1 Opublikowano dnia 16 stycznia 1962 r. y™» POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45198 KI. 42 g, 5/02 Lódzkie Zaklady Radiowe T-4 *) Lódz, Polska Gramofonowy przetwornik stereofoniczny Patent trwa od dnia 24 marca 1961 r.Wynalazek dotyczy gramofonowego przetwor¬ nika stereofonicznego do odtwarzania dzwieku, utrwalonego na plycie gramofonowej o stere¬ ofonicznym zapisie dzwieku.Do odtwarzania dzwieku, utrwalonego na ply¬ tach gramofonowych o stereofonicznym zapi¬ sie dzwieku, stosuje sie gramofonowe przetwor¬ niki stereofoniczne.Gramofonowe przetworniki steroofoniczne w swym ukladzie maja dwa elementy przetwor¬ nikowe, osadzone w oprawie z tworzywa ela¬ stycznego o duzej elastycznosci, np. z gumy, za pomoca której drgania igly sa przenoszone na elementy przetwornikowe.Znane sa elementy przetwornikowe dziala¬ jace na zasadzie magnetycznej, dynamicznej, pojemnosciowej i elektronowej. Ze wzgledu na ich skomplikowana konstrukcje, zwlaszcza przy *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest Bogdan Ciesielski. stereofonicznym odtwarzaniu dzwieku, nie ma¬ ja one praktycznie szerokiego zastosowania.Znane gramofonowe przetworniki stereofo¬ niczne, ze wzgledu na mozliwosc ich zastoso¬ wania w produkcji masowej, sa oparte na uzy¬ ciu elementów przetwornikowych piezoelek¬ trycznych.W znanych przetwornikach z elementami piezoelektrycznymi te ostatnie sa zwykle osa¬ dzane w oprawach z elastycznego tworzywa sztucznego. Oprawa ta zwykle ma taka kon¬ strukcje, ze podczas odtwarzania dzwieku prze¬ nosi drgania igly na elementy piezoelektryczne z silami, których wektory sie sa jednakowe, dzieki czemu kazdy wektor dziala z przewaza¬ jaca sila wprawiajaca w ruch odpowiadajacy mu element piezoelektryczny oraz ze zmniej¬ szona sila na drugi element piezoelektryczny.W znanych gramofonowych przetwonikach stereofonicznych z elementami piezoelektrycz¬ nymi, osadzonymi w oprawkach z tworzywa Vsztucznego o duzej elastycznosci, tworzywo to, jak równiez i konstrukcja samej oprawy z te¬ go tworzywa powoduje nie tylko zle przeno¬ szenie drgan na wlasciwy element piezoelek¬ tryczny, lecz równiez w niedostatecznym stop¬ niu powoduje tlumienie drgan drugiego ele¬ mentu piezoelektrycznego, wskutek czego otrzy¬ muje sie slaby efekt stereofoniczny.Dzwiek stereofoniczny jest zapisywany na plytach w postaci rowka o przekoju katowym, którego kat rozwarcia wynosi 90°, przy czym na kazdej scianie rowka zapisywane sa odrebne sy¬ gnaly dzwiekowe, pochodzace z dwóch róznych zródel. Podczas odtwarzania dzwieku z tych rowków o nagraniu stereofonicznym, kazda sciana poprzez igle wprowadza w drganie oby¬ dwa elementy piezoelektryczne poprzez opraw¬ ke, z tym, ze kazda z tych scian wprowadza odpowiadajacy jej element piezoelektryczny w drgania o amplitudzie wiekszej od drgan dru¬ giego elementu piezoelektrycznego. Róznica amplitud drgan obydwóch elementów piezo¬ elektrycznych stanowi efekt tlumienia drgan pochodzacych z jednej sciany rowka. Efekt stereofoniczny otrzymuje sie tym wiekszy, im wieksze bedzie tlumienie drgan drugiego ele¬ mentu piezoelektrycznego.Przedmiotem wynalazku jest gramofonowy przetwornik stereofoniczny, w którym uzys- * kuje sie efekt stereofoniczny w znacznie wie¬ kszym stopniu niz przy stosowaniu znanych przetworników, a to przez uzycie specjalnego jarzma do osadzania obydwóch elementów pie¬ zoelektrycznych, przy stosowaniu którego osia¬ ga sie nie tylko duze wartosci tlumienia, lecz równiez znaczne poszerzenie pasma przenoszo¬ nego dzwieku.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1—4 przedstawiaja schematycznie jarzmo wraz z elementami pie¬ zoelektrycznymi w czterech rzutach, fig. 5 przedstawia gramofonowy przetwornik stere¬ ofoniczny w przekroju poprzecznym, fig 6 — przetwornik w przekroju podluznym, fig. 7 — przetwornik w rzucie bocznym, bez obudowy, a fig- 8 — przetwornik w rzucie z góry, bez obudowy.Jarzmo stanowi belka BC z dwoma ramio¬ nami AB i CD, znajdujacymi sie po obydwóch jej koncach zgietymi pod katem 90° wzgledem belki BC, przy czym ramiona AB i CD sa po¬ za tym wygiete w róznych kierunkach, tak iz plaszczyzna, w której leza belka BC i ramie AB, oraz plaszczyzna, w której leza belka BC i ramie CD, tworza równiez kat 90°.Do ramion AB i CD przymocowane sa ele¬ menty piezoelektryczne E i F, na których kon¬ cach zamocowane sa wyprowadzenia G i H elektrod, laczonych z przewodami (nie przed¬ stawionymi na rysunku) do wzmacniaczy. Ele¬ menty piezoelektryczne w poblizu wyprowa¬ dzen sa zamocowane w obejmach L i M, pola¬ czonych z obudowa przetwornika.Posrodku belki BC znajduje sie punkt O, stanowiacy miejsce przenoszenia na nia drgan igly, przy czym w zaleznosci od tego, która sciana rowka plyty gramofonowej powoduje drgania tej igly, na belke BC w punkcie O dziala badz sila oznaczona wektorem X, badz tez sila oznaczona wektorem Y, przy czym wektor X tworzy z wektorem Y kat 90° w pla¬ szczyznie prostopadlej do belki BC.Przy dzialaniu sil, oznaczonych wektorami X i Y, belka BC zmienia swe punkty zawie¬ szenia, przy czym podczas dzialania wektora X belka BC jest zawieszona w punkcie Chra¬ mie zas AB w punkcie A, a podczas dzialania wektora Y belka BC jest zawieszona w pun¬ kcie B, ramie zas CD w punkcie D.Wskutek nieuniknionej elastycznosci tworzy¬ wa jarzma, teoretycznie nieruchomy punkt za¬ wieszenia B, praktycznie jednak podlega drga¬ niom, wywolujac równiez drgania elementu piezoelektrycznego E ze znacznie jednak zmniej¬ szona amplituda ,dzieki czemu uzyskuje sie znaczne tlumienie, identyczne zjawisko naste¬ puje przy punkcie zawieszenia C belki BC, Punkt zlaczenia belki BC z ramieniem AB jest elastyczny jedynie przy zmianach kata plaskie¬ go ABC i odpowiednio do tego punkt zlaczenia belki BC z ramieniem CD ma elastycznosc jedy¬ nie przy zmianach kata plaskiego BCD. Ramie AB posiada elastycznosc zawieszenia w punk¬ cie A jedynie przy zmianach kata plaskiego ZAB, a ramie CD ma elastycznosc w punkcie D jedynie przy zmianach kata plaskiego Z'CD.Przy dzialaniu sily oznaczonej wektorem X przy zawieszeniu belki BC w punkcie C, ra¬ mie AB podlega drganiom wprawiajac w drga¬ nie element piezoelektryczny E, przy czym am¬ plituda drgan w punkcie B jest dwa razy wiek¬ sza od amplitudy drgan w punkcie O, natomiast ramie CD podlega drganiom znacznie oslabio¬ nym.Identycznie przy dzialaniu sily oznaczonej we¬ ktorem Y przy zawieszeniu belki BC w punkcie B, ramie CD podlega drganiom wprawiajac w - I -drganie element piezoelektryczny F, natomiast element E podlega równiez w tym czasie drga¬ niom znacznie oslabionym.Na fig. 5—8 przedstawiono przykladowa kon¬ strukcje przetwornika. ; W obudowie 1 przetwornika umocowane jest za pomoca amortyzatorów1 2 jarzmo, skladajace sie z belki 3 z dwoma ramionami 4 i 5. Ramio¬ na 4 i 5 maja uchwyty widelkowe 6 i 7, w któ¬ rych osadzone sa elementy piezoelektryczne 8 i 9. W celu amortyzacji i tlumienia drgan pa¬ sozytniczych, w uchwytach widelkowych 6 i 7 umieszczone sa podkladki gumowe 10 i 11. Na koncach elementów piezoelektrycznych 8 i 9 osadzone sa wyprowadzenia elektrod 12, 13, 14 i 15, laczone z koncówkami 16, 17, 18 i 19 prze¬ twornika, które sa doprowadzane do wzmacnia¬ czy.W poblizu konców 12, 13, 14 i 15 elementy piezoelektryczne sa zamocowane w obudowie 1 za pomoca amortyzatorów gumowych 20 i 21.W celu uzyskania wiekszej elastycznosci w miejscach zlaczenia belki 3 z ramionami 4 i 5, belka ta ma przewezenia 22 i 23, które chronia rowek plyty, z której odtwarza sie zapisany dzwiek, przed nadmiernym naciskiem igly, po¬ wstajacym wskutek dzialania sily zwrotnej prze¬ twornika- Posrodku belki 3 umieszczony jest slupek 21 wystajacy z obudowy 1, w którego widelkach spoczywa ramie 25 igly 26, zamocowane na obu¬ dowie.W praktycznym wykonaniu przetwornika ra¬ mie 25 jest osadzone obrotowo i na drugiej je¬ go stronie zamocowana jest igla 27 do odtwarza¬ nia nagran monofonicznych.Dotychczas znane przetworniki stereofonicz¬ ne charakteryzuja sie przecietna wartoscia tlu¬ mienia okolo 20 dB i zakresem przenoszenia od 30 Hz do 12 kHz, natomiast przetworniki stereofoniczne wedlug wynalazku charakteryzu¬ ja sie przecietna wartoscia tlumienia okolo 30 dB i zakresem przenoszenia od 30 Hz do 18 kHz, dzieki czemu uzyskuje sie znacznie wiek¬ szy efekt stereofoniczny przy szerszym pasmie czestotliwosci akustycznej, przy nie zwiekszo¬ nym nacisku roboczym przetwornika i nie zwie¬ kszonej sile zwrotnej, w porównaniu ze zna¬ nymi przetwornikami stereofonicznymi. PL