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Vorrichtung zur Übertragung von Schwingungsenergie, insbesondere bei
Schallaufzeichnungs-oder Wiedergabevorrichtungen Es ist bekannt, bei Schallaufzeichnungs-oder
Wiedergabevorrichtungen das Schwingungsglied, beispielsweise die Tonnadel mit dem
Anker, mit einer mechanischen Dämpfungsleitung zu verbinden, die derart konstruiert
ist, daß die an dem mit dem Schwingungsglied verbundenen Ende hervorgebrachten Schwingungen
zerstreut werden, bevor sie an dieses Ende zurückkehren, nachdem sie von dem freien
Ende reflektiert worden sind.
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Erfindungsgemäß soll eine Vereinfachung dadurch erzielt werden, daß
die mechanische Dämpfungsleitung ein homogener. langgestreckter Körper, z. B. aus
Gummi, ist, der einen gleichförmigen oder sich schwach verjüngenden Querschnitt
aufweist.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen an Hand der beiliegenden
Zeichnungen beschrieben werden.
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Abb. i ist eine Vorderansicht, Abb. 2 die Ansicht einesLängsschnittes
und Abb.3 die Ansicht eines Querschnittes einer Ausführungsform der Erfindung.
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Abb. 4. und 5 sind eine Vorderansicht bzw. eine Schnittlängsansicht
einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
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Abb.6 ist eine Längsansicht im Schnitt einer Abänderungsform der Abb.
2.
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Abb.7 und 8 sind ein Längsschnitt bzw. ein Querschnitt einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung. Abb. 9 zeigt graphisch die Kennlinien der Vorrichtung
nach Abb. 7 und B.
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In Abb. i, 2, 6 und 7 insbesondere ist eine elektromagnetische Schalldose
zur Wiedergabe oder Aufzeichnung mit einem Dauermagneten io dargestellt. Es kann
jedoch nach Belieben auch ein Elektromagnet Verwendung finden. An dem Magneten io
sind Weicheisenpolstücke 12, 13 und 14, 15 befestigt, die vorzugsweise lamelliert
sind und abgeschrägte Enden haben und zwischen denen ein Anker 17 gelenkig getragen
wird. Der Anker 17 ist an jedem Ende zur Verringerung seiner Masse zugespitzt. Er
ist an einer langgestreckten Stange 2o vorzugsweise aus einer geeigneten Aluminiumlegierung
angebracht und mit Vertiefungen 21 zur Aufnahme der messerkantigen Zapfen 61 versehen,
die an einem Tragegliede 6o sitzen, das an den Polstücken 12, 13
befestigt
ist. Die Stange 2o wird auf den Zapfen vorzugsweise durch abfedernde und den Anker
ausgleichende Trage- und Ausgleichmittel gehalten. Ein Wicklungspaar 2,4 und
25 ist gleichachsig mit dem Anker zwischen den Polstücken angebracht und
durch Zuleitungen 26 und 27 an einen geeigneten elektrischen Stromkreis angeschlossen,
der in dem Fall, in welchem die Anordnung zur Wiedergabe benutzt wird, die durch
die Bewegungen des Ankers 17 erzeugten elektrischen Schwingungen zu verstärken und
dieselben in Schall
zu verwandeln geeignet ist. Wenn die Anordnung
zur Aufzeichnung von Schall benutzt wird, werden die den aufzuzeichnenden Tönen
entsprechenden elektrischen Schwingungen durch die Leitungen 26 und 27 an die Wicklungen
-24. und 25 geleitet und versetzen den Anker 17 in Schwingungen.
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Der Stab 2o ist an seinem äußeren Ende nach unten abgewendet, um einen
Stifthalter 29 zu bilden, in dem eine Phonographennadei 3o angebracht ist, welche
mit einer Platte 3.2 in Eingriff steht. Die Vorrichtung kann entweder als ein Aufzeichner
von Sprache und Musik oder als eine Wiedergabevorrichtung dafür verwendet werden.
Die in Abb. r, 2 und 6 dargestellten Anordnungen jedoch werden vorzugsweise als
Wiedergabevorrichtungen benutzt, während die bevorzugte Form des Aufzeichners in
Abb. 7 und 8 dargestellt ist.
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An dem dem Stifthalter gegenüberliegenden Ende der Stange 2o befindet
sich eine dünne Platte 34. aus Aluminium oder einem anderen leichten Werkstoff,
und in Eingriff mit der Platte 34. steht ein Gummirohr oder Zylinder 36 mit einer
engen Längsbohrung. Eine Feder 38 innerhalb .dieses Rohres ist an der Stange 2o
und an einer Kugel q.o festgemacht, die ein wenig größer als der Durchmesser der
Bohrung ist und mittels eines Fadens 42 o. dgl. auf eine beliebige Stelle innerhalb
des Gummizvlinders unter entsprechender Änderung der Federspannung gebracht werden
kann und den Gummizylinder gegen die Platte 3.4 angedrückt hält. Das Ende 28 der
Stange 2o ist vorzugsweise von rechteckigem Querschnitt und ein wenig zugespitzt,
und die Platte 34 ist mit einer rechteckigen Bohrung versehen, in der das Ende 28
durch die Spannung der Feder 38 und des Gummirohres 36 gehalten wird. Der Gummizylinder
oder das Rohr 36 ist in ein Gehäuse eingeschlossen, das aus rinnenförmigen Gliedern
.45 und 43 gebildet wird, und befindet sich vorzugsweise außer Berührung mit dem
Gehäuse, so daß soweit als möglich Reibung an der Oberfläche des Gummis vermieden
wird, die mit der Übermittlung der Schwingungen darüber hin interferieren würde.
Wenn die Innenabmessungen der rinnenförmigen Glieder 45 und :43 wesentlich größer
als der Durchmesser des Gummizylinders oder Rohres gemacht werden, werden für gewöhnlich
keine Träger für das Rohr benötigt; das Rohr kann jedoch auf seiner ganzen Länge
durch weichen Filz oder eine Baumwollpackung, wie in Abb. 5 dargestellt, oder an
seinem äußeren Ende durch einen Filz, einen Baumwoll- oder Gummischwammring gehalten
werden wie nach Abb. 6. In den meisten Fällen jedoch ist es vorzuziehen, das Rohr
36 durch einen dünnen Metallstreifen 35 zu verstärken, wie in Abb. ,~. und 8 dargestellt.
Dadurch wird verhütet, daß die Gummileitung durchhängt und zwischen ihren Enden
mit dem Gehäuse in Berührung kommt.
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Die Gummileitung soll von beträchtlicher Länge sein. Sie soll wenigstens.
lang genug sein, um praktisch alle ihr mitgeteilte Energie zu zerstreuen, ehe diese
von einem Ende der Leitung zum anderen übertragen und zum Ausgangspunkt reflektiert'werden
kann. Dies ist wünschenswert, weil, wenn ein beträchtlicher Teil der übermittelten
Energie zum Ausgangspunkt zurückgeworfen wird, die zurückgeworfene Energie in Phase
für einzelne Frequenzen der aufgedrückten Schwingungen und außer Phase für andere
Frequenzen sein würde, in welchem Falle die Leitung eine veränderliche, mechanische
Impedanz haben und dann nicht mit gleichen Geschwindigkeiten auf gleiche Kräfte
bei allen Frequenzen ansprechen würde. Wenn das für die Leitung verwendete Material
ein kleines Zerstreuungsvermögen für Schwingungsenergie hat, muß die Leitung lang
sein, während, wenn das Material ein hohes Zerstreuungsvermögen aufweist, die Leitung
kurz sein kann. Ausgezeichnete Ergebnisse sind mit Hilfe einer zylindrischen Leitung
von reinem Gummi und ungefähr 23o mm Länge, 13 mm äußerem Durchmesser und 6 mm innerem
Durchmesser erzielt worden. Es ist jedoch klar, daß andere schwingungszerstreuende
Werkstoffe als Gummi benutzt werden könnten, beispielsweise Leder, Filz, Kork, schwammiges
Blei.
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Abb. 4. und 5 zeigen die Anwendung der Erfindung auf ein elektromagnetisches
Mikrophon. Der Arm 56 ist in diesem Falle mittels einer Stange 46 an die übliche
Membran 47 angeschlossen. Die Gummileitung 36 wird von einer Packung .1 .8 aus weichem
Gewebe, beispielsweise aus Baumwolle oder Filz, getragen, kann aber auch von einer
der anderen hier beschriebenen Anordnungen gehalten werden. Obgleich diese Anordnung
auch als ein Lautsprechempfänger benutzt werden kann, ist es vorzuziehen, bei dieser
Anwendung den Arm 56 zwischen dem Anker und der Gummileitung unterzubringen, wie
im Falle des in Abb.7 veranschaulichten Rufzeichners.
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Nach Abb. 6 ist die Gummileitung in allmählicher Verjüngung vom Arm
"28 aus dargestellt. Diese Zuspitzung kann umgekehrt werden, was von den Kennzeichen
abhängt, die man haben will. Die Wiedergabevorrichtung wird von einem verhältnismäßig
starken Metallblock 5o durch ein Joch oder U-förmiges Glied 5 z getragen, das an
das Gehäuse ,-.5 angelenkt ist, um senkrechte Bewegung zuzulassen, und an den Block
50, um waagerechte
Bewegung zu ermöglichen. Diese Anordnung schafft
einen- bequemen Träger für den Rufzeichner und die Wiedergabevorrichtung, macht
sie tragbar und leicht an einer Sprechmaschine der gewöhnlichen Art anbringbar.
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Bei der nach Abb.7 und 8 dargestellten abgeänderten Ausführungsform
wird die Scheibe 3.4 mittels eines Streifens 35 aus Aluminium oder anderem beliebigen
Werkstoff eng gegen den Zylinder 36 gehalten, wobei sich der Streifen über die Länge
des "Zylinders erstreckt. Ein Ende des Streifens 35 ist durch eine Niete o. dgl.
an der Stange 2o befestigt, und das Rohr wird durch einen Stift 52 am Platze gehalten.
Wenn man das Rohr längs etwas zusammendrückt, wird die richtige Spannung zum Zusammenhalt
der Teile geschaffen. Durch Anbringung des Streifens 35 in einer senkrechten Ebene
wird der Leitung die ausreichende Starrheit gegeben, so daß sie nicht durchhängt
und das Gehäuse berührt. Wenn eine zusätzliche Belastung notwendig wird, kann das
Rohr 36 mit gepulvertem Material 53 einer beliebigen Nasse gefüllt werden. Feines
Bleischrot ergibt, wie sich herausgestellt hat, sehr befriedigende Erfolge. Das
Ende des Rohres kann dann in beliebiger Weise verkittet werden. Abb. 7 zeigt ferner
die bevorzugte Anordnung für einen Rufzeichner. Die Stiftstange 54. ist in diesem
Falle -zwischen dem Anker 17 und der Gummileitung 36 angeordnet und trägteinen
Schneidstift 55. Eine Mikrometerschraube 57, die an dem Rufzeichner befestigt ist,
ruht auf der Platte 58 zur Einstellung der Schnittiefe in die Platte.
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Abb. 9 zeigt Kennlinien, welche die Kennzeichen von Rufzeichnern mit
und ohne die Gummileitung nach der Erfindung vergleichen. Die Kennlinien sind mit
der Geschwindigkeit in Übermittlungseinheiten als Ordinaten und mit der Frequenz
bei konstantem antreibendem Strom als Abszissen aufgetragen. Kennlinie A ist eine
ausdrucksvolle Kennlinie. «-elche das Verhalten einer verbesserten Art eines gedämpften
Rufzeichners veranschaulicht. Es sei darauf hingewiesen, daß, obgleich Dämpfurig
in diesem Falle angewendet wurde. eine scharfe Resonanzspitze bei einer Frequenz
innerhalb des hörbaren Bereichs vorhanden ist. B ist die Kennlinie eines Rufzeichners,
der mit der Gummileitung nach der Erfindung versehen ist. Das Ansprechen in diesem
Fall ist im wesentlichen gleichförmig über dem hörbaren Bereich, und die Wirksamkeit
ist besonders an jedem Ende des hörbaren Bereichs wesentlich gesteigert.
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Aus Kennlinie B wird ersichtlich, daß ein Rufzeichner nach der Erfindung
für Aufzeichnungsumsetzungen eines Instrumentes oder einer Gruppe von Instrumenten
besonders geeignet ist, da er zu getreuer Aufzeichnung sowohl der hoch- und niederfrequenten
Töne als auch der harmonischen Obertöne der verschiedenen Instrumente fähig ist.
Zur natürlichen Wiedergabe der Aufzeichnung ist es außerordentlich wichtig, daß
die Harmonischen getreu aufgezeichnet und wiedergegeben werden, damit die einzelnen
Instrumente erkennbar werden. Bei der gewöhnlichen Art von Wiedergabevorrichtungen
werden diese Harmonischen nicht ausreichend aufgezeichnet, um die aufzeichnenden
Instrumente klar erkennbar werden zu lassen.
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Obgleich die Erfindung in ihrer Anwendung auf elektromagnetische Aufzeichungs-und
Wiedergabevorrichtungen veranschaulicht worden ist, kann sie natürlich mit Vorteil
auf;Mikrophonsender, die üblichen mechanischen N\'iedergabevorrichtungen und Rufzeichner,
auf Oszillographen oder beliebige mechanische Schwingungseinrichtungen angewendet
werden.