JP6524452B2 - Condenser type pickup cartridge - Google Patents
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Description
本発明は、コンデンサ型ピックアップカートリッジに関するものである。 The present invention relates to a capacitor type pickup cartridge.
アナログレコードに記録されている音声の再生に用いられるピックアップカートリッジ(以下、単に「カートリッジ」とも表記する)の多くは、コイルと磁石を用いた電磁型であり、速度比例型の振動−電気変換器である。電磁型のカートリッジは、電源が不要だが出力レベルが低いため、増幅率が高い前置増幅器を後段に配置する必要がある。 Many of the pickup cartridges (hereinafter simply referred to as "cartridges") used for reproducing the sound recorded in the analog record are electromagnetic types using coils and magnets, and are speed proportional vibration-electric transducers It is. Since the cartridge of the electromagnetic type does not require a power supply but has a low output level, it is necessary to place a preamplifier having a high amplification factor at a later stage.
アナログレコードは、RIAA録音特性を用いて音声信号を記録する。したがって、アナログレコードから音声を再生するときは、記録される前の平坦な特性に戻す必要がある。この特性を戻すためにイコライザが用いられる。RIAA特性を元の平坦な特性に戻すには、イコライザにおいて、20Hzで+20dBの補正をし、20kHzで−20dBの補正をする必要がある。電磁型のカートリッジの後段に用いられる前置増幅器にイコライザ機能を付加して上記の補正をする場合には、前置増幅器の電圧増幅率を高くする必要がある。 Analog records record audio signals using RIAA recording characteristics. Therefore, when playing back audio from an analog record, it is necessary to restore the flat characteristics before being recorded. An equalizer is used to restore this characteristic. In order to return the RIAA characteristic to the original flat characteristic, it is necessary to make +20 dB correction at 20 Hz and -20 dB correction at 20 kHz in the equalizer. In the case where the above-mentioned correction is performed by adding an equalizer function to a pre-amplifier used in the subsequent stage of the electromagnetic cartridge, it is necessary to increase the voltage amplification factor of the pre-amplifier.
電磁型のカートリッジのような速度比例型のものと比較すると、コンデンサ型のカートリッジのような変位比例型のものは出力レベルが高く、音声信号を平坦な特性に戻すための補正の量が小さいので、前述のような増幅率が高い前置増幅器は不要である。しかし、コンデンサ型のカートリッジは、信号変換部のインピーダンスが高いため、FETを用いたインピーダンス変換器を配置する必要がある。このインピーダンス変換器は、動作電源を必要とする。 Compared to the speed proportional type such as the electromagnetic type cartridge, the displacement proportional type such as the capacitor type cartridge has a high output level and a small amount of correction for restoring the sound signal to the flat characteristic. The above-mentioned preamplifier with a high amplification factor is unnecessary. However, since the capacitor type cartridge has a high impedance in the signal conversion unit, it is necessary to dispose an impedance converter using an FET. This impedance converter requires an operating power supply.
コンデンサ型のカートリッジは、先端にスタイラスチップを備えるカンチレバーと、カンチレバーに対向する面にエレクトレット層を備える固定電極とからなる信号変換部によって音声信号を取り出すものである。コンデンサ型のカートリッジは、アナログレコードの表面に形成されている音溝に応じて音声信号を出力する。カンチレバーの先端に備わっているスタイラスチップが音溝をトレースすると、これに応じてカンチレバーが振動する。カンチレバーが振動すると、カンチレバーと固定電極により形成されているコンデンサの静電容量が音溝に応じて変動する。この静電容量の変動を電気信号として出力する。 In the capacitor type cartridge, an audio signal is taken out by a signal conversion unit including a cantilever including a stylus tip at its tip and a fixed electrode including an electret layer on a surface facing the cantilever. The capacitor type cartridge outputs an audio signal according to the sound groove formed on the surface of the analog record. When the stylus tip provided at the tip of the cantilever traces the sound groove, the cantilever vibrates accordingly. When the cantilever vibrates, the capacitance of the capacitor formed by the cantilever and the fixed electrode fluctuates according to the sound groove. This variation in capacitance is output as an electrical signal.
アナログレコードは樹脂等の素材によって形成されているので、音溝が刻まれている面は真っ平にはならずに若干の歪み等がある。カンチレバーはアナログレコードの歪み等の影響を受けて変動する。しかも、歪み等によるカンチレバーの変動は、音溝によるものよりも大きい。したがって、アナログレコードの再生に用いられるカートリッジは、カンチレバーが歪み等によって変動しても、その変動を緩衝できるような空間を備えている。 Since the analog record is formed of a material such as resin, the surface on which the sound groove is incised is not flat but there is a slight distortion or the like. The cantilever fluctuates under the influence of distortion or the like of the analog record. Moreover, the variation of the cantilever due to the strain or the like is larger than that due to the sound groove. Therefore, the cartridge used for reproducing the analog record is provided with a space that can buffer the variation even if the cantilever is varied due to distortion or the like.
上記の空間の確保のために、コンデンサ型のカートリッジは、信号変換部を覆うカバーの一部に開口部を設けている。カンチレバーは、開口部から外部に突出してスタイラスチップが音溝をトレースできるようになっている。したがって、開口部が小さ過ぎると上記の振動によってカンチレバーが開口部の縁に衝突してしまうし、開口部が大きすぎるとコンデンサ型のカートリッジの信号変換部に異物が混入するなどの不具合の原因になる。 In order to secure the above-mentioned space, the capacitor type cartridge is provided with an opening in a part of the cover which covers the signal conversion part. The cantilever protrudes from the opening to allow the stylus tip to trace the sound groove. Therefore, if the opening is too small, the cantilever may collide with the edge of the opening due to the above-mentioned vibration, and if the opening is too large, it may be a cause such as foreign matter mixed in the signal conversion part of the capacitor type cartridge. Become.
従来知られているコンデンサ型のピックアップカートリッジにおいて、可動電極(カンチレバー)と固定電極との間にダンパー性を有するオイルを介在させて異物混入を防ぐものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。 Among known capacitor-type pickup cartridges, there is known one in which an oil having a damper property is interposed between a movable electrode (cantilever) and a fixed electrode to prevent foreign matter mixing (for example, see Patent Document 1). reference).
ところで、コンデンサ型のカートリッジは、信号変換部を構成するカンチレバーと固定電極が対向する面積に応じて感度が高くなる。カンチレバーと固定電極が対向する面積を大きくするには、スタイラスチップの近傍にまでカンチレバーに対向する固定電極を拡張すればよい。しかしながら、コンデンサ型のカートリッジの信号変換部は電気的インピーダンスが極めて高く、外部の雑音源と静電結合しやすいので、固定電極を拡張すると外部の雑音の影響を受けやすくなる。外部の雑音の影響を防ぐには、信号変換部の周囲に静電シールドを設ければよい。特に、カンチレバーの変動のために設けている開口部に対する静電シールドを設ければよい。 By the way, in the capacitor type cartridge, the sensitivity becomes high according to the area in which the cantilever and the fixed electrode that make up the signal conversion unit face each other. In order to increase the area in which the cantilever and the fixed electrode face each other, the fixed electrode facing the cantilever may be extended to the vicinity of the stylus tip. However, since the signal conversion portion of the capacitor type cartridge has a very high electrical impedance and is easily capacitively coupled to an external noise source, the extension of the fixed electrode is susceptible to the influence of the external noise. In order to prevent the influence of external noise, an electrostatic shield may be provided around the signal conversion unit. In particular, an electrostatic shield may be provided to the opening provided for cantilever movement.
カンチレバーの開口部を介して信号変換部と静電結合する可能性がある外部の雑音源は、例えば、アナログレコードとターンテーブルである。ターンテーブルは十分に接地されていれば静電シールドとして動作するため雑音源にはならない。しかし、ターンテーブルが十分に接地されていないとき(例えば、ターンテーブルとトーンアームが電気的に接続されていないとき)は、ターンテーブルを駆動させるモーター駆動系やその電源が雑音源になり得る。 The external noise sources that can be capacitively coupled to the signal conversion unit through the opening of the cantilever are, for example, an analog record and a turntable. The turntable does not become a noise source because it operates as an electrostatic shield if it is sufficiently grounded. However, when the turntable is not sufficiently grounded (e.g., when the turntable and the tone arm are not electrically connected), the motor drive system that drives the turntable and the power supply thereof can be a noise source.
また、アナログレコードの表面への剥離帯電等により部分的に不均一な電荷が蓄えられるので、アナログレコードを回転させると低い周波数の雑音源となり得る。 In addition, since nonuniform charge is partially accumulated due to peeling charge on the surface of the analog record, rotating the analog record may become a low frequency noise source.
以上のとおり、コンデンサ型のカートリッジは、感度を高めるために信号変換部を大きくすると外部雑音源との静電結合を起こしやすくなる。これを防ぐために静電シールドを設けるが、カンチレバーの変動によるカンチレバーと周囲部材との干渉を防ぐために空間(開口部)を大きくとることで、静電シールドによる外部雑音の混入防止効果は低減されてしまう。 As described above, the capacitor type cartridge tends to cause electrostatic coupling with an external noise source when the signal conversion unit is enlarged to enhance sensitivity. Although an electrostatic shield is provided to prevent this, the effect of preventing external noise from being mixed with the electrostatic shield is reduced by increasing the space (opening) to prevent interference between the cantilever and the surrounding member due to fluctuations in the cantilever. I will.
本発明は、雑音源との静電結合が生じても雑音の出力を防ぐことができるコンデンサ型ピックアップカートリッジを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a capacitor type pickup cartridge which can prevent the output of noise even if electrostatic coupling with a noise source occurs.
本発明は、一端部にスタイラスチップを備えるカンチレバーと、前記カンチレバーとの対向面にエレクトレット層を備える固定電極と、を有するコンデンサ型ピックアップカートリッジであって、前記カンチレバーの振動を許容するための開口に設けられている静電シールドと、前記静電シールドに設けられている誘導電極と、前記誘導電極に誘起された電気信号と前記固定電極に誘起された電気信号を相殺する信号相殺部と、を有することを主な特徴とする。 The present invention is a capacitor type pick-up cartridge having a cantilever provided with a stylus tip at one end and a fixed electrode provided with an electret layer on the opposite surface to the cantilever, wherein an opening for allowing vibration of the cantilever is provided. An electrostatic shield provided, an induction electrode provided in the electrostatic shield, and a signal cancellation unit for canceling an electric signal induced in the induction electrode and an electric signal induced in the fixed electrode The main feature is having.
本発明によれば、雑音源との静電結合が生じても雑音の出力を防ぐことができる。 According to the present invention, even if electrostatic coupling with a noise source occurs, the output of noise can be prevented.
以下、本発明に係るコンデンサ型ピックアップカートリッジの実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、本実施形態に係るカートリッジ1の基本的な構造等について図1および図2を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a capacitor type pickup cartridge according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, the basic structure and the like of the cartridge 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
カートリッジ1は、カバー100の開口部10から信号変換部30が斜め下方に突出した状態で構成されている。信号変換部30は、パイプ状の部材であるカンチレバー32と、カンチレバー32と対向してコンデンサを形成する固定電極34と、を有してなる。カンチレバー32の一端部である先端は、平坦になるように潰されている。この先端には、アナログレコード50に形成されている音溝をトレースするいわゆるレコード針であるスタイラスチップ33が固着されている。カンチレバー32の他端部すなわち、後端部は弾性を有する支持体で支持されている(図示せず)。このように、カンチレバー32は片持ち状に支持され、スタイラスチップ33がアナログレコード50の音溝をトレースすることにより、音溝に従ってカンチレバー32が振動する。
The cartridge 1 is configured such that the
固定電極34は、カンチレバー32の長さ方向に沿い、カンチレバー32との間に適宜の間隔をおいて、カンチレバー32とほぼ平行に固定されている。固定電極34は細長い板状の部材であって、カンチレバー32との対向面にエレクトレット層35を有している。カンチレバー32と固定電極34により、コンデンサが形成される。なお、カートリッジ1は、ステレオ録音されたアナログレコード50の再生に用いることができ、左チャンネルと右チャンネルに対応する信号変換部30を独立して設けてある。図1において、信号変換部30は、カンチレバー32と一組の固定電極34とエレクトレット層35しか表されていないが、ステレオ出力に対応するために信号変換部30にもう一組の固定電極34とエレクトレット層35を備えている。すなわち、カンチレバー32の長さ方向に対して直交する平面上で、二組の固定電極34とエレクトレット層35が鉛直方向に対してそれぞれ±45度の角度で取り付けられる。
The
アナログレコード50の音溝をスタイラスチップ33がトレースすることにより、カンチレバー32は横方向および縦方向の振動成分をもって振動する。カンチレバー32の振動により、カンチレバー32と固定電極34で構成するコンデンサの静電容量が変化する。カートリッジ1は、この静電容量変化を電圧の変化に変換して電気信号を生成し、カンチレバー32と2つの固定電極34から左右チャンネルの信号を出力する。
As the
固定電極34の出力信号はインピーダンスが極めて高いため、インピーダンス変換器36によって低インピーダンスに変換され、カートリッジ1から出力される。インピーダンス変換器36はFETを用いて形成されている。FETのゲートには固定電極34が接続されている。FETのドレインは出力信号線42に接続されている。FETのソースは、カンチレバー32とともに信号線44に接続されている。
Since the output signal of the fixed
アナログレコード50は樹脂製の円盤により形成されるので、若干の歪み等を伴っている。カンチレバー32は、スタイラスチップ33が音溝をトレースすることで振動するが、アナログレコード50の歪み等の影響を受けて、音溝により振動よりも大きく変動することがある。カンチレバー32が、歪み等の影響を受けて変動してもカバー100への衝突を緩衝できるように、カンチレバー32の変動を許容する空間として、カバー100の開口部10は大きく形成されている。
Since the
すでに説明のとおり、固定電極34の電気的インピーダンスは高いので、図2に示すように開口部10の近傍であってカバー100の外側に静電シールド部20を設ける必要がある。しかしながら、静電シールド部20は、開口部10には設けることができないので、ここを介して固定電極34とアナログレコード50、および固定電極34とターンテーブル60がそれぞれ静電結合する可能性がある。
As already described, since the electrical impedance of the fixed
図2は、固定電極34と、アナログレコード50およびターンテーブル60が静電結合した状態を等価的に例示しているものである。図2に示すように、静電結合を等価的に表すと、開口部10を介して、固定電極34とアナログレコード50の間に第1雑音源51が接続された状態になる。また、開口部10を介して、固定電極34とターンテーブル60の間に第2雑音源61が接続された状態になる。このような状態になると、出力信号線42からは、聴取できるレベルの雑音が出力される。
FIG. 2 equivalently illustrates a state in which the fixed
本発明に係るコンデンサ型ピックアップカートリッジは、上記のような静電結合が生じても雑音の出力を防止することができる。以下、図3と図4を用いて本発明に係る効果を発揮する構成について詳細に説明する。 The capacitor type pickup cartridge according to the present invention can prevent the output of noise even if the above-mentioned electrostatic coupling occurs. Hereinafter, the structure which exhibits the effect concerning this invention using FIG. 3 and FIG. 4 is demonstrated in detail.
図3に示すように、本実施形態に係るカートリッジ1の開口部10近傍には、静電シールド部20が配置されていて、この静電シールド部20の外側には、誘導電極11が配置されている。誘導電極11は、絶縁体12を介して静電シールド部20に固定されている。
As shown in FIG. 3, an
また、カートリッジ1は、固定電極34とインピーダンス変換器36との間に差動アンプ40を備えている。差動アンプ40は2つの入力端子から入力された信号の差分を出力端子から出力する信号相殺部を構成する。差動アンプ40の一方の入力端子には、信号変換部30の出力に当たる固定電極34からの信号が入力される。差動アンプ40の他方の入力端子には、誘導電極11からの信号が入力される。すなわち、差動アンプ40からは、固定電極34からの信号と誘導電極11からの信号の差分が出力される。
The cartridge 1 also includes a
図4に示すように、固定電極34とアナログレコード50が静電結合するとき、誘導電極11とアナログレコード50とも静電結合する。そうすると、第1雑音源51からの雑音信号は、固定電極34と誘導電極11のそれぞれにおいて誘起されて出力される。同様に、固定電極34とターンテーブル60が静電結合するとき、誘導電極11とターンテーブル60とも静電結合する。そうすると、第2雑音源61からの雑音信号は、固定電極34と誘導電極11のそれぞれにおいて誘起されて出力される。
As shown in FIG. 4, when the fixed
差動アンプ40は、前述のとおり入力された2つの信号の差分を出力する。信号変換部30の固定電極34から差動アンプ40に入力される信号は、アナログレコード50から取り出された音声信号と第1雑音源51によって誘起された雑音信号及び第2雑音源61によって誘起された雑音信号の合成信号になる。誘導電極11から差動アンプ40に入力される信号は、第1雑音源51によって誘起された雑音信号及び第2雑音源61によって誘起された雑音信号である。
The
したがって、差動アンプ40には、一方の端子から音声信号と雑音信号の合成信号が入力され、他方の端子から雑音信号のみが入力されるから、出力される信号は、雑音信号が相殺されて音声信号のみになる。
Therefore, since the composite signal of the voice signal and the noise signal is input from one terminal to the
なお、差動アンプ40に入力される誘導電極11と固定電極34のそれぞれから出力される雑音信号のレベルが同じになるように調整することで、雑音信号をより精度良く相殺することができる。そのため、誘導電極11と差動アンプ40の間にレベル調整回路を配置し、誘導電極11からの雑音信号のレベルを調整して固定電極34からの雑音信号のレベルに合わせればよい。
The noise signal can be canceled more accurately by adjusting the level of the noise signal output from each of the
1 カートリッジ
10 開口部
11 誘導電極
32 カンチレバー
33 スタイラスチップ
34 固定電極
35 エレクトレット層
40 差動アンプ
Reference Signs List 1
Claims (4)
前記カンチレバーとの対向面にエレクトレット層を備える固定電極と、を有するコンデンサ型ピックアップカートリッジであって、
前記カンチレバーの振動を許容するための開口に設けられている静電シールドと、
前記静電シールドに設けられている誘導電極と、
前記誘導電極に誘起された電気信号と前記固定電極に誘起された電気信号を相殺する信号相殺部と、
を有することを特徴とするコンデンサ型ピックアップカートリッジ。 A cantilever comprising a stylus tip at one end;
And a fixed electrode comprising an electret layer on the surface facing the cantilever.
An electrostatic shield provided at the opening for allowing the cantilever to vibrate;
An induction electrode provided on the electrostatic shield;
A signal cancellation unit for canceling the electric signal induced to the induction electrode and the electric signal induced to the fixed electrode;
A capacitor type pickup cartridge characterized by having:
請求項1記載のコンデンサ型ピックアップカートリッジ。 The induction electrode is fixed to the electrostatic shield via an insulating material.
A capacitor type pickup cartridge according to claim 1.
請求項3記載のコンデンサ型ピックアップカートリッジ。 A level adjustment circuit is disposed between the fixed electrode and one input end of the differential amplifier.
The capacitor type pickup cartridge according to claim 3.
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