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Kristalltonabnehmer, insbesondere für Schallplatten Kristalltonabnehmer,
bei denen das zumeist aus einer Kristalldoppelplatte bestehende Kristallsystem als
einfacher ßieger oder als Sattelbieger beansprucht wird, sind bekannt. Diese bekannten
Systeme besizten jedoch einen von der Frequenz stark abhängigen und gegebenenfalls
mit Resonanzen behafteten Empfindlichkeitsverlauf, so daß sie trotz ihrer spannungsmäßigen
Überlegenheit gegenüber den elektromagnetischen Systemen den gestellten Ansprüchen
noch nicht genügen.
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Inzwischen ist zur Verbesserung der Frequenzkurve eines Kristalltonabnehmers
ein Vorschlag gemacht worden, der die Kombination dreier Merkmale beinhaltet. Als
erstes wird danach eine starre Befestigung einer Dauernadel am beweglichen Ende
des Biegersystems, als zweites eine nachgiebige Lagerung des anderen Endes und als
drittes die Ausfüllung des Raumes zwischen Biegersystem und der Fassung wenigstens
zu einem Teil mit einem pastenartigen Körper vorgeschlagen. Dieses Tonabnehmersystem
zeigt zwar eine Frequenzkurve, die frei ist von Resonanzstellen, sie hat aber im
ganzen in Betracht kommenden Tonbereich einen von tiefen zu hohen Tönen gleichmäßig
abfallenden Empfindlichkeitsverlauf.
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Da die üblichen Schallplatten von der tiefsten Frequenz bis etwa 25o
Hz ,mit konstanter Amplitude, oberhalb von 25o Hz mit konstanter Geschwindigkeit
geschnitten sind, muß ein Tonabnehmer zur Wiedergabe derartiger Platten bis 25o
Hz einen Frequenzgang
haben, Frequenzen oberhalb von 25o Hz müssen jedoch mit einer konstanten Empfindlichkeit
wiedergegeben werden. Dabei wird mit w die Kreisfrequenz bezeichnet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Kristalltonabnehmer, bei dem das
Kristallsystem auf Biegung oder Torsion beansprucht wird, vorgeschlagen, bei dem
gemäß der Erfindung das Kristallsystem zwischen zwei die Drehachse festlegende
Streifen
aus elastischem Werkstoff eingespannt ist und das für die Torsion oder Biegung des
Kristallsystems erforderliche Gegenlager durch Einfügung von teils elastischen,
teils pastenartigen Körpern derartig ausgebildet wird, daß eine für den oben beschriebenen
üblichen Schnitt des Aufzeichnungsträgers etwa gleichbleibende Empfindlichkeit über
den gesamten zu übertragenden Frequenzbereich erzielt wird. Dieses zweite '.Merkmal
erfüllt die eingangs gestellte Bedingung, nämlich die Wiedergabe der tiefen Frequenzen
bis 25o Hz mit einem Frequenzgang
und die Wiedergabe der Frequenzen oberhalb von 250 Hz mit einer konstanten
Empfindlichkeit. Der Frequenzgang
wird dabei durch die elastischen, die konstante Empfindlichkeit oberhalb 25o Hz
durch die pastenartigen, in das Gegenlager eingefügten Körper erreicht.
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Bei einem auf Torsion beanspruchten Kristallsystem empfiehlt es sich,
die Streifen entlang einer das Kristallsystem symmetrisch teilenden Mittellinie
anzubringen, beispielsweise aufzukleben und die teils elastischen, teils pastenartigen
Körper symmetrisch zu diesen Streifen an der einem vorgesehenen Nadelträger entgegengesetzten
Seite des Kristallsystems anzuordnen. Zur Vereinfachung der Fertigung kann man dann
die Streifen und die für das Gegenlager vorgesehenen elastischen Körper zu T-förmig
ausgebildeten Stücken vereinigen.
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Als pastenarti.ger Körper kommt im allgemeinen eine Siliciumverbindung
von vaselineartiger Beschaffenheit in Frage.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; ist in der Zeichnung dargestellt.
Zusätzlich zu den längs der Torsionsachse vorgesehenen Streifen aus elastischem
Werkstoff ist bei diesem Ausführungsbeispiel noch ein Zapfen vorgesehen, der einen
Teil der Torsionsachse bildet.
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Die Abb. i und 2 stellen die beiden Hälften des aufgeklappten Gehäuses,
das auch als Kapsel bezeichnet werden kann, dar. Die in Abb. i dargestellte Kapselhälfte
enthält noch das Kristallsvsteni, während aus Al-A). 2 nur die in der Kapsel vorgesehenen
Vertiefungen zur Zentrierung des Kristallsystems zu sehen sind. Abb. 3 stellt in
p-erspektivischer Ansicht das Kristallsystem mit dein U-förmig ausgebildeten Nadelträger
und den T-förmi@geii Stücken zur Lagerung des Sy-stexns dar.
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In dem Gehäuseteil i ist das Kristalls)#stem 3 (,ingezeichnet, das
an seinem unteren Ende einz2n U-förmig ausgebildeten Nadelträger 4 mit dem Drehzapfen
5 trägt. In einem Ausleger 6 des Nadelträgers 4 ist die Dauernadel j eingesetzt.
Der !)relizapfen 5 des U-förmigen Nadelträgers ist unter Zwischenfügung eines Gummiringes
in eine entsprechende Bohrung des Gehäuses 1, 2 ein-"=ebettet. In axialer Verlängerung
'des Drehzapfens 5 sind zu beiden Seiten de: Kristallsystems T-förmige Stücke aus
elastischem Werkstoff auf das Kristallsystem aufgesetzt. Die Torsionsachse des Systems
ist gegeben einerseits durch den Achsstummel 5 und die vertikalen Streifen 8 der
T-Stücke. Der horizontale Balken 9 der T-Stücke stellt die E inspannstelle für das
Kristallsystem dar. Die seitliche Ausdehnung dieser Querstücke wird entsprechend
dem gewünschten I# requenzgang gewählt. Es empfiehlt sich dabei, zumindest jene
Stellen der Kapsel, an denen die horizontal liegenden Balken der T-Stücke aufhören.
finit einem pastenartigen Körper auszufüllen. In :elil>. i sind diese pastenartigen
Körper mit 12 und 13 bezeichiiet, die einerseits frequen.zabhängige Rückstellkräfte
erzeugen, und die andererseits zur Dämpfung unerwünschter Resonanzen beitragen.
Zur Dämpfung der Nadelträgerresonanz, die sich als Überhöhung bei etwa 6ooo Hz auswirkt,
wird auch zwischen Nadelträger und Kapselgehäuse eine geringfügige Menge eines derartigen
patenförmigen Stoffes gefüllt. Dieser lZaum ist iii Abb. 2 mit 1 r bezeichnet.
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Die Wirkungsweise der Erfindung, die es ermöglicht, einen Kristalltonabnehmer
mit nahezu konstantem Frequenzgang herzustellen, sei im folgenden an Hand von zwei
Extremen erläutert. Durch den Achsstummel 5 und durch die Teile 8 der T-förmigen
Stücke erhält das Kristallsystem eine definierte Torsionsachse. Wird das obere Ende
des Kristallsystems, das dein Nadelträger gegenüberliegt, fest eingespannt, so wäre
die abgegebene Spannung dem Verdrehungswinkel des Kristalls, d. h. also der Amplitude
der Nadelspitze proportional. Da die üblichen Schallplatten zumindest für Frequenzen
oberhalb 2,50 Hz mit _z#,mplituden proportional
geschnitten sind, so würde man auch für die Tonabnehmerspaniiung den Frequenzgang
. erhalten., Würde der obere Rand des Kristalls nicht eingespannt, so würde sich
lrei langsamen Schwingungen das ganze Kristallsystem uni die Torsionsachs@# drehen.
Das Kristallsystem würde in sich nicht verdreht und gäbe infolgedessen keine Spannung
ab. Bei hohen Frequenzen kann <las obere Ende des Kristallsystems infolge seiner
trägen Masse d:ii schnellen Bewegungen nicht mehr folgen, es bleibt daher gegenüber
dem unteren Fnde zurück. Bei der Torsionseigenresonanz
bleibt es sogar in Ruhe. Je mehr das obere Ende gegenüber dem unteren zurückbleibt,
um so größer ist die Verdrehung des Kristalls und damit die abgegebene Spannung,
letztere steigt also mit der Frequenz an. Im Resonanzfall ist die Spanining ebenso
groß wie bei einem eingeklemmten Kristall. Oberhalb der Eigenresonanz ist <las
S\-stein niassengehemint. 1# s gibt immer noch Spannungen ab, aber -,N eniger als
in der Eigenresonanz.
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Daraus ist zu ersehen, daß das Ziel, bei dem üblichen Plattenschnitt
gleichbleibende Empfindlichkeit des Tonabnehmers über einen großen Frequenzbereich
zu erhalten, sich weder mit der festen noch mit einer lockeren Lagerung des Kristalls
erreichen läßt. Nur durch entsprechende Ausbildung
dieser Lagerung
kann die Empfindlichkeit der Wiedergabe für hohe und tiefe Frequenzen gleich gemacht
werden. Das dafür notwendige Mittel ist die Einfügung der teile elastischen, teils
plastenartigen Körper in das Gegenlager für das Kristallsyst-eni. Außerdem sind
die Weichheit und die Stärke der elastischen Körper für den Frequenzgang von Bedeutung.
Schließlich ist die Beeinflussung des Frequenzganges eines derartigen Tonabnehmers
noch möglich durch Wahl der Menge und der Stellen, an denen die bereits erwähnte
vaselineartige Paste in die Kapsel eingebracht wird. Solche Pasten, deren hier interessierende
Eigenschaften eine Temperaturunabhängigkeit aufweisen; wirken physikalisch derart,
daß sie sich bei langsamer Bewegung wegdrücken lassen, bei schnellen Bewegungen
jedoch nicht. Sie ergeben also eine dynamische Rückstellkraft.