JP2022011455A - Pickup cartridge - Google Patents
Pickup cartridge Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022011455A JP2022011455A JP2020112608A JP2020112608A JP2022011455A JP 2022011455 A JP2022011455 A JP 2022011455A JP 2020112608 A JP2020112608 A JP 2020112608A JP 2020112608 A JP2020112608 A JP 2020112608A JP 2022011455 A JP2022011455 A JP 2022011455A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- pickup
- cartridge
- pickup element
- sound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
Abstract
Description
本発明はピックアップカートリッジに関し、例えば、アナログレコードから音声信号を読み取るピックアップカートリッジに関する。 The present invention relates to a pickup cartridge, for example, a pickup cartridge that reads an audio signal from an analog record.
アナログレコードの再生では、ターンテーブルに乗せられたアナログレコードに刻まれた音声振動をピックアップカートリッジを用いて拾う。このピックアップカートリッジは、トーンアームに取り付けられ、ピックアップカートリッジで拾われた音声振動はカンチレバーを介して伝達される。そして、カンチレバーに取り付けられた発電素子により音声振動が電気信号に変換され、オーディオ機器で音声が再生される。 In the reproduction of an analog record, the voice vibration engraved on the analog record placed on the turntable is picked up by using a pickup cartridge. This pickup cartridge is attached to the tone arm, and the voice vibration picked up by the pickup cartridge is transmitted via the cantilever. Then, the voice vibration is converted into an electric signal by the power generation element attached to the cantilever, and the voice is reproduced by the audio device.
ピックアップカートリッジを大別すると、振幅比例型と、速度比例型があり、速度比例型ピックアップカートリッジは主に、コイルに振動を伝え、コイルの速度変位を電気信号に変換する。この方式は磁気回路のギャップ内にコイルを収める必要があり、形状に制約がある。振幅比例型のピックアップカートリッジは主に、ロッシェル塩を使って振動を検出するクリスタルカートリッジがある。こちらは量産には向くが周波数特性は不十分である。振幅比例型としては、電極の位置変位を測るコンデンサ型ピックアップカートリッジもあり、こちらは高音質であるが、感度を高くして、SN比を良くする方法は、極間の距離を狭くするか、極面積を広くする事であるが、前述の方法では物理振動に影響するため、限度がある。 Pickup cartridges are roughly classified into amplitude-proportional type and speed-proportional type. The speed-proportional pickup cartridge mainly transmits vibration to the coil and converts the speed displacement of the coil into an electric signal. This method requires the coil to be housed in the gap of the magnetic circuit, and there are restrictions on the shape. Amplitude proportional pickup cartridges mainly include crystal cartridges that detect vibration using Rochelle salt. This is suitable for mass production, but its frequency characteristics are insufficient. As an amplitude-proportional type, there is also a condenser type pickup cartridge that measures the position and displacement of the electrodes, which has high sound quality, but the method of increasing the sensitivity and improving the SN ratio is to narrow the distance between the electrodes. Although it is necessary to widen the polar area, there is a limit to the above method because it affects physical vibration.
上記のような理由から、特許文献1ではそれまでにない方式として、スタイラスの拾った振動を弾性体を介し音導管に伝え、マイクを用いて音圧として拾う。言わば音圧変換型ピックアップカートリッジカートリッジが考案された。この方式は、コンデンサマイクを使用するため、前述のコンデンサ型ピックアップカートリッジと、多くの部分で共通点がある。違いは、音導管を用い、検出用の極の極間距離や極面積とは無関係に感度を設定できる点にある。
For the above reasons, as a method not found in
ところで、前述のような電気式ピックアップカートリッジが発明される以前には、蓄音機があった。蓄音機は針の拾った振動を、サウンドボックスのダイヤフラムに伝え、音圧に変換する仕組みを持つ。この蓄音機にマイクを組み合わせたものが、音圧変換型ピックアップカートリッジの着想の元となる。 By the way, before the invention of the electric pickup cartridge as described above, there was a gramophone. The gramophone has a mechanism to transmit the vibration picked up by the needle to the diaphragm of the sound box and convert it into sound pressure. The combination of this gramophone and a microphone is the origin of the idea of the sound pressure conversion type pickup cartridge.
当初は音圧変換型ピックアップカートリッジは、蓄音機とマイクの単なる組み合わせに過ぎなかったが、特許文献1では、音導管を用いマイクと気密に接続することで、周波数特性や感度を改善し、音導管を多次元に配置しステレオピックアップを可能にした。
Initially, the sound pressure conversion type pickup cartridge was merely a combination of a gramophone and a microphone, but in
本発明は特許文献1の音圧変換型ピックアップカートリッジをさらに、改良を行い、単次元に配置された音導管で、多次元の振動をピックアップする構造を持ち、高性能化を可能にし、さらにピックアップのバリエーションを増やし、生産性の向上も見込むことが出来る。
The present invention further improves the sound pressure conversion type pickup cartridge of
特許文献1の形態では、トーンアームに取り付けられるカートリッジベース部材と、カートリッジベース部材が取り付けられた状態で、アナログレコード側に取り付けられるピックアップ素子で、構成される。
In the form of
ピックアップ素子は振動を垂直方向から左右それぞれ上45度に傾斜して設置された音導管に圧力として送り込み、音導管出口に設けられたマイクでこの圧力振動を拾う、45度に傾斜した音導管の延在方向の中心線の交点にピックアップ素子を配置しなければならず、製作コスト、製作難易度が高い。(特許文献1(段落番号0024、図1、図3)参照) The pickup element sends the vibration as pressure to the sound conduit installed at an angle of 45 degrees upward from the vertical direction, and picks up this pressure vibration with the microphone provided at the outlet of the sound conduit. The pickup element must be placed at the intersection of the center lines in the extending direction, resulting in high manufacturing cost and difficulty in manufacturing. (See Patent Document 1 (paragraph number 0024, FIG. 1, FIG. 3)).
本発明は上記理由を鑑みて、ピックアップ素子の形状、音導管の配置とピックアップ素子の支持方法を再考し、高性能化及び、ピックアップのバリエーションを増やし、また、生産性の向上を目的とするものである。 In view of the above reasons, the present invention reconsiders the shape of the pickup element, the arrangement of the sound conduit, and the support method of the pickup element, and aims to improve the performance, increase the variation of the pickup, and improve the productivity. Is.
本発明のピックアップカートリッジの一態様は、トーンアームに取り付けられるカートリッジベース部材と、前記カートリッジベース部材が前記トーンアームに取り付けられた状態でアナログレコードに面する面に設けられ、前記アナログレコードから振動を拾う、ピックアップ素子と、を有し前記ピックアップ素子は拾った振動を伝達する振動羽根を有し、前記振動羽根が振動を伝達する前記カートリッジベース部材に設けられた、音導管と前記音導管のうち、前記ピックアップ素子が設けられる側に設けられる第1の開口部を塞ぎ、かつ前記ピックアップ素子を支持し前記振動羽根の振動を前記音導管に伝達する弾性部材と、前記音導管のうち前記ピックアップ素子が設けられる側とは反対に設けられる第2の開口部を塞ぐように設けられるマイクとを有する。 One aspect of the pickup cartridge of the present invention is provided on a cartridge base member attached to the tone arm and a surface facing the analog record with the cartridge base member attached to the tone arm, and vibration is generated from the analog record. Of the sound conduit and the sound conduit provided in the cartridge base member, the pickup element having a pick-up element and the pickup element has a vibration vane for transmitting the picked up vibration, and the vibration vane has a vibration vane for transmitting the vibration. An elastic member that closes the first opening provided on the side where the pickup element is provided, supports the pickup element, and transmits the vibration of the vibration blade to the sound conduit, and the pickup element of the sound conduit. It has a microphone provided so as to close the second opening provided opposite to the side on which the is provided.
本発明は接地端支持部と音導管開口部が単次元に設置され、製作工程の簡略化が見込まれ、さらに、カンチレバーやスタイラスを組み込む以前の状態で、検品作業を行う事で、作業ロスが抑えられる。また、単次元に配置された複数の音導管開口部から、多次元の振動を検出できるため、ピックアップのバリエーションが増える。またさらに、構造的制約が少なくなり音質向上も見込まれる。 In the present invention, the grounding end support portion and the sound conduit opening are installed in a single dimension, and the manufacturing process is expected to be simplified. Furthermore, the inspection work is performed in the state before incorporating the cantilever and the stylus, so that the work loss is reduced. It can be suppressed. In addition, since multidimensional vibration can be detected from a plurality of sound conduit openings arranged in a single dimension, the variation of the pickup increases. Furthermore, structural restrictions are reduced and sound quality is expected to improve.
以下、図面を参照にして本発明の実施形態について説明する。説明の明確化のために以下の記載および図面は、適宜、省略、および簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description and drawings have been omitted or simplified as appropriate for the sake of clarity. In each drawing, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate explanations are omitted as necessary.
発明を実施するための形態として、振動の検出方法にマイク14を2つ使う実施形態1のピックアップカートリッジ1及、マイク14を4つ使う、実施形態2のピックアップカートリッジ2を中心として記述する。
As the embodiment for carrying out the invention, the
まず、図1に実施形態1のピックアップカートリッジ1及、実施形態2のピックアップカートリッジ2の外観を説明する図を示す。実施形態1のピックアップカートリッジ1及、実施形態2のピックアップカートリッジ2は、カートリッジベース部材10-1と10-2、端子支持部材11、ピックアップ素子12、弾性部材13、マイク14、配線15、カートリッジ端子16、固定用ピン10-4、からなりカートリッジベース部材10-1はアナログレコードを回転させるターンテーブルに設けられるトーンアーム(不図示)に取り付けられる。カートリッジベース部材10-1がトーンアームに取り付けられた状態で、アナログレコードに面する面に設けられる、ピックアップ素子12がアナログレコードの音溝から振動を拾い、弾性部材13へと振動を導き、音圧に変換してマイク14へと送る。マイク14からの出力信号は、カートリッジ端子16へと送られる。図1ではピックアップカートリッジを右側面方向から見たものであるため、マイク14を1つ、配線15とカートリッジ端子16を2つ示したが、ピックアップカートリッジ1では左側にも同じものがあるため実際にはマイク14は2つ、配線15とカートリッジ端子16は4つ設けられている。また、ピックアップカートリッジ2では、マイク14が4つ、カートリッジ端子16が6つ設けられる。ピックアップカートリッジ2については、図3及び図4に詳しく記述している。なお、配線15については後に記述するが、選定するマイク14によって違うため、線数は例として記述している。なお、実施形態1のピックアップカートリッジ1及、実施形態2のピックアップカートリッジ2の違いは主にピックアップ素子12であり、外観に違いはなく説明は重複してしまうため、実施形態1と実施形態2の外観図は図1をもって共通とする。
First, FIG. 1 shows a diagram illustrating the appearance of the
図2に示す、実施形態1にかかるピックアップ素子1-12の右側面方向から見たものである。ピックアップ素子1-12はスタイラス21、カンチレバー22、振動羽根24、接地端23、からなり、アナログレコードの音溝にスタイラス21が接地し、音声振動を拾い上げ、カンチレバー22によって振動が導かれ、ピックアップ素子12の接地端12-23は、カートリッジベース部材10-2の接地端支持部10-23と接地し、支点として振動することで、音導管開口部41に音圧を送り込むことが出来る。また、振動羽根12-24は弾性部材13に包まれる形状になり、つながっているピックアップ素子12は保持される。なお、図2も図1と同様に右側面方向から見た図であるため、片側しか示されておらず、実際には、音導管41と、マイク14は2つ設けられている。
It is seen from the right side surface direction of the pickup element 1-12 which concerns on
図3に示す、実施形態2にかかるピックアップ素子2-12の右側面方向から見たものである。図2と同様に、実施形態2にかかるピックアップ素子2-12はスタイラス21、カンチレバー22、振動羽根24、接地端23、からなり、実施形態1にかかるピックアップ素子1-12と同様に作動する。図3も同様に、右側面方向から見た図であるため、片側しか示されておらず、実際には、音導管41と、マイク14は4つ設けられる。
It is seen from the right side surface direction of the pickup element 2-12 which concerns on
図4に示す、実施形態2にかかるピックアップ素子2-12の、振動羽根24、弾性体13、音導管41、マイク14の位置関係をわかりやすく説明するための斜めから見た分解図である。実施形態2にかかるピックアップ素子2-12は、それぞれ4セットずつ音導管41とマイク14が設けられる事になる。実施形態1にかかるピックアップ素子1-12では、2つの音導管41と2つのマイク14が設けられる。実施の形態1にかかるピックアップ素子1-12については重複説明が多くなるため分解図の記載を省略する。それぞれの音導管41の配置は図5にも記載する。
FIG. 4 is an oblique exploded view for explaining the positional relationship between the vibration blade 24, the
実施形態にかかる音導管41について説明する。音導管41は貫通した穴であり、振動羽根24の振動を弾性部材13が受け止め、音導管41と気密に接続している弾性部材13は振動を圧力に変換して、音導管41の振動羽根側である第1の開口部に送り込む。音導管41の反対側の第2の開口部にマイク14が設けられており、音圧として拾うことが出来る。音導管41の配置は図5に示す通りで、接地端支持部10-23の設けられる面に、接地端支持部10-23より、45度方向に、2つ又は4つの音導管41が設けられる。図5に示す音導管41の配置については例であり、使用するマイク14の大きさにより、マイク14の筐体が干渉してしまうこともあり、その場合都度、変更可能である。2つ又は4つの音導管音導管41は気密に接続されるが、複数ある音導管41は個々に密閉され、それぞれは圧力を共有することは無い。また音導管41の直径は、マイク14のダイヤフラムの口径や、マイク14の持つ感度によって設定される。音導管41は例えば円筒形の穴であるが、振動羽根24とマイク14を気密に接続し、圧力を伝達する機構を備える空間は音導管41と考える。マイク14は、高硬度の接着剤により音導管41の第2の開口部に密閉固定される。なお、マイク14のポート(集音穴)が音導管41の役割を果たす形状のマイクもあると思われる。この場合は、直接弾性部材13でマイク14のポートを塞いでも同じである。いずれにしても、マイク14のダイヤフラムと弾性部材13が直接触れない構造であれば、マイク14と弾性部材13との空間が音導管41の役割を果たしていると考えられる。すなわち、弾性部材13とマイク14は流体結合されていると考える。流体は、空気ではなく、他の気体でも良い、空気以外の気体を使って性能を向上することも可能である。液体でも理論的には可能だが、マイク14の仕様により現状では現実的ではない。音導管41を密閉、結合せず、解放空間でピックアップするならば、周波数特性や感度は期待できない。音導管41の設定については後程詳しく記述する。
The
実施形態にかかる振動羽根24について説明する。振動羽根24はカンチレバー22から伝わる振動の方向性を定める役割がある。振動羽根24は接地端23を振動支点として、振動し、弾性部材13を介して音導管41に圧力を送り込む。形状はカンチレバーに対して羽根、あるいは花びらが生えたような形状で、中心部はカンチレバーと強固に固定するために、カンチレバー方向に筒状の張り出しがあり、カンチレバーとは反対方向には接地端となる窪みがある。なお、実施の形態にかかるピックアップ素子1-12は2枚羽根であり、実施の形態にかかるピックアップ素子2-12は4枚羽根である。羽根の長さや面積、形状はマイク14によっても違い、様々考えられる。例えば、4枚の羽根をつなぎ1枚の、刀の鍔のような形でも可能である。すなわち、形状はカンチレバー22の円筒形の筒から、立ち上がった面を持つ部品であり、振動の方向を変え音導管41に圧力をかける事が出来るものは、振動羽根と定義出来るだろう。振動羽根24は弾性部材13に包まれるような構造であり、振動羽根24の先に接着固定される、カンチレバー22とスタイラス21を支える役割も持つ。
The vibration blade 24 according to the embodiment will be described. The vibrating blade 24 has a role of determining the direction of vibration transmitted from the cantilever 22. The vibrating blade 24 vibrates with the ground contact end 23 as a vibration fulcrum, and sends pressure to the
実施形態にかかるマイク14について説明する。MEMS( Micro Electro Mechanical Systems) :半導体プロセス技術によって、機械要素部品を高密度に集積したデバイスのうち、前述の技術を使って作られたマイクをMEMSマイクと称し、サイズは3mm×2mmと非常に小さい。また、MEMSマイクはコンデンサマイクであり、エレクトレット層を持つ固定電極と、ダイヤフラムの位差を検知するものが一般的である。本明細に記載のマイク14はこのMEMSマイクを指す。本発明にかかる実施形態では、MEMSマイクはSPL130dB前後の音圧で作動することになる。小さなダイヤフラムでありながら感度を高く設定することが出来、従来のコンデンサ型ピックアップカートリッジ以上の高出力をMEMSマイクにより作り出すことが出来る。(SPL=sound pressure level 音圧レベル )
The
実施形態にかかる弾性部材13について説明する。弾性部材13は音導管41の開口部を密閉し、振動を圧力に変換して伝える役割と、振動羽根24を包み込みピックアップ素子12全体を支える役割を持ち、また、ある程度の振動をダンピングし、固有振動を抑える効果もある。ペースト状、あるいは液状のシリコンゴムを、囲いである振動羽根用エンクロージャー10-2aに流し込み、音導管41の第1の開口部を密閉し、振動羽根24を固定する。また、振動羽根用エンクロージャー10-2aには製作工程の精度向上のために、ジグを差し込む開口を設けてある。そのため形状は表現しがたいが、図4にはシリコンゴムを流し込む箇所にハッチが掛けてある。弾性部材13は適度の弾性があり、振動羽根を包み込み保持し、音導管41を密閉し、圧力を伝えることが出来れば、素材はシリコンゴムに限らない。振動羽根用エンクロージャー10-2aついては段落番号0041製作工程で詳しく述べる。
The
発明が解決しようとする課題で記載のように特許文献1の形態は、左右の音導管41の開口部からの延在方向の中心線の交点にピックアップ素子のカンチレバーを配置しなければならず、量産には困難な組み立て工程が含まれ、製品ロスが発生する。
As described in the problem to be solved by the invention, in the form of
図2~4に示すように、実施形態1のピックアップカートリッジ1及、実施形態2のピックアップカートリッジ2では、ピックアップ素子12の接地端12-23の接地する、接地端支持部10-23と音導管開口部41を平面に配置することにより組み立て工程を簡素化し、作業精度上げ、検品作業を効率化することが出来る。
As shown in FIGS. 2 to 4, in the
実施形態1のピックアップカートリッジ1及、実施形態2のピックアップカートリッジ2は、カートリッジベース部材10-1と、10-2に分かれておりこれは、生産工程で、部品を配置しやすくするためであり、カートリッジベース部材10-1と10-2は固定用ピン10-4で固定される。カートリッジベース部材10-2にはピックアップ素子12の接地端12-23と接地して安定させる、接地端支持部10-23が設けられる。
The
次に実施の形態にかかる接地端12-23と接地端支持部10-23について示す、図6で示す接地端支持部10-23はスパイク状の突起かあるいは、ボールベアリングか、あるいは、弾性部材13(弾性体接地)で受け止める。その他、此処に例を挙げた形態に限らず、接地端12-23と接地端支持部10-23は当接し、支点として振動をコントロールする機構を持つものであれば、接地端12-23及び接地端支持部10-23と見ることが出来る。実施の形態にかかる、接地端12-23は振動羽根24と共通部品であり、弾性部材13に包みこまれる事になる。段落番号0025で示した通り、弾性部材13はシリコンゴム系接着剤を流し込み、硬化させる。振動羽根12-24を包み込むことで、ピックアップ素子12を保持する。なお、実施の形態1にかかるピックアップ素子1-12では、ノイズ成分と信号成分をより分けられないため、弾性部材13のみでピックアップ素子12を受け止める方式は、ノイズが多くなり問題を起こすため、実施の形態2にかかるピックアップ素子2-12で選択される形状である。
Next, the grounding end support portion 10-23 shown in FIG. 6, which shows the grounding end 12-23 and the grounding end support portion 10-23 according to the embodiment, is a spike-shaped protrusion, a ball bearing, or an elastic member. Receive at 13 (elastic body grounding). In addition, not limited to the form given here, if the grounding end 12-23 and the grounding end support portion 10-23 are in contact with each other and have a mechanism for controlling vibration as a fulcrum, the grounding end 12-23 and the grounding end support portion 10-23 and the grounding end support portion 10-23 are in contact with each other. It can be seen as the grounding end support portion 10-23. The ground contact end 12-23 according to the embodiment is a common part with the vibration blade 24, and is wrapped in the
実施の形態1にかかるピックアップ素子1-12の信号の取り出しについて記述する。実施の形態1にかかるピックアップ素子1-12は接地端支持部10-23を支点として動き、振動の位相と方向ををコントロールする。実施形態1にかかるピックアップ素子1-12の2つの音導管41ーa、41ーb、のピックアップ素子1-12側とは反対側の第2の開口部には2つのマイク14ーa、14-bが使われ、図7の回路図に示すように、Rch非反転Lch反転でステレオ出力、Rch+Lchの差動出力でモノラル出力を取り出すことが出来る。また、バランス出力の搭載されたMEMSマイクを使う場合は、Lchは-出力、Rchは+出力を取り出すことが出来るので、インターフェースは左右とも非反転増幅となる。また、14-aと14-bの中立点から取りだした出力は縦振動成分となる。なお縦振動出力の信号レベルは横振動の-6dBになるので、アンプでの調節が必要である。 The extraction of the signal of the pickup element 1-12 according to the first embodiment will be described. The pickup element 1-12 according to the first embodiment moves with the grounding end support portion 10-23 as a fulcrum, and controls the phase and direction of vibration. Two microphones 14-a and 14 are in the second opening on the side opposite to the pickup element 1-12 side of the two sound conduits 41-a and 41-b of the pickup element 1-12 according to the first embodiment. -B is used, and as shown in the circuit diagram of FIG. 7, a stereo output can be taken out by Rch non-inverting Lch inversion, and a monaural output can be taken out by Rch + Lch differential output. When using a MEMS microphone equipped with a balanced output, the Lch can take out the-output and the Rch can take out the + output, so the interface is non-inverting amplification on both the left and right sides. Further, the output taken out from the neutral point of 14-a and 14-b becomes a longitudinal vibration component. Since the signal level of the vertical vibration output is -6 dB of the horizontal vibration, it is necessary to adjust it with an amplifier.
マイク14の後方に配置されるマイク実装用の基板は、発明を実施するために必ずしも必要というわけではなく、図面中の説明は省略するが、生産性の向上の観点から、基板に実装した状態でマイク14を組み付けるほうが確実である。MEMSマイクには、ボトムポートとトップポートがあり、ボトムポートは実装面に集音穴があるので、取り付けられる基盤の向きは音導管41側になるが、音導管41の第2の開口部の形状が確保されるのならば、基板の向きは本発明に置いて特に重要ではない。
The microphone mounting board arranged behind the
図4では、本発明にかかる実施形態のカンチレバー12-22の振動モードの方向も表記している。本発明にかかる実施形態に記述の2次元振動と3次元振動の定義について説明する。ステレオST-Rch、ST-Lchと、縦振動、横振動の4つの振動モードを2次元振動と表記し、それらにZ軸振動が加わったものを3次元振動と表記する。 In FIG. 4, the direction of the vibration mode of the cantilever 12-22 according to the embodiment of the present invention is also shown. The definitions of the two-dimensional vibration and the three-dimensional vibration described in the embodiment of the present invention will be described. The four vibration modes of stereo ST-Rch and ST-Lch, longitudinal vibration, and lateral vibration are referred to as two-dimensional vibration, and those to which Z-axis vibration is added are referred to as three-dimensional vibration.
実施の形態2にかかるピックアップ素子2-12の信号取り出しについて記述する。実施の形態2にかかるピックアップ素子2-12では、4つの音導管41には4つのマイク14が使われ、図8に示すように14-aと14-dを14-cと14-bをそれぞれ差動出力することでステレオ再生する。
The signal extraction of the pickup element 2-12 according to the second embodiment will be described. In the pickup element 2-12 according to the second embodiment, four
実施の形態2にかかるピックアップ素子2-12の弾性体接地の形態ではLchすなわちX軸方向の振動とRchすなわちY軸方向の振動をピックアップするほかにZ軸方向の振動がピックアップされる。アナログレコード再生(音楽再生)にはZ軸方向の振動は不要なため、接地端支持部10-23をスパイクやボールベアリングで受け止め、Z軸方向の振動を抑え、X軸とY軸に振動を絞り込む必要があるが、音導管41とマイク14を4つ使った実施形態2のピックアップカートリッジ2の形態では、対角にあるマイク14を2つ使い差動出力2回路とする事でそもそもコモンモードの出力はされないため、実施形態2のピックアップカートリッジ2では弾性体接地の形態でも問題ないことになる。
In the form of grounding the elastic body of the pickup element 2-12 according to the second embodiment, the vibration in the Lch, that is, the X-axis direction and the vibration in the Rch, that is, the Y-axis direction are picked up, and the vibration in the Z-axis direction is picked up. Since vibration in the Z-axis direction is not required for analog record playback (music playback), the grounding end support portion 10-23 is received by a spike or ball bearing to suppress vibration in the Z-axis direction, and vibration is applied to the X-axis and Y-axis. Although it is necessary to narrow down, in the form of the
実施の形態2にかかるピックアップカートリッジ2は図8の回路図に示すようにX軸とY軸は対角のマイクを差動出力とし、Z軸はX軸とY軸の差動出力の中立点から取り出した信号を増幅することで、3軸の信号を得ることが出来る。なお、こちらもZ軸振動の出力レベルは、X軸、Y軸の-6dBになるため、アンプでの調節が必要である。
In the
3軸の出力のうちZ軸方向の振動は、音楽再生には必要なくむしろ害である。具体的には、アナログレコードの偏心、機械ノイズ、ワウ・フラッター、ハウリング成分などである。Z軸方向の用途として、ノイズ成分のみを出力することで、後段回路でノイズ成分の相殺などに有効利用できる。 Of the outputs of the three axes, the vibration in the Z-axis direction is not necessary for music reproduction and is rather harmful. Specifically, it includes eccentricity of analog records, mechanical noise, wow and flutter, howling components, and the like. By outputting only the noise component as an application in the Z-axis direction, it can be effectively used for canceling the noise component in the subsequent circuit.
次にチャンネル位相について示す。 Next, the channel phase will be shown.
図5に示すのは、チャンネルの位相特性である。実施の形態1にかかるピックアップ素子1-12では、アナログレコードの音溝の右壁面の振動が、右側音導管41-bに入力され、左壁面の振動が、左側音導管41-aに入力される。特許文献1の形態ではアナログレコード盤に対して上斜め45度に音導管41が配置されている。この場合はLchが順相で、Rchが逆相であるが、実施の形態1のピックアップカートリッジ1ではアナログレコード盤に面して下斜め45度に振動羽根12-24がせり出ており、そこからさらに90度の角度に音導管41の第1の開口部が配置されている。すなわち位相は特許文献1に形態とは逆になるつまり、Lchは逆相で、Rchが順相になる。(特許文献1(図7)参照)
FIG. 5 shows the phase characteristics of the channels. In the pickup element 1-12 according to the first embodiment, the vibration of the right wall surface of the sound groove of the analog record is input to the right sound conduit 41-b, and the vibration of the left wall surface is input to the left sound conduit 41-a. To. In the form of
実施の形態2にかかるピックアップ素子2-12の4つのマイクを使った形態についての位相の特性についても図5に示す。右壁面の振動が、右側音導管41-bに入力され、その逆相は、対角にある音導管41-cに入力される。また、左壁面の振動が、左側音導管41-aに入力され、その逆相は、対角にある音導管41-dに入力される。 FIG. 5 also shows the phase characteristics of the pickup element 2-12 according to the second embodiment using the four microphones. The vibration of the right wall surface is input to the right sound conduit 41-b, and the opposite phase is input to the diagonal sound conduit 41-c. Further, the vibration of the left wall surface is input to the left sound conduit 41-a, and the opposite phase thereof is input to the diagonal sound conduit 41-d.
次に組付け、生産工程について示す。 Next, the assembly and production process will be shown.
まず、実施の形態にかかる振動羽根用エンクロージャー10-2aについて記述する。振動羽根用エンクロージャー10-2aは、カートリッジベース部材10-2のピックアップ素子12に面する面に、振動羽根24と音導管41の第1の開口部を囲むようにせり出した部分で、ピックアップ素子12側の面は開口していて、振動羽根12-24を組み付ける事が出来る形状である。また、振動羽根用エンクロージャー10-2aには、振動羽根12-24を正確に組み付けるために、位置決め用ジグ10-2bの差し込み用の開口、10-2cが設けられている。実施の形態1にかかるピックアップ素子1-12の組付け工程を図10に示す、位置決め用ジグ10-2bの差し込み部分である10-2dを振動羽根用エンクロージャー10-2aの開口部10-2c差し込んだのちにシリコンゴム系の接着剤を塗布し、接地端12-23を含む振動羽根12-24を組み込む。接地端支持部10-23は位置決めのガイドにもなり、位置決め用ジグ10-2bにより、正確な位置決めが可能で、位置決め用ジグ10-2bを抜き去った後で、その穴を再びシリコン系接着剤で埋める。この時に左右のレベルチェックなどの測定が未組み立ての状態で可能である。量産の場合は、シリコンゴムを振動羽根用エンクロージャー10-2aに流し込んだのち減圧室で脱気すると特性が安定するだろう。振動羽根用エンクロージャーは、硬化後のシリコンゴムが意図しないほど変形するのを防ぐほか、組み立ての際、ペースト状、又は液状のシリコンゴムを充填するための枠となる。位置決め用ジグの差し込み部は2つであり、工程は1である。実施形態2については、音導管41がもう2つあり、位置決め用ジグ10-2bはもう1つ必要で、工程が2となる。その他、重複となるので説明を省略する。
First, the vibration blade enclosure 10-2a according to the embodiment will be described. The vibration blade enclosure 10-2a is a portion of the cartridge base member 10-2 that protrudes from the surface of the cartridge base member 10-2 facing the
工程は流れ作業で組み立てることが出来る。この後にカートリッジベース部材10-1に取り付けられ配線作業を行い、スタイラス21とカンチレバー22が取り付けられ完成となる。 The process can be assembled by assembly line. After that, it is attached to the cartridge base member 10-1 to perform wiring work, and the stylus 21 and the cantilever 22 are attached to complete the process.
カートリッジベース部材10-1は、金属、樹脂、木材や石材、サンゴなど何でもよく、趣味的な商品であれば材質にこだわることも可能である。そのほか、端子支持部材11は絶縁の素材を使用する。ピックアップ素子12のスタイラス21はダイヤモンドであり、カンチレバー22はサファイヤやルビーなどの宝石系か、ボロン、ジルコニア、アルミパイプなどで製作可能である。
The cartridge base member 10-1 may be any material such as metal, resin, wood, stone, and coral, and it is possible to stick to the material as long as it is a hobby product. In addition, the
次に周波数特性、信号処理について示す。 Next, frequency characteristics and signal processing will be shown.
周波数特性の信号処理について特許文献1では、イコライジングはしなくともよい事が実験で分かったと記述してあるが、正確に周波数特性を平坦にするには若干のイライジングが必要であることが確認された。これはマイクの特性と、アナログレコードのRIAA特性と音導管41が持つ音響特性が密接に絡み合い特定が難しかったため、時間がかかった。(特許文献1(段落番号0049)参照)
Regarding signal processing of frequency characteristics,
本発明にかかる実施形態1のピックアップカートリッジ1及、実施形態2のピックアップカートリッジ2の周波数特性についてはマイク14の持つ特性要素が大きく、これはマイク14の選定によって大きく左右されるがまた、マイク14の選定によっても解決する。音導管41の音響特性について、音導管41は、密閉空間のため開放空間に比べ、マイク14の持つ周波数ピークを押し下げる特性はあるが、音導管41自体、1mm程度の空間であり可聴帯域の音波長よりも短い。以上のような理由から、音導管41そのものが持つ音響ピークは100キロヘルツ以上の高域と考えられ、アナログレコード再生については無視してよい。つまり、従来の振幅比例特性のピックアップカートリッジのイコライジング回路で平坦化することが出来る。また、従来のコンデンサ型ピックアップカートリッジよりも高感度であるため、音質劣化も最小限にイコライジングが可能である。(振幅比例特性について非特許文献1(p.113-114)参照)
Regarding the frequency characteristics of the
RIAA特性とはレコードをカッティングする時に掛けられるイコライジングカーブ(RIAAカーブ)の特性を指す。通常アナログレコードをカッティングする場合、電磁コイルを使うため速度比例となる。そのため、そのままでは低域の振幅幅が大きくなりすぎて、隣の音溝と干渉してしまう。これを解決するための手段として、一般的なアナログレコードは低域を下げ、高域を上げるイコライジングをかけてカッティングする。以上、RIAA特性については、公知の技術であるため詳しい記述は省略する。 The RIAA characteristic refers to the characteristic of the equalizing curve (RIAA curve) applied when cutting a record. Normally, when cutting an analog record, the speed is proportional because an electromagnetic coil is used. Therefore, if it is left as it is, the amplitude width of the low frequency band becomes too large and interferes with the adjacent sound groove. As a means to solve this, a general analog record is cut by applying equalizing to lower the low range and raise the high range. As mentioned above, since the RIAA characteristics are known techniques, detailed description thereof will be omitted.
振幅比例特性とは、RIAA特性のアナログレコードを振幅比例型ピックアップカートリッジで再生したときに得られる特性を指す。RIAA特性のアナログレコードを再生する場合、速度比例型ピックアップカートリッジであれば、カッティングの時と逆のイコライジングを行えば元に戻ることになる。振幅比例型ピックアップカートリッジの場合は、これとは違うイコライジングが必要になる。速度比例型のイコライジングに比べるとその幅は小さく、音質的には振幅比例型のほうが有利である。振幅比例型に関しては、公知の技術であるため詳しい記述は省略する。 The amplitude proportional characteristic refers to a characteristic obtained when an analog record of RIAA characteristic is reproduced by an amplitude proportional pickup cartridge. When playing an analog record with RIAA characteristics, if it is a speed-proportional pickup cartridge, it will be restored by performing the equalizing opposite to that at the time of cutting. In the case of an amplitude-proportional pickup cartridge, a different equalizing is required. The width is smaller than the speed-proportional equalizing, and the amplitude-proportional type is more advantageous in terms of sound quality. Since the amplitude proportional type is a known technique, detailed description thereof will be omitted.
本明細中の回路図はすべて原理回路であり、位相の処理のみの表記であって、電源回路やイコライジング回路は省略している。イコライジングは前述のように一般的な回路であり、マイク電源は選定のマイクによって設定される。 All the circuit diagrams in the present specification are principle circuits, and only the phase processing is described, and the power supply circuit and the equalizing circuit are omitted. Equalizing is a general circuit as described above, and the microphone power supply is set by the selected microphone.
マイク14の選定、音導管41の設定についての記述
Description of selection of
マイク14の選定と音導管41の設定については、MEMSマイクを本形態に使う場合、マイクの最大SPLが問題となる。許容負荷の最大SPLが小さな値のマイクは、SPL110dB前後からひずむが、実施の形態にかかるピックアップカートリッジの最大アウトプットSPLは150dBにもなるため、そのままでは歪んでしまう。そのため、音導管41の第1の開口部の面積をマイクダイヤフラムよりも小さくして、SPLを調整する事になる。この機構によりSPLを小さくするわけだが、エネルギーを捨ててしまっている訳ではなく、例えるなら自動車のトランスミッションのように力を有効な値に変換するものである。振幅を小さくする分、エネルギーは余裕をもって振幅するため、周波数特性が改善される。(特許文献1(段落番号0029ー0031、図4)参照)(非特許文献1(p.111-112)参照)
Regarding the selection of the
マイク14にはSPL130dB程度の音圧をかけて使うことの出来るものを選定すると良い。MEMSマイクには、アンプの内蔵されたものと、内蔵されていないものがあるが、内蔵されていないマイクは、インターフェース回路を高抵抗で受けることにより、より高い音圧を与えても歪まない事は実験で確認された。背景技術で述べた、従来のコンデンサ型のピックアップカートリッジで高感度を実現するためには、極間距離を小さくするか、極面積を大きくするかの2択であり、それらは行き過ぎれば物理振動に影響をきたすと考えられる。実施の形態にかかるピックアップカートリッジでは、一般的な感度の-42dB/SPL94dBのマイクにSPL130dBを与えると、出力電圧は-6dB前後であり、ほとんどユニティーゲインでラインアンプに送ることが出来る。感度が高いことはSN比なども向上するので大変な利点である。なお、選定したマイクによって、インターフェース回路は個別に設定する前提であり、本明細に示す回路は一例である。
It is advisable to select a
出力端子についての記述 Description of output terminal
実施の形態1にかかるピックアップカートリッジ1の出力端子16について図9に示す。通常レコードプレーヤーのトーンアーム内配線は4本であるが、実施の形態1にかかるピックアップカートリッジ1では信号線は2回線必要であり、信号線を除くと、残り2本である。つまり、マイク14電源線とマイク14GND線はLch,Rch共通にしなければならない。これは、先行の特許文献1と同じである。(特許文献1(段落番号0042、図6)参照)
FIG. 9 shows the
実施の形態1にかかるピックアップカートリッジ1の出力端子16について、特許文献1の形態ではLchの負極端子をGNDに、Rchの負極端子をマイク14電源端子に当てているが、本明細の実施の形態1にかかるピックアップカートリッジ1ではLchの負極端子がマイク14電源で、Rchの負極端子をマイク14GNDに当てているがこれは、線材の被覆の色が一般的にLchの負極端子が青でRchの負極端子が緑のため、直感的な誤配線をなくすために特許文献1とは逆の端子に割り当てた。(特許文献1(段落番号0042、図6)参照)
Regarding the
実施の形態2にかかるピックアップカートリッジ2については、電源を重畳するなどすれば、使用線数を減らせるが汎用回路を使用する場合は、少なくとも6本の線数が必要であり、専用トーンアームや、専用レコードプレーヤーにのみ使用することが出来る。特に古いアナログレコードをデジタルデーターにアーカイブする場合などには、ノイズ特性に優れており、事前に専用機をしつらえるなどして、高音質を得ることが出来る。また、スタジオ機器はバランス入力も多いことから、実施の形態2にかかるピックアップカートリッジ2は、そういった用途に考えられる。
Regarding the
スタジオ機器で使用する場合は、特許文献1の形態の、マイクアンプを使ったインターフェースとマイクアンプのファンタム電源を使った電源生成が有効である。実施の形態2にかかるピックアップカートリッジ2または実施の形態1にかかるピックアップカートリッジ1のバランス出力MEMSマイク使用の場合バランス伝送が可能だ。(特許文献1(段落番号0036、図7)参照)
When used in a studio device, it is effective to generate a power source using an interface using a microphone amplifier and a phantom power source of the microphone amplifier in the form of
なお、本発明は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit.
1 ピックアップカートリッジ1
2 ピックアップカートリッジ2
10-1 カートリッジベース部材
10-2 カートリッジベース部材の組み付け部材
10-2a カートリッジベース部材10-2のピックアップ素子12の取付用の振動羽根用エンクロージャー
10-2b ピックアップ素子12の振動羽根の位置決め用ジグ
10-2c ピックアップ素子12の取付用の振動羽根用エンクロージャーのジグ差し込み用開口
10-2d ピックアップ素子12の振動羽根の位置決め用ジグの差し込み部
10-4 カートリッジベース部材の取り付けピン
11 端子支持部材
12 ピックアップ素子
12-24 ピックアップ素子の振動羽根
12-23 ピックアップ素子の接地端(振動支点)
10-23 カートリッジベース部材10-2に設けられるピックアップ素子12の接地端支持部(振動支点)
13 弾性部材
14ーa マイクLch-
14-b マイクRch+
14-c マイクRch-
14-d マイクLch+
15 配線
16 カートリッジ端子
21 スタイラス
22 カンチレバー
41-a 音導管Lch-
41-b 音導管Rch+
41-c 音導管Rch-
41-d 音導管Lch+
T1 左チャンネル正極端子
T2 右チャンネル正極端子
T3 マイク電源端子
T4 マイクGND端子
T5 左チャンネル負極端子
T6 右チャンネル負極端子
1
2
10-1 Cartridge base member 10-2 Assembling member of cartridge base member 10-2a Enclosure for vibration blade for mounting
10-23 Grounding end support portion (vibration fulcrum) of the
13 Elastic member 14-a Microphone Lch-
14-b Mike Rch +
14-c Mike Rch-
14-d microphone Lch +
15
41-b Sound conduit Rch +
41-c Sound conduit Rch-
41-d sound conduit Lch +
T1 Left channel positive terminal T2 Right channel positive terminal T3 Microphone power terminal T4 Microphone GND terminal T5 Left channel negative terminal T6 Right channel negative terminal
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020112608A JP2022011455A (en) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Pickup cartridge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020112608A JP2022011455A (en) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Pickup cartridge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022011455A true JP2022011455A (en) | 2022-01-17 |
Family
ID=80148194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020112608A Pending JP2022011455A (en) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Pickup cartridge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022011455A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024031783A1 (en) * | 2022-08-11 | 2024-02-15 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | Vibration sensor |
-
2020
- 2020-06-30 JP JP2020112608A patent/JP2022011455A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024031783A1 (en) * | 2022-08-11 | 2024-02-15 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | Vibration sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101163351B (en) | Earphone | |
JP5834383B2 (en) | Microphone unit and voice input device including the same | |
US9191733B2 (en) | Headphone apparatus and sound reproduction method for the same | |
US8948432B2 (en) | Microphone unit | |
RU2761033C1 (en) | Apparatus and method for removing vibration for headphones with two microphones | |
US9755604B2 (en) | Audio systems and methods employing an array of transducers optimized for particular sound frequencies | |
CN110521115B (en) | Amplifier device of sound transducer and sound generating unit | |
US10448165B2 (en) | Audio transducer with electrostatic discharge protection | |
JP5700704B2 (en) | Speaker device | |
JP2007116471A (en) | Speaker driving device | |
CN107409259B (en) | Electronic sound equipment changing device | |
KR20120056020A (en) | Micro acoustic transducer | |
JP2022011455A (en) | Pickup cartridge | |
US9456270B2 (en) | Headset apparatus registering movement in the housing | |
US20120008810A1 (en) | Speaker box | |
CN203896502U (en) | Piezoelectric loudspeaker | |
JP2013070285A (en) | Microphone and microphone system | |
CN102970640B (en) | Speaker unit | |
EP2786592A2 (en) | Electro-acoustic transducer for mounting on a substrate | |
Robjohns | A brief history of microphones | |
JP6695532B2 (en) | Pickup cartridge | |
JP2021087212A (en) | Digital output phono pickup cartridge | |
CN207573604U (en) | Speaker | |
WO2021237789A1 (en) | Sound generating device | |
KR20240083031A (en) | Sound transducer unit |