DE2022252B2 - Tonabnehmereinsatz - Google Patents

Description

fungseffekt sind auch Nachgiebigkeit und Ausgangsspannung des Schwingungssystems leicht zu beeinflussen. Besonders zweckmäßige Formen des Filmträgers für eine derartige Lagerung sind in den I'nteransprüchen beschrieben.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 im Schnitt einen Filmträger mit Halbleiterelement zur Umsetzung mechanischer Schwingungen in elektrische Größen.

F i g. 2 schematisch die elektrische Schaltung und die erh'ndungsgemäß ausgeführte Lagerung des Filmträgers nach F i g. 1,

Fig. 3a bis 3c Ansichten verschiedener Ausfühi ungsiormen des Filmträgers mit Halbleiterelementen,

V i g. 4 his <■) eine erste Ausführungsform des Ton-)>l >nehmereiiisatzes mit verschiedenen Möglichkeiten fur die Ausbildung des Filmträgers mit zwei senkrecht , .:r Ausleger-Längsachse angeordneter. Armen.

Hg. 10 bis 14 eine zweite Ausführungsfonn des Tiuiabnehmereinsatzes mit verschiedenen Ausbiltiimgsmöglichkeitcp des Filmträger mit vier senk-K\ht zur Ausleger-Längsachse angeordneten Armen

Fig. 15 his IS eine dritte Ausführungsform eines Tonabnehmereinsatzes mit zwei parallel zur Ausleger-Länusachse liegenden Armen.

Fig. 1 zeig! eine Ausführungsform des bei de- Er-.!Mtlung verwendeten, mit einem Halbleiter beschich- !eien Filmträgers. Ein Träger 1 besteht aus einer lut/eheständigen. isolierenden und sehr biegsamen Si'nicht, z. B. aus Polyimid. Polyamid oder Glimmer. nut einer Stärke von etwa einigen zehn Mikron. Auf ikn Träger 1 sind durch Vakuumaufdampfung Elektroden 2. 2' aus einem Metall, wie Nickel. Chrom oder Goid. aufgebracht. Ein Halbleiterelement 3 mit l'ie/.owiderstand ist durch Vakuumaufdampfen eines I lalbleitermaterials mit hohem PiezowiderstandselTekt. wie Silicium. Germanium. Indium. Antimon olL dgl., erhalten, das eine entsprechende Menge eines bestimmten StörstolTes enthält. Es hat die Form eines Streifens, der die Elektroden 2, 2' miteinander verbindet und ist mit HiKe einer geeigneten Maske aufgedampft. Wenn also das Halbleiterelement 3 mit Piezowiderstand einer Änderung einer auf es einwirkenden, mechanischen Spannung in der Verbindungsrichtung der Elektroden 2. 2' unterworfen wird oder durch eine Biegebeanspruchung über seine gesamte Fläche verformt wird, dann ändert sich dei Widerstandswert zwischen den Elektroden oder Klemmen auf Grund der mechanischen Verbiegung.

F i ü. 2 zeigt das Prinzip eines Wandlers unter Verwendung des vorstehend beschriebenen, mit einem Halbleiter versehenen Filmträgers. In einem isolierenden Hallcr4 ist ein Ende, nämlich die Elektrode?., des mit dem Halbleiter beschichteten Filmträgers befestigt und in einem entsprechenden Halter 5 dessen anderes Ende. Der Halter 5 hat einen Hohlraum 6 zur Aufnahme der anderen Elektrode 2' sowie des Halbleiterelementes 3 mit Piezowiderstand. Der Hohlraum 6 ist irr.· viskoser Masse 7. bestehend aus einem 1 ctt auf Silikonbasis od. dgl., versehen, und das andere Ende des Filmträgers ist im Halter 5 also über diese fließfähige viskose Masse 7 gelagert.

In der beschriebenen Ausführungsform tritt im Halbleiterelement 3 mit Piezowiderstand auf Grund des Bremseffektes der viskosen Masse 7 eine Biep.ebeanspruchung auf, wenn einer der Halter 4 oder 5 in Richtung des Pfeiles 8 bewegt wird. Folglich wird das Halbleiterelement 3 mit Piezowiderstand gedehnt oder gestaucht, und sein innerer Widerstand ändert sich entsprechend der Verlagerung des Halters 4. Wenn eine Gleichstromquelle 9. beispielsweise eine· Batterie. und ein Lastwiderstand 10 mit dem Halt leiterelement 3 mit Piezowiderstand in Reihe geschaltet sind und einen geschlossenen Stromkreis bilden, wird die Änderung des Widerstandswertes des

ίο Halbleiterelementes 3 als Spannungsänderung an der Klemme des Lastwiderstandes 10 festgestellt und die resultierende Wechselstromkomponente über einen Kondensator 11 abgenommen. Der Widerstandswert des Halbleiterelementes 3 mit Piezowiderstand kann auch durch Verlagern des Halters 5 in Richtung des Pf ils 12 geändert¹" werden: der Halter 4 bleibt dann dabei ortsfest.

Wie in Fig. 3a bis 3c umgestellt, kann der Aulbau des Halbleiterelement 3 mit Piezüuidcisiand sehr unterschiedlich sein. So kann beispielsweise da^ Halbleiterelement 3 mit Piezowiderstaud einen AuI-b'iu tiemäß Fi g. 3 a haben, bei dem zwei Halbleiterelemeiite 3. 3' mit Piezowiderstand auf einen isolierenden Filmträger 1 aufgetürmt sind, wobei ihr eines Ende jeweils mit Elektroden 2. 2" und ihr anderes Ende jeweils mit einer gemeinsamen Elektrode 2' verbunden sind und somit eine Reihenschaltung entsteht.

Gemäß F i g. 3 b ist dagegen der Filmträger 1 an den beiden seitlichen Rändern mit Ausnehmungen 13. 13' versehen, wodurch sich der Widerstandsweri der Halbleiterelemente 3. 3' mit Piezowiderstand iclativ stark ändert, wenn der isolierende Filmträger 1 einer Biegebeanspruchung unterworfen wird.

Gemäß Fig. 3c ist wiederum eine mit einer Elektrode 2' verbundene Elektrode 2" seitlich neben einer Elektrode 2 angeordnet, wodurch der Anschluß der Elektroden nach außen erleichtert ist. Außer dem beschriebenen Aufbau sind noch viele andere An-Ordnungen möglich.

An Hand von F i g. 4. 5 unü 6 wird ein praktischer Aufbau eines Tonabnehmereinsatzes beschrieben.

Eine Nadel 13 tastet die Tonspur auf einer Schallplatte ab und setzt sie in Schwingungen um. Ein Ausleger 14 überträgt die Schwingungen der Nadel 13 aut einen Wandler zum Umwandeln einer mechanischen in eine elektrische Energie. Dieser Ausleger 14 besteht aus einer Leichtmetallegierung. Ein äußerst leiner Draht 15 bildet einen Schwingungsmittelpunkt.

wenn die Nadel 13 und der Ausleger 14 in Abhängigkeit von der Tonspur in Schwingung versetzt werden. Der äußerst feine Draht 15 ist an seinem einen Ende durch ein Abstandsstück 16 gesichert, das in das innere Ein^e des Auslegers 14 eingepaßt ist.

Ein Tragteil 17 legt den äußerst feinen Draht 15 am Gehäuse 21, d.h. einem Befestigungsblock des Tonabnehmereinsatzes, fest. Der Tragteil 17 ist am äußerst feinen Draht 15 befestigt, wobei ein kleiner Spalt von höchstens 1 mm zwischen dem Draht und dem inneren Ende des Auslegers 14 frei gelassen ist. so daß eine ungehinderte Schwingung der Nadel 13 und des Auslegers 14 um den Draht 15 möglich ist.

Zwischen einem vorzugsweise konusförrnigen Tragteil 18 und einen dämpfenden Halterohr 20 aus elastischem Werkstoff od. dgl. ist ein isolierender Filmträger 19 mit einem aufgedampften Halbleiterfilm festgeklemmt.

Das Gehäuse 21. vorzugsweise ein zylindrischer

5 ^ 6

Befesticunusblock 21 aus isolierendem Material, hat Der innere Widerstand der Halbleiterclemente 36.36'

an einer r.einer Stirnseiten eine Ausnehmung 22. Der zwischen deren Hlektroden ändert sich also je nach

Boden der Ausnehmung 22 hat an einer Stelle eine der Änderung der mechanischen Spannung, und die

Ausnehmung 23 zur Aufnahme eines Hndcs des mechanische Schwingung der Nadel 13 wird als clek-

dämpfenden Halterohres 20. Von der Mitte der Aus- 5 trischcs Signal abgegriffen.

nehmung 23 aus verläuft eine Längsbohrung 25, die Andererseits werden die anderen Halbleiterdie Ausnehmung 23 mit einer Ausnehmung 24 an der elemente 37, 37' mit Piezowiderstand in Pfeilrichtung anderen Stirnseite des Befestigungsblockes 21 ver- 44 um die gestrichelte Achslinie verdreht. Die Halbbindet, lehrelemente 37, 37' werden folglich kaum auf Bie-Ferner sind Klemmenstangen 26 im Bcfestigungs- io gung beansprucht, und der innere Widerstand ändert block 21 eingelagert, deren einander gegenüber- sich nur sehr wenig.

liegende Enden in die Ausnehmung 22 an der einen Selbstverständlich ist jeweils das Gegenteil der

Stirnseite bzw. in die Ausnehmung 24 an der anderen Fall, wenn die Nadel 13 rechtwinklig zum Pfeil 40

Stirnseite des Befestigungsblockes ragen. Die in die schwingt.

Ausnehmung24 ragenden Enden sind mit Stiften 28 15 Außer dem Aufbau gemäß Fig. 7 kann der mit auf einer Stiftplatte 27 verbunden, die fest in die dem Halbleiter beschichtete Filmträger auch den Ausnehmung 24 eingesetzt ist. Aufbau gemäß Fig. 8 haben, wobei jeder Arm 29, Beim Zusammenbauen des Tonabnehmereinsatzes 30 des Filmträgcrs 19 mit einem Paar Elektroden 45, wird der Tragteil 18 auf das nadelferne Ende des 45' bzw. 46, 46' und einem Halbleiterelement 47 bzw. Auslegers 14 aufgesetzt, und anschließend werden der ao 48 mit Piczowidcrstnnd versehen ist. isolierende Filmträger 19 und das dämpfende Halte- Es kann aber auch den Aufbau gemäß F i g. 9 rohr 20 derart eingepaßt, daß der Filmträger 19 zwi- haben, wobei an Stelle eines Loches eine Nut 49 im sehen dem Tragteil 18 und dem dämpfenden Halte- Mittclu. ! des isolierenden Filmträgers 19 vorgesehen rohr 20 festgeklemmt ist. Anschließend wird der ist und Halbleiterelement 51.52 mit Piezowiderstand Tragteil 17 in die Längsbohrung 25 des Befestigungs- 25 auf die Arme 29, 30 aufgebracht sind, wobei ihr eines blocks 21 eingesetzt und dabei das dämpfende Halte- Ende mit einer gemeinsamen Elektrode 50 und ihr rohr 20 ar·, den Boden der Ausnehmung 23 ange- anderes FnHo mit. Elektroden 53 bzw. 54 verbunden drückt, und dann am Befestigungsblock 21 durch ein ist, die derart ausgelegt sind, daß sie den Anschluß Klebemittel od. dgl. befestigt. In diesem Fall ent- an die Klemmenstangen erleichtern, spricht der Filmträger 19 dem Träger 1 von Fig. 1 30 Fig. 10. 11 und 12 zeigen eine weitere Ausfüh- und 2, hat angeformte Arme 29. 30. die in ein und rungsforni des Tonabnehmereinsatzes. Eine Nadel derselben Ebene ungefähr senkrecht angeordnet sind 113 tastet eine Tonspur auf einer Schallplatte ab und und ein »V« bilden (Fig. 5). Der Filmträger 19 hat gerät in Schwingung. Ein Ausleger 114 aus einer an seinem Mittelteil ein Loch 31 (Fig. 6), durch das Leichtmetallegierung überträct die Schwingung der der Tragteil 17 eingesetzt wird, und ist zwischen dem 35 Nadel 113 auf den"Wandler"zum Umwandeln -on Tragteil 18 und dem dämpfenden Halterohr 20 ein- mechanischer in elektrische Energie. Ein Tragteii 115 gespannt. ^{ist aus} einem elastischen Material gefertigt und legt Bei dem in Fig. 7 dargestellten Filmträger 19 sind einen mit einem Halbleiter beschichteten Filmträger unter den gleichen Bedingungen wie in Fi g. 1 auf die 117 an einem nachstehend noch beschriebenen H;<ltc-Arme29, 30 jeweils Halbleiterelemente mit Piezo- 40 rohr Ί36 fest. Der TragteilllS weist in seinem Mittelwiderstand vakuumaufgedampft, deren eines Ende teil eine Axialbohrung 116 (Fi ε. 12) auf. mit Elektroden 34. 34' bzw. 35, 35' ist und deren Der mit einem Halbleiter beschichtete Filmträger anderes Ende mit einer gemeinsamen Elektrode 32 117 umfaßt einen kreuzförmigen isolierenden Filmbzw. 33 verbunden ist. Die Arme 29. 30 mit den träger 123 mit vier Armen 118? 119. 120 und 121. die Halbleiterelementen 36, 36' bzw. 37. 37' mit Piezo- « in der gleichen Ebene und ungefähr rechtwinklig /uwiderstand sind in die Ausnehmung 22 des Befesü- einander liegen, und ist in seiner Mitte mit einer Bohgungsblockes 21 eingebracht, wobei ein Luftraum rung 122 versehen. Auf jedem Arm sind seitlich zwischen ihnen und der Bodenwand der Ausnehmung nebeneinander zwei Halbleiterelemente 124 und 124'. frei gelassen ist; die Ausnehmung 22 (Fig. 6) ist er- 125 und 125'. 126 und 126' bzw. 127 und 127' mit findunesgemäß mii einer fließfähigen, viskosen Masse 5° Piezowiderstand vorgesehen, deren eines Ende mit 38 gefüllt. Die Arme 29, 30 sind also im Befestigungs- einer gemeinsamen Elektrode 128, 129, 130 bzw. block 21 über die fließfähige, viskose Masse 38 fest- ist und deren anderes Ende mit Elektroden 132 und <*elegt. Die Elektroden 34. 34' und 35. 35' sind jeweils 132'. 133 und 133'. 134 und 134' bzw. 135 und 135' mit den Klemmenstangen 26 verbunden und die zwei verbunden ist.

Halbleiterelemente 36, 36' und 37, 37' sind miteir- 55 Das zylindrische Haiterohr 136 hat an seinem einen ander in Reihe geschaltet. Der Tonabnehmereinsatz Ende einen abgestuften Abschnitt 137 mit verringerhat einen Vorderdeckel 39 (F i g. 4). tem Durchmesser und einem Loch 138 zur Aufnahme

Es folgt an Hand von F i g. 5 eine kurze Beschrei- des inneren Endes des Auslegers 114. bung der Betriebsweise des Tonabnehmereinsatzes Ein isolierender Befesiigungsblock 139 dient für mit dem vorstehend erläuterten Aufbau gemäß der 60 den Tonabnehmereinsatz gleichzeitig als Gehäuse. Erfindung. . . ?^er Befestigungsblock 139 hat an seinen gegenüber-Wird die Nadel 13 in Pfeilrichtung 40 m Schwin- hegenden Stirnseiten Ausnehmungen 140, gung versetzt, werden sie und der Ausleger 14 m die (Fig. 10), zwischen deren Mittelpunkten sich eine gleiche Richtung bewegt. Die Halbleiterelemente 36, Axialbohrung t42 zur Aufnahme des Halterohres 36' die parallel zum Pfeil 40 stehen, werden in Rieh- 65 erstreckt. Im Befestigungsblock 139 sind Klemmung des Pfeils 43 in Schwingung versem, so aais in stangen 143 eingeteert/ deren gegenüberliegende den Halbleiterelementen 36, 36' über die fließfähige, Enden in die Ausnehmungen 140 bzw. 141 ragen, viskose Masse 38 eine Biegebeanspruchung auftritt. Eine Stiftplatte 145 mit sie durchsetzenden Stifter

um die iicstrichelie Achslinie gedreht. Deshalb werden dicYlalbleiterelemcnte 125. 125' und 127, 127'. die auf diesen Armen 119 bzw. 121 vorgesehen sind, keiner wesentlichen Biegebeanspruchung unterworfen. 5 und die Änderung des inneren Widerstandes ist folglich nur geringfügig.

Wenn nun die Nadel 113 in Richtung des Pfeiles 154, also senkrecht zur Richtung des Pfeiles 149, in Schwingung versetzt wird, ändert sich der innere

144 ist in der Ausnehmung 141 befestigt. Die Stifte 144 sind mit den linden der Klemmenstangen 143 verbunden, die in die Ausnehmung 141 ragen.

Df vorstehend beschriebene Tonahnehmcreinsatz
wird wie folgt zusammengebaut: Zuerst wird der
einen verminderten Durchmesser aufweisende Abschnitt 137 des Halteiohres 136 in dk Bohrung 122
im isolierenden Filmträger 119 des mit dem Halbleiter beschichteten Filmträgers 117 eingesteckt, der
Tragteil 115 auf diesen Abschnitt 137 aufgepaßt und i° Widerstand der Halbleiterclemente 125,125' und 127, dabei letzterer in die Axialbohrung 116 des Tragteiles 127' weitgehend, während sich der der Halbleiter-115 eingebracht. Dadurch wird der Filmträger 117 elemente 124. 124' und 126, 126' selbstverständlich zwischen dem Tragteil 115 und einer Schulter 146 nicht wesentlich ändert.

verklemmt, die den Abschnitt mit verringertem Fig. 13 und 14 zeigen weitere Ausführungsbei-

Durchmesser des Haltcrohres 136 mit dessen Ab- 15 spiele des mit einem Halbleiter beschichteten ΪΠιτι-schnitt größeren Durchmessers verbindet. trägers 117. In dem Beispiel von Fig. 13 trägt jeder

der vier Arme 118. 119, 120 und 121 des kreuzförmigen, isolierenden Filmträgers 123 ein Halbleiterelement 155. 156, 157 bzw." 158 mit Piezowiderstand

rohr 136 in das Loch 142 des isolierenden Befesti- 2° und Elektroden 159. 159'; 160. 160'; 161. 16Γ bzw. gungsblockes 139 eingesetzt und darin angeklebt oder 162. 162'. Die Ausbildung gemäß Fig. 14 gleicht deranderweitig befestigt. jenigen von Fig. 13 darin, daß jeder Arm 118, 119.

Im Zusammengebauten Zustand liegen die Arme 120 und 121 mit einem Halbleiterelement 155. 156. 118. 119. 120 und 121 des mit dem Halbleiter be- 157 bzw. 158 mit Piezowiderstand versehen ist. Der schichteten Filmträgeis 117 im Inneren der Ausneh- 25 Unterschied besteht aber darin, daß ein Ende der rmi:,j 140 des isolierenden Bcfestigungsblocks 139. Halt>leiterelemcnte 156. 157 mit einer gemeinsamen

Anschließend wird der Ausleger 114 in die Axialbohrung des Halterohres 136 unter Druck eingesetzt und dann das mit dem Ausleger 114 versehene Halte-

und die mit einem Vordcrdeckel 147 verschlossene Ausnehmung 140 ist erfindungsgemäß mit einer fließfähigen, viskosen Masse 148 gefüllt. Die Arme 118. 119." 120 und 121 sind folglich von dem aus dem iso-Hörenden Befestigungsblock 139 und dem Vorderdecke! 147 bestehenden Tonabnehmereinsatzgehäuse über die fließfähige, viskose Masse 148 abgestützt. Andererseits sind in diesem Zustand die auf dem

Elektrode 163 und ein Ende der anderen Halbleitereiemenie 158. 155 mit einer zweiten gemeinsamen Elektrode 164 verbunden sind.

Fig. 15. 16 und 17 zeigen eine weitere Ausführungsform des Tonabnehmereinsatzes. Eine Nadel 213 tastet die Schwingung einer Tonspur auf einet Schallplatte ab. und ein Ausleger 214 aus einer Leichtmetallegierung überträgt die Schwingung der Nade

g 4 eingesteckt ist. Eir Haltcteil 217 blockiert den äußerst feinen Draht 21i am Gehäuse des Tonabnehmereinsatzes, also ar einem Befestigungsblock. Der Halteteil 217 ist an

ν t dem Halbleiter beschichteten Filmträger 117 auf- 35 213 auf einen Wandler zum Umwandeln\'on i.iecha-

rebrachten Elektroden 132. 132', 133. 133'. 134. 134' nischer in elektrische Energie. Ein äußerst feinei

und 135. 135' jeweils mit den Klemmstangen 143 ver- Draht 215 bildet das Schwingungszentrum, wenn die

Ivindcn. Nadel 213 und der Ausleger 214 entsprechend dei

Die Betriebsweise des vorstehend beschriebenen Tonspur vibrieren. Der äußerst feine Draht 215 is

Tonabnehmereinsatzes ist an Hand von Fig. 12 kurz 4o an einem Abstandsstück 216 befestigt, der in da;

erläutert. Der mit den Halbleiter beschichtete Film- innere Ende des Auslegers 214 eingesteckt ist. Eir

ti;iger117 ist fest mit dem Auslegerll4 verbunden. ""' ' """" '"'"
AuV diesem Grunde wird eine dem Ausleger durch
die Nadelspitze 113 übertragene Schwingung vom

Hnlterohr 136 kreuzförmig in vier Richtungen fort- 45 äußerst feinen Draht 215 derart befestigt, daß zwi

uoMlanzt. " sehen ihm und dem inneren Ende des Auslegers 21-

Wird die Nadel 113 in Richtung des Pfeiles 149 in ein kleiner Zwischenraum von höchstens 1 mm ver

Schwingung versetzt, schwingt sie und der Ausleger bleibt und dadurch die Nadel 213 und der Auslege

114 in gleicher Richtung, also in Richtung des Pfeiles 214 frei um den äußerst feinen Draht 215 schwinge!

149. und der Schwingungsmittelpunkt befindet sich 5<> können. au'" dem Halterohr 136.

Hei Schwingung des Auslegers 114 auf beschriebene Weise werden die Arme 118 und 120 des mit dun Halbleiter beschichteten Filmträgers 117. die

parallel zum Pfeil 149 liegen, entsprechend den Pfei- 55 dessen Halt.

I^ii 150 bzw 151 in Schwingung versetzt, und folglich Wie aus Fig. 17 ersichtlich ist. hat der mit Halb

werden die Halbleiterelcniente 124. 124' und 126. leiter versehene Filmträger 219 einen isolierende!

126' mit Piezowiderstand auf den Armen 118 bzw. Filmträger 224 mit zwei angesetzten Armen 221. 222

120 einer Bie«ebeanspruchung unterworfen, die auf aie ungefähr rechtwinklig zueinander angeordne

dem Bremsvermöcen der fließfähigen, viskosen Masse ^6o sind, und ist von einer am unteren Teil der Arm

148 beruht Die sfeh ergebenden und der Schwingung vorgesehenen Bohrung 223 durchsetzt. Auf jede

Ein wiederum vorzugsweise konusförmieer Trag teil 218 drückt einen Halbleiter-Filmträger 219. au den Halbleiterschichten aufgedampft sfnd. an eii elastisches dämpfendes Halterohr 220 und sorgt fü d Hlt

der Nadel 113 entsprechenden Änderungen des inneren Widerstandes der Halbleiterelemente 124. 124 und 126. 126' mit Piezowiderstand werden an den Stiften 144 abgenommen.

Andererseits werden die anderen Anne ucs . i·...-trägers 117. also die senkrecht zum Pfeil 149 stehenden Arme 119 und 121, gemäß den Pfeilen 152. 153

Arm 221 oder 222 sind zwei Halbleiterelemente 22! 225' oder 226. 226' mit Piezowiderstand seitlic nebeneinander durch Vakuumaufdampfuno aufge formt, deren eines Ende mit Elektroden 227. 22; bzw. 229. 230 und deren anderes Ende mit einer ge memsamen Elektrode 231 bzw. 232 verbunden ii (Fig. 18). Die Halbleiterelemente 225. 225' bzw. 22(

ίο

226' sind miteinander in Reihe geschaltet. Die Arme diesem Fall sind die Elektroden 227, 228, 229 und

221 und 222 sind an ihren Fußpunkten in gleicher 230 des mit dem Halbleiter beschichteten Filmlrägers

Richtung gebogen und verlaufen parallel zueinander 219 mit den Klemmenstangen 240 verbunden, und

(Fig. 17). diese sind ihrerseits an die Stifte 241 angeschlossen.

Das Gehäuse in Form eines isolierenden Befesti- 5 Nach Einstecken der Arme 221. 222 des mit dem

gungsblockes 233 kann in zwei Teile unterteilt wer- Halbleiter beschichteten Filmträgers 219 werden die

den. nämlich in einen Hauplkörper 234 und in einen Ausnehmungen 235. 236 mit einer fließfähigen, vis-

Abschnitt 239; im zusammengebauten Zustand hai er kosen Masse 243 gefüllt. Die Arme 221, 222 sind

eine zylindrische Form. Die Innenseite des Haupt- dann also im Befestigungsblock 233 erfindungsgemäß

körpers 234 des Befestigungsblockcs hat zwei zuein- io über die viskose Masse 243 gelagert,

ander senkrechte und in Axialrichtung verlaufende Der beschriebene Tonabnehmereinsatz arbeitet wie

Flächen, und ein Ende dieser Flächen hat Ausneh- folgt: Da der mit dem Halbleiter beschichtete FiIm-

mungcn 235, 236. Am anderen Ende des Hauptkör- träger 219 im Bereich des nadelfernen Ei.des des

pers 234 ist geringfügig zum Inneren hin ein Hohl- Auslegers 214 befestigt und gelagert ist, wird eine

raum 237 gebildet, und eine Bohrung 238 durchsetzt 15 von der Nadel 213 übertragende Schwingung in einer

von einer Stirnseite des Hauptkorpers 234 aus mittig V-förmigen Richtung fortgepflanzt. Erhält die Nadel

und axial den Hauplkörper und mündet in den Hohl- 213 eine Schwingung in Richtung des Pfeils 244 in

raum 237. Fig. 17. vibrieren die Nadel 213"und der Ausleger

Andererseits ist der Abschnitt 239 derart geformt. 214 in gleicher Richtung wie der Pfeil 244 in bezug

daß bei seinem Aufstecken auf den Hauptkörper 234 20 riuf das Schwingungszentrum, das aus dem äußerst

die Ausnehmungen 235, 236 des Hauptkorpers nur feinen Draht 215 besteht. Folulich vibriert der Arm

auf einer Stirnseite des Befestigungsblockcs münden. 222 des isolierenden Filmträgers 224 des mit dem

In den Abschnitt 239 des Befestigungsblockes 233 Halbleiter beschichteten Filmträeers 219, der in einer

sind Klcmmstangcn 240 eingelagert, deren eines Ende senkrecht zum Pfeil 244 liegenden Ebene liegt, und

über eine Stirnseite des Abschnittes vorragt und 25 die auf dem Arm 222 befestigten Halbleiterelementc

deren anderes Ende an der anderen Stirnseite stellen- 226. 226' mit Piezowidcrstand werden einer Bieue-

weise geringfügig nach innen verläuft. Stifte 241 beanspruchung unterworfen und dabei durch die

durchsetzen die Endwand des Hauptkörpers 234 und viskose Masse 243 gebremst. Der innere Widerstand

dienen /.um Anschluß nach außen. der Halbleiterelemente 226. 226' mit Piezowidersland

Der Tonabnehmereinsatz der beschriebenen Aus- 30 ändert sich also entsprechend der Schwineunc der bildung wird wie folgt zusammengebaut: Zuerst wird Nadel 213. und die Änderungen des inneren Widerder Tragteil 218 auf das innere Ende des Auslegers Standes werden an den Stiften"241 abgriffen.
214 aufgesteckt und dann der mit dem Halbleiter In diesem Fall werden die anderen Halbleiterbeschichtete Filmträger 219 auf den Ausleger 214 elemente 225. 225' mit Piezowiderstand einer Scliwinmontiert, wobei letzterer die Bohrung 223 im isolie- 35 gungsbeanspruchuna in Richtung der Ebene auscerenden Filmträger 224 durchsetzt. Dann wird das setzt, in der sie liegen, und folulirh ändert sich Tin dämpfende Halterohr 220 derart angeordnet, daß es innerer Widerstand "nicht.

über das innere Ende des Auslegers 214 und des Andererseits werden bei Vibrieren der Nadel 213 Halteteils 217 ragt; der mit dem Halbleiter beschich- in Richtung des Pfeils 246. also senkrecht zur Richtete Filmträger 219 wird dadurch zwischen dem 40 *.ung des Pfeils 244. die Halbleiterelemente 225, 225' Tragteil 218 und dem dämpfenden Halterohr 220 ein- einer Biegebeanspruchiirm ausgesetzt und die Halbgespannt, leiterelemente 226, 226' überhaupt nicht. Es werder

Dann wird der Halteteil 217 in die Bohrung 238 also die Änderungen des inneren Widerstandes dei

des Hauptkorpers 234 des Befestigungsblockes 233 Halbleiterelemente 225. 225' ab«es;rirTen.
eingesetzt und gleichzeitig werden die Arme 221. 222 45 In der vorstehenden Ausführungsform bestehen dk

des mit dem Halbleiter beschichteten Filmträgers 219 beiden Sätze Wandler zum Umwandeln von mecha

in die Ausnehmungen 235 bzw. 236 eingesteckt, dabei nischer in elektrische Enereie. die auf den mit den

aber deren Kontakt mit den Innenwänden dieser Halbleiter beschichteten Filmträger aufgebracht sind

Ausnehmungen vermieden. Der eingesetzte Halteteil jeweils aus zwei Halbleiterelementen mit Piezowider 217 wird in der Bohrung 238 des Hauptkorpers 234 5° stand, können jedoch auch aus nur einem solcher

mittels einer Schraube 242 gesichert (Fig. 15). In Halbleiterelement bestehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 Enden aufgedampft ist, zwischen denen von der Patentansprüche: Biegebeanspruehung abhängige Widerstandsanderungen auftreten. Die Elektroden werden zur Erzeugung

1. Tonabnehmereinsatz mit einem in einem entsprechender elektrischer Signale beispielsweise in Gehäuse angeordneten Ausleger (14), an dessen 5 einen gieiehstromgespeisten Stromkreis in Reihe geeinem Ende eine Nadel (13) vorgesehen ist und schaltet.

an dessen anderem Ende ein elektrisch isolieren- Auch sind Tonabnehmereinsätze bekannt, bei der biegsamer Filmträger (19) befestigt ist, der denen der Piezowiderstandseffekt von Silizium- und eine Anzahl von Armen (29. 30) -lufweist. die vom Germaniurneinkristallen für die Umsetzung der durch am Ausleger (14) befestigten Teil des Filmträgers io die abgetastete Tonrille erzeugten Nadelschwingungen (19) ausgehend und auf diesen vakuumaufge- in elektrische Signale ausgenützt wird. Um dafür dampft streifenförmige Halbleilerelemente (36) einen genügenden Wirkungsgrad der Umwandlung tragen, die an ihren gegenüberliegenden Enden bzw. eine ausreichende Ausgangsspannung zu erhalmetallische Elektroden (32, 34) aufweisen, zwi- ten. müssen die Halbleiterelemente in Form eines sehen denen von der von der Nadel ausgehenden 15 Stabes oder eines Filmträgers, also eines sehr dünnen Biegebeanspruehung abhängige Widerstandsände- Plättchens, einen möglichst kleinen Querschnitt aufrunden auftreten, dadurch g e k e η η/. e i c Vi - weisen, der beispielsweise höchsten¹:. 0.1 mm² betran.t. daß das iehäuse (21) eine Ausnehmung gen soll. Derartige Haibleilerelemente werden in ein (22) aufweist, die mit einer fließfähigen viskosen mechanisches Sehwineunessystem eingebaut, in dem Masse (38) gefüllt ist. über die jeweils das freie ^n sie eine einachsige Beanspruchung aufnehmen linde der die Halbleiterelemente (36) tragenden können.
Arme (.19. 30) abgestützt ist. Nun weisen derartige Filmträger eine derart ge-

2. Tonabnehmereinsatz nach Anspruch 1. da- ringe mechanische Nachgiebigkeit auf. daß beim medurcli gekenn/eichnei. daß dei Filmträger (19) chanischen Zusammenbau des Sehwingungssystenis zwei sich ausgehend von der Längsachse des Aus- 25 nur schwer ein Tonabnehmereinsatz mit zufriedenlegers (14) radial und aufeinander senkrecht in stellenden Tonkennlinien zu erhalten ist. Überdies einer gemeinsamen, zur Längsachse des Auslegers muß beim Zusammenbau äußerst vorsichtig gearbei- \ertikalen F.beiv. erstreckend..' Arme (29. 30) auf- tet werden, da der dünne Filmträger nur eine geringe weist (Fig. 4 bis 9). mechanische Festigkeit aufweist und eine große Ge-

3. Tonabnehmereinsalz nach Anspruch 1. da- 30 schicklichkeit erforderlich ist. damit der Tonabnehdurch gekennzeichnet, dab -ler Filmträger (117) mereinsatz nicht schon beim Zusammenbau u;i- \ier senkrecht zueinander kreuziörmig anueord- brauchbar wird und zum Ausschuß geworten werden nete Arme (118 bis 121) aufweist, die in einer ge- muli.

meinsamen zur Längsachse des Ausleeers (Π4) Aufgabe der Erfindung ist es. das Halbleiterelement

senkrechten Ebene liegen (Fig. 10 bis 14). 35 im Tonabnehmereinsatz so zu lagern, daß eine me-

4. Tonabnehmereinsat/ nach Anspruch 1. da- chanische Überlastung beim Zusammenbau ausgedurch gekennzeichnet, daß der Filmträger (219) schlössen wird.

parallei zur Längsachse des Auslegers (214) lie- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

gende Arme (221. 222) aufweist (Fig. 15 bis IS). löst, daß das Gehäuse eine Ausnehmung aufweist, die

40 mit einer fließfähigen viskosen Masse gefüllt ist. über die jeweils das freie Ende der die Halbleiterelemente trauenden Arme abgestützt ist.

Im mechanischen Schwingungssystem ist also ein

Ende der die Halbleiterelemente aufweisenden FiIm-

45 träger am Ausleger starr gelagert, während das andere Ende über eine fließfähige viskose Masse im Gehäuse abgestützt ist. Diese Abstützung bewirkt bei mechanischen Überbeanspruchungen beim Zusammenbau,

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tonabnehmer- eleichgültig. ob es sich um eine Biege- oder eine Zugeinsatz mit einem in einem Gehäuse angeordneten 50 bzw. Druckl" :anspruchung handelt, ein Wegrutschen Ausleger, ar. dessen einem Ende eine N:;Jel vorge- unter Einfluß der Kraft. Es kommt also nicht zu einer sehen ist und an dessen anderem Ende ein elektrisch Zerstörung und zu einem Unbrauchbarwerden des isolierender biegsamer Filmträger befestigt ist. der Tonabnehn.jreinsatzes. Die Ausschußproduktion eine Anzahl von Armen aufweist, die vom am Aus- wird vermindert. Es ist überdies nicht mehr so viel leger befestigten Teil des Filmträgers ausgehend und 55 Sorgfalt beim Zusammenbau erforderlich, was den auf diesen vakuumatifgedampl't streifenförmige Halb- Herstellungsvorgang vereinfacht. Dennoch wirkt die lehrelemente tragen, die an ihren gegenüberliegen- Abstützung über die fließfähige viskose Masse bei den Enden metallische Elektroden aufweisen, zwischen Schwingungen mit akustischen Frequenzen wie eine denen von der von der Nadel ausgehenden Biege- mechanisch starre Abstützung, so daß der Tonabnehbeanspruchung abhängige Widerstandsänderungen 60 mereinsatz im Betrieb voll zufriedenstellend arbeitet, auftreten. Das Halbleiterelement bzw. sein Filmträger sind auch Es sind schon piezoresistive Halbleiterwandler zum im Betrieb sich gegen all zu große Beanspruchungs-Umsetzen einer mechanischer. Auslenkung in ein konzentrationen an bestimmten Stellen und gegen elektrisches Signal bekannt (französische Patentschrift Bruch geschützt. Durch entsprechende Wahl der 504 253), die einen elektrisch isolierenden dünnen 65 Form des Filmträgers bzw. der Art der fließfähigen biegsamen Filmträger haben, auf den im Vakuum viskosen Masse kann überdies der Dämpfungseffekt eine dünne piezoresistive Halbleiterschicht mit zwei im mechanischen Schwingungssystem auf jeden genK-tnilischen Elektroden an den gegenüberliegenden wünschten Wert gebracht werden. Neben dem Dämp-