DE2732533A1

DE2732533A1 - Abtastnadel zum abtasten einer tonrille fuer stereo- oder quadrophonie

Info

Publication number: DE2732533A1
Application number: DE19772732533
Authority: DE
Inventors: Aalt-Jouk Van Den Hul
Original assignee: Individual
Current assignee: HUL AALT J VAN DEN OENE NL
Priority date: 1976-08-27
Filing date: 1977-07-19
Publication date: 1978-03-02
Also published as: US4365325A; NL170779B; JPS5329104A; ATA521377A; DE2732533C3; DK335077A; GB1584747A; FR2363159A1; FR2363159B1; ES230610Y; ES230610U; AT358843B; NL170779C; CA1095837A; DK161228C; DE2732533B2; DK161228B; NL7709168A

Description

Patentanwälte Dr. Ullrich - Dr. Hasse - Dr. Fronk·

69 Heidelberg 1 2 / J Z b Λ J

Gaisbergstr. 3 · Telefon 25335

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Fritz Gyger, Gwatt b. Thun (Schweiz)

Abtastnadel zum Abtasten einer Tonrille für Stereo- oder Quadrophonie

Die Erfindung betrifft eine Abtastnadel zum Abtasten einer Tonrille für Stereo- oder Quadrophonie mit einem Befestigungsteil und einem Verjüngungsteil.

Tonabnehmernadeln, deren Spitzenpartie als Kreiskegel mit gerundeter Spitze ausgebildet ist, sind seit längerer Zeit bekannt. Dabei hat sich als nachteilig erwiesen, dass die Nadel die mit V-artigem Querschnitt gebildete Tonrille an zwei gegenüberliegenden Stellen in kreisähnlichen Flächen berührt, wobei die beiden V-Schenkel nur teilweise abgetastet werden und in der Bewegungsrichtung gesehen gleichzeitig ein relativ grosser Bereich der die hohen Frequenzen erzeugenden Flächenstruktur der Rille berührt wird. Weil die Schneidstichel, mit denen die Tonrillen geschnitten werden, scharfe Kanten, d.h. kleinste Krümmungsradien haben, kann die Nadel mit ihren relativ grossen Krümmungsradien die hohen Frequenzen nicht übertragen. Zudem ergaben sich die unerwünschten Erscheinungen, wie Quetschen der Nadel, Klemmeffekte, Anheben und Absenken mit doppelter Frequenz zur seitlichen Auslenkung, was sich bei Stereosystemen, wo Seiten- und Tiefenschrift kombiniert sind, besonders ungünstig auswirkte.

Es wurde daher eine Diamantnadel vorgeschlagen, bei welcher die kegelförmige Partie meisselartig ausgebildet ist. Die zwei gegenüberliegenden Schuf ff lachen bilden eine Meisselschneide von ca. 35 Um Breite. Diese Meisselschneide wird quer zur Längsrichtung der Tonrille gestellt. Dadurch wird in der Bewegungsrichtung

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gesehen nur ein kleiner Bereich der Tonrille berührt, so dass die hohen Frequenzen besser übertragen werden. Die Festigkeit der Nadel wird dadurch erhöht, dass die Hauptachse des Rohdiamanten in die Längsachse der Nadel gebracht wird. Die Tonabnehmernadel ist derart im Nadelhalter angeordnet, dass die Meisselschneide senkrecht zur Längsrichtung des Nadelhalters steht. Als unbefriedigend erwies sich jedoch, dass die beiden V-Schenkel des Tonrillenquerschnittes nur teilweise abgetastet werden.

Zur Beseitigung dieses Nachteils wurde eine Tonabnehmernadel geschaffen, deren verjüngte Partie über ihre Länge im Querschnitt die Form von Ellipsen abnehmender Grosse hat, wobei an allen Querschnittstellen längs mindestens des aktiven Teils der verjüngten Partie die Randlinien der Ellipsen an den Enden der grössern Ellipsenachse wenigstens annähernd gleiche Krümmungsradien aufweisen und wobei das freie Ende der verjüngten Partie eine Rundung aufweist, die in Richtung der kürzeren Achse der Ellipsen gesehen einen Krümmungsradius hat, der grosser als die annähernd gleichen Krümmungsradien ist. Die Tonwiedergabe wurde jedoch nur bei niedrigen Abtastfrequenzen als einigermassen zufriedenstellend befunden.

Demzufolge wurde eine Abtastnadel bekanntgegeben, deren verjüngte Partie an zwei gegenüberliegenden Seiten Anschliffe aufweist, so dass deren Kanten schmale Seitenflächen begrenzen, welche teilweise die Tonrillenflanken berühren, wobei jeweils zwei solche benachbarte Kanten zumindest im Bereich der Berührungszonen mindestens annähernd parallel zueinander verlaufen, so dass zwei im Bereich der Berührungszonen an die Kanten gelegte Tangenten parallel zueinander liegen. Die Anschliffe sind durch je zwei im stumpfen Winkel zueinander liegende, ebene Anschliffflächen gebildet, wobei die Kantenwinkel in der durch die Laufrichtung der Nadelachse bestimmten Ebene liegen. Diese Nadeln ergeben schmale, relativ kurze Berührungsflächen an den beiden Tonrillenflanken.

Eine verzerrungsfreie Wiedergabe ist im allgemeinen nur dann gewährleistet, wenn die Berührungsflächen der gewölbten Nadelspitzenseitenwände sehr schmal sind, damit die Nadel beim Abtasten der in der Tonrille aufgezeichneten Schrift schnell plötz-

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lichen Aenderungen der Rillenform folgen kann. Bei hochfrequenten Tonaufzeichnungen reicht jedoch eine derartige schmale Ausbildung der Nadelspitzenseitenflächen nicht zur verzerrungsfreien Wiedergabe aus, weil die Nadel verschiedene Auflagedrucke auf die Plattenrille bewirkt, wodurch eine plastische Verformung verursacht wird.

Zur Beseitigung dieses Nachteils wurde eine Tonabnehmernadel geschützt, deren kegelförmiger, verjüngter Teil zwei ebene, in einem stumpfen Winkel zueinander stehende Schilffflachen aufweist, die zusammen eine Kante bilden. Die Kegelspitze befindet sich im zu entfernenden Teil und die Schnittlinien der Schliffebenen schneiden die Kegelachse unter einem Winkel von weniger als 90 . Dieser Winkel sowie der Kantenwinkel der Schliffebenen sind so gewählt, dass die Berührungspartien der Nadel mit der Tonrille in einer Normalebene zu dieser liegen.

Mit der Abtastnadel gemäss der Erfindung sollen in den Flanken der V-förmigen Tonrille möglichst lange und schmale Berührungsflächen bei minimalem Nadeldruck und kleinstem Winkel A (siehe Fig. 3, 4, 5) erzielt werden, so dass ein möglichst grosser Frequenzbereich verzerrungsfrei und unvermischt übertragen werden kann. Diese Abtastnadel ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verjüngungsteil eine Abtastkantenlinie aufweist, welche eine V-artige Form besitzt, deren Spitze abgerundet ist und deren beide Schenkel zueinander symmetrisch liegen und konvex verlaufen, damit eine optimale Abtastung erwirkt wird.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sowie die Berührungsverhältnisse desselben in der Tonrille dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Abtastnadel im vergrösserten Massstab beim Berühren der Tonrille, in Richtung der letzteren gesehen,

Fig. 2 einen Seitenriss zu Fig. 1 mit Angabe der kegelartigen Schleifflächen,

Fig. 3 die erzielbaren schmalen und langen Berührungsflächen, und zum Vergleich strichpunktiert, die relativ breiten und kurzen Berührungsflächen bei elliptisch geschliffenem Verjüngungsteil,

Fig. 4 den durch die Verbindungsgeraden der Berührungspunkte

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der beanspruchten Abtastnadel gebildeten Winkel Λ, und zum Vergleich

Fig. 5 den Winkel A bei elliptisch geschliffenem Verjüngungsteil,

Fig. 6 die Abtastnadel nach Fig. 1 von unten im stark vergrösserten Massstab gesehen,

Fig. 7 die Befestigung der Abtastnadel nach Fig. 1 und 2 am Nadelhalter, im vergrösserten Massstab, und

Fig. 8 die Befestigung einer mit schräg geschliffenem Verjüngungsteil versehenen Abtastnadel, im vergrösserten Massstab.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Nadel ist zum Abtasten einer V-förmigen Tonrille für Stereo- oder Quadrophonie vorgesehen. Sie weist ein Befestigungsteil 1 und ein Verjüngungsteil 2 auf. In seiner Längsebene weist das Verjüngungsteil 2 eine Abtastkantenlinie 3, 4 auf. Diese besitzt eine V-artige Form, deren Spitze 3 zu einem kleinen Krümmungsradius r gebildet ist. Die beiden Schenkel 4 der V-artigen Abtastkantenlinie 3, 4 liegen symmetrisch zur Längsachse der Abtastnadel und verlaufen leicht konvex zu dieser. Ihr mittlerer Krümmungsradius R ist relativ zu r sehr gross, so dass bis ca. 80 % der Schenkel 5 des V-förmigen Tonrillenquerschnittes (Fig. 1) abgetastet werden können. Die beiden die Abtastkantenlinie 3, 4 bildenden Schliffflachen 6 sind Teile einer kegelmantelartigen, stetigen Berührungsfläche des Schleifmittels (Fig. 2). Der Kantenwinkel als Abtastwinkel (Fig. 6) ist über die ganze Länge der Abtastkantenlinie 3, 4 praktisch konstant und beträgt nur 20°.

Die Berührungsflächen 7 an den beiden Flanken der V-förmigen Tonrille (Fig. 3) sind schmal und lang gegenüber den Berührungsflächen 8 einer elliptisch geschliffenen Abtastnadel. Der Winkel A der Verbindungslinien zweier gegenüberliegender Berührungspunkte der Abtastnadel mit der Tonrille ist sehr klein (Fig. 4) verglichen mit dem Winkeln einer elliptisch geschliffenen Abtastnadel (Fig. 5).

Das Befestigungsteil 1 kann mit einem runden oder einem quadratischen Querschnitt ausgebildet sein (Fig. 6). Vorzugsweise wird die Längsebene der Abtastnadel in eine Achse eines Diamantkristalls gebracht, wodurch die Festigkeit wesentlich erhöht

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Die scharfkantige Abtastnadel weist eine sehr kleine Masse auf. Dies ermöglicht eine Reduktion der Auflagekraft auf weniger als 1 gr. Infolge der langen, schmalen Berührungsflächen 7 (Fig. 3) und des kleinen Winkels A kann ein sehr grosser Frequenzbereich verzerrungsfrei und unvermischt übertragen werden. Auch können Tonrillen, die bereits durch runde Nadeln verformt wurden, mit der beschriebenen Abtastnadel wieder normal abgetastet werden, weil die Berührungsflächen viel langer (ca. 80 %) sind. Die Lebensdauer der Abtastnadel ist sehr hoch (ca. 10¹OOO Stunden).

Die Nadel der ersten Ausführungsform muss unter einem Winkel von 20° zu der auf dem Nadelhalterende stehenden Senkrechten in dieses eingesetzt werden. Deshalb muss auch das Nadelhalterende unter diesem Winkel gebohrt und die Nadel unter diesem Winkel in den Nadelhalter eingepresst werden (Fig. 7). Dadurch wird aber die Befestigung der Abtastnadel wesentlich erschwert und verteuert.

Das Verjüngungsteil 2 der in Fig. 8 dargestellten Abtastnadel 1, 2 weist eine Abtastkantenlinie 3, 4 auf, welche eine V-artige Form besitzt, deren Spitze 3 abgerundet ist. Die beiden Schenkel 4 der Abtastkantenlinie verlaufen konvex zueinander. Sie sind auch symmetrisch zueinander, jedoch nicht symmetrisch zur Längsachse der Abtastnadel 1, 2, wie in der ersten Ausführungsform. Das Verjüngungsteil 2 ist derart geschliffen, dass die durch die Kantenlinie 3, 4 gehende Ebene in einem Winkel von 20 zur Längsachse des Befestigungsteils 1 der Nadel steht. Bei senkrecht zur Tonrille 9 stehender Längsachse des Befestigungsteils der Nadel 1, 2 (Fig. 8) bildet die durch die Kantenlinie 3, 4 gehende Ebene einen Winkel von 110° zu dem zur Nadel 1, 2 sich hingewegenden Längsteil der Tonrille 9. Dieser Winkel entspricht auch demjenigen der Nadelbefestigung nach Fig. 7.

Die Nadel 1, 2 nach Fig. 8 kann vorteilhafterweise rechtwinklig in das parallel zur Tangente der Tonrille 9 liegende Ende des Nadelhalters 10 gesteckt werden. Diese Anordnung ermöglicht ein einfacheres, zuverlässiges Bohren des Nadelhalters 10 sowie ein besseres Einpressen der Nadel 1, 2.

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Claims

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Patentansprüche ;

Abtastnadel zum Abtasten einer Tonrille für Stereo- oder Quadrophonie mit einem Befestigungsteil und einem Verjüngungsteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Verjüngungsteil (2) eine Abtastkantenlinie (3, 4) aufweist, welche eine V-artige Form besitzt, deren Spitze (3) abgerundet ist und deren beide Schenkel (4) zueinander symmetrisch liegen und konvex verlaufen, damit eine optimale Abtastung erwirkt wird.
2. Abtastnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastkantenlinie (3, 4) in der Längsebene des Verjüngungsteils (2) liegt.
3. Abtastnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Abtastkantenlinie (3, 4) gehende Ebene in einem Winkel von 20 zur Längsachse des Befestigungsteils (1) steht, so dass bei senkrecht zur Tonrille (9) stehender Längsachse des Befestigungsteils (1) diese Ebene zu dem zur Nadel (1, 2) sich hinbewei

bewegenden Längsteil der Tonrille (9) einen Winkel von 110° bil-
4. Abtastnadel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Abtastkantenlinie (3, 4) bildenden Flächen (6) des Verjüngungsteils (2) stetig gekrümmt sind.
5. Abtastnadel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Abtastkantenlinie (3, 4) bildenden Flächen (6) des Verjüngungsteils (2) kegelmantelartig gekrümmt sind.

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ORIGINAL INSPECTED