

An Stelle eines zylindrischen Joches kann ein U-förmiges Joch 16 verwendet werden, wie es durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 dargestellt ist. Der Polschuh am freien Ende des Ankers muß dann aber zylindrisch sein.

Jedes geeignete Mittel kann vorgesehen werden, um eine zentrale Lage des Ankers 1 zwischen den Spulen unter Wirkung der Auflagekraft zu gewährleisten.

In der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform hat der Anker 1 die Form eines zylindrischen Stabes von konstanten Querschnittsdimensionen, an dessen einem Ende ein Nadelträger 4 vorgesehen ist, an welchem eine Abtastnadel 5, z. B. ein Saphir, befestigt ist. Der Anker 1 wird zwischen seinen Enden durch eine kreisförmige Membran 20 aus Metall gehaltert, welche vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen Stoff, wie z. B. Messing oder Bronze, hergestellt ist und elastisch sein soll, damit sie während der Auslenkung, immer wenn der Anker bewegt wird, eine Rückstellkraft für den Anker erzeugt. Die Membran 20 wird vorzugsweise in einer Ebene vorgesehen, welche hinsichtlich der Spitze der Abtastnadel 5 durch den Stoßmittelpunkt geht. Umgeben wird der Anker 1 von einem Joch 15, welches, wie aus Fig. 4 hervorgeht, kreisförmig ist und links eine zylindrische Öffnung 22 hat, in welche der Nadelträger 4 hineinragt, während das Joch 15 rechts mit einer kreisförmigen Bohrung versehen ist, in welcher ein Spulenkörper 7 angeordnet ist. Dieser Spulenkörper weist eine Konstruktion auf, welche derjenigen ähnlich ist, die bei Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Er ist mit zwei Sattelspulen versehen, deren aktive Leiter um eine Achse angeordnet sind, die im

wesentlichen mit der Achse des Ankers 1 in der Ruhestellung zusammenfällt, wobei die in Fig. 3 und 4 nicht dargestellten Spulen denjenigen in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung ähnlich sind.

Die untere Fläche 24 des Joches 15 ist abgeschrägt, damit das Joch, wenn die Abtastnadel 5 mit der Schallplatte im Eingriff steht, die Oberfläche der Platte nicht berührt. Der Anker 1 und das Joch 15 werden durch eine Halterung 25 getragen, die mit einer rechteckigen Öffnung 26 versehen ist, deren vorderes Ende mit einem nach oben stehenden Ansatz 27 versehen ist. Mittels Schrauben 28, 29 ist das Joch 15 an der Halterung 25 befestigt. Durch die Öffnung 26 verläuft der eine Arm 30 eines Winkelgliedes, das mit einer kreisförmigen Öffnung versehen ist, an welcher die Membran 20 befestigt ist. Der Anker seinerseits verläuft durch die Membran, in deren Mitte er gehaltert wird, während ein anderer Arm 32 des genannten Winkelgliedes durch Schrauben 33, 34, die durch Öffnungen im Joch 15 verlaufen, an der Halterung 25 befestigt ist. Der Arm 30 ist mit einem Paar sich seitlich erstreckender Ansätze 35 versehen, welche den Arm 30 versteifen. Eine Schraube 36 ist vorgesehen, welche durch eine Öffnung im Ansatz 27 verläuft und in den genannten Arm 30 eingeschraubt ist, so daß der Arm 30 in seiner Lage eingestellt werden kann, damit die Membran 20 derart justiert werden kann, daß der Anker in seiner Mittellage zwischen den Spulen unter Wirkung der Auflagekraft gehalten werden kann. Der Spulenkörper 7 kann in der vorgenannten Bohrung im Joch 15 mittels eines Federbügels 37 gehaltert werden. Das vordere Ende der Halterung 25 kann, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, gebogen und mit einem Schlitz 38 versehen werden, damit eine Schutzeinrichtung für die Abtastnadel 5 gebildet wird.

Die Spulenkörper der Fig. 1 bis 4 sind vorzugsweise aus einem magnetisch weichen Material hergestellt, was jedoch keine Bedingung darstellt. Die Joche 15 und 16 sind aus einem magnetisch weichen Material herzustellen. Falls es, um die Wirkung von Wirbelströmen auf ein Mindestmaß herabzusetzen, wünschenswert erscheint, kann der Anker 1, vor allem, wenn er permanent magnetisiert ist, besonders in der Nähe der an die Spulen angrenzenden Pole lamelliert oder aus ferromagnetischem Ferritmaterial hergestellt werden. In einigen Fällen kann der Anker auch aus magnetisch hartem Ferritmaterial hergestellt werden. In gleicher Weise können die Spulenkörper 7, falls sie aus magnetischem Material bestehen, auch lamelliert werden oder aus magnetisch hartem Ferritmaterial gemacht werden. Jedes geeignete Mittel kann in den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen werden, um die Bewegung des Ankers in der bei Wandlern üblichen Weise und im erforderlichen Maß zu dämpfen. Außerdem können die Anker, falls dies erwünscht ist, aus magnetisch weichem Material hergestellt werden; in diesem Fall muß dann das Joch magnetisiert werden.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektromagnetischer Wandler zur Abtastung oder Aufzeichnung von Zweikoordinatenschrift aus bzw. in einer Rille einer Schallplatte mit einem den beiden Komponenten der Schrift gemeinsamen Magnetsystem und Anker und mit je einer Spule für die beiden Komponenten, insbesondere für stereophonische Aufzeichnungen, da durch gekennzeichnet, daß der Anker (1), der eine langgestreckte Form hat und quer zu seiner Achsrichtung auslenkbar ist und entweder an dem von der Abtastnadel abgewendeten Ende oder an einer anderen Stelle gelagert ist, im Joch des Magnetsystems so angeordnet ist, daß er von den magnetischen Kraftlinien in seiner Längsrichtung durchsetzt wird, und daß das Magnetsystem wenigstens das eine Ende des Ankers so umschließt, daß ein ringförmiger Luftspalt entsteht, und daß die beiden Spulen in diesem Luftspalt nach Art von Sattelspulen für die Ablenkung bei Fernsehbildröhren in der Achsrichtung des Ankers und senkrecht zueinander angeordnet sind.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch des Magnetsystems zylinderförmig ist (Fig. 1, 2).

3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch des Magnetsystems ringförmig ist (Fig. 3, 4).

4. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (1) in einer Membran (20) gelagert ist (Fig. 3,. 4).

5. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (1) im Stoßmittelpunkt, bezogen auf die Nadelspitze, gelagert ist (Fig. 3,4).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 816 311, 879 470;
britische Patentschrift Nr. 394 325;
»Radio-Electronics«, Juli 1958, S. 28.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 109 618/213 6.