DE1026981B - Mechanisch-elektrischer Wandler fuer die Erzeugung oder Abtastung einer rillenfoermigen Tonspur - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanischelektrischen Wandler für die Erzeugung oder Abtastung einer rillenförmigen Tonspur, in welcher gleichzeitig zwei vorzugsweise voneinander abweichende Signale mit aufeinander und auf der Rillentangente senkrecht stehenden Bewegungsrichtungen aufgezeichnet sind. Beispielsweise kann das eine Signal in Seitenschrift, das andere Signal in Tiefenschrift aufgezeichnet sein. In der Fachliteratur wird die Seitenschrift auch häufig als Berlinerschrift, die Tiefenschrift als Edisonschrift bezeichnet. Derartige mechanisch-elektrische Wandler können für die Zwecke stereophonischeir Schallaufnahme oder Wiedergabe verwendet werden.

Die Erfindung befaßt sich speziell mit der Aufgabe, eine geeignete Halterung für das bewegliche System eines derartigen Wandlers anzugeben, welches in zwei zueinander senkrechten Richtungen in annähernd gleichem Maße nachgiebig bzw. auslenkbar, in der zu der durch diese Bewegungsrichtungen bestimmten Ebene senkrechten Richtung aber überaus starr gelagert sein soll. Auch sollen Drahschwingungen des Systems in der durch die beiden gewünschten Bewegungskomponenten bestimmten Ebene möglichst vermieden bzw. deren Resonanzfrequenz so hoch gelegt werden, daß sie innerhalb des wiederzugebenden Frequenzbereiches nicht stören.

Von mechanisch-elektrischen Wandlern für ein einziges in einer Tonspur aufgezeichnetes Signal ist es bekannt, das bewegliche System an einem mit einer Drehachse verbundenen Hebelarm zu lagern, wobei die Richtung der Drehachse auf der gewünschten Auslenkrichtung des Systems senkrecht steht. Bekannt ist es auch, für den gleichen Zweck eine Halterung mittels einer Blattfeder anzuwenden, wobei die Ebene des Federblattes senkrecht zu der gewünschten Auslenkrichtung orientiert ist. Diese Halterungsarten gewähren ihrem Anwendungszweck entsprechend dem beweglichen System eine Bewegungsfreiheit nur in einer einzigen Richtung. Sie sind daher nicht für die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe anwendbar, bei welcher eine freie Beweglichkeit des Systeme innerhalb einer durch die beiden Signalkomponenten beistimmten Schwingungsebene erforderlich ist, damit es allen durch die Zusammensetzung der jeweiligen Komponenten sich ergebenden resultierenden Bewegungen gleichmäßig folgen kann, ohne daß durch Ungleichmäßigkeiten der Rückstellkräfte in den verschiedenen Bewegungsrichtungen sich etwa bei einem Antrieb des Systems in der dem einen Signal entsprechenden Bewegungsrichtung ein Ausweichen des Systems auf eine andere Bewegungsrichtung ergeben kann, was ein Übersprechen des einen Signals auf den anderen Kanal zur Folge haben würden.

Mechanisch-elektrischer Wandler

für die Erzeugung oder Abtastung

einer rillenförmigen Tonspur

Anmelder:

Telefunken G.m.b.H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Horst Redlich und Horst Angenendt,

Berlin-Steglitz,
sind als Erfinder genannt worden

Es sei erwähnt, daß zur Lösung einer anderen Aufgabe, nämlich zur wahlweisen Wiedergabe von Seitenschriftaufzeichnungen und Tiefenschriftaufzeichnungen mit dem gleichen Rillantonabtaster, ohne das Teile des Wandlersystems ausgewechselt oder verändert werden müssen, eine geeignete Wandlerkonstruktion bekannt ist. In diesem bekannten Wandler ist ein Hebelsystem vorgesehen, welches die der Tiefenschrift entsprechenden Auslenkungen des Abtaststiftes und eines mit diesem unmittelbar verbundenen, an zwei Federn beweglich aufgehängten Körpers ohne Änderung der Auslenkungsrichtung auf eine in einem Magnetfeld bewegliche Spule überträgt. Seitenschriftauslenkungen ergeben zunächst Drehbewegungen des genannten Körpers und werden von diesem durch das Hebelsystem so auf die Spule übertragen, daß diese sich in der gleichen Richtung bewegt wie bei Abtastung einer Tiefenschrift. Bei diesem bekannten Wandlersystem erscheint also bei aufeinanderfolgender Abtastung der verschiedenen Schriftarten die Ausgangsspannung stets an den Enden der gleichen Spule, so daß kein Umschalten nötig ist. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung läßt sich mit einem Wandlersystetn von dieser bekannten Art nicht lösen, weil dabei ja gerade eine Vermischung der Signale vermieden werden muß.

An anderer Stelle wurde.bereits vorgeschlagen, den gemeinsamen Abtaststift bzw. Schneidgriffel eines

mechanisch-elektrischen Wandlers an zwei Blattfedern mit zueinander gekreuzten Ebenen· zu halten, welche zugleich eine mechanische Koordinatentrennung bewirken, indem sie nur die in der Ebene des Federblattes liegenden Bewegungen auf je ein zugeordnetes,

709 957/195

mittels einer Drehachse gelagertes System übertragen. Derartige Wandler mit mechanischer Koordinatentrennung und zwei elektrisch voneinander unabhängigen Wandlersystemen besitzen neben beachtlichen Vorzügen hinsichtlich der Vermeidung des Übersprechens leider auch den Nachteil, daß die schwingenden Massen nicht so klein gehalten werden können wie bei Wandlern mit nur einem beweglichen System und elektrischer Trennung der Signale voneinander.

muß doch darauf geachtet werden, daß die Wandlersysteme nicht durch zusätzliche Rückstellkräfte zu Fehlern in der Komponentenaufteilung und damit zur Erhöhung des Übersprechens Veranlassung geben. Bei 5 Verwendung des elektrodynamischen Wandlerprinzips lassen sich diese Fehler am sichersten vermeiden.

Wenn die rohrförmige Feder einen kreisringförmigen Querschnitt besitzt, ist ihr Widerstandsmoment in allen Richtungen einer zur Rohrachse senkrechten

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das aus dem Schneidstichel bzw. Abtaststift und je einem Wandlerorgan für jedes Signal, bei-

gnale in Seitenschrift und Tiefenschrift aufgezeichnet sind, ist die große Achse der zur Tiefenschrift gehörenden Bewegungskomponente parallel.

Die der Erfindung entsprechende Halterung des beweglichen Systems läßt sich auf mechanisch-elektrische Wandler aller bekannten Arten anwenden. Auch kann die Halterung sowohl bei Wandlern für die Herstellung einer Tonspur als auch bei Wandlern

Es besteht dabei immer noch die eingangs er- io Ebene gleich groß. Infolgedessen ist auch die Federwähnte Aufgabe, für ein solches in einer die beiden härte in diesen Richtungen gleich, so daß keine Aus-Bewegungskomponenten enthaltenden Ebene schwin- lenkrichtung vor einer anderen bevorzugt wird. Es gendes System eine geeignete Halterung zu schaffen, kann aber in manchen Fällen erwünscht sein, das welche unter allen mechanischen und elektrischen Be- Widerstandsmoment der rohrförmigen Feder in einer lastungszuständen eine hinreichend große Übersprech- 15 bestimmten Richtung größer zu machen als in anderen dämpfung zwischen den beiden Signalkanälen sichert. Bewegungsrichtungen. Durch eine solche Maßnahme

könnte beispielsweise der Tatsache Rechnung getragen werden, daß die zum Hineindrücken des Abtaststiftes oder Schneidgriffels in die Rille erforder-

spielsweise je einer in einem gemeinsamen Magnet- 20 liehe Kraft ebenfalls von der Feder aufgenommen feld schwingenden und auf einem gemeinsamen werden muß und eine gewisse Vorauslenkung bewirkt, Spulenkörper befestigten Spule, gebildete bewegliche die möglichst klein gehalten werden soll. In diesem System, welches als Ganzes die gleichen Bewegungen Falle könnte das Rohr einen ellipsenringförmigen ausführt wie der Abtaststift, auf im wesentlichen reine Querschnitt besitzen und so orientiert sein, daß die Translationsbewegungen in einer durch die beiden 25 Achsen der den Ringquerschnitt begrenzenden Ellipsen den Signalen entsprechenden Bewegungskomponenten den beiden den Signalen entsprechenden Bewegungsbestimmten Ebene dadurch beschränkt ist, daß das komponenten des Schneidstichels bzw. Abtaststiftes genannte bewegliche System an einem Ende einer parallel sind, wobei die große Achse der begrenzenden drehsteifen, in Form eines Rohres ausgebildeten Ellipsen vertikal gerichtet ist, wenn der Abtaststift Feder befestigt ist, deren anderes Ende fest einge- 30 des Systems durch einen Teil des Eigengewichtes in spannt ist, und die Achse des die Feder bildenden die Rille hineingedrückt wird. Wenn die beiden Si-Rohres auf der durch die beiden Bewegungskomponenten bestimmten Ebene senkrecht steht.

Durch die Rohrform der Feder besitzt ein in der
Nähe des freien Endes der Feder befestigtes System 35
eine Beweglichkeit in der zur Rohrachse senkrechten
Ebene, wobei die Nachgiebigkeit in allen Richtungen
dieser Ebene annähernd gleich groß ist, wenn das Rohr
einen kreisringförmigen Querschnitt besitzt. Gegenüber Kräften in der Achsenrichtung besitzt die rohr- 40 zur Abtastung solcher Tonspuren angewendet werden, förmige Feder eine sehr große, auf die aufgewendete In der Zeichnung sind in den Fig. 1 bis 3 AnMasse bezogen, optimale Steifigkeit. Entsprechendes Wendungsbeispiele einer nach der Erfindung ausgegilt für die unerwünschten Drehbewegungen des bildeten Halterung des beweglichen Systems für einen Systems um die Rohrachse, welche eine Torsionsbean- Tonabnehmer zur Abtastung von zwei Signale entspruchung der Feder zur Folge haben. Auch gegen- 45 haltenden Tonspuren dargestellt. Besonders soll dieser über solchen Drehbewegungen weist der Rohrkörper Tonabnehmer zur Wiedergabe stereophonischer Schalleine optimale Steifigkeit auf. Das bewegliche System aufzeichnungen verwendet werden, erhält daher mit einem Minimum an aufzuwendendem In Fig. 1 ist, um die interessierenden Teile des Ton-

Gewicht des Federkörpers eine gegenüber uner- abnehmers besser darstellen zu können, das bewegwünschten Bewegungen praktisch unnachgiebige Füh- 50 liehe System nicht in seiner üblichen Gebrauchslage rung, wodurch das Übersprechen praktisch vermieden gezeichnet, sondern um 180° gedreht, so daß der Abwird, Die Führung ist auch im Betrieb gegenüber taststift 1 statt nach unten, nach oben zeigt. Der Ab-Stößen unempfindlich und gewährleistet trotzdem taststift 1 ist nahe dem freien Ende der rohrförmigen eine in allen Richtungen der Bewegungsebene freie Feder 2 befestigt, deren anderes Ende in dem mit dem Auslenkbarkeit, da die Achse des federnden Rohres 55 Gehäuse fest verbundenen Körper 3 eingespannt ist. auf der durch die Richtungen der beiden Bewegungs- Man erkennt, daß der Abtaststift 1 in einer zur Achse komponenten bestimmten Ebene senkrecht steht. der rohrförmigen Feder 2 senkrechten Ebene nach allen Wesentlich für die gute Arbeitsweise eines ent- Richtungen unter Durchbiegung der Feder 2 bewegsprechend der Erfindung ausgebildeten mechanisch- lieh ist. Diese Bewegungen macht auch der ebenfalls elektrischen Wandlers ist es, daß die durch die ange- 60 an dem freien Rohrende befestigte Spulenkörper 4 gebene Art der Halterung erzielten günstigen kine- mit. In Richtung der Rohrachse besitzt die in Fig. 1 matischen Bedingungen, durch welche eine hohe Über- dargestellte Anordnung eine große Steifigkeit, so daß Sprechdämpfung erzielt wird, nicht durch zusätzliche die in der Rillenrichtung wirkenden, von der Feder 2 Rückstellkräfte wieder verschlechtert werden, welche aufzunehmenden Reibungskräfte keine nennenswerten von den beiden Wandlerorganen für die einzelnen 65 Bewegungen des Systems hervorrufen. Durch die Signale ausgehen. Obwohl es grundsätzlich gleich- große Drehsteifigkeit der Feder werden auch Drehgültig ist, ob mit dem Abtaststift bzw. Schneidgriffel schwingungen des Spulenkörpers um die Rohrachse ein dynamisches, mit beweglichen Spulen arbeitendes weitgehend vermieden bzw. ihre Resonanz in ein GeSystem oder ein solches mit einem elektrostatischen biet sehr hoher Frequenzen verlegt. Der Spulenoder piezoelektrischen Wandler in Verbindung steht, 7° körper 4 trägt zwei Spulenwicklungen zur getrennten

Abnahme der den beiden Signalen entsprechenden Spannungen. Von diesen ist in Fig. 1 nur die Spule 5 sichtbar. Der Aufbau des mit dem Abtaststift 1 mechanisch unmittelbar in Verbindung stehenden Wandlersystems zur elektrisch getrennten Abnahme der beiden Signale bildet keinen Gegenstand der Erfindung. Zur Erläuterung der Wirkungsweise ist jedoch in Fig. 2 ein solches Wandlersystem als Beispiel dargestellt. Man erkennt, wie in Fig. 1, den Abtaststift 1, die rohrförmige Feder 2 und den Einspannkörper 3 im oberen Teil der Zeichnung. An dem Ende des Rohres 2 ist der Spulenkörper 4 befestigt, der in Fig. 2 im Schnitt dargestellt ist. Dieser Spulenkörper liegt in dem Spalt eines Magnetsystems mit dem Kern 10 und den beiden Polschuhen 8 und 9. Der ringförmige Spalt wird von zwei Konusflächen begrenzt, deren Steigung etwa einen Winkel von 45° aufweist. In dem Ringspalt liegt auf der Außenseite des Spulenkörpers die Spule 5, welche eine Anzahl von Windungen besitzt, die sämtlich in der gleichen Richtung auf der Peripherie des Spulenkörpers aufgewickelt sind. In dieser Spule werden Spannungen induziert, wenn der Abtaststift 1 in Fig. 2 eine auf- und abwärts gehende Bewegung ausführt. In dieser Spule werden demnach Signale erzeugt, welche einer Tiefenschrift der abgetasteten Tonrille entsprechen. Auf dem Spulenträger 4 sind aber noch zwei weitere Wicklungen 6 und 7 angebracht. Diese Wicklungen besitzen eine Anzahl von Windungen, welche über einen halben Umfang des Spulenkörpers innerhalb des Magnetspaltes liegen und zwischen den Enden der über den halben Umfang reichenden Windungsteile je eine durch die Mitte, längs eines Durchmessers des Spulenkörpers 4 geführte Rückleitung aufweisen. Die beiden gegensinnig zueinander gewickelten Spulen 6 und 7 werden in Reihe geschaltet und dienen zur Abnahme der Signale, welche den seitlichen Bewegungen des Abtaststiftes 1 entsprechen.

In Fig. 3 ist eine Rohrfeder 2' dargestellt, welche einen ellipsenringförmigen Querschnitt aufweist. Die große Achse der Ellipse liegt dabei in der Richtung y-y, in welcher auch die Auflagekraft des Systems senkrecht zur Schallplatte 11 wirkt. In der gleichen Richtung liegen auch die Bewegungen des Abtaststiftes 1 für das in Tiefenschrift niedergelegte Signal. Die kleine Achse der Ellipse liegt in der Richtung x-x, welche der Auslenkung des Abtaststiftes für die in Seitenschrift niedergelegten Signale entspricht.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mechanisch-elektrischer Wandler für die Erzeugung oder Abtastung einer rillenförmigen Tonspur, in welcher gleichzeitig zwei vorzugsweise voneinander abweichende Signale mit aufeinander und auf der Rillentangente senkrecht stehenden Bewegungsrichtungen aufgezeichnet sind, beispielsweise das eine Signal in Seitenschrift, das andere Signal in Tiefenschrift, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Schneidstichel bzw. Abtaststift (1) und je einem Wandlerorgan für jedes Signal, beispielsweise je einer in einem gemeinsamen Magnetfeld schwingenden und auf einem gemeinsamen Spulenkörper befestigten Spule (5, 6, 7), gebildete bewegliche System, welches als Ganzes die gleichen Bewegungen ausführt wie der Abtaststift, auf im wesentlichen reine Translationsbewegungen in einer durch die beiden den Signalen entsprechenden Bewegungskomponenten bestimmten Ebene dadurch beschränkt ist, daß das genannte bewegliche System an einem Ende einer drehsteifen, in Form eines Rohres ausgebildeten Feder (2) befestigt ist, deren anderes Ende fest eingespannt ist, und die Achse des die Feder bildenden Rohres auf der durch die beiden Bewegungskomponenten bestimmten Ebene senkrecht steht.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Feder (2) bildende Rohr einen kreisringförmigen Querschnitt besitzt.

3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Feder (2') bildende Rohr einen ellipsenringförmigen Querschnitt besitzt und so orientiert ist, daß die Achsen der den Ringquerschnitt begrenzenden Ellipsen den beiden den Signalen entsprechenden Bewegungskomponenten des Schneidstichels bzw. Abtaststiftes parallel sind.

4. Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die große Achse (y-y) der begrenzenden Ellipsen vertikal gerichtet und/oder der zur Tiefenschrift gehörenden Bewegungskomponente parallel ist.

5. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch seine Verwendung für Stereophonische Schallaufnahme oder -wiedergabe.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 654 353.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

TC9 957/195 3.