DE1129303B - Tonabnehmer fuer die Abtastung von Tonrillen mit einer oder zwei Aufzeichnungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Tonabnehmer für die Abtastung von Tonrillen, die eine oder zwei Aufzeichnungen enthalten, mit einem Nadelträger, welcher auf zwei oder mehrere Wandler bzw. Wandlergruppen über Koppelglieder einwirkt und welcher an seinem freien Ende eine Abtastnadel aufweist, die beliebig gerichtete Bewegungen um das Zentrum einer kardanisch wirkenden Lagerung des Nadelträgers ausführen kann.

Es sind Tonabnehmer der genannten Art bekannt, bei denen der Nadelträger kardanisch aufgehängt ist und, von der Abtastnadel aus gesehen, hinter dem Kardanlager über zwei Blattfedern mit je einer von zwei senkrecht zueinander angeordneten Schalldosen verbunden ist. Alle vier Einzellager der kardanischen Aufhängung sind als in sich starre Augenlager ausgeführt. Dadurch ist der Nadelträger schlecht gedämpft. Wegen seiner Anlenkung über das hintere Ende ist es außerdem erschwert, zusätzliche Dämpfungsteile vorzusehen.

Bei einem bekannten Schneidsystem besitzt der Träger des Schneidstichels die Form eines Rohres. Dieser rohrförmige Träger ist elastisch ausgeführt und über nachgiebige Koppelbänder an zwei Wandler angelenkt. Die Lagerung und Dämpfung des Trägers ist nicht näher ausgeführt.

Ferner sind elektromagnetische und elektrodynamische Tonabnehmer bekannt, bei denen am freien Ende eines als Federdraht oder federndes Rohr ausgeführten Nadelträgers außer der Abtastnadel auch der Anker oder eine Spule angeordnet sind. Dieser ■Nadelträger ist im Tonabnehmergehäuse fest gehal- tert und deshalb sowie wegen seiner federnden Ausbildung schwierig zu dämpfen, insbesondere dann, wenn an seinem freien Ende eine relativ große Masse, wie beispielsweise ein Anker oder eine Spule, vorgesehen werden muß.

Schließlich ist ein Tonabnehmer für Seitenschrift bekannt, dessen stabförmiger Nadelträger ein senkrecht abgebogenes Lagerende aufweist, das in einer Kugel endet. Diese Kugel wird von unten her in eine gehäusefest angebrachte elastische Buchse gesteckt, so daß das freie Ende des Nadelträgers, das über ein starres Koppelglied an einen Wandler gekoppelt ist, seitlich ausgelenkt werden kann. Von Nachteil bei der bekannten Einrichtung ist, daß bei hartem Aufsetzen des Tonarms alle Kraft von der Nadelspitze und dem Wandler aufgenommen werden muß, selbst dann, wenn die Kugel aus der Lagerbuchse herausgleitet. Außerdem muß der Wandler über das Koppelglied nahezu allein die ganze Rückstellkraft aufbringen sowie auch die Dämpfung des Nadelträgers

Tonabnehmer für die Abtastung von Tonrillen mit einer oder zwei Aufzeichnungen

Anmelder:

Electroakustic

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Kiel, Westring 425-429

Dr. phil. habil. Erhard Ahrens, Kiel,
ist als Erfinder genannt worden

übernehmen. Daher lassen sich optimale Abtastverhältnisse nicht erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Mängel der bekannten Einrichtungen zu beheben, insbesondere aber die Rückstellkraft nach allen Auslenkrichtungen gleich groß und die Intermodulation, also die infolge der Elastizität der Abtast- und Übertragungsglieder entstehenden Oberschwingungen, in äußerst geringen Grenzen zu halten sowie die Dämpfung des Nadelträgers nach allen Auslenkrichtungen hin gleich wirksam zu gestalten.

Eine Vorrichtung, welche die gestellte Aufgabe in überraschend einfacher Weise erfüllt und überdies ein sehr leichtes Auswechseln des Nadelträgers ermöglicht, besteht erfindungsgemäß in der Kombination der an sich bekannten Merkmale, daß der bezüglich der angreifenden Kräfte starr ausgeführte Nadelträger langgestreckt und zu seiner Längsachse im wesentlichen symmetrisch, beispielsweise stabförmig, ausgebildet und in einem elastischen Lager um einen Punkt verschwenkbar ist und daß der Nadelträger derart an die Koppelglieder angelenkt ist, daß die Auslenkkraft an der Abtastnadel über eine große Hebelübersetzung auf die Wandler bzw. Wandlergruppen übertragen wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Nadelträger in einer elastischen Lagerbuchse, beispielsweise einem Gummiring, am Tonabnehmergehäuse gelagert. Der Nadelträger wird über starre oder elastische Koppelglieder mit zwei oder mehreren elektrostriktiven Wandlerelementen kraftschlüssig gekoppelt.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Nadelträger mit Abschnitten versehen ist, die in einer Richtung ein

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Kammer 15 hinein, welche zwecks mechanischer Dämpfung des Nadelträgers vorzugsweise mit einer Silikonpaste angefüllt ist. Zwecks Ankopplung des Nadelträgers an das Koppelglied 5 kann in der Boh-5 rung 8 eine elastische Buchse vorgesehen sein. Die Ankopplung kann aber auch, wie im gezeigten Beispiel, starr erfolgen. Eine besonders einfache Ausführungsmöglichkeit des Koppelgliedes 5 besteht darin, daß die Bohrung 8 durch eine nach unten sich öff-

elemente 2, 3 den am Ankopplungspunkt beim Abtasten der Rille auftretenden Bewegungen des Nadelträgers frei folgen können.

Die Wirkungsweise dieses nach der Erfindung ausgebildeten Tonabnehmers ist folgende:

Bei Auslenkung der Abtastnadel 12 in der Hauptorientierungsrichtung des Wandlerelements 2, also in Richtung der Quersymmetrieachse 7', gibt dieses EIe-

geringes, in einer Richtung senkrecht dazu ein großes Widerstandsmoment aufweisen, und daß an diesen Abschnitten elektrostriktive Wandlerelemente angebracht, beispielsweise angeklebt, sind.

Diese Ausführungsform des Erfindungsgedankens ermöglicht die Herstellung äußerst einfacher Stereotonabnehmer.

Es ist vorteilhaft, den stabförmigen Nadelträger zu seinem mit der Abtastnadel, beispielsweise einem

Saphir oder Diamanten, versehenen Ende hin ver- io nende Kerbe ersetzt ist. jungt auszubilden und dieses verjüngte Ende derartig Die freien Enden der Wandlerelemente 2 und 3

abzubiegen, daß die Spitze der Abtastnadel die Sym- können starr oder über elastische Lagerteile mit dem metrieachse des stabförmigen Nadelträgers berührt. Koppelglied 5 verbunden sein. Die Wandlerelemente Eine solche Ausbildung des Nadelträgers in Verbin- sind außerdem entweder in einem der Lagerteile 4 dung mit der punktförmigen Lagerung, wobei der 15 oder in einer Lagerung am Koppelglied 5 derart Lagerpunkt möglichst in der Symmetrieachse des gelagert, daß die freien Enden der Wandler-Nadelträgers liegen muß, vermeidet jegliches Verkanten der Abtastnadel. Es können nämlich keine
Drehmomente, sondern lediglich Biegemomente durch
den Nadelträger übertragen werden. Diese Eigen- 20
schaft wirkt sich ganz besonders günstig auf die
Wiedergabequalität eines nach der Erfindung ausgebildeten Tonabnehmers aus.

Die Erfindung wird im folgenden durch einige

Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen er- 25 ment eine Spannung ab, während das andere Wandlerläutert: element 3 lediglich in derselben Richtung nur gering-Fig. 1 bis 3 zeigen einen Tonabnehmer für die Ab- fügig deformiert wird, wobei es praktisch keine Spantastung von Stereoschallschrift mit zwei als Bieger nung abgibt. Bei einer Bewegung der Abtastnadel 12 ausgebildeten elektrostriktiven Wandlerelementen. in Richtung der Quersymmetrieachse 6' liegen die In Fig. 4 a und 4b ist der Begriff »Hauptorientie- 30 Verhältnisse umgekehrt, das Wandlerelement 3 wird rungsrichtung« näher definiert. verbogen und gibt eine Spannung ab, und das Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Erfindungs- Wandlerelement 2 wird lediglich in der Richtung seigedankens, bei dem elektrostriktive Wandlerelemente ner geringsten Empfindlichkeit beansprucht, unmittelbar auf dem Nadelträger angebracht sind. In den Fig. 4 a und 4 b wird an Hand eines piezo-Fig. 1 zeigt zwei als Bieger ausgeführte elektro- 35 elektrischen Wandlers der Begriff »Hauptorientierungsstriktive Wandlerelemente 2 und 3, die in dem Ge- richtung« graphisch veranschaulicht. Das Wandlerhäuse 1 in elastischen Lagerteilen 4 einseitig einge- element 17 ist einseitig im Gehäuse eingespannt. An spannt sind. seinem freien Ende wirkt in einer Ebene, welche Die Wandlerelemente können aus Seignette-Salz durch den Doppelpfeil 18 dargestellt ist, die Wechseloder auch aus Bariumtitanat oder aus einem anderen 4° kraft P. Die durch diese Wechselkraft hervorgerufene piezoelektrischen Material ausgeführt sein. Sie haben Spannung ist in dem Diagramm Fig. 4 b auf dem die Form länglicher Platten. Über das freie Ende Querschnitt des Wandlerelements 17 in vertikaler dieser Wandlerelemente 2 und 3 ist ein Koppelglied 5 Richtung aufgetragen. Bei genau senkrechter Richgeschoben. Dieses ist in Fig. 3 von vorn dargestellt. tung der Wechselkraft P wird in dem Wandlerelement Es weist zwei im rechten Winkel zueinander verlau- 45 17 die größte Spannung erzeugt. Bei allen anderen fende längliche Ausnehmungen 6 und 7 auf, in welche Kraftrichtungen gibt das Wandlerelement eine gerindie freien Enden der Wandlerelemente 2 und 3 hin- gere Spannung ab. Die hierbei jeweils abgegebene eingesteckt werden. Die erwähnten Ausnehmungen Spannung ist durch Pfeile in Richtung der jeweilig verlaufen unter 45° zur Horizontalen. Neben den wirkenden Kraft dargestellt. Mit Hauptorientierungserwähnten Ausnehmungen ist in dem Koppelglied 5 50 richtung HO ist nun diejenige Auslenkrichtung geeine Bohrung 8 vorgesehen, in deren Zentrum sich meint, bei der eine Kraft die größte Spannung in die Quersymmetrieachsen 6' und T beider Ausneh- einem Wandlerelement erzeugt. Es ist also die Richmungen 6 und 7 schneiden. Der Nadelträger 9 ist tung, in welcher das Wandlerelement seine größte durch diese Bohrung 8 durchgeführt, und sein von der Empfindlichkeit aufweist. In diesem Falle verläuft, Abtastnadel 12 abgewandtes Ende ist in das Mittel- 55 wie aus Fig. 4 b zu ersehen ist, die Hauptorientierungsloch des Gummirings 10 einer elastischen Lagerung richtung senkrecht zur längsten Seite des Quergesteckt. Zum Zwecke des Einsteckens in das Koppel- Schnitts des Wandlerelements 17. glied 5 und in den Gummiring 10 ist der Nadelträger In Fig. 5 ist ein Tonabnehmer für Stereofonie geam hinteren Ende mit gleicher Dicke ausgebildet. Die zeigt, bei dem der Nadelträger 9 an seinem hinteren hintere Stirnfläche 11 ist abgerundet. Im zweiten 60 Ende elastisch in gehäusefesten Lagerteilen 4 gehaltert Drittel seiner Länge beginnt der Nadelträger sich zu ist. Er ist an zwei Stellen abgeplattet. Die abgeplatteverjüngen und läuft in ein leicht abgebogenes, die ten Abschnitte 19 und 20 stehen senkrecht aufeinan-Abtastnadel 12 tragendes Ende aus. Dieses Tragende der. Sie sind beidseitig mit elektrostriktiven Wandler-13 ist derartig abgebogen, daß die Spitze der Abtast- elementen 21, 22 beklebt. Der Nadelträger weist nadel 12 die Symmetrieachse 14 des Nadelträgers 9 65 senkrecht zu den abgeplatteten Flächen ein geringes gerade berührt. Widerstandsmoment auf. Dadurch wird an dieser Der Nadelträger ist mit seiner Stirnfläche 11 durch Stelle bei Auslenkung der Abtastnadel 12 eine Strikden Gummiring 10 hindurchgesteckt und ragt in eine tion der aufgeklebten Wandlerelemente bewirkt. Bei-

spielsweise bei vertikaler Auslenkung der Abtastnadel durch Tiefenschrift verbiegt sich der Nadelträger 9 vornehmlich um seine hintere Abplattung 19, wodurch nur im zugehörigen Wandlerelement 21 eine Spannung erzeugt wird. Bei seitlicher Auslenkung der Abtastnadel 12 hingegen verbiegt sich der Nadelträger um seine vordere Abplattung 20, so daß ausschließlich im Wandlerelement 22 eine Spannung erzeugt wird. Neben der einfachen Ausbildung eines derartigen Tonabnehmers kann eine hohe Übersprechdämpfung erzielt werden.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Tonabnehmer für die Abtastung von Tonrillen, die eine oder zwei Aufzeichnungen enthalten, mit einem Nadelträger, welcher auf zwei oder mehrere Wandler beziehungsweise Wandlergruppen über Koppelglieder einwirkt und welcher ao an seinem freien Ende eine Abtastnadel aufweist, die beliebig gerichtete Bewegungen um das Zentrum einer kardanisch wirkenden Lagerung des Nadelträgers ausführen kann, gekennzeichnet durch die Kombination der an sich bekannten Merkmale, daß der bezüglich der angreifenden Kräfte starr ausgeführte Nadelträger langgestreckt und zu seiner Längsachse im wesentlichen symmetrisch, beispielsweise stabförmig, ausgebildet und in einem elastischen Lager um einen Punkt verschwenkbar ist und daß der Nadelträger derart an die Koppelglieder angelenkt ist, daß die Auslenkkraft an der Abtastnadel über eine große Hebelübersetzung auf die Wandler beziehungsweise Wandlergruppen übertragen wird.

2. Tonabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelträger (9) in einer elastischen Lagerbuchse, beispielsweise einem Gummiring, am Tonabnehmergehäuse gelagert ist.

3. Tonabnehmer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelträger über starre oder elastische Koppelglieder mit zwei oder mehreren elektrostriktiven Wandlerelementen kraftschlüssig gekoppelt ist.

4. Tonabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelträger mit Abschnitten versehen ist, die in einer Richtung ein geringes, in einer Richtung senkrecht dazu ein großes Widerstandsmoment aufweisen, und daß an diesen Abschnitten elektrostriktive Wandlerelemente angebracht, beispielsweise angeklebt, sind.

5. Tonabnehmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der als Profilstab ausgeführte Nadelträger (9) an zwei Stellen mit Abplattungen (19, 20) versehen ist, deren Flächen senkrecht aufeinanderstellen.

6. Tonabnehmer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) zwei parallel zueinander verlaufende elektrostriktive, als längliche Bieger ausgebildete Wandlerelemente (2, 3), einseitig starr oder elastisch eingespannt, angeordnet sind, deren Hauptorientierungsrichtungen senkrecht aufeinander und unter jeweils 45° zur Oberfläche des Tonträgers stehen, daß im Gehäuse ein stabförmiger Nadelträger (9) um einen Punkt verschwenkbar gelagert ist, derart, daß seine Symmetrieachse parallel zu den Wandlerelementen verläuft, und daß ein Koppelglied (5) vorgesehen ist, welches mit den freien Enden der Wandlerelemente starr oder elastisch gekoppelt und mit dem Nadelträger kraftschlüssig verbunden ist.

7. Tonabnehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Nadelträger (9) an einem Ende mit einer Abtastnadel (12), beispielsweise einem Saphir oder Diamanten, versehen ist, daß der Nadelträger bis zu seinem mit der Abtastnadel versehene Ende verjüngt ist und daß dieses verjüngte Ende (13) derart ausgebildet ist, beispielsweise abgebogen ist, daß die Spitze der Abtastnadel die Symmetrieachse (14) des Nadelträgers berührt.

8. Tonabnehmer nach den Ansprüchen 1 bis 3 sowie 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das der Abtastnadel (12) abgewandte Ende (11) des Nadelträgers in eine Kammer (15) hineinragt, welche mit einer Dämpfungspaste angefüllt ist.

9. Tonabnehmer nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (5) mit je einer Ausnehmung (6, 7) für die Wandlerelemente (2, 3) sowie einer Ausnehmung, beispielsweise Bohrung (8), für den Nadelträger (9) versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 684457;
britische Patentschrift Nr. 394 325;
USA.-Patentschriften Nr. 1520 378, 2 670 407.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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