DE722827C

DE722827C - Electromechanical sound recorder or pickup

Info

Publication number: DE722827C
Application number: DEN39240D
Authority: DE
Inventors: Luitje Alons
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1936-03-12
Filing date: 1936-03-13
Publication date: 1942-07-22

Description

Elektromechanischer Tonaufzeichner oder Tonabnehmer Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromechanischen Tonaufzeichner oder insbesondere einen Tonabnehmer, bei dem wenigstens zwei Schwingungssysteme verschiedener Eigenschwingungszahl vorhanden sind, welche Schwingungssysteme elastisch miteinander gekoppelt sind.Electromechanical Sound Recorder or Pickup The Invention refers to an electromechanical sound recorder, or more particularly one Pickup with at least two vibration systems with different natural frequencies are available, which oscillation systems are elastically coupled with one another.

Solche Anordnungen sind als Tonaufzeichner bekannt; bei ihnen findet die Aufzeichnung mittels eines scheibenförmigen Ankers statt, auf welchem die als elastische Bänder ausgeführten Anker dreier verschiedener Schwingungssysteme aufmontiert sind. Demzufolge werden auch alle drei Systeme zu gleicher Zeit und mit derselben Periode schwingen. Wenn auch diese drei Systeme verschieden, d. h. mit verschiedener Amplitude, auf die verschiedenen Frequenzen ragieren können, so daß die Bevorzugung einer bestimmten Resonanzlage des Aufzeichners vermieden wird, so geschieht die Bewegung der Anker dieser Systeme trotz der elastischen Kopplung nicht unabhängig voneinander, und bei allen Frequenzen muß die ziemlich große Masse aller drei Anker bewegt werden, so daß nicht diejenigen Ergebnisse erzielt werden können, welche mit unabhängigen Systemen zu erhalten sind.Such arrangements are known as sound recorders; finds with them the recording takes place by means of a disc-shaped anchor on which the as Anchors made of elastic bands of three different vibration systems are mounted on it are. As a result, all three systems are also at the same time and with the same Period swing. Even if these three systems are different, i. H. with different Amplitude, can act on the different frequencies, giving preference a certain resonance position of the recorder is avoided, so happens Movement of the anchors of these systems is not independent despite the elastic coupling from each other, and at all frequencies there must be a fairly large mass of all three anchors are moved so that the results cannot be obtained which can be obtained with independent systems.

Ferner sind, auch für Tonabnehmer, Systeme mit mehreren Ankern verschiedener Eigenschwingungszahl bekannt, die jedoch infolge starrer Verbindung der Anker wie ein einziges Schwingungselement wirken.Furthermore, even for pickups, systems with several anchors are different Natural vibration number known, however, as a result of the rigid connection of the armature such as a single vibration element act.

Schließlich sind Membranlautsprecher bekannt, von denen die Membran an verschiedenen Stellen mit gesonderten Antriebsspulen versehen ist. Auch bei dieser Vorrichtung bewegen sich aber die verschiedenen Teile nicht unabhängig voneinander.Finally, membrane speakers are known, one of which is the membrane is provided with separate drive coils at various points. Even with this one However, the various parts of the device do not move independently of one another.

Bei den eingangs genannten Vorrichtungen wird nun nach der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß die mechanische Energieübertragung von einem Sch%vingungssystem tiefer Eigenschwingungszahl auf die Nadel durch ein Schwingungselement höherer Eigenschwingungszahl eines zweiten Systems über die elastische Kopplung derart erfolgt, daß die Schwingungen tieferer Frequenz bevorzugt übertragen werden, während einer Energieübertragung von einem Schwingungselement höherer Eigenschwingungszahl zu einem Schwingungselement niedrigerer Eigenschwingungszahl durch die im Verhältnis zur Elastizität der Kopplung große Trägheit des letztgenannten Schwingungselementes entgegengewirkt wird.In the case of the devices mentioned at the beginning, according to the invention the arrangement is made so that the mechanical energy transfer from a vibration system lower number of natural vibrations on the needle through a vibration element with higher natural number of vibrations a second system via the elastic coupling takes place in such a way that the vibrations lower frequency are preferentially transmitted during an energy transmission from a vibration element with a higher natural frequency to a vibration element lower natural frequency due to the ratio to the elasticity of the coupling great inertia of the last-mentioned vibration element is counteracted.

Der * Frequenzgang für verschiedene Frequenzgebiete kann durch diese erfindungsgemäße Anordnung also je ,nach Bedarf den jeweils besonderen Bedingungen angepaßt werden. So kann das Schw ingun.gsel.ement für die höheren Frequenzen mit einer so gering°n Masse ausgeführt sein, daß es den schnellen Schwingungen der höheren Frequenzen ein-Evandfrei folgen kann, während ein zweites Schwingungssystem mit größerer Masse mehr für tiefere Frequenzen geeignet ist; durch eine geeignete Ausgestaltung der Masse der Schwingungselemente für die niedrigen Frequenzen und deren Aufhängemittel sowie durch die elastische Kopplung kann dabei auch erreicht werden, daß der Anker mit kleinerer Masse nur bei den höheren Frequenzen in Schwingung versetzt wird, so daß also bei den höheren Frequenzen nur eine kleine Masse schwingt. Für die tieferen Frequenzen bildet die Kopplung praktisch eine starre Verbindung, so daß für dieses Frequenzgebiet das zusammengesetzte Schwingungssystem als ein ganzes schwingt. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung werden weiter unten dargelegt.The * frequency response for different frequency ranges can be determined by this According to the arrangement according to the invention, depending on requirements, the particular conditions in each case customized will. So the vibration element can be used for the higher Frequencies with such a small mass that it can cope with rapid oscillations One-Evand can follow the higher frequencies freely, while a second vibration system the larger the mass, it is more suitable for lower frequencies; through a suitable Design of the mass of the vibration elements for the low frequencies and their suspension means as well as the elastic coupling can also be achieved be that the armature with a smaller mass only vibrates at the higher frequencies is offset so that only a small mass oscillates at the higher frequencies. For the lower frequencies, the coupling practically forms a rigid connection, so that for this frequency range the composite oscillation system as a whole swings. Further advantages of the arrangement according to the invention will continue set out below.

In den Figuren wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.In the figures, the invention is illustrated using an exemplary embodiment explained in more detail.

In Fig. i sind einige Kurven dargestellt, aus denen die Wiedergabekurve eines Tonabnehmers gemäß der Erfindung erhalten wird. -Fig.2 und 3 zeigen eine Draufsicht bzw. einen Längsdurchschnitt einer einfachen Ausführungsform.In Fig. I some curves are shown that make up the reproduction curve a pickup according to the invention. -Fig.2 and 3 show a plan view or a longitudinal section of a simple embodiment.

Fig. 4. zeigt dieselbe Ausführungsform in perspektivischer Darstellung.Fig. 4 shows the same embodiment in perspective.

In Fig.5 ist ein Unterteil der Ausführungsform aus Fig.3 im Durchschnitt gezeichnet.In FIG. 5, a lower part of the embodiment from FIG. 3 is on average drawn.

Die mechanischen Schallaufzeichnungsgeräte, die für die Aufnahme von Schallplatten verwendet werden, weisen bekanntlich keine lineare Aufzeichnungscharakteristik auf. In dem Gebiete der tieferen Frequenzen, z. B. von 2o bis 25o Hertz, fällt die Charakteristik, die in dein Gebiete der höheren Frequeiizen ziemlich flach verläuft, stark ab, so daß die aufgezeichneten tieferen Frequenzen im Verhältnis zu den höheren eine geringere Amplitude aufweisen, was an sich den Vorteil mit sich bringt, daß die Aufzeichnung der niedrigeren Frequenzen bei der meist verwendeten sogenannten Seitenschrift konstanter Schnelle keinen unzulässig großen Raum auf der Schallplatte beansprucht. Dieser Frequenzgang macht sich jedoch bei der Wiederabe derartiger Aufzeichnung dadurch störend bemerkbar, daß bei Verwendung eines Tonabnehmers mit flacher Wiedergabecharakteristik die tieferen Frequenzen den höheren gegenüber mit zu geringer Lautstärke wiedergegeben werden.The mechanical sound recorders used for recording Records are used, are known to have no linear recording characteristics on. In the area of the lower frequencies, e.g. B. from 2o to 25o Hertz, the falls Characteristic that is fairly flat in your area of higher frequencies, strongly, so that the recorded lower frequencies in relation to the higher have a lower amplitude, which in itself has the advantage that the recording of the lower frequencies at the so-called most used Constant speed side writing does not have an inadmissibly large space on the record claimed. However, this frequency response becomes more similar when played back Recording noticeably disturbing that when using a pickup with flat reproduction characteristics with the lower frequencies compared to the higher the volume is too low.

In Fig. i ist eine Aufzeichnungskurve eines üblichen mechanischen Schreibers mit A bezeichnet. Wie aus der Zeichnung klar hervorgeht, ist ein Tonabnehmer, der eine flache Wiedergabecharakteristik aufweist, nicht imstande, den tieferen Frequenzbereich in den ursprünglichen Verhältnissen, wie sie bei der Aufnahme vorhanden waren, wiederzugeben. Wie durch die strichpunktierte Kurve ß angegeben wird, würde die Wiedergabe der tieferen Frequenzen eine erhebliche Verringerung der Intensität gegenüber der der höheren Frequenzen aufweisen.In Fig. I is a recording curve of a common mechanical With the letter A. As is clear from the drawing, a pickup is which has a flat reproduction characteristic, unable to reproduce the deeper one Frequency range in the original proportions as they were at the time of recording were to reproduce. As indicated by the dash-dotted curve β would The reproduction of the lower frequencies significantly reduces the intensity compared to that of the higher frequencies.

Die oben gekennzeichnete erfindungsgemäße Maßnahme gestattet es nun, z. B. zwei Schwingungssysteme derart auszuführen, daß die Charakteristik des Systems für die höheren Frequenzen im großen ganzen flach ausgebildet ist, während die Charakteristik des Systems für die tieferen Frequenzen eine Resonanzkurve C 'aufweist, die am Anfang des Gebietes dieser tieferen Frequenzen liegt. Hierdurch läßt sich eine Wiedergabecharakteristik erreichen, die in Fig. i gestrichelt dargestellt und mit D bezeichnet ist. Wie aus dem Verlauf der Kurve D ersichtlich ist, stellt diese Kurve praktisch eine gerade Linie dar. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, wenn der Anker für die höheren Frequenzen eine Resonanz in dem höheren Frequenzgebiete aufweist, diese Resonanz nicht völlig, sondern nur teilweise abzudämpfen. Bekanntlich fällt eine Kurve hinter einer Resonanzstelle ziemlich stark ab, so daß, wenn diese Resonanz in die Nähe von etwa 5ooo Hertz gelegt wird, die höheren, meistens als schädliche Geräusche in Erscheinung kommenden Frequenzen die Tonwiedergabe nicht nachteilig beeinflussen können.The measure according to the invention identified above now allows z. B. to perform two vibration systems in such a way that the characteristics of the system for the higher frequencies is on the whole flat, while the characteristic of the system for the lower frequencies has a resonance curve C ', which at the beginning of the range of these lower frequencies. This allows a reproduction characteristic Achieve, which is shown in Fig. i in dashed lines and denoted by D. How out the course of curve D can be seen, this curve is practically a straight one Line. In some cases it is advantageous if the anchor for the higher Frequencies has a resonance in the higher frequency ranges, this resonance not completely, but only partially dampened. As is well known, a curve falls behind a resonance point off quite strongly, so that when this resonance is close of about 5,000 Hertz, the higher, mostly as harmful noises occurring frequencies do not adversely affect the sound reproduction can.

An Hand der Fig.2 bis 5 soll das erfindungsgemäße Magnetsystem an einem Tonabnehmer des Freischwingungstyps näher beschrieben werden. Mit i sind zwei Polschuhe bezeichnet, zwischen denen durch einen perinanenten Hufmagneten 111 ein magnetisches Feld erregt wird.The magnet system according to the invention is intended to be based on FIGS a pickup of the free oscillation type will be described in more detail. With i there are two Pole shoes designated, between which by a permanent hoof magnet 111 a magnetic field is excited.

Die Polschuhe sind an der einen Seite mit zwei lceilförmigen Spitzen :2 und 3 ausgestaltet, so daß in dieser Weise zwei magnetische Luftspalte, nämlich zwischen den Spitzen 2 und zwischen den Spitzen 3, gebildet werden. Am anderen Ende ist jeder der Polschuhe mit nur einer Polspitze d. versehen. Zwischen- den Polspitzen 3 und 4 befindet sich der Anker 5, der für die Wiedergabe des niedrigen Frequenzgebietes bestimmt ist. Dieser Anker ist in zwei Trägern 6 aus nichtmagnetischem Stoff befestigt. Diese Träger weisen zwei Schwingungsachsen 7 auf, die in U-förmig gebogenen kupfernen Stützen 8 unter Zwischenlegung von Gummiblättern to gelagert sind. Die Lagerungsstützen 8 sind an ihren Enden senkrecht umgebogen und mittels der Schrauben 9 in den Polschuhen gelagert. Auf diese Weise wird die Lagerung des Ankers 5 gebildet.The pole pieces have two lceil-shaped tips on one side : 2 and 3 designed so that in this way two magnetic air gaps, namely between the tips 2 and between the tips 3 are formed. On the other end is each of the pole pieces with only one pole tip d. Mistake. Between the pole tips 3 and 4 is the armature 5, which is used for the reproduction of the low frequency range is determined. This anchor is fixed in two carriers 6 made of non-magnetic material. These carriers have two oscillation axes 7, which are bent in a U-shape copper Supports 8 are stored with the interposition of rubber sheets to. The positioning supports 8 are on their ends bent vertically and by means of the screws 9 stored in the pole pieces. In this way, the bearing of the armature 5 is formed.

Die zu diesem Anker 5 gehörige Spule 16 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen zwischen den Polschuhen festgeklemmt. Sie kann abeY zur Vergrößerung der Ankermasse auch fest auf den Anker selbst angeordnet sein.The coil 16 belonging to this armature 5 is in the illustrated embodiments clamped between the pole pieces. You can abeY to increase the anchor mass also be firmly arranged on the anchor itself.

Die beide Träger 6 sind nach einer Seite über den Anker-5 hinaus verlängert und tragen die Büchse 1q.. In dieser Büchse ist der Anker i i für die Wiedergabe der höheren Frequenzen um den Zapfen 12 drehbar angeordnet. Die nachgiebige Kopplung zwischen diesem Anker i i und* dem erstgenannten Anker 5 wird durch den nachgiebigen, dämpfenden Stoff 13, z. B. Gummi, erhalten, welcher den Anker ii ganz umschließt und von der Büchse 14 festgehalten wird. Die Büchse 14. dient ebenfalls zur Halterung der Spule 15, welche die Wechselströme für den Anker i i führt.The two carriers 6 are extended to one side beyond the anchor 5 and carry the sleeve 1q .. In this sleeve is the anchor i i for playback the higher frequencies around the pin 12 rotatably arranged. The compliant coupling between this anchor i i and * the first-mentioned anchor 5 is provided by the flexible, cushioning material 13, e.g. B. rubber obtained, which completely encloses the armature ii and is held by the sleeve 14. The sleeve 14 also serves as a holder the coil 15, which carries the alternating currents for the armature i i.

Das eine Schwingungselement, das für das niedrige Frequenzgebiet dient, besteht aus dem Anker 5, den an diesem Anker starr befestigten Trägern 6, der Büchse 1q. mit der Spule 15 und .dem Anker i i, der für die niedrigeren Frequenzen praktisch mit diesem System eine Einheit bildet, wozu dann gegebenenfalls noch die Spule 16 hinzukommt, wenn diese auf dem Anker 5 angeordnet ist. Diese große Masse des beweglichen Systems sowie die geringe Steifigkeit der Einklemmung verursachen eine niedrige Grundresonanz des Schwingungselementes für .das niedrige Frequenzgebiet. Z"#veclunäßig soll diese Grundresonanz am Anfang des Gebietes der tieferen Frequenzen liegen, z. B. bei etwa 3o Hertz.The one vibration element that is used for the low frequency range, consists of the armature 5, the carriers 6 rigidly attached to this armature, the bushing 1q. with the coil 15 and .dem armature i i, which is practical for the lower frequencies forms a unit with this system, including the coil 16 if necessary added when this is arranged on the armature 5. This large mass of the movable System and the low stiffness of the entrapment cause a low Basic resonance of the vibration element for the low frequency range. Z "# veclunal this basic resonance should be at the beginning of the area of the lower frequencies, z. B. at about 3o Hertz.

Das Schwingungselement für das höhere Frequenzgebiet besteht nur aus dem Anker i i, der in dem die niedrige Eigenschwingung aufweisenden System um den Zapfen 12 drehbar gelagert ist. Dieser Anker dient zugleich als Nadelhalter für das ganze schwingende System. Dazu sind im Anker zwei Bohrungen vorgesehen, von denen die eine zur Aufnahme der Nadel 17, die andere als Gewindegang für die Befestigungsschraube 18 der Nadel dient. Die höheren Frequenzen treiben nur den Anker i i an, der die kleinere Masse aufweist, und erregen also nur die Spule 15. Bei niedrigeren Frequenzen schwingt das ganze System, so.daß dann in beiden Spulen 15 und 16 Wechselspannungen erregt werden.The vibration element for the higher frequency range only consists of the armature i i, which in the system exhibiting the low natural oscillation around the Pin 12 is rotatably mounted. This anchor also serves as a needle holder for the whole vibrating system. For this purpose, two holes are provided in the anchor, from one for receiving the needle 17, the other as a thread for the fastening screw 18 the needle is used. The higher frequencies only drive the armature i i, which the Has smaller mass, and so only excite the coil 15. At lower frequencies the whole system oscillates, so that there are alternating voltages in both coils 15 and 16 get excited.

Obwohl in dem Ausführungsbeispiel zwei Polschuhe und ein besonderer Permanentmagnet gezeichnet sind, ist die Erfindung in keiner Weise darauf beschränkt. So ist es ebenfalls möglich, für die Polschuhe i kleine permanente Magnete von der gleichen Form zu verwenden, so daß hierdurch noch eine große Raumersparnis erreicht wird.Although in the embodiment two pole pieces and a special one Permanent magnet are drawn, the invention is in no way limited thereto. So it is also possible for the pole pieces i to use small permanent magnets from the to use the same shape, so that this still saves a lot of space will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electromechanical sound recorder or in particular Pickup with at least two vibration systems with different natural frequencies and vibrating elements elastically coupled to one another are present, thereby characterized in that the mechanical energy transfer from a vibration system Lower natural frequency of vibration on the needle due to a higher vibration element Natural frequency of a second system takes place via the flexible coupling in such a way that that the vibrations of lower frequency are preferentially transmitted during a Energy transfer from a vibration element to a higher natural frequency a vibration element with a lower natural frequency in relation to the The elasticity of the coupling counteracts great inertia.

2. Electromagnetic sound recorder or consumer according to claim i, characterized in that it has the highest natural frequency the various vibration systems exhibiting anchors as a needle holder .serves.

3. Electromagnetic recorder or pick-up according to claim 1 or 2, characterized in that that the armature exhibiting the higher natural oscillation by means of an axis in the oscillation system with the next lower natural oscillation is rotatably mounted. q ..

An electromagnetic recorder or pickup according to claim 2 or 3, characterized in that when only two vibration systems are used the oscillation system with the lower natural oscillation has a resonance, the sound frequencies to be reproduced at the beginning of the area of the lower, e.g. B. at approximately. 3o Hertz, lies.

5. Electromagnetic recorder or pickup according to claim z, 3, or q., characterized in that the system with the lower natural frequency belonging current coil is arranged so firmly on the pole pieces that they the associated Surrounds anchor.

6. Electromagnetic recorder or pickup according to one of the claims 2, 3, q. or 5, characterized in that the current coil of the oscillation system with the higher natural oscillation fixed to the anchor system with the lower natural oscillation connected is.

7. Electromagnetic sound recorder or recorder after a of the preceding claims, characterized in that only a single permanent Magnet is provided for all Schwingungssvcteme.