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Verfahren zur Prüfung und Untersuchung von Tonabnehmern Die Prüfung
und Untersuchung von Tonabnehmern verschiedener Konstruktion erfolgte bisher mit
Hilfe von Meßschallplatten. Derartige Platten werden meistens mit Tönen verschiedener
fester Frequenz mit gleicher Geschwindigkeitsamplitude besprochen. Durch Messung
der von dem Tonabnehmer abgegebenen Spannung kann dann die Empfindlichkeit des Tonabnehmers
bei der gegebenen Frequenz bestimmt werden.
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Dieses Verfahren ist unvollkommen: Einmal ist man nur auf die auf
der Platte vorhandenen Frequenzen angewiesen, wenn man nicht die Drehgeschwindigkeit
der Platte in einem großen Bereich ändern will. Dabei ändert sich aber auch die
Geschwindigkeitsamplitude, die proportional Amplitude mal Frequenz ist. Ferner tritt
bei den zu untersuchenden Tonabnehmern oft eine scharfe Resonanzlage auf, die gerade
bei einer Frequenz außerhalb der Plattenfrequenzen liegt und deshalb leicht übersehen
werden kann. In diesem Fall kann man die Amplitude für eine gegebene Frequenz nicht
auf einen beliebigen Wert einstellen, also die Geschwindigkeitsamplitude nicht beliebig
ändern. Das ist aber zur Untersuchung der Amplitudenabhängigkeit bei gegebener Frequenz
notwendig. Schließlich muß bei länger dauernden Untersuchungen der Tonabnehmer beim
Ablauf der Platte wiederholt umgesetzt werden.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile wird zur Prüfung und Untersuchung
von elektrischen oder
mechanischen Tonabnehmern erfindungsgemäß
vorgeschlagen, die Nadel des Tonabnehmers mit einem besonderen schwingfähigen System,
insbesondere einem translatorisch bewegten Körper zu verbinden, der die Nadel zu
den gleichen Schwingungen veranlaßt, wie die Schallplatte.
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Das neue Verfahren erlaubt eine sehr eingehende und verfeinerte Prüfung,
die sich auch weitgehend automatisieren läßt. Das Schwingsystem wird durch elektrische
oder magnetische Kräfte bewegt.
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Die grundsätzliche Arbeitsweise der neuen Prüfeinrichtung wird im
folgenden an Hand des in der Abb. i dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.
Die Nadel E des zu untersuchenden Tonabnehmers D wird durch das schwingende
System H
bewegt, das beispielsweise als ein elektromagnetisches System etwa
nach Art eines Lautsprecherantriebes ausgeführt ist. Der permanente Magnet NS ist
mit dem Weicheisenkern K verbunden, der durch die Spule 1'l1 mit Tonfrequenzstrom
erregt wird. Der Anker L schwingt und überträgt seine Bewegungen auf den Stab T,
der sich nun in horizontaler Richtung bewegt. In diesem Stab befindet sich eine
Rille R von der Breite und Tiefe der Rille einer Schallplatte. In diese Rille wird
die Nadel E eingesetzt und bei den Schwingungen des Stabes mitgenommen. Durch Anordnung
einer besonderen Führung F, die in der Abb. nur schematisch angedeutet ist, wird
dafür gesorgt, daß die Bewegungen des Stabes T ohne Verschiebungen in der Höhe oder
nach der Seite erfolgen. Dann führt, wie es auch Versuche zeigen, die Nadel Schwingungen
aus, die weitgehend mit den durch eine Platte hervorgerufenen Schwingungen übereinstimmen.
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Die Spule M des Schwingungssystems H wird von einem
Tongenerator G, z. B. einem Schwebungssummer, gespeist. Die zugeführte Spannung
wird durch das Potentiometer P eingestellt und mit dem Voltmeter V, gemessen. Durch
diese Spannung wird die Amplitude der Nadelschwingung verändert.
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Die Messung der Amplitude kann elektrisch oder mechanisch erfolgen.
In demgezeigten Ausführungsbeispiel wird durch eine Hebelübertragung Q in bekannter
Weise ein Spiegel 7 bewegt, durch den ein Lichtstrahl mehr oder weniger abgelenkt
wird. Aus der Ablenkung wird die Amplitude ermittelt.
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Es können aber auch magnetische oder elektrische Mittel zur Messung
der Amplitude benutzt werden, beispielsweise die Änderung der Kapazität eines Kondensators.
Eine solche Messanordnung ist in Abb. 2 dargestellt. Eine Platte des Kondensators
C ist mit dem Stab T verbunden, während die andere Platte fest angeordnet ist. Die
Messung der Kapazitätsänderung erfolgt beispielsweise durch den Wechselstrom im
Kreise einer Batterie oder in einer Brückenschaltung usw.
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Die Amplitude der Nadelschwingung des Tonabnehmers wird durch die
Messung der erzeugten Spannung mit dem Voltmeter V2 über den Verstärker B festgestellt,
vergleiche Abb. i.
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An Stelle des Systems H kann auch eine Anordnung nach Art der elektrodynamischen
Lautsprecher verwendet werden, bei dem eine im konstanten magnetischen Felde bewegliche
Spule dazu dient, die Nadel in Schwingungen zu versetzen.
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Man kann die Erregung der Schwingungen auch mit Hilfe eines elektrischen
Wechselfeldes durchführen, indem an Stelle des Systems H eine nach Art eines Kondensatorlautsprechers
ausgebildete Anordnung tritt, deren bewegliche Platte die Schwingungen auf die Nadel
überträgt.
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Die Anordnung kann auch für die Prüfung von mechanischen Tonabnehmern
mit den dazugehörigen Trichtern benutzt werden. Es wird in bekannter Weise die erzeugte
Druckamplitude, beispielsweise mit einem Kondensatormikrofon, gemessen. Um Interferenzen
zu vermeiden, benutzt man zur Erregung des schwingenden Systems einen Tongenerator
mit periodisch etwas schwankender Frequenz, einen sogenannten Heulsummer.
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Zur Vereinfachung der :Messungen ist es manchmal zweckmäßig, bei Änderung
der Frequenz die Amplitude des schwingenden Systems automatisch so einzustellen,
daß das Produkt Frequenz X Amplitude = Geschwindigkeitsamplitude konstant bleibt.
Dieses kann durch automatische Regelung der Spannung des Tonfrequenzgenerators erfolgen
oder durch besondere Entzerrungsschaltungen geschehen.
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Man kann die Anordnung auch für eine Darstellung der Frequenzkurve
des Tonabnehmers mittels eines schreibenden Instruments oder Oszillographen benutzen.
In diesem Fall wird die Kippvorrichtung so geschaltet, daß durch die Kippspannung
die Frequenz des Tongenerators kontinuierlich geändert wird.
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Das Verfahren kann auch zur Untersuchung von Schreibanordnungen für
Rillenschrift benutzt werden, indem es einfach umgekehrt wird. In diesem Fall wird
durch die schwingende Nadel des Schreibsystems der Stab T in Bewegung gebracht und
die Amplitude seiner Ausschläge durch die in der Spule M induzierte Spannung gemessen.
Natürlich können auch hier Anordnungen benutzt werden, die mit dem elektrischen
Feld nach Art eines Kondensatormikrofons arbeiten.