DE610880C

DE610880C - Electromagnetic sound recorder

Info

Publication number: DE610880C
Application number: DES101400D
Authority: DE
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1931-10-11
Filing date: 1931-10-11
Publication date: 1935-03-18

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Schallauf zeichner mit einer als Anker dienenden, fest eingespannten schwingenden Zunge.The invention relates to an electromagnetic Schallauf recorder with one as an anchor serving, firmly clamped, swinging tongue.

Die Zungen derartiger Geräte sind im allgemeinen flach rechteckförmig, etwa in der Form einer Bandfeder. Die Formel für die Zeit einer Eigenschwingung einer solchen Zunge lautet ιThe tongues of such devices are generally flat, rectangular, such as in the Shape of a ribbon spring. The formula for the time of a natural oscillation of such Tongue is ι

Hierin sindAre in it

γ = spez. Gewicht des für die Zunge verwendeten Werkstoffs, γ = spec. Weight of the material used for the tongue,

F = b · h = Querschnitt,
E = Elastizitätsmodul, F = b h = cross section,
E = modulus of elasticity,

J=L ragheitsmoment =
ao g = Erdbeschleunigung J = moment of inertia =
ao g = acceleration due to gravity

981 cm/sec²,
I == Zungenlänge,
c = Konstante, die den Wert 1,787 besitzt (vgl. Technische Schwingungslehre von Dr. L. Zipperer, Band I Sammlung as Göschen),981 cm / sec ² ,
I == tongue length,
c = constant, which has the value 1.787 (see Technical Vibration Theory by Dr. L. Zipperer, Volume I, Collection as Göschen),

T = Zeit einer Schwingung.T = time of an oscillation.

Die Zeit einer Schwingung ist konstant,, da praktisch alle Größen in der angegebenen Formel für die in Frage kommenden Materialien konstant sind.The time of an oscillation is constant, since practically all quantities in the specified Formula for the materials in question are constant.

Die Fig. 1 zeigt die Form der freischwingenden Zunge. In der Zeichnung sind die Abmessungen der Zunge mit /, b und h (Länge, Breite und Höhe) bezeichnet. Aus b · Ir Fig. 1 shows the shape of the freely swinging tongue. In the drawing, the dimensions of the tongue are marked with /, b and h (length, width and height). From b · Ir

P = P =

Zf-EZf-E

wobei / die Auslenkung der Zunge darstellt (Fig. 2). Da lediglich der Einfluß von h untersucht wenden soll, werden alle anderen Größen der Gleichung als konstant angesehen, d. h. P = C- h³. Um eine bestimmte Auslenkung zu erzielen, ist bei Änderung der Dicke der Feder demnach eine Kraft erforderlich, die proportional mit der dritten Potenz der Dicke geht. Die Kraft P wird hervorgerufen durch magnetische Einflüsse.where / represents the deflection of the tongue (Fig. 2). Since only the influence of h is to be examined, all other quantities in the equation are regarded as constant, ie P = C-h ³ . In order to achieve a certain deflection, changing the thickness of the spring requires a force that is proportional to the third power of the thickness. The force P is caused by magnetic influences.

Es ist also zu ersehen, daß ζ. Β. bei Verdoppelung der Dicke und somit auch Verdoppelung der Eigenschwingungszahl die zu einer Auslenkung gleicher Größe erforderliche Kraft auf den achtfachen Wert steigt. Es ist einleuchtend, daß auf diese Weise die Eigenschwingungszahl nur wenig gesteigert werden kann, wenn die Kraftliniendichte, die durchSo it can be seen that ζ. Β. when doubling the thickness and thus also doubling the natural frequency, the force required for a deflection of the same size increases to eight times the value. It is It is obvious that in this way the natural frequency is only slightly increased can if the force line density passing through

der vorerwähnten Formel ist zu ersehen, daß, abgesehen von sekundären Erscheinungen, wie Querschwingungen der Zunge, die Zungenbreite b in die Eigenschwingungszeit nicht eingeht.From the aforementioned formula it can be seen that, apart from secondary phenomena such as transverse vibrations of the tongue, the tongue width b does not enter into the natural oscillation time.

Man könnte nun, um die Frequenz der Eigenschwingung der Zunge zu erhöhen, bei konstantem / die Dicke h der Zunge erhöhen. Wenn man in dieser Weise vorgeht, ergibt sich' folgendes:In order to increase the frequency of the tongue's natural oscillation, one could increase the thickness h of the tongue at a constant /. If one proceeds in this way, the result is the following:

Die Kraft, die erforderlich ist, um die Zunge um einen bestimmten Betrag auszulenken, istThe force required to deflect the tongue a certain amount is

die Sättigungsgrenze begrenzt ist, konstant bleiben soll. Der magnetisch wirksame Querschnitt steigt nämlich nur linear, in gleicher Weise also auch der Kraftfluß und damit die wirksame Kraft.the saturation limit is limited, should remain constant. The magnetically effective cross-section namely increases only linearly, so in the same way also the power flow and thus the effective force.

Die Naturkonstanten E, γ und die Permeabilität μ liegen bei den bisher verwendeten Materialien nun so, daß die wünschenswerte Amplitude von 60 μ, die im allgemeinen für ο den Wachsplattenschneider in Betracht kommt, nicht ereicht wird, wenn man nicht die Nachteile mit in Kauf nehmen will, die Eigenschwingungszahl tief, etwa in die Gegend von 3000 Hz, zu legen. Die große Amplitude von 60 μ ist wünschenswert, um das Verhältnis von Nutzamplitude zu Störamplitude möglichst groß .zu gestalten, um bei Abtastung mit einem akustischen Sprechapparat genügend große Lautstärke zu erhalten.
Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die Zunge aus Kobalteisen hergestellt ist, das in seinen magnetischen (Sättigungsgrenze) und elastischen Eigenschaften durch eine Wärmebehandlung vergütet wurde. Dieser Werkstoff weist dann neben günstigen elastischen Eigenschaften eine besonders hohe Sättigungsgrenze auf. Bei gleichen Abmessungen liegt bei einer Kobalteisenzunge gegenüber einer Eisenzunge 3«· die Eigenschwingungszahl höher, und außerdem ist entsprechend der höheren Sättigungsgrenze eine größere Amplitude erreichbar. Zur Vermeidung nichtlinearer Verzerrungen darf nur der geradlinige Teil der Magneti-³*> sierungskurven benutzt werden, so daß bei Beibehaltung der bisher für die Zunge verwendeten Materialien dieser Erfolg nicht erzielt werden kann. Als besonders geeignet hat sich geglühtes Kobalteisen erwiesen, das ♦° zu 5o°/₀ aus möglichst reinem Eisen und zu 5o°/₀ aus Kobalt besteht. Die Vergrößerung der Amplitude gegenüber den bisher üblichen Materialien beträgt beinahe 75%, und man kann Amplituden bis zu 60 μ schneiden, ohne daß die Eigenschwingungszahl unter 6000 Hz sinkt. Es ist mit diesem Schreiber möglich, ohne durch die magnetische Übersättigung der Schreiberzunge verursachte nichtlineare Verzerrungen Wachsplatten voll auszusteuern, wobei die Eigenschwingungszahl der Zunge höher liegt als bei den bisher bekannten Schreibern. Die mit Zungen aus Kobalteisen ausgerüsteten Schreibgeräte eignen sich sowohl zur Beschriftunig von Wachsplatten als auch von anderen metallischen oder nichtmetallischen Tonschriftträgern.The natural constants E, γ and the permeability μ are in the materials used up to now in such a way that the desirable amplitude of 60 μ, which is generally considered for ο the wax plate cutter, is not achieved unless the disadvantages are taken into account wants to put the natural frequency low, around 3000 Hz. The large amplitude of 60 μ is desirable in order to make the ratio of the useful amplitude to the interference amplitude as large as possible in order to obtain a sufficiently high volume when scanning with an acoustic speaking device.
According to the invention, these disadvantages are avoided in that the tongue is made of cobalt iron, which has been tempered in its magnetic (saturation limit) and elastic properties by a heat treatment. In addition to favorable elastic properties, this material then has a particularly high saturation limit. With the same dimensions, a cobalt iron tongue is 3 «· higher than an iron tongue, and in addition, a greater amplitude can be achieved in accordance with the higher saturation limit. Should the magnetization ^3> are used sierungskurven * To avoid nonlinear distortion only the straight part so that this success can not be achieved while maintaining the materials used so far for the tongue. Particularly suitable annealed cobalt iron has proven to 5o / ₀ is the ♦ ° to ° of pure iron and possible to 5o ° / ₀ of cobalt. The increase in amplitude compared to the materials commonly used up to now is almost 75%, and amplitudes of up to 60 μ can be cut without the natural frequency dropping below 6000 Hz. With this pen it is possible to fully control wax plates without the non-linear distortions caused by the magnetic oversaturation of the pen tongue, the natural frequency of the tongue being higher than with the previously known pens. The writing implements equipped with tongues made of cobalt iron are suitable for writing on wax sheets as well as other metallic or non-metallic writing media.

Infolge der Ausnutzung der obenerwähnten mechanischen und magnetischen Eigenschaften, die sich gegenseitig ergänzen, ist es möglich geworden, ein Schallaufzeichnungsgerät zu schaffen, das wesentlich besser ist als die bisher bekannten, dieser Art. Hinzu kommt, daß eine Kompensation der infolge des unteren Knickes der Magnetisierungskurve auftretenden Verzerrungen durch die f>s umgekehrt wie die Magnetisierungskurve verlaufende Abhängigkeit der Durchbiegung von der Belastung eintritt.As a result of the above mentioned mechanical and magnetic properties, which complement each other, it has become possible to use a sound recorder to create that is much better than the previously known, of this kind comes that a compensation of the distortions occurring as a result of the lower kink of the magnetization curve by the f> s inverse to the magnetization curve, the dependence of the deflection on the load occurs.

Claims

Claims: _yo

ι .Electromagnetic sound recorder with a firmly clamped oscillating tongue serving as an anchor, characterized in that the tongue is made of cobalt iron is made in its magnetic (saturation limit) and elastic Properties was tempered by a heat treatment.

2. Schallauf drawer according to claim 1, characterized in that the cobalt iron consists of 5θ ^Ό / ₀ as pure iron and 5o ° / "cobalt.

1 sheet of drawings