DE2022252C3 - Tonabnehmereinsatz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tonabnehmereinsatz mit einem in einem Gehäuse angeordneten Ausleger, an dessen einem Ende eine Nadel vorgesehen ist und an dessen anderem Ende ein elektrisch isolierender biegsamer Filmträger befestigt ,st der eine Anzahl von Armen aufweist, die vom am Ausleger befestigten Teil des Filmträgers ausgehend und au^gf diesen vSkuumaufgedampft streifenförmige Halblehrelemente tragen, die an ihren gegenüber hegenden Enden metallische Elektroden aufweisen, zwischen denen von der von der Nadel ausgehenden Biegebeanspruchung abhängige Widerstandsänderungen sie eine

können. ₍ ^ Filmträger eine derart g.--

. ^{Nun w}^'^' .,'■, _N·,-h_a,cbigkcit auf, daß beim m:

ringe nieuian_^. - ,: _dcs Schwingungssysten-

chanischen /i^i. η¹^ ' _{hmcreinsatz m}it zufrieden

a₅ nur schwer e;. ' . _{zu crhaU}en ist. Überdi, stellenden ' ^l'^nKt" , _au3erst vorsichtig gearb,-muß beim £usam >. _{nur cine gerin}^.

tet werden, da. d ^ ^ j ^_{nd eine roße} c,

^r'h^it rfo'de ic ist, damit der Tonabneh sch.ckhchkcit α ord,, u. _Zusammenbau un

mereinsatz η cht jcn _{vorfen werd}..,.

brauchbar wird und zum

muß. _Frfindune ist es. das Halbleiterelemen:

Aufgabe ^d«Erimdun^g^ _{daß einc} ^

>m T^onf ^η^^^Ζ 4°_im Zusammenbau ausgechanische Überlastung t e.m

schlossen wird. _errj_ndungsgemäß dadurch ge

D.esc: Aufgab, * rd rhndu ^g ^^ ^

los . d£d.J^g*^_{056n Masse} gefüllt ist, über Se■ jeweils das freie Ende der die Halble.terelemcnte tragenden Arme abgestutzt ist.

Im mechanischen Schwingungssystem ist also cn Ende der die Halbleiterelemente aufweisenden FiImträger am Ausleger starr gelagert, während das andere Ende über eine fließfähige viskose Masse ""Gehäuse abgestützt ist. Diese Abstützung bewirkt bei mechanischen überbeanspruchungen beim Zusammenbau,

5» bzw. Druckbean pruchung hande te. g ^ ""ter E.nflu I der Kraf -Ej^" _uchbarWerden des Zerstörung und zu einem υ produktion

^Tonabne^ "⁵^ _t £dies nicht mehr so viel ^^^^ ^ forderlich, was den ^er d ik di

Sog

HersteUungs^ ^

Abstutzung f".^. S^

Schwingungen mit aku sehen

order,

dennoch wirkt die viTos! Masse bei wie eine

schon piezoresistive Halb.eiterwand.er zum Umsetzen einer mechanischen Auslenkung in ein elektrisches Signal bekannt (französische Patentschrift

rneremsa^i Betrieb

im Betrieb sich gegen ««
konzentraüonen an toj
Bruch geschützt

_{sind auch}

und gege

3 4

fungseffekt sind auch Nachgiebigkeit und Ausgangs- in Richtung des Pfeiles 8 bewegt wird. Folglich wird

spannung des Schwingungssystems leicht zu beein- das Halbleiterelement 3 mit Piezowiderstand gedehnt

flüssen. Besonders zweckmäßige Formen des Film- oder gestaucht, und sein innerer Widerstand ändert

trägers für eine derartige Lagerung .sind in den sich entsprechend der Verlagerung des Halters 4.

Unteransprüchen beschrieben. 5 Wenn eine Gleichstromquelle 9, beispielsweise eine

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Batterie, und ein Lastwiderstand 10 mit dem HaIb-

Ausführungsbeispieien erläutert. Es zeigt leiterelement 3 mit Piezowiderstand in Reihe ge-

Fig. 1 im Schnitt einen Filmträger mit Halbleiter- schaltet sind und einen geschlossenen Stromkreis bil-

element zur Umsetzung mechanischer Schwingungen den, wird die Änderung des Widerstandswertes des

in elektrische Größen, _lu Halbleiterelementes 3 als Spannungsänderung an der

Fig. 2 schematisch die elektrische Schaltung und Klemme des Lastwiderstandes 10 festgestellt und die

die erfindungsgemäß ausgeführte Lagerung des Film- resultierende Wechselstromkomponente über einen

trägers nach Fig. 1, Kondensator 11 abgenommen. Der Widerstandswert

Fig. 3a bis 3c Ansichten verschiedener Ausfüh- des Halbleiterelementes 3 mit Piezowiderstand kann

rungsformen des Filmträgers mit Halbleiterelementen, 15 auch durch Verlagern des Halters 5 in Richtung des

Fig. 4 bis 9 eine erste Ausführungsform des Ton- Pfeils 12 geändert werden: der Halter4 bleibt dann

abiehmereinsatzes mit verschiedenen Möglichkeiten dabei ortsfest.

für die Ausbildung des Fümträgers mit zwei senkrecht Wie in Fig. 3 a bis 3 c dargestellt, kann der Auf-

zur Ausleger-Längsachse angeordneten Armen, bau des Halbleiterelement 3 mit Piezowiderstand

Fig. 10 bis 14 eine zweite Ausführur.gsform des 20 sehr unterschiedlich sein, so kann beispielsweise das i onabnehmereinsatzes mit verschiedenen Ausbil- Halbleiterelement 3 mit Piezowiderstand einen Aufuungsmöglichkeiten des Fümträgers mit vier senk- bau gemäß F i g. 3 a haben, bei dem rwei Halbleiterrecht zur Ausleger-Längsachse angeordneten Armen elemente 3, 3' mit Piezowiderstand auf einen isolie- und renden Filmträger 1 aufgeformt sind, wobei ihr eines

Fig. 15 bis 18 eine dritte Ausführungsform eines 25 Ende jeweils mit Elektroden 2, 2" und ihr anderes Tonabnehmereinsatzes mit zwei parallel zur Aus- Ende jeweils mit einer gemeinsamen Elektrode 2' verlege r-Längsachse liegenden Armen. bunden sind und somit eine Reihenschaltung ent-

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des bei der Er- steht.

iindung verwendeten, mit einem Halbleiter beschich- Gemäß Fig. 3b ist dagegen der Filmträger 1 an

teten Fümträgers. Ein Träger 1 besteht aus einer 30 den beiden seitlichen Rändern mit Ausnehmungen

hitzebeständigen, isolierenden und sehr biegsamen 13, 13' versehen, wodurch sich der Widerstandswert

Schicht, z. B. aus Polyimid, Polyamid oder Glimmer, der Halbleiterelemente 3, 3' mit Piezowiderstand

mit einer Stärke von etwa einigen zehn Mikron. Auf relativ stark ändert, wenn der isolierende FiIm-

den Träger 1 sind durch Vakuumaufdampfung Elek- träger 1 einer Biegebeanspruchung unterworfen wird.

troden2, 2' aus einem Metall, wie Nickel, Chrom 35 Gemäß Fig. 3c ist wiederum eine mit einer

oder Gold, aufgebracht. Ein Halbleiterelement 3 mit Elektrode 2' verbundene Elektrode 2" seitlich neben

Piezowiderstand ist durch Vakuumaufdampfen eines einer Elektrode 2 angeordnet, wodurcn der Anschluß

Halbleitermaterials mit hohem Piezowiderstands- der Elektroden nach außen erleichtert ist. Außer dem

effekt, wie Silicium, Germanium, Indium, Antimon beschriebenen Aufbau sind noch viele andere An-

od. dgl., erhalten, das eine entsprechende Menge eines 40 Ordnungen möglich.

bestimmten Störstoffes enthält. Es hat die Form eines An Hand von F i g. 4, 5 und 6 wird ein praktischer Streifens, der die Elektroden 2, 2' miteinander ver- Aufbau eires Tonabnehmereinsatzes beschrieben,
bindet und ist mit Hilfe einer geeigneten Maske auf- Eine Nadel 13 tastet die Tonspur auf einer Schallgedampft. Wenn also das Halbleiterelement 3 mit platte ab und setzt sie in Schwingungen um. Ein Aus-Piezowiderstand einer Änderung einer auf es ein- 45 leger 14 überträgt die Schwingungen der Nadel 13 auf wirkenden, mechanischen Spannung in der Verbin- einen Wandler zum Umwandeln einer mechanischen dungsrichtung der Elektroden 2, 2' unterworfen wird in eine elektrische Energie. Dieser Ausleger 14 be- oder durch eine Biegebeanspruchung über seine ge- steht aus einer Leichtmetallegierung. Ein äußerst samte Fläche verformt wird, dann ändert sich der feiner Draht 15 bildet einen Schwingungsmittelpunkt, Widerstandswert zwischen den Elektroden oder 5" wenn die Nadel 13 und der Ausleger 14 in Abhängig-Klemmen auf Grund der mechanischen Verbiegung. keil von der Tonspur in Schwingung versetzt werden.

Fig. 2 zeigt das Prinzip eines V/andlers unter Ver- Der äußerst feine Draht 15 ist i.n seinem einen Ende

wendung des vorstehend beschriebenen, mit einem durch ein Abstandsstück 16 gesichert, das in das

Halbleiter versehenen Fümträgers. In einem isolie- innere Ende des Auslegers 14 eingepaßt ist.

renden Halter4 ist ein Ende, nämlich die Elektrode 2, 55 Ein Tragteil 17 legt den äußerst feinen Draht 15

des mit dem Halbleiter beschichteten Fümträgers be- am Gehäuse 21, d. h. einem Befesiigungsblock des

festigt und in einem entsprechenden Halter 5 dessen Tonabnehmereinsatzes, fest. Der Tragteil 17 ist am

anderes Ende. Der Halter 5 hat einen Hohlraum 6 äußerst feinen Draht 15 befestigt, wobei ein kleiner

zur Aufnahme der anderen Elektrode T sowie des Spalt von höchstens 1 mm zwischen dem Draht und

Halbleiterelementes 3 mit Piezowiderstand. Der 60 dem inneren Ende des Auslegers 14 frei gelassen ist,

Hohlraum 6 ist mit viskoser Masse 7, bestehend aus so daß eire ungehinderte Schwingung der Nadel 13

einem Fett auf Silikonbasis od. dgl., versehen, und das und des Auslegers 14 um den Draht 15 möglich ist.

andere Ende des Fümträgers ist im Halter 5 also Zwischen einem vorzugsweise konusförmigenTrag-

über diese fließfähige viskose Masse 7 gelagert. teil 18 und einem dämpfenden Halterohr 20 aus

In'der beschriebenen Ausführungsform tritt im 65 elastischem Werkstoff od. dgl. ist ein isolierender

Halbleiterelemen¹.3 mit Piezowiderstand auf Grund Filmträger 19 mit einem aufgedampften Halblciter-

des Bremseffektes der viskosen Masse 7 eine Biege- film festgeklemmt,

beanspruchung auf, wenn einer der Halter 4 oder 5 Das Gehäuse 21, vorzugsweise ein zylindrischer

5 * 6

BcfestiisunRsblcjck 21 aus isolierendem Material, hat Der innere Widerstand der Halblcitcrelcmenie 36. 36 ,r ein erSe Stirnseiten eine Ausnehmung 22. Der zwischen deren Elektroden ändert sich also je nach Bnd-n de Ausnehmung 22 hat an einer Stelle eine der Änderung der mechanischen Spannung und die Aüinehmune 23 zur Aufnahme eines Endes des mechanische Schwingung der Nadel 13 wird als clckd'imnfenden'Halterohrcs 20. Von der Mitte der Aus- 5 Irisches Signal abgegriffen.

Sung Ξ au verläuft eine Längsbohrung 25, die Andererseits werden die anderen Halbercr-

ί Λ nehmung 23 mit einer Ausnehmung 24 an der elemente 37. 37' mit !^/.widerstand in Pachtung anderen Stirnseite des Befcstigungsblockcs 21 vcr- 44 um die gestrichelte Achsl.n.e verdreht. Die HaIbaiulcrui Stirnseite im., ε 6 lehrelemente 37, 37' werden folglich kaum auf Bie-

ⁱⁿFc^Crncr sind Klcmmcnstangen 26 im Befestigungs- io gung beansprucht, und der innere Widerstand ändert hlnrk 21 cinßclaeert deren einander gegenüber- sich nur sehr wenig.

HcRcnde Ende*,in die Ausnehmung 22 an der einen Selbstverständlich ist jeweils das Gegenteil der

sSeite b" w in die Ausnehmung 24 an der anderen Fall, wenn die Nadel 13 rechtwinklig zum Pfeil 40 Stirnseite des Befcstigungsblockcs ragen. Die in die schwingt.

AusnchmunR 24 ragenden Enden sind mit Stiften 28 15 Außer dem Aufbau gemäß Fig. 7 kann der mit auf ein« Stiftplatte 27 verbunden, die fest in die dem Halbleiter beschichtete Filmträger auch den Ausnchmune 24 eingesetzt ist. Aufbau gemäß F i g. 8 haben, wobei jeder Arm 29,

Beim Zusammenbauen des Tonabnehmereinsatzes 30 des Filmträgers 19 mit einem Paar Elektroden 45, wird der Tragteil 18 auf das nadelferne Ende des 45'bzw. 46. 46'und einem Halbleiterelement 47 bzw. Ausleecrsl4 aufgesetzt, und anschließend werden der ao 48 mit Piezowiderstand versehen ist. isolierende Filmträger 19 und das dämpfende Halte- Es kann aber auch den Aufbau gemäß F1 g. >

rohr 20 derart eingepaßt, daß der Filmträger 19 zwi- haben, wobei an Stelle eines Loches eine Nut 49 im sehen dem Traeteil 18 und dem dämpfenden Halte- Mittelteil des isolierenden Filmträgers 19 vorgesehen rohr 20 festgeklemmt ist. Anschließend wird der ist und Halblcitcrelcmente 51,52 mit Piezowiderstand Traeteil 17 in die Längsbohrung 25 des Befestigungs- »5 auf d<r. 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 an den Boden der Ausnehmung 23 ange- anderes Ende mit Elektroden 53 bzw. 54 verbunden drückt und dann am Bcfcstigungsblock 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 Fi g. 10. I I und 12 zeigen eine weitere Ausfiih- und 2 hat angeformte Arme 29, 30, die in ein und rungsform 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 überträgt die Schwingung der der Tragteil 17 eingesetzt wird, und ist zwischen dem 35 Nadel 113 auf den Wandler zum Umwandeln von Traeteil 18 und dem dämpfenden Halterohr I* ein- mechanischer in elektrische Energie. Ein Tragteil 115 eesoannt '^{st aus e}'^nem elastischen Material gefertigt und leg!

Bei dem in Fig 7 dargestellten Filmträger 19 sind einen mit einem Halbleiter beschichteten Filmträge, unter den gleichen Bedingungen wie in Fig. 1 auf die 117 an einem nachstehend noch beschriebenen Halte Arme 29 30 jeweils Halbleiterelemente mit Piezo- 4° rohr 136 fest. Der Tragteil 115 weist in seinem Mittelwiderstand vakuumaufgedampft, deren eines Ende teil eine Axialbohrung 116 (Fig. 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 rilm- bzw 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 zuwiderstand sind in die Ausnehmung 22 des Befesti- einander liegen, und ist in seiner Mitte mit einer Boh-Eunesblockes 21 eingebracht, wobei ein Luftraum rung 122 versehen. Auf jedem Arm si.id seitlich zwischen ihnen und der Bodenwand der Ausnehmung nebeneinander zwei Halbleiterelemente 124 und 124'. SS gelassen ist; die Ausnehmung22 (Fig. 6) ist er- 125 und 125', 126 und 126' bzw. 127 und 127' mit findungseemäß mit einer fließfähigen, viskosen Masse 50 Piezowiderstand vorgesehen, deren eines Ende nut 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 gelegt 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 mitem- 55 Das zylindrische Halterohi 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 bune der Betriebsweise des Tonabnehmereinsatzes Em isolierender Befesügungsblock 139 dient fur

mit dem vorstehend erläuterten Aufbau gemäß der 6» den Tonabnehmereinsatz gleichzeitig als Gehäuse. Frfindune ^Der B^efestlg^unB^sblo<* 139 hat an seinen gegenuber-

Wird die Nadel 13 in Pfeilrichtung 40 in Schwin- liegenden Stirnseiten Ausnehmungen 140, eung versetzt, werden sie und der Ausleger 14 in die (F 1 g. 10), zwischen deren-Mittelpunkten sich eine Bleiche Richtung bewegt. Die Halbleiterelemente 36, Axialbohrung 142 zur Aufnahme des Halterohres 36' die parallelem Pfeil 40 stehen, werden in Rieh- 6₅ erstreckt. Tm Befestigungsblock 139 sind Klemrn-JmiV des Pfeils 43 in Schwingung versetzt, so daß in stangen 143 eingelagert, deren gegenüberliegende Hrn Halbleiterelementen 36 36' über die fließfähige, Enden in die Ausnehmungen 140 bzw. 141 ragen, visko" MaS eTne Biege* anspruchung auftritt. Eine Stiftplatte 145 mit sie durchsetzenden Stiften

ist in der Ausnehmung 141 befestigt. Die Stifte sind mit den luden der Klenimenstangen 143 verbunden, die in die Ausnehmung 141 nigen.

Der vorstehend beschriebene Tonabnehmereinsalz vi d wie folgt /usamniengebaut: Zuerst wird der einen verminderten Durchmesser aufweisende Abschnitt 137 des llalterohres 136 in die Hohrung 122 im isolierenden Filmträger 119 cIjs tnit dem Halbbeschichteten Filmträgers 117 eingesteckt, der

dabei letzterer in die Axialbohnmg 116 des Tragtciles eingebracht. Dadurch wird der Filmträger , ,7 zwischen dein Traglcil 1,5 und einer Schulter ,46 verklemmt, die den Abschnitt mit verringertem

hmessers verbindet.

AS väd der Ausleger 114 in die Axialbohrung des Haltcrohrcs !36 unter Druck eingesetzt n 1 nnn tin« mit dem Ausleger 114 versehene Halte-S H2 i ilid Bfti

um die gestrichelte Achslinie gedreht. Deshalb werden die llalbleiterelemente ,25. 125' und 127. 127'. die auf diesen Armen ,19 bzw. ,21 vorgesehen sind, keiner wesentlichen Biegebeanspruchung unterworfen. und die Änderung des inneren Widerstandes ist folglich nur geringfügig.

Wenn nun die Nadel 1,3 in Richtung des Pfeiles 154, also senkrecht zur Richtung des Pfeiles ,49. in Schwingung versetzt wird, ändert sich der innere ίο Widerstand der Haibleilerelemente ,25. ,25' und 127, 127' weitgehend, während sich der der Halbleiterelemente 124. 124' und 126, 126' selbstverständlich nicht wesentlich ändert.

_ilM11 ^₁₁₁ Fi s. 13 und 14 zeigen weitere Ausführungsbei-

Durchmesser des Halterohres 136 mit dessen Ab- .5 spielendes mit einem,Halbleiter beschichteten FiIm-

«· ni t größeren Durchmessers verbindet. trägers 1,7. In dem Beispiel von F 1 g. 13 tragt jeder

schnitt grol.iciui uurunm . _ ^ ^ ^. ^ ^ ^ ^ _{ng |)9 J2Q} ^ _J2J ^ _krcu/formi_

gen, isolierenden Filmträgers ,23 ein Halbleitcr-

uem /Mis.™, ..- vuxnu, ...„«.- element 155. 156. 157 bzw^US mit Piezowiderstand rohr 136 in das Loch 142 des isolierenden Befesti- - und Elektroden 159 ,59'; 160 160'; 161 161' bzw. gungsblockes .39 eingesetzt und darin angeUeb, oder ^^^^^ »*$ ^

^a1m7u—"uebau.en Zustand liegen die Arme ,20 und 121 mil einem Halbleiterelement 155, .56, 111 119 120 und 121 des mit dem Halbleiter be- 57 bzw. 158 mit P.ezow.dcrstand versehen ,st. Der schichteten Filmträgers 117 im Inneren der Ausnch- *5 Unterschied besteh aber dann, daß ein Ende der munVlic"des isolierenden Befes.igungsblocks 139. Halblc.tcre cmen.c 156 157 mit einer gemeinsamen und die mit einem Vorderdecke! 147 verschlossene Elektrode 163 und ein Ende der anderen Halblc.tcr-Ausnehmung 140 ist erl'indungsgemäß mit einer llicßfähiuen. viskosen Masse 148 gefüllt. Die Arme 118.
119 120 und ,21 sind folglich von dem aus dem iso- 3«
licrenden Bcfcstigungsblock 139 und dem Vordcrdeckcl ,47 bestehenden Tonabnehmereinsaizgehause
über die fließfähige, viskose Masse 148 abgestützt.

Andererseits sind in diesem Zustand die auf dem . .. . - ^. „---„—.

mit dem Halbleiter beschichteten Filmträger 117 auf- 35 213 auf einen Wandler zum Umwandeln von meeha-Srach.cn Elektroden 132. 132', 133. 133', 134. 134' "ischer inelektrische Energie. Em äußerst feiner fmr! US 135' ieweils mit den Klemmstangen 143 ver- Draht 245 bildet das Schwingungszentrum, venn die und 135. US jeweils t Nadel 213 und der Ausleger 214 entsprechend der

DieⁿBetricbswpisc des vorstehend beschriebenen Tonspur vibrieren. Der äußerst feine Draht 215 ist

TonabnehmcrcinsVtzcsistanHandvonFig. I2kurz4o an einem Abstandsstuck 216 befestigt, der in das

PrlSt Der mit den Halbleiter beschichtete Film- innere Ende des Auslegers 214 eingesteckt ist. hin

S 7 ist fest ml? dem Ausleger 114 verbunden. Halteteil 217 blockiert den äußerst feinen Draht 21S

Aus diesem Grunde wird eine dem Ausleger durch am Gehäuse des Tonabnehmereinsatzes also an

rlir Nifle1snitze113 übertragene Schwingung vom einem Befcstigungsblock. Der Haltcteil 217 ist am

H.liirohr 136 kreuzförmie in vier Richtungen fort- 45 äußerst feinen Draht 215 derart befestigt, daß zwi-

c flanzt ^{KrCU S} sehen ihm und dem inneren Ende des Auslegers?«

^wfr^dic Nadel 113 in Richtung des Pfeiles 149 in

Schwingung versetzt, schwingt sie und der Ausleger

114 in gleicher Richtung, also in Richtung des Pfeiles

149. und der Schwingungsmittelpunkt befindet sich

auf dem Halterohr 136. .

Bei Schwingune des Auslegers 114 auf beschriebene WH<e werden die Arme 118 und 120 des mit dem Halbleiter beschichteten Filmträgers 117. die

elemente 158, 155 mit einer zweiten gemeinsamen F.lektrodc 164 verbunden sind.

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

^_{n jhm} ^ ^ _{inneren Ende} ^ _Aus,_cgcrs ein kleiner Zwischenraum von höchstens 1 mm verbleibt und dadurch die Nadel 213 und der Ausleger 214 frei um den äußerst feinen Draht 215 schwingen

dem Halbleiter beschichteten Filmträgers 117. die

narallel 711m Pfeil 149 liegen, entsprechend den Pfei- 55 dessen Halt.

f 151 i Shinge versetzt und folglich Wie aus F,

^^ ^^ _{konusfftrmjgcr Tr}

teil 218 drückt einen Halbleiter-Filmträger 219. aul den Halbleiterschichten aufgedampft sind, an eir elastisches dampfendes Halterohr 220 und sorgt füi dessen Halt

narallel 711m Pfeil 149 liegen, p

fen 150 bzw 151 in Schwinge versetzt, und folglich

werden die'Halbleiterclemente 124. 124' und 126,

26' mit Piezowiderstand auf den Armen 118 bzw.

20 einer Bieeebeanspruchung unterworfen, die auf dernBremsvermöcen der fließfähigen, viskosen Masse 148 beruh Ssfch ebbenden und der Schwingung der Nadel 113 entsprechenden Änderungen des inne- ?en^ rsandes^Pder Halbleiterelemente 124. 124' ,α iw 1 ■>#-.' mit Piezowiderstand werden an den S Li kommen '

Andererseits werden die anderen Arme des Film-..=..„,„■ _aic_O die senkrecht zum Pfeil 149 stehenden Arme 1119 und 121. gemäß den Pfeilen 152. 153

ssen Halt. .,,...

Wie aus F, g. 17 ersichtlich ,st, hat der mit Halb leiter versehene Filmträger 219 einen isolierende, Filmträger 224 mit zwei angesetzten Armen 221. 222 die ungefähr rechtwinklig zueinander angeordne &° sind, und ist von einer am unteren Teil der Arnv vorgesehenen Bohrung 223 durchsetzt. Auf jede, Arm 221 oder 222 sind zwei Halbleiterelcmentc 22S 225' oder 226 226' m,t Piezowiderstand seitlic nebeneinander durch Vakuumaufdampfung aufge

^{6s formt}· ^{deren eines Ende mit} Elektroden 227. 22 bzw. 229. 230 und deren anderes Ende mit einer ge meinsamen Elektrode 231 bzw. 232 \erblinden i; (Fig. 18). Die Halbleiterelemcntc 225. 225' bzw. 22(

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ZIh Mini π ι i 1 c i η; 11 u I c ι in Kcilic geschähet. Die Anne 27.1 . iiiul 222 si ml ;ιιι ihren Fußpunkicn in gleicher Richtung gehoben inul verhüllen parallel zueinander (Fig. !7).~

Da^ (iehiiiisc in lonn eines isolierenden BelcstiiMings'ilockes 233 kann in zwei Teile unterteilt werden, nämlich Mi einen llauplköipei 234 und in einen Abschnitt 2.19; im zusammengehauten Zustand hat er eine zylindrische Form. Die Innenseite des Ilauptkörpers 234 des Befcstigungsblockes hat zwei zueinander senkrechte und in Axialriclilung verlautende I lachen, und ein Ende dieser Machen hai Ausnehmungen 235. 236. Am anderen Knde des Hauplkörpcrs234 ist geringfügig zum Inneren hin ein Hohlraum 237 gebildet, und eine Bohrung 238 durchsei/i von einer Stirnseite des Hauptkörpers 234 aus mittig und axial den llauptkörper und mündet in den Hohlraum 237.

Andererseits ist der Abschnitt 239 derart geformt, daß bei seinem Aufstecken auf den Haupikörper 234 die Ausnehmungen 235. 236 des Hauptkörpers nur auf einer Stirnseite des Befestigungsblockes münden.

In den Abschnitt 239 des Belesiigungsblockes 233 sind Klemmstangen 240 eingelagert, deren eines Ende über eine Stirnseite des Abschnittes vorragt und tieren anderes Ende an der anderen Stirnseite stellenweise geringfügig nach innen verläuft. Stifte 241 durchsetzen die Endvvaiid des ! l:u:;Hkörpers 234 und dienen zum Anschluß nach außen.

üer Tonabnehmereinsatz der beschriebenen Ausbildung wird wie folgt zusammengebaut: Zuerst wird der Tragteil 218 auf das innere Ende des Auslegers 214 aufgesteckt und dann der mit dem Halbleiter beschichtete Filmträger 219 auf den Ausleger 214 montiert, wobei letzterer die Bohrung 223 im isolierenden Filmträger 224 durchsetzt. Dann wird das dämpfende Halterohr 220 derart angeordnet, daß es über das innere Fnde des Auslegers 214 und des Halteteils 217 ragt; der mit dem Halbleiter beschichtete Filmträger 219 wird dadurch zwischen dem Tragteil 218 und dem dämpfenden Haltcrohr 220 eingespannt.

Dann wird der Halteteil 217 in die Bohrung 238 des Hauptkörpers 234 des Befestigungsblockes 233 eingesetzt und gleichzeitig werden die Arme 221, 222 des mit dem Halbleiter beschichteten Filmtragers 219 in die Ausnehmungen 235 bzw. 236 eingesteckt, dabei aber deren Kontakt mit den Innenwänden dieser Ausnehmungen vermieden. Der eingesetzte Halteteil 217 wird in der Bohrung 238 des Hauptkörpers 234 mittels einer Schraube 242 gesichert (Fig. 15). Tn diesem lall sind die Elektroden 227, 228, 229 und 230 des mit -.lein Halbleiter beschichteten Iilnitragers 210 mit den Kleinmensiangen 24(1 verbunden, und diese sind ihiep.eiis an die Stille 241 angeschlossen.

Nach Einstecken der Arme 221. 222 des mit dem Halbleiter hesehiehleten lilmlragcrs 219 werden die Ausnehmungen 2Λ5, 236 mit einer lließlähigen. viskosen Masse 243 gefüllt. Die Anne 221. 222 sind dann also im Beiesligungsblock 233 erfindungsgemäU

ίο über die viskose Masse 243 gelagert.

Der beschriebene Tonabnehinereinsatz arbeitet wie folgt: Da der mit dem Halbleiter beschichtete Filmträger 219 im Bereich des nadelfernen Endes des Auslegers 214 befestigt und gelagert ist, wird eine von der Nadel 213 übertragende Schwingung in einer V-förmigen Richtung fortgepflanzt. Ilrhält die Nadel

213 eine Schwingung in Richtung des Pfeils 244 in Fig. 17. vibrieren die Nadel 213 und der Ausleger

214 in gleicher Richtung wie der Pfeil 244 in bezug rif das Schwingungszentrum, das aus dem äußerst feinen Draht 215 besteht. Folglich vibriert der Arm 222 des isolierenden Filmträgers 224 des mit dem Halbleiter beschichteten Filmtragers 219, der in einer senkrecht zum Pfeil 244 liegenden Ebene liegt, und die auf dem Arm 222 befestigten Halblciterclemente 226, 226' mil Piezowiderstand werden einer Biegebeanspruchung unterworfen und dabei durch die viskose Masse 243 gebremst. Der innere Widerstand der Halbleiterelenicnte 226, 226' mit Piezowiderstand ändert sich also entsprechend der Schwingung der Nadel 213. und die Änderungen des inneren Widerstandes werden an den Stiften 241 abgegriffen.

In diesem Fall werden die anderen Halbleiterelemente 223. 225' mit Piezowiderstand einer Schwinjiungsfoeanspruchung in Richtung der Ebene ausgesetzt, in der sie liegen, und folglich ändert sich ihr innerer Widerstand nicht.

Andererseits werden bei Vibric.en der Nadel 213 in Richtung des Pfeils 246, also senkrecht zur Rich- -ung des Pfeils 244, die Halbleiterelemente 225, 225' einer Biegebeanspruchung ausgesetzt und die HaIblcitcrelemente 226. 226' überhaupt nicht. Es werden also die Änderungen des inneren Widerstandes der Halbleiterelemente 225, 225' abgegriffen.

In der vorstehenden Ausführungsform bestehen die beiden Sätze Wandler zum Umwandeln von mechanischer in elektrische Energie, die auf den mit dem Halbleiter beschichteten Filmträger aufgebracht sind, jeweils aus zwei Halbleiterelementen mit Piezowiderstand, können jedoch auch aus nur einem solchen Halbleiterelement bestehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Tonabnehmereinsatz mit einem in einem Gehäuse angeordneten Ausleger (14), an dessen einem Ende eine Nadel (13) vorgesehen ist und an dessen anderem Ende ein elektrisch isolierender biegsamer Filmträger (19) befestigt ist, der eine Anzahl von Armen (29, 30) aufweist, die vom am Ausleger (14) befestigten Teil des Filmträgers (19) ausgehend und auf diesen vakuumaufgedampft streifenförmige Halbleiterelemente (36) tragen, die an ihren gegenüberliegenden Enden metallische Elektroden (32, 34) aufweisen, zwischen denen von der von der Nadel ausgehenden Biegebeanspruchung abhängige Widerstandsänderungen auftreten, dadurch gekennzeichnet, dr:^ das Gehäuse (21) eine Ausnehmung (22) aufweist, die mit einer fließfähigen viskosen Masse (38) gefüllt ist, über die jeweils das freie Ende der die Halbleiterelemente (36) tragenden Arme (29, 30) abgestützt ist.

2. Tonabnehmereinsatz nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Filmträger (19) zwei sich ausgehend von der Längsachse des Auslegers (14) radial und aufeinander senkrecht in einer gemeinsamen, zur Längsachse des Auslegers vertikalen Ebene erstreckende Arme (29, 30) aufweist (F ι g. 4 bis ^Q).

3. Tonabnehmereinsat? nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filmträger (117) vier senkrecht zueinande. kreuzförmig angeordnete Arme (118 bis 121) aufweist, die in einer gemeinsamen zur Längsachse des Auslegers (114) senkrechten Ebene liegen (Fig. 10 bis 14).

4. Tonabnehmereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filmträger (219) parallel zur Längsachse des Auslegers (214) liegende Arme (221, 222) aufweist (Fig. 15 hi> 18).

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