DK149680B - Magnetodynamisk quadrofonisk grammofon-pick-up - Google Patents

Description

1 149680

Opfindelsen omhandler en magnetodynamisk grammofon-pick-up til gengivelse af fire særskilte lydkanaler eller konventionelle stereofoniske og monofoniske grammofonplader og af den i krav l's indledning angivne art.

Stereofoniske- grammofon-pick-up'er er udformet til at opretholde en virksom adskillelse af størrelsesordenen 20-30 dB imellem de to udgangskanaler over hele det hørlige spektrum imellem 15-20 Hz og 20 kHz. Over den øverste hørefrekvensgrænse falder afskillel-sesevnen imellem kanalerne markant, og i visse tilfælde kan krydstalesignalet imellem kanalerne overstige det direkte udgangssignal af kanalen. Hidtil er dette fænomen blevet betragtet som uvæsent- 149680 2 ligt, fordi det optræder ved frekvenser på over 20 kHz og derfor ikke indvirker på udgangssignalet af stereofoniske højttalere.

Efterhånden er quadrofoniske eller fire kanals grammofonplader og aflytningsanlæg dukket op og blevet almindeligt udbredt. De fire kanaler opnås fra grammofonpladen ved at forsyne hver af de konventionelle stereofoniske kanaler med en anden kanal bestående af en 30 kHz frekvensmoduleret bærebølge. De konventionelle amplitudemodulerede kanalsignaler tilføres igennem en første stereoforstærker til at drive et første sæt højttalere, medens de frekvensmodulerede signaler demoduleres og derefter føres igennem en anden stereoforstærker til at drive et andet sæt højttalere.

Da den tredje og den fjerde kanal af de quadrofoniske anlæg udledes fra en 30 kHz-bærebølge, forstås det, at en lydgengiver egnet til anvendelse i et quadrofonisk anlæg må opretholde en passende kanaladskillelse igennem både det amplitudemodulerede bånd og det frekvensmodulerede bånd af fire kanals grammofonpladerne. Dette kræver et tonehoved, som kan tilvejebringe en acceptabel kanaladskillelse og naturtro gengivelse over et frekvensområde imellem ca. 15 Hz og 50 kHz.

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en grammofon-pickup af den indledningsvis angivne art, der kan opretholde en passende kanaladskillelse igennem både det konventionelle stereofoniske bånd og det 30 kHz frekvensmodulerede bånd.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en udformning af den i krav l's kendetegnende del angivne art, hvor de to kernelasker adskilles af hvirvelstrømsskærmen, der er elektrisk ledende og i elektrisk kontakt med partier af begge magnetiske kredsløb, så at krydstale ved højere frekvenser forhindres. Den elektrisk ledende skærm virker som en hvirvelstrømsskærm imod alle eksterne spredningsfelter.

149680 3

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor fig. 1 er en perspektivisk afbildning af en magnetodynamisk gram-mofon-pick-up ifølge opfindelsen, fig. 2 en udtrukket perspektivisk afbildning, der viser de forskellige dele af den på fig. 1 viste pick-up, fig. 3 et længdesnit igennem de formstøbte kropdele af formstof i sammenmonteret stand, fig. 4 et tværsnit langs linien 4-4 på fig. 3, fig. 5 et tværsnit langs linien 5-5 på fig. 3, og fig. 6 et længdesnit langs linien 6-6 på fig. 3.

Fig. 1 viser et tonehoved 10 ifølge opfindelsen sammen med et udskifteligt bevægeligt ankersystem 12 anbragt i stilling ved den forreste ende af tonehovedet. Ankersysternet 12 er almindeligvis af den type, der er beskrevet i USA-patentskrift nr. 3 546 399.

Ankersysternet 12 omfatter en nålekrystal 14 og et anker, der reagerer mekanisk på bølger i en grammofomplades rillevægge. Det kan være nødvendigt at ændre udformningen af nålespidsen til korrekt sporing af både AM- og FM-signalerne i firekanals rillerne.

Tonehovedkroppen omfatter et transoranlæg, som beskrives nærmere nedenfor, og som reagerer elektrisk og magnetisk på bevægelsen af ankersystemet til at frembringe et fire kanals udgangssignal, som udledes igennem stikben 16, 18, 20 og 22 til de tilhørende forforstærkere i fire kanals anlægget. Transoranlægget rummes i et hus 24, der består af et højpermeabelt materiale og tjener til at omslutte transorerne og beskytte dem imod parasitsignaler.

En konsol 26 fastgjort til toppen af huset 24 danner et organ til at fastgøre tonehovedet til en pick-up-arm.

149680 4

Som vist på fig. 2 består tonehovedkroppen principielt af to formstøbte formstofdele 28 og 30, som hver især er forsynet med sam-mengribningsorganer 32, hvormed kropsdelene kan indklinkes på hinanden og danne en tætsluttet opbygning. I denne forbindelse omfatter den første formstøbte kropdel 28 en platform 33 med huller 34 og 36, igennem hvilke der strækker sig venstre kanals og højre kanals kerneorganer henholdsvis 38 og 40 fra neden. Kerneorganerne 38 og 40 består af et højpermeabelt materiale og afsluttes med .venstre kanals og højre kanals polsko henholdsvis 42 og 44. Platformen 33 rummer også huller 46 og 48, igennem hvilke der strækker sig et andet sæt af venstre kanals og højre kanals kerneorganer henholdsvis 50 og 52 fra neden. Kerneorganerne 50 og 52, der også består af et højpermeabelt materiale, afsluttes med polsko henholdsvis 54 og 56.

Spændingsgenererende spoler 58 og 60 med viklinger henholdsvis 66 og 68 er anbragt over det parti af kerneorganerne henholdsvis 38 og 40, der rager op over platformen 33· På tilsvarende måde er der anbragt spændingsgenererende spoler 62 og 64 med viklinger henholdsvis 70 og 72 over de partier af kerneorganerne henholdsvis 50 og 52, der rager op over platformen 33. I denne henseende bidrager en tynd umagnetisk plade 74 med paasende øjer 76 til optagelse af stammedelene af kerneorganerne 38, 40, 50 og 52 til at fastholde kernerne og spolerne i stilling under montagen.

En første lask 78 af et højpermeabelt materiale afslutter den venstre kanals magnetiske kredsopbygning som beskrevet nedenfor, og på lignende måde afslutter en anden lask 80 af samme materiale den anden magnetiske kredsopbygning. I denne henseende omfatter lasken 78 et fladt, i det væsentlige Z-formet grundstykke 82 med nedhængende ben 84 og 86. På lignende måde omfatter lasken 80 et i det væsentlige omvendt Z-formet grundstykke 88 med nedhængende ben 90 og 92.

Tonehovedet omfatter endvidere en elastisk metallask 94, der tjener dels til at jordforbinde de indvendige metaldele af tonehovedet med den indvendige overflade af huset 24 og dels som hvirvel 149680 5 strømsskærm som beskrevet nedenfor. Lasken 94 består af et elektrisk ledende umagnetisk elastisk materiale, såsom kobber. Lasken 94 er ombukket således, at den afgrænser en bunddel 96 og en topdel 98. Den plane udformning af bunddelen 96 er således, at den kan passere igennem de modstående ben 84 og 86 af kernelasken 78 og benene 90 og 92 af kernelasken 80. Det bemærkes endvidere, at et indvendigt parti 100 af topdelen 98 er hængslet ud i ét med og strækker sig nedad fra topdelen til dannelse af en elastisk tunge.

Et afsluttende element i tonehovedopbygningen er en permanent magnet 102, som er fastklæbet i stilling inden i en reces 104 ved frontenden af den formstøbte kropdel 30. Magneten 102 omfatter et halvcirkulært indsnit 106 ved grundlinien, beliggende i flugt med en åbning 108, der strækker sig igennem kropdelen 30 og derved giver adgang for ankeret i det bevægelige system til mellemrummet imellem polskoene i den monterede pick-up.

Den monterede pick-up er vist på fig. 3, 4 og 5. Som tidligere nævnt passerer kernen 38 opad igennem åbningen 34 i platformen 33 til at optage spolen 58 for viklingen 66. I denne henseende bemærkes, at spolen 58 har en i det væsentlige rektangulær åbning 110, som foruden at optage stammepartiet af kernen 38 også er tilstrækkelig bred til at optage benet 84 af lasken 78. Åbningen 110 er således, at den opretholder benet 84 og stammedelen af kernen 38 i tætsluttet indbyrdes anlæg som vist på fig. 4. På tilsvarende måde fastholdes stammedelen af kernen 40 i tætsluttende indbyrdes anlæg imod benet 90 af kemelasken 80 af en åbning 112 i spolen 60 for viklingen 68. På fig. 5 bemærkes, at stammedelen af kemeorganet 52 holdes i tætsluttet anlæg imod benet 92 af lasken 80 af de partier af spolen 64, der afgrænser en åbning 114. På tilsvarende måde holdes stammedelen af kerneorganet 50 i tætsluttet anlæg imod benet 86 af kernelasken 78 af en åbning 116 i spolen 62.

Som vist på fig. 5 danner polskoene 42, 44, 54 og 56 et firkantet bundt med de to venstre kanals polsko 42 og 54 beliggende modsat hinanden og indskudt imellem de to højre kanals polsko 44 og 56, som også ligger modsat hinanden. De to venstre kanals polsko 42 149680 6 og 54 danner således terminaler for et første magnetisk kredsløb, der omfatter polskoen 42, stammen af kernen 38, kernelaskbenet 84, kernelaskgrundstykket 82, kernelaskbenet 86, stammen af kernen 50 med afslutning i den anden polsko 54. På tilsvarende måde omfatter det andet magnetiske kredsløb polskoen 44, stammen af kernen 40, kernelaskbenet 90, kernelaskgrundstykket 88, kernelaskbenet 92, stammen af kernen 52 med afslutning i polskoen 56. Som nævnt består elementerne af begge de magnetiske kredsløb af et højpermeabelt materiale, såsom en legering af jern og nikkel, eller af jern, nikkel og aluminium.

Som vist på fig. 4 og 5 adskiller bundpartiet 96 af den jord-forbindende lask 94 grundstykkerne 82 og 88 af kernelaskerne henholdsvis 78 og 88 og virker herved som hvirvelstrømsskærm, medens toppartiet 98 af lasken 94 indgriber med den indvendige del af huset 24 og derved jordforbinder viklingerne med huset. I denne forbindelse bemærkes det, at det nedadragende parti 100 af lasken 94 indgriber med topfladen af grundstykket 82. Elasticiteten af lasken 94 tilvejebringer en solid forbindelse imellem de forskellige dele.

Kraftliniestrømmen til de magnetiske kredsløb tilvejebringes ved hjælp af et ankersystem 12, der som nævnt er nærmere beskrevet i USA-patentskrift nr. 3 546 399· Her er det tilstrækkeligt at nævne, at ankersystemet 12 som vist på fig. 3 omfatter et rørformet hylster 118 af et umagnetisk materiale , såsom aluminium eller kobber, understøttet af et formstofhus 120, der sammengriber med frontsiden af huset 24 som vist på fig. 1. Et bevægeligt jeman-ker 122 er monteret på langs inden i rørhylsteret 118 og forbundet med en nål 14 igennem et rør 124, bestående af et let umagnetisk materiale. I denne henseende er et egnet afstandsgivende og dæmpende organ, såsom en ring 126 af kautsjuk, syntetisk gummi eller et andet fleksibelt materiale, anbragt ved den forreste ende af ankeret 122 og indgriber med inderfladen af rørhylsteret 118, så hele det bevægelige system indbefattet nålen, nålerøret og det bevægelige jemanker kan svinge i overensstemmelse med de nålefølgende modulationer i grammofonpladens rillevægge.

149680 7

Det bemærkes, at ringen 126 er beliggende ved den nederste ende af magneten 102, så den relative stilling af ankeret og magneten forbliver konstant og magnetiseringsgraden af ankeret ikke varierer med ankerets bevægelser, da der ingen indbyrdes forbindelse er imellem ankeret og magneten ved stedet for den magnetiske kobling imellem ankeret og den permanente magnet. Det bevægelige ankersystem afsluttes i en forbindelsestråd 128 af et umagnetisk fjedrende metal, der strækker sig imellem det nederste bageste parti af rørhylsteret 118 og hen til den forreste ende af ankeret 122.

Det første magnetiske kredsløb afgrænser en strømlinievej for de venstre udgangskanaler og det andet magnetiske kredsløb en strømlinievej for de højre udgangskanaler af tonehovedet. Det bemærkes, at hvirvelstrømsskærmen som afgrænset af partiet 96 af lasken 94 adskiller de to magnetiske kredsløb. Det har vist sig, at hvirvelstrømsskærmen tilvejebringer en ekstra højfrekvent adskillelse i-mellem de højre og de venstre kanaler. Uden hvirvelstrømsskærmen og de særskilte kernelasker indtræffer der en uacceptabelt kraftig krydstale.

Tonehovedkonstruktionen afsluttes ved at sammenkoble de to højre kanals viklinger og de to venstre kanals viklinger og forbinde dem med de tilsvarende kontaktben, der rager ud fra skotvæggen ved bagsiden af kropdelen 28. Pladen 74 danner en egnet terminalblok til at foretage de nødvendige forbindelser. Som vist på fig.

6 forbindes begyndelsen 150 af venstre kanals viklingen 70 med begyndelsen 132 af venstre kanals viklingen 66 over en kontakt 134 i pladen 74. Afslutningen 135 af viklingen 66 forbindes med kontaktbenet 16 og afslutningen 138 af viklingen 70 med kontaktbenet 20. På tilsvarende måde forbindes begyndelsen 142 af højre kanals viklingen 68 med begyndelsen 144 af højre kanals viklingen 72 over en kontakt 146 og afslutningen 148 af viklingen 72 med kontaktbenet 18, medens afslutningen 152 af viklingen 68 forbindes med kontaktbenet 22. Kontaktbenene 20 og 22 jordforbindes derpå ved en lask 156 (fig. 3), som indgriber med huset 24. Som tidligere nævnt jordforbindes de magnetiske kredsløb også til kappen igennem lasken 94. I denne forbindelse tilvejebringer det hængslede 149680 8 parti 100 af lasken 94 en solid kontakt med kemelaskeme 78 og 80 som vist på fig. 3. Stikbenet 16 fører således venstre kanals signalerne og stikbenet 18 højre kanals signalerne.

Under drift sporer nålespidsen 14 af arikersystemet rillen i en grammofonplade og får herunder det magnetiserede anker 122 til at bevæge sig inden i polskobundtet i overensstemmelse med det spillede rillespor. Som nævnt er polskoene i forbindelse med hver af kanalerne anbragt indbyrdes modsat således, at en bevægelse af nålen i overensstemmelse med højre kanals signalet vil få ankeret til at bevæge sig langs en bane med komposanter hen imod og bort fra polskoene 44 og 56. Dette fremkalder en forandring i kraft-liniestrømmen i højre kanals kerneorganerne 40 og 52 og inducerer herved en spænding i de tilsvarende viklinger 68 og 72, der optræder som et signal ved stikbenet 18. På lignende måde vil en bevægelse af nålen i overensstemmelse med venstre kanals signalet få ankeret til at bevæge sig langs en bane med komposanter hen i-mod og bort fra polskoene 42 og 54. Dette frembringer en ændring i kraftliniestrømmen i venstre kanals kerneorganerne 38 og 50, hvorved der induceres en spænding i de tilhørende viklinger, der optræder som et signal ved stikbenet 16.

Signalerne ved stikbenene 16 og 18 rummer såvel den indlæste AM-som FM-information i pladerillen. Ved korrekt demodulering af FM-signalet er der fire tilgængelige særskilte spor af hørbar information til at drive tilhørende højttalere. Som nævnt er den af lasken 94 tilvejebragte hvirvelstrømsskærm og adskillelse af de højre og venstre kernelasker væsentlige til at opretholde en god adskillelse af de to højfrekvente signaler.