DE1797535C3 - Stereo Tonabnehmer mit zwei lang liehen piezoelektrischen Wandlerelementen Ausscheidung aus 1422063 - Google Patents

Description

15 der von der Halterung auf die Wandlerelemente aus

geübte Druck derart gewählt sind, daß die WandU elemtnte längs ihrer vertikalen Ebenen unter Dämp fung vertikaler Schwingungskomponenten relativ /,_ir

Die Erfindung betrifft einen Stereo-Tonabnehmer Halterung eine leichte Schlupfbewegung ausfuhr.·,·, mit zwei länglichen piezoelektrischen Wandler- 30 Es hat sich gezeigt, daß eine solche Schlug elementen rechteckigen Querschnitts, die jeweils an bewegung, also eine Vernichtung eines ieils u r ihrem einen Ende in einer nachgiebigen Halterung vertikalen Bewegungsenergie, praktisch nur bei senr gelaeert und mit ihren Haup:flächen in zueinander tiefen Frequenzen erfolgt, so daß keine Bewegung- ■ parallelen, in der Abtaststellung des Tonabnehmers Verluste bei der Signalwiedergabe auftreten l-_in vertikalen Ebenen angeordnet sind, und mit einem 35 Plattenspieler mit einem Tonabnehmer gemäß or die freien Enden der Wandlerelemente miteinander Erfindung hat vor allem den Vorteil, daß einfalle verbindenden Kopplungsjoch zur Übertragung der und billige Plattentellerkonstrukuonen ohne a,._: Abtastschwingungen. wendige Maßnahmen zur Unterdrückung o.-s

Es sind stereophonische Schallplatten (Stereo· Rumpeins und anderer niederfrequenter Vertikalplatten) bekannt, bei denen in einer Rille zwei Auf- 40 schwingungen und auch Plattenwechsler verwendet zeichnungen untergebracht sind, die mit einer werden können, die sonst fur eine emwandficie einzigen Nadel abgetastet werden. Die beiden Auf- Stereo-Wiedergabe ungeeignet waren, zeichnungen liegen rechtwinklig zueinander und je- Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung naher

weils in einem bestimmten Winkel, beispielsweise erläutert.

45', zur Plattenebene. Beim Schneiden dieser Stereo- 45 Fi g. 1 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Stereoplatten ergeben gleichphasige Signale mit gleichen Tonabnehmers, von unten gesehen; Aufzeichnungsamplituden eine Seitenschrift und Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Ebene 2-2 in

gegenphasige Signale eine Tiefenschrift. Fig. 1;

Statt dessen können auch die beiden Signalarten Fig. 3 stellt einen Schnitt längs der Ebene 3-3 in

elektrisch kombiniert und kann ihre Summe als 50 Fig. 2 dar, und

Seitenschrift und ihre Differenz als Tiefenschrift auf- Fi g. 4 a bis 4 c zeigen die Bewegungen der beiden

gezeichnet werden. Wandlerelemente bei seitlicher, vertikaler und 45°-

In beiden Fällen enthält die Seitenschrift den Modulation.

größten Teil der aufgezeichneten Signalinformation, In F i g. 1 bis 3 ist als Ausführungsbeispiel der

so daß man die Stereoplatte auch mit einem gewöhn- 55 Erfindung ein Tonabnehmer 10 dargestellt, der in liehen Tonabnehmer abspielen kann, der nur für bekannter Weise nahe am freien Ende eines nicht eine einzige Seitenschriftspur bestimmt ist. dargestellten drehbaren Tonarms angebracht ist. Der

In der Zeitschrift »Radio Mentor«, Nr. 6/1958, Tonabnehmer hat eine obere und eine untere, aus S. 368, ist bereits ein Stereo-Tonabnehmer mit zwei gepreßtem Kunststoff bestehende Gehäusehälfte 12 getrennten, in der Arbeitslage parallel in vertikalen 60 und 14, die durch Niete 16,18 und 20 zusammen-Ebenen angeordneten Piezokfistallen beschrieben, gehalten werden.

die an den freien Enden durch ein V-förmiges Zwei längliche piezoelektrische Wandlerelemente

Kopplungsjoch verbunden sind. Am anderen Ende 22 und 24 von rechteckigem Querschnitt sind im sind sie in einem Befestigungsblock eingespannt, und Inneren dieses Gehäuses angebracht. Diese Wandlerzwar in der bisher üblichen Weise so fest und starr, 65 elemente können Rochelle-Salzkristalle oder keradaß keine Relativbewegung zwischen den Wandler- mische Wandlerelemente aus Barium-Strontiumelementen und der Befestigungsstelle möglich ist. Titanat od. dgl. sein. Die größeren Querschnittsi'vⁱan hielt dies bisher für erforderlich, damit Be- abmessungen der Wandlerelemente liegen in verti-

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lalen Ebenen, wenn der Tonabnehmer sich in -einer weise an seiner Spitze einen Radius von 0,018 mm

Arbeit.-'agc befindet. Das eine Ende jede- Wandler- (0.0007 Zoll) haben für Schallplatten mit 45 und

elements ist in einem nachgiebigen Dämplunu-bloek 33' η UpM.

oder Halter 26 gelagert. Der Halter 26 kann hei- Das andere Cnde des Trägers 38 ist ebenfalls abspielsweise mil zwei geeignet geformten öffnungen 5 geflacht und an einem Ansatz 42 der Gehäuschälfte ium Einsetzen der Wandlerelemente versehen sein. 14 mittels zweier Schrauben 44 befestigt. Der Träger Die Abmessungen des Halters 26 sind -o ^wählt. 38 liegt unter Federkraft an dem einspringenden Teil daß bei Zusammenpressen der Gehiiiisehäh'ien 12 des Kopplungsjoches 30 an. über das die vom Stift und 14 durch die Niete 16. 18 und 20 ein genügender 40 übertragenen Vibrationen auf die Wandler-Druck auf den Halter 26 ausgeübt wird, urn die io elemente gelangen, fiewünschtenfalls kann der tYandicrelemente festzuhalten. Vibrationen, die auf Träger 38 "auch an dem Joch 30 angelötet oder die freien Enden der Wandler iemente einwirken. anderweitig befestigt sein.

haben entsprechende elektrische Signale zur Poke. Wenn der Tonabnehmer zur Wiedergabe von Da der Halter 26 verhältnisir. ig klein ist. ändern Schallplatten mit 78UpM benutzt werden soll, sich -.'ine physikalischen Fig. ;scliaften über sein 15 wird ein zusätzlicher Tonabnehmer-Stift benötigt, ganz· Volumen nicht erheblich, und die meeha- dessen Krümmungsradius an der Spitze 0.076mm nisciKi; Effekte hinsichtlich Drucke-. Dämpfung u-w. (0.003 Zoll) beträgt. Wie in F i g. 1 bis 3 dargestellt, sind i'ür beide Wandlerelemente praktisch dieselben kann man einen derartigen Stift und die zugehörige Um eine zusätzliche Dämpfung /u erreichen, können Antriebsanordnung durch A' 'au eines zusätzlicher zu-.;:/liehe Dampfungsstoffe au- viskosen, oder 20 Joches 46. 47 und" Stiftträgers 48 anfügen. Wie mein.Mii anderen geeigneten zähen Dampmng-material besondere in Fig. 3 dargestellt, ist das Joch 46. 4"? im «iehäuse angebracht werden In beku.mtci Weise ähnlich dem Kopplungsjoch 30 ausgebildet, mit der koi-.'i-n bei geeigneter Abstimmung der Hiirte des Ausnahme, daß es durch einen Verstärkungsteil 49 Hali-Ts 26 und der Viskosität des verwendeten vei ,teift ist. Dieser Verstärkungsteil hat die Aufgabe. Da iipfungsmaterials sowohl die Hochfrequenz- 25 die Übertragung von vertikalen Vibrationen auf die resonanz wie die niederfrequente Nachgiebigkeit und Wandlerelemente zu verhindern, die Dämpfung beeinflußt werden, so daü der Das Joch 46 ist in unmittelbarer Nähe der Frequenzgang und die Resonanzerscheinungen des Wandlerelemente 22 und 24 mit zwei nachgiebigen Tv: ibnehmers und des Tonarms beeinflußt werden Entkopplungsteilen 56 und 58 versehen. Diese entkoniien. 30 koppeln das Joch 46. 47 vom ersten Kopplungsjoeh Die Wandlerelemente 22 und 24 sind so ange- 30. d. h.. sie erlauben eine vom zweiten Joch unorJnet und polarisiert, daß sie eine Ausgangs- abhängige Biegebewegung der Wandler, wenn das Spannung bei einer durch ein Kopplungsjoeh 30 erste Kopplungsjoeh die Schwingungen beim Abü'lvrtragenen Biegebeanspruchung liefern. Das Kopp- spielen einer Stereoplatte überträgt. Die E-.ntluiiisjoch 30 ragt aus dem Gehäuse durch eine 35 kopplungsteile bestehen gemäß F i g. 3 aus Durchönming in der Gehäusehälfte 14 heraus. Es besteht biegungen des Joches 46, 47. Man kann die hntaus einem einzigen Stück von beispielsweise Klavier- kopplungsteilc aber auch in anderer Weise ausfuhren, saitendraht und hat zwei divergierende Schenkel und Der Stiftträger 48 ist ebenfalls an einem Ende abeinen einspringenden Mittelteil. Die Schenkel des geflacht und trägt einen Stift 50 mit 0,076 mm Kopplungsjoches 30 sind so bemessen, daß sie in 40 (0,003 Zoll) Krümmungsradius an der Spitze, uas ihrer Längsrichtung steif, jedoch in der senkrecht andere Ende des Trägers 48 ist ebenfalls abgeflacht dazu liegenden Richtung biegsam sind. und an einem Halter 52 befestigt, der an der Oe-Die Enden der Schenkel des Kopplungsjoches 30 häusehälfte 12 mit zwei Schrauben 54 befestigt ist sind umgebogen und sind an die freien Enden der Der in Fig. 1 bis 3 dargestellte Tonabnehmer ist Wandlerelemente 22 und 24 angeklebt oder ander- 45 in erster Linie für die Wiedergabe von Stereoplatten weitig daran befestigt. Schwingungen in der Längs- mit Tiefenschrift und Seitenschritt, d. h_^ von sorichtung des einen cu.r Schenkel werden somit durch genannter 45°-Rillenschrift bestimmt. Bei diesei diesen Schenkel gut zu dem betreffenden Wandler- wird die eine der Tonspuren, nämlich die lonelement übertragen. Gleichzeitig wird sich der andere spur A-A, in der in F i g. 4 c angedeuteten dichtung Schenkel biegen und somit auf das andere Wandler- 50 beschrieben und die andere Tonspur ß-ä in der dazu element praktisch keinen merkbaren Anteil der senkrechten, in F i g. 4 c angedeuteten Richtung gc-Schwingungsenergie übertragen. schnitten. Es wird also bei einer solchen Stereoplatte Die Wandlerelemente 22 und 24 sind mit ihren mit unter 45-' zur Schallplattenebene verlaufenden Elektroden durch flexible Leitungen 31 bis 34 an Rillenflanken die eine Tonspur in die eine hianio. Klemmen 35 bis 37 angeschlossen. Eine dieser 55 der Schallplattenrille eingeschnitten und die andere Klemmen, beispielsweise die Klemme 36, kann Tonspur in die andere Flanke dieser Schallpiattenbeiden Wandlerelementen gemeinsam sein. Ge- rille. λ τ ι wiinschtenfalls können auch vier solche Klemmen, In Fig. 4a bis 4c ist die Stellung des lond h zwei für jedes Wandlerelement, verwendet wer- abnehmers mit den Wandlerelementen 22 und im den.' An die Klemmen 3S bis 37 angeschlossene 60 beim Fehlen beider Tonspuren mit ausgezogenen Leitungen können in bekannter Weise längs des Ton- Linien einget-agen. Der Stift bewegt sich, wenn arms zum Verstärker führen. Man kann also Signale die Tonspur A-A vorhanden ist, in der Langsrichtunt entsprechend der einen Tonspur von den Klemmen des Jochschenkels 30 a, der mit dem freien Ende cks 35 und 36 und Signale entsprechend der anderen Wandlerelcments 22 verbunden ist. Da dieser JoU-Tonspur von den Klemmen 36 und 37 abnehmen. 65 schenkel 30 α in seiner Längsrichtung steif ist.wtr-Der Tonabnehmer-Stift sitzt an einem Träger 38, den diese Vibrationen über den Trager 38 «nddcn der am einen Ende abgeflacht ist und dort mit dem Jochschenkel 30« auf das freie Ende des Wandler Stift 40 verbunden ist. Der Stift 40 kann beispiels- elements 22 übertragen, so daß dieses Wanai

element sich in derjenigen Weise ausbiegt, wie dies elementen und dem Dämpfungsblock 26 auf. Hierdurch die strichpunktiert gezeichneten Joche und den durch wird ein gewisser Bruchteil der vertikalen Bestrichpunktiert gezeichneten Querschnitt des Wandler- wegungsenergie des Stiftes 40 vernichtet, und die elements in Fig. 4c angedeutet ist. Diese Ver- Wandlerclemente werden daher weniger stark anlagerung des Stiftes 40 findet in einer im ganzen 5 geregt. Das Endergebnis dieses Schlupfes ist eine senkrecht zu der Längsrichtung des Jochschenkels verringerte Empfindlichkeit desTonabnehmers gegen-30/) liegenden Ebene statt. Da der Jochschenkel 30/) über vertikalen Schwingungen mit Einschluß desin dieser Ausweichrichtung biegsam ist, wird diese jenigen niederfrequenten Störsignals, das eingangs der Tonspur A-A folgende Bewegung des Trägers 38 zusammenfassend als Rumpeln erwähnt wurde, oder somit nicht auf das Wandlerelement 24 übertragen. io anderer, äußerer vertikaler Störschwingungen.

Entsprechendes gilt für die Abtastung einer in der Die Wandlerelemente biegen sich am leichtesten Richtung B-B liegenden Tonspur, bei welcher also durch, wenn die Biegekräfte senkrecht zu ihren die entsprechende Bewegung auf das Wandlerelement Hauptebenen verlaufen, d.h. in der Richtung der 24, jedoch im wesentlichen nicht auf das Wandler- kleinsten Querschnittsabmessung liegen. Da die element 22 übertragen wird. 15 Hauptflächen, d. h. die größeren Querschnitts-Wenn beide Tonspuren mit endlicher Amplitude abmessungen, in vertikalen Ebenen liegen, biegen vorhanden sind, findet eine komplizierte Bewegung sich die Wandlerelemente also am leichtesten in des Stiftes 40 statt, deren beide Komponenten die horizontaler Richtung durch. Der Tonabnehmer hat beiden Wandlerelemente 22 und 24 beeinflussen. also für Seitenschrift die größte Empfindlichkeit. Wenn beispielsweise die Tonrillenschwingungen »ο Hierdurch wird die Ausgangsspannung des Tonvertikal orientiert sind, so bewegt sich der Stift 40 abnehmers für seitliche Modulation ein Optimum, in einer vertikalen Ebene auf und ab. Dies ergibt und diese Eigenschaft des Tonabnehmers ist der gleiche, in der Längsrichtung der Jochschenkel 30 er Tatsache angepaßt, daß die seitliche Modulation den und 30 b liegende Bewegungskomponenten, so daß Hauptieil der Signalinformation einer Stereoplatte die freien Enden beider Wandlerelemente 22 und 24 35 darstellt und die gesamte Signalinformation einer gleich stark ausgebogen werden und entsprechende gewöhnlichen Monoplatte beinhaltet. Mit der beaußerphasige Signale von gleicher Amplitude von schriebenen Tonabnehmerkonstruktion wird der den Klemmen 35 und 37 gegenüber der Klemme 36 größere Teil der Signalinformation mit optimalem abgenommen werden. Wirkungsgrad übertragen, während diejenigen Kom-Wie in Fig. 4b angedeutet, wird durch eine der- 30 pünenicn, welche vertikalen Störiinflüssen unterartige vertikale Bewegung des Stiftes 40 nach auf- liegen, ausreichend abgeschwächt werden,
wärts der Abstand der freien Enden der Wandler- Zur Wiedergabe von gewöhnlichen Monoplattcn. elemente 22 und 24 vergrößert, wie durch die strich- beispielsweise mit 78 UpM, ist das Joch 46, 47 so punktiert gezeichnete Lage der voneinander ent- ausgebildet, daß der Divergenzwinkel zwischen fernten Wandlerelemente angedeutet ist. Bei der 35 seinen Jochschenkeln sich nicht verändern kann. vertikalen Abwärtsbewegung des Stiftes 40 ver- Dieser bleibt also für die verschiedenen, in kleinen sich der Abstand der Enden der Wandler- F i g. 4 a, 4 b und 4 c dargestellten Lagen der elemente. Wandlerelemente derselbe. Wie in Fig. 4b darge-Wenn die Tonspur in Seitenschrift geschrieben ist, stellt, hängt die elektrische Ausgangsspannung für so wird, wie in Fig. 4a angedeutet, der Stift 40 in 40 Tiefenschrift wegen der Entkopplungsteile56 und 58 seitlicher Richtung abgelenkt. Dabei entstehen gleiche allein von der Zunahme und Abnahme des Winkels Bewegungskomponenten oder Kraftkomponenten in zwischen den divergierenden Jochschenkeln 30 α und der Richtung der Jochschenkel 30 α und 30 b, so daß 30 b ab. Somit ist, da das Joch 46, 47 durch das beide Wandlerelemente 22 und 24 in derselben Rieh- Verstärkungsteil 49 versteift ist und der Winkel zwitung ausgelenkt werden. Es entstehen also gleich 45 sehen seinen Jochschenkeln sich daher nicht ändern große Signalamplituden von gleicher Phase, die von kann, bei Monoplatten-Abtastung die als Rumpeln den Klemmen 35 und 37 gegenüber der Klemme 36 bezeichnete Tiefenschrift-Modul ationskomoonente abgenommen werden. Bei dieser Seitenschrift bleibt fast vollständig unterdrückt, da durch eine solche der Divergenzwinkel zwischen den Jochschenkeln vertikale Bewegung die Wandlerelemente nicht an-30 α und 30 b erhalten. 5« geregt werden.

Neben der im vorstehenden beschriebenen Biege- Der beschriebene Tonabnehmer wird normaler-

beanspruchung der Wandlerelemente kann man weise drehbar am Ende des Tonarms angebracht, se

selbstverständlich auch andere Arten von Wandler- daß der eine oder andere Tonabnehmer-Stift aul

elementen verwenden, beispielsweise solche, bei eine abzuspielende Schallplatte aufgesetzt werder

denen eine Torsionsbeanspruchung auftritt. Im letzt- 55 kann. Das Joch 46 ist vom Joch 30 durch die Ent

genannten Fall sind die Entkopplungsteile 56 und 58 kopplungsteile 56 und 58 entkoppelt Bei Fehler

überflüssig. dieser Entkopplungsteile würde das Joch 46,47 di(

Da die größeren Querschnittsabmessungen der Wandlerelemente an einer voneinander unabhängigei

Wandlerelemente in vertikalen Ebenen liegen, wenn Bewegung hindern, während das Joch 30 die ver

der Tonabnehmer sich in der -Arbeitstage befindet, 60 schiedenen beschriebenen Bewegungstypen durch

tritt ein gewisser Schlupf zwischen den Wandler- läuft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. wegungsverluste beim Ausbiegen der Wandler-Patentanspruch: elemente durch den Abtaststift vermieden werden.

   Ein bei Schallplatten ganz allgemein auftretendes

   Stereo-Tonabnehmer mit zwei länglichen Problem besteht darin, daß sich den niederfrequenpiezoelektrischen Wandlerelementen rechteckigen 5 ten AbspieKignalen ein niederfrequentes Störsignal Querschnitts, die jeweils an ihrem einen Ende in überlagert. Dieses sogenannte Rumpeln wird durch einer nachgiebigen Halterung eelagert und mit vertikale Vibrationen in den Plattentelleriagern. dem ihren Hauptflächen in zueinander parallelen, in Plattentellermotor, der Antriebsanordnung u. dgl. erder Abtaststellung des Tonabnehmers vertikalen zeugt. In einer gewöhnlichen, lediglich in Seiten-Ebenen angeordnet sind, und mit einem die io schrift geschnittenen Schallplatte mit nur einer Tonfreien Enden der Wandlerelemente miteinander spur (Monoplatte) läßt sich das Rumpeln durch eine verbindenden Kopplungsjoch zur Übertraaung »eeignete Konstruktion der mechanischen Bestandder Abtastschwinguneen. dadurch geke"nn- ι-ile des Tonabnehmers ausschalten, wenn man diese zeichnet, daß die "Elastizität der nachaiebit-en Bestandteile gegen vertikale Vibrationen unemplind-Halteruni; (26) und der von der Halterung auf 15 lieh macht. Bei Tonabnehmern für Stereoplatten da die Wandlerelemente (22.24) ausgeübte Druck gegen muß der Tonabnehmer sowohl auf Tutenderart gewählt sind, daß die Wandlerelemente schrift wie auf Seitenschrift ansprechen und ist daher längs ihrer vertikalen Ebenen unter Dämpfung für das niederfrequente Rumpeln stärker empfindlich, vertikaler Schwingungskomponenten relativ zur Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin.

   Halterung eine leichte Schlupfbewegung aus- 20 die störenden vertikalen Modulationskomponenten, führen. " insbesondere des Rumpeins, herabzusetzen.

   Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Tonabnehmer der eingangs angegebenen Art dadurch, daß die Elastizität der nachgiebigen Halterung und