JPS6029041Y2 - ト−ンア−ムの制動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はトーンアームの制動装置に係り、特にピックア
ップの低域共振部分の低域共振周波数以下の周波数を制
動させようとしたトーンアーム制動装置の改良に関する
。

〔従来の技術〕

従来のトーンアームではレコード再生においてカートリ
ッジの針先よりみた特価コンプライアンスと特価質量と
によってピックアップは１０Ｈｚ前後で共振する、これ
をピックアップの低域共振といい、これに対する対策は
トーンアームの軸受部をオイルで制動したり、又反共振
のウェイトをトーンアームに取りつけたりしている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

然し、上述の機械的なトーンアームの制動では制動装用
のオイル等が温度変化に対しその粘性を変化させ完全に
制動することが難かしく、又制動するにしたがってトレ
ース能力が低下する欠点があった。

更にトーンアームを水平、垂直方向に駆動する駆動手段
に帰還を掛けることでダンピング制動を行う様にしたト
ーンアーム制動装置も公知である。

然し成上の構成では低域共振周波数以下の周波数レベル
が大きくなる欠点があった。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本考案は斯る
欠点を解決するためになされたもので、従来の機械的な
制動や速度帰還制御に代えて、電気的に低域共振を速度
制動せんとするもので、特にトーンアームの水平、垂直
駆動部を持ち、これらトーンアームの水平垂直方向に伴
う速度を検出して、該速度出力を微分した出力で上記水
平又は垂直駆動手段にフィトバックサーボしてトーンア
ームの低域共振を制動すると共に低域共振周波数以下の
周波数を急激にダンピングさせたトーンアームを得るこ
とを目的とする。

又本考案では低域のトレース能力を悪化させることなく
良好な制動を得んとするものである。

又カートリッジからの出力を用いずにアーム自身より加
速度信号をとり出しカートリッジの出力差によって生ず
るレベル差で制動力差を生じない様にしたトーンアーム
を得るにあり、その手段はトーンアームの水平（又は垂
直）方向の速度成分を検出するための速度検出手段と、
該速度検出手段からの出力を微分する微分増巾器と、該
微分増巾器からの出力を受けてトーンアームを水平（又
は垂直）方向に可動することの出来る駆動手段とを具備
し、上記水平の速度検出手段の出力を上記水平の駆動手
段へ、上記垂直の速度検出手段の出力を上記垂直の駆動
手段へ帰還し、上記微分増巾器はトーンアームの低域共
振周波数以上の周波数領域では速度成分を、該低域共振
周波数以下の周波数頭では加速度成分を出力する様にに
周波数が定められていることを特徴とするトーンアーム
の制動装置によってなされ、加速度成分を垂直及び水平
駆動手段にフィトバックすることで低域共振周波数以下
の周波数の制動効果を大きくする様にしたものである。

〔実施例〕

以下図面に基づき本考案の実施例について説明する。

第１図及び第２図は本考案の一実施例を示すトーンアー
ムの制動装置の断面図、第３図は本考案のトーンアーム
制動装置の駆動手段を構成する球状の駆動コイルの斜視
図を示すものである。

第１図乃至第３図に於いてトーンアーム１は１端にカー
トリッジを他端にカウンタウェイトを有し、駆動コイル
部７は該トーンアーム１と１体と威され、第３図に示す
ように該駆動コイル部７は球状の巻わくに垂直駆動コイ
ル１１と水平駆動コイル１２が直交して巻回されている
。

これらコイルに電動する事によってトーンアーム１を上
下左右に或いは両コイルの合皮ベクトルによって３６０
０方向にカートリッジの針先部を駆動し得る。

このため該駆動コイル部７に突設した垂直回転軸受け３
を第２図に示す様に略々コ字状の水平回転台２で揺動自
在に受けてトーンアーム１を上下方向に揺動出来るよう
にす。

尚、水平回転台２はシャフト６に対しベアリング５で揺
動自在に枢着され該シャフトはベース４に対して固定さ
れているので該水平回転台２は水平方向に回転し得る。

該駆動コイル部７の中には球状マグネット８があり又、
外にはヨーク９があり、このマグネット８及びヨーク９
はベース４に上記シャフトを介して固定されている。

マグネット８とヨーク９との磁気ギャップの中で駆動コ
イル部７が上下左右に回動しうるようになる。

一方トーンアームの水平回動速度を、水平速度検出器１
３により、又垂直回動速度を垂直速度検出器１４により
検出する。

これら速度検出器は第４図に示す如く円盤マグネット１
５と検出コイル１６よりなり、相対的に円盤マグネット
１５が回動することにより検出コイル１６よりその回動
速度に比例して出力電圧を得る。

トーンアームの回動と共にその検出出力はほぼ正弦波状
にその感度が変化する。

しかし、トーンアームの例えば水平方向回動角度は、レ
コードの内外周で、はぼ２５゜位であり回動中心より±
１２．５°位の角度となる、このために第４図の様に円
盤マグネット１５の中心０を通るＸ方向軸をレコードの
音溝巾の真中に設定すれば、その角度はθ＝±１２．５
”位となるため、該音溝巾の真中部とレコード内外周の
検出感度差はｃｏｓ１２．５°＝０．９７６となりほと
んど変化しないといえる値となる。

トーンアームの垂直方向即ち上下方向は、より変位が小
さいたせいつそう変化が少なくなる。

次に本考案のトーンアーム制動装置を駆動する為のブロ
ック図を第５図ａに示す。

垂直速度検出器１４又は水平速度検出器１３の出力を微
分増巾器Ａ２又はＡ’２に加えて検出器の円盤マグネッ
トの回動に応じて取り出された速度に対応する出力はト
ーンアームの加速度に比例するように増巾する、この出
力をパワー増巾器Ａ１又はＡ′□に入れて垂直又は水平
駆動コイル部にこの加速度出力を打ち消すように加える
。

この場合に上記微分回路としては第５図すに示すように
コンデンサＣと抵抗器Ｒを構成させカットオフ周波数ｆ
ｃを数Ｈｚの低域共振周波数にして置くことで低域共振
周波数ではこれをダンプし、該低域共振周波数以下の周
波数を加速度サーボする様にする。

即ち一般にトーンアームはピックアップの針先よりみた
等価質量と等価コンプライアンスによって低域共振周波
数ｆｏで共振を生じる。

今トーンアームの速度を検出してトーンアームを速度サ
ーボする場合のカートリッジを含むトーンアームの機械
的モデルとその等価回路を考えてみると、機械モデルは
第６図ａの如く表される。

即ち、第６図ａではＭはアームの等価質量、ＣＯはカー
トリッジのコンプライアンス、■を速度源とするとこの
機械的モデルの電気的等価回路は第６図すの様に速度源
■に対しインダクタンスＪ＆分Ｍ’とキャパシタン威分
Ｃ’ｏを並列接続したものと等価に考えてよい。

更に第７図に示す様に従来のサーボループは入力端子Ｔ
□にアームの例えば水平回動に応じた出力電圧が与えら
れこの出力は減算回路ＤＥＦ及び演算増巾器ＡＭＰを介
してトーンアーム駆動モータＭｏに加えられ、例えば水
平速度検出器１３で検出したトーンアームの水平回動速
度を帰還増巾器Ｂで増巾して減算回路に加える構成であ
るためにトーンアームが停止していれば演算増巾器を介
してトーンアーム駆動モータへ加えられる電圧は零であ
り、トーンアーム駆動力はトーンアームの振動速度に比
例して常に振動を停止させる様に作用する。

この様にトーンアームの振動速度に比例して制動力が発
生することはサーボループ系をトーンアーム側からみれ
ば抵抗成分となるのでその機械的モデルは第８図ａにそ
の電気的等価回路は第８図すとして表わすことが出来る
。

即ち、機械的モデルの第８図ａに示す様にトーンアーム
質量Ｍは固定部ＦＩＸとの間に抵抗成分Ｒｏが介在され
電気的等価回路は第８図すの様にインダクタンス成分Ｍ
′に直列にアームの制動力である抵抗Ｒｏが接続された
構成となる。

この様な等価回路では直流に至る迄抵抗性ＲＯを持つた
めに低周波に於いてもトーンアームは動きにく）なる。

このときの周波数特性は第９図に示す様に低域共振周波
数ｆｏを中心に制動力を即ち抵抗性Ｒｏ＝０（第６図ａ
、 ｂ）の場合は曲線淘の如く共振峰は大きく低域共振
周波数ｆｏ以下の周波数はその利得は小さくなる。

然し、抵抗性Ｒｏを有しく第８図ａ、ｂ）この抵抗値を
中程度とすると曲線Ｘ２の如くなり更に抵抗性ＲＯを大
きくすれば曲線Ｘ３の如く低域共振周波数ｆｏの共振峰
は小さくなるが低域共振周波数ｆｏ以下のカートリッジ
出力即ち利得は上昇してしまう。

これに対して、本考案の第５図すに示す如きものでは帰
還回路内で速度成分を微分回路に通して加速度成分とし
、加速度に比例したのでトーンアームの速度変化をブレ
ーキする様なブレーキ力が発生する、即ち、トーンアー
ムが一定の速度で動作しているときにはブレーキ力が働
かないが速度が変化したときブレーキ力を発生するので
トーンアームが一定の速度で働いている場合の直流状態
ではブレーキを発生せず、速度を変えたときにブレーキ
力を発生することは質量成分Ｍの性質であり等価回路的
にはインダクタンス成分で表される。

第５図の帰還回路でのサーボ領域では上記インダクタン
ス成分はトーンアームの質量成分のインダクタンスＭ′
とサーボによる質量成分のインダクタンス成分Ｍ’０で
表されて機械的モデルは第１０図ａの様に等価回路では
第１０図すによって表される。

こ）で本考案では微分回路のカットオフ周波数ｆｃを低
域共振周波数ｆｏ近傍に設定しているのでカットオフ周
波数ｆｃ以上では速度に比例したブレーキ力を発生し、
抵１ｏとして動作するので低域共振周波数ｆｏに近傍迄
ダンプする。

一方周波数が微分回路のカットオフ周波数ｆｃ以下にな
ると帰還が掛り加速度に比例して作用する。

この為トーンアームの機械的のインピーダンス特性（周
波数ｆ対インピーダンスＺ）は第１１図の様にＺｏ＝サ
ーボなし、４＝加速度サーボ、ｚ２＝速度サーボになさ
れるために速度サーボに比べて低域で機械インピーダン
スは減少する。

このことは等価的に加速度サーボによる質量成分Ｍ′と
抵抗成分Ｒｏが並列になっていることを表し、この抵抗
成分Ｒｏと質量成分Ｍ′のインダクタンスのカットオフ
周波数が微分回路のカットオフ周波数に対応している。

この様に本考案では低域共振周波数ｆｏ以上では抵抗性
Ｒｏでダンプが行なわれて共振峰をダンプし、低域共振
周波数ｆｏ以下では加速度サーホニヨって第９図の実線
Ｙ１及びＹ２て示す様なタンプ曲線となる。

この曲線Ｙ１では制動力が大きい場合Ｙ２は制動力が中
程度の場合を示す。

本考案ではこのように低域共振周波数ｆｏ以下の減衰は
第７図Ｙ□に示す様に急峻でありレコードのそり等に対
し針圧の変化が少い、実施例では垂直、水平方向に駆動
又は検出コイルが巻回されている場合を示したが４５°
−４５°方向でも、もちろん同様となる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によればピックアップの低域
共振峰を効果的に制動すると共に低域共振周波数以下も
加速度サーボでダンプしてトレース能力をも悪化させず
又カートリッジを種々交換しても自動的に共振点を制動
し、カートリッジの出力によって帰還をかけないために
取りつけるカートリッジによって制動特性が変化せず、
通常のアームと同様に使用しうる。

又レコード面に尚接していなくとも制動作用があるため
、外部より操作中も適当な制動力がありアームがフラツ
ジする事などなく安定性が向上するという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので第１図はトーンア
ームの側断面図、第２図はその要部断面図、第３図は球
状の駆動コイルの斜視図、第４図は速度検出器の平面図
、第５図ａは本考案のトーンアーム駆動用ブロック図、
第５図すは本考案に用いる微分回路、第６図ａ、 ｂ及
び第８図ａ、 ｂは従来のトーンアームとピックアップ
の機械的モデルとその等価回路、第７図は従来のトーン
アーム駆動モータのサーボ回路図、第９図は従来及び本
考案の低域共振周波数近傍の周波数特性図、第１０図ａ
、ｂは本考案のトーンアームとサーボ系を含む系の機械
的モデルとその等価回路図、第１１図は本考案の説明に
供する周波数−インピーダンス特性図である。 １・・・・・・トーンアーム、２・・・・・・水平回転
台、３・・・・・・垂直回転軸受け、７・・・・・・球
状の駆動コイル部、１３・・・・・・水平速度検出器、
１４・・・・・・垂直速度検出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トーンアームの水平（又は垂直）方向の速度成分を検出
   するための速度検出手段と、該速度検出手段から出力を
   微分する微分増巾器と、該微分増巾器から出力を受けて
   トーンアームを水平（又は垂直）方向に可動することの
   出来る駆動手段とを具備し、上記水平の速度検出手段の
   出力を上記水平の駆動手段へ、上記垂直の速度検出手段
   の出力を上記垂直の駆動手段へ帰還し、上記微分増巾器
   はトーンアームの低域共振周波数以上の周波数領域では
   速度成分を該低域共振周波数以下の周波数領域では加速
   度成分を出力する様にカットオフ周波数が定められてい
   ることを特徴とするトーンアームの制動装置。