DE1141799B

DE1141799B - Piezoelectric pickup for scanning two recordings contained in a groove on a record

Info

Publication number: DE1141799B
Application number: DESCH25735A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schumann; Lothar P Sengewitz
Original assignee: F & H Schumann Ges Mit Beschra
Current assignee: F & H Schumann Ges Mit Beschra
Priority date: 1959-03-17
Filing date: 1959-03-17
Publication date: 1962-12-27

Description

Piezoelektrischer Tonabnehmer zum Abtasten von zwei in einer Rille einer Schallplatte enthaltenen Aufzeichnungen Für die Autwichnung von zwei Tonspuren in einer Schallplattenrille sind dynamische und magnetische Schneidgeräte bekanntgeworden, bei denen zur gegenseitigen Stabilisierung der Bewegungsrichtungen elektrische Gegenkopplungen angewandt werden. Man erreicht dadurch eine starke Dämpfung des unerwünschten übersprechens.Piezoelectric pickup for scanning two in a groove Recordings contained on a record For the authentication of two sound tracks Dynamic and magnetic cutting devices have become known in a record groove, in which electrical counter-couplings for the mutual stabilization of the directions of movement can be applied. This achieves a strong attenuation of the undesired crosstalk.

Es ist auch bekannt, eine solche elektrische Gegenkopplung für Tonabnehmer zur Verbesserung der Übersprechdämpfung zu verwenden. Für dynamische und magnetische Tonabnehmer bietet die Gegenkopplung keine besonderen Schwierigkeiten, da hier die aus dem Aufbau dynamischer Schneidgeräte ge- wonnenen Erkenntnisse anwendbar sind, bei piezoelektrischen Tonabnehmern muß man jedoch andere Wege gehen.It is also known to use such an electrical negative feedback for pickups to improve the crosstalk attenuation. For dynamic and magnetic pickups, the negative feedback does not provide special difficulties because the dynamic of the construction cutters findings, in applicable here, with piezoelectric pickups, however, one has to go other ways.

Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Tonabnehmer zum Abtasten von zwei in einer Rille einer Schallplatte enthaltenen Aufzeichnungen unter Verwendung mechanischer und elektrischer Mittel zur Verbesserung der Übersprechdämpfung. Durch die elektrischen Mittel soll die restliche Miterregung der piezoelektrischen Elemente durch die ihnen nicht zugeordneten Schallaufzeichnungen kompensiert werden, die durch mechanische Mittel nicht mehr zu beherrschen sind.The invention relates to a piezoelectric pickup for scanning of two records contained in a groove of a vinyl record using mechanical and electrical means to improve crosstalk attenuation. By the electrical means should take over the remaining co-excitation of the piezoelectric elements are compensated by the sound recordings not assigned to them, the can no longer be controlled by mechanical means.

Neben den gebräuchlichen stereophomischen Tonabnehmern mit elastischen Kopplungsgliedern richtungsabhängiger Nachgiebigkeit ist ein piezoelektrischer Abtaster bekanntgeworden, der bezüglich der Trennung der Schallaufzeichnungen als ein elektrisch arbeitendes System bezeichnet werden kann. Die Wirkungsweise dieses Tonabnehmers beruht auf der besonderen Schaltung und Aufteilung der leitenden Beläge der zu einer Einheit fest zusammengefügten piezoelektrischen Elemente, die eine Summen- oder Differenzbildung der erzeugten Wechselspannungen ermöglichen, so daß auf diese Weise der den übertragungskanälen nichtzugeordnete Spannungsanteil gelöscht worden kann. Diesem Tonabnehmer haftet jedoch der große Nachteil an, daß seine Arbeitsweise eine völlig starre Verbindung zwischen den Elementen selbst sowie zwischen den Elementen und der Abtastnadel verlangt, wodurch erhebliche Rückstellkräfte, auftreten können, die den sicheren Sitz der Abtastnadel in der Tonrille gefährden und zudem die Regulierung des Frequenzganges sehr erschweren.In addition to the common stereophomic pickups with elastic Coupling members of directional compliance is a piezoelectric scanner became known that regarding the separation of sound recordings as an electrical working system can be designated. How this pickup works is based on the special circuit and division of the conductive coverings of the one Unit of firmly joined piezoelectric elements that have a total or Allow subtraction of the generated alternating voltages, so that in this way the voltage component not assigned to the transmission channels can be deleted. However, this pickup has the major disadvantage that its mode of operation is a completely rigid connection between the elements themselves as well as between the elements and the stylus demands, whereby considerable restoring forces can occur, which endanger the secure fit of the stylus in the tone groove and also the regulation make the frequency response very difficult.

Der erfindungsgemäße Tonabnehmer vermeidet die Nachteile, die anderen Systemen mit ausschließlich mechanischer oder elektrischer Trennuno, der Schallaufzeichnungen anhaften. Die Erfindung besteht darin, daß außer den Arbeitselementen zusätzliche piezoelektrische Elemente vorgesehen sind, deren geometrische Längsachsen parallel zu denen der Arbeitselemente liegen, und daß jedes der Dämpfungselementee einem Arbeitselement durch Lagerung in einer gemeinsamen Halterung mechanisch zugeordnet, elektrisch jedoch mit dem anderen Arbeitselement verbunden ist.The pickup according to the invention avoids the disadvantages, the others Systems with exclusively mechanical or electrical isolation, the sound recordings cling. The invention is that in addition to the working elements additional Piezoelectric elements are provided whose geometric longitudinal axes are parallel to those of the working elements, and that each of the damping elements one Working element mechanically assigned by storage in a common holder, however, it is electrically connected to the other working element.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Zeichnungen näher erläutert, von denen Fig. 1 a bis 1 c verschiedene bisher bekanntgewordene Ausführungsformen stereophonischer Tonabnehmer und Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Tonabnehmers mit vier Kristallelementen zeigen; Fig. 3 ist -eine schematische Darstellung der Gegenphasenschaltung der Kristallelemente, und Fig. 4 zeigt ein Doppeklement mit zwei Sätzen leitender Beläge.The invention is explained in more detail below with reference to drawings, of which FIGS. 1 a to 1 c show various previously known embodiments of stereophonic pickups and FIG. 2 shows an embodiment of the pickup according to the invention with four crystal elements; FIG. 3 is a schematic representation of the phase opposition of the crystal elements, and FIG. 4 shows a double element with two sets of conductive coatings.

Für die Abtastung von einspurigen, zweikanalig geschnittenen Schallplatten sind Kristalltonabnehmer bekanntgeworden, bei denen zwei parallel zueinander ausgerichtete Torsionsbieger 1, 2 durch ein Kopplungsglied 3 aus Kunststoff großer innerer Dämpfung nach Fig. 1 a im Rhythmus der den Kristalleleinenten jeweils zugeordneten Flankenschrift der Tonspur tordiert werden. Man kennt ferner für das Abtasten von zweikanalig geschnittenen Tonspuren Tonabnehmer, bei denen zwei dachförmig, rechtwinklig zueinanderstehende Längsbieger 4, 5 ausgelenkt werden. Das Kopplungsglied 6 besteht hier gleichfalls aus Kunststoff oder Gummi großer innerer Dämpfung (Fig. 1 b) oder aus einem festen Winkelstück 7 (Fig. 1 c), in dem die Biegeelemente unter Zwischenschaltung von dämpfenden Lagerteilen 8, 9 gelagert sind.Kristalltonabnehmer have become known for the detection of single-lane, two-channel cut records, in which two mutually parallel Torsionsbieger 1, 2 large through a coupling member 3 made of plastic internal damping of FIG. 1 a of the sound track to be twisted in the rhythm of the Kristalleleinenten respectively associated edge font. There are also known pickups for scanning two-channel cut audio tracks, in which two roof-shaped, at right angles to one another longitudinal benders 4, 5 are deflected. The coupling member 6 here also consists of plastic or rubber with large internal damping (FIG. 1 b) or of a fixed angle piece 7 (FIG. 1 c) in which the bending elements are mounted with the interposition of damping bearing parts 8, 9 .

Da ein zusammenhängendes, aus stabfönnigen Abschnitten gebildetes elastisches Kopplungsglied, wie z. B. Teil 3 nach Fig. 1 a, bei seiner durch die Tonspur erzwungenen Auslenkung selbst unter günstigsten Voraussetzungen in Formgebung, Nachgiebigkeit, Gelenkwirkung der Stoßstellen der stabförmigen Abschnitte u. a. nicht in der Lage ist, die Miterregung des nicht beaufschlagten Elements restlos zu verhindern, ist der Möglichkeit einer Verbesserung der übersprechdämpfung mit mechanischen Mitteln eine Grenze gesetzt. Das liegt letzten Endes darin begründet, daß es weder stofflich noch gestaltungsmäßig gelingen kann, einen Körper herzustellen, der in. einer Richtung völlig starr ist, in der Richtung senkrecht dazu jedoch sozusagen eine absolute Nachgiebigkeit besitzt.Since a coherent, formed from stabfönnigen sections elastic coupling member, such. B. Part 3 according to Fig. 1 a, with its deflection forced by the soundtrack even under the most favorable conditions in terms of shape, resilience, articulation of the joints of the rod-shaped sections, among other things, is not able to completely prevent the co-excitation of the unaffected element the possibility of improving the crosstalk attenuation by mechanical means set a limit. Ultimately, this is due to the fact that it is impossible, in terms of material or design, to produce a body that is completely rigid in one direction, but has, so to speak, absolute flexibility in the direction perpendicular to it.

Zur einwandfreien Lokalisierung von Schallquellen, z. B. von Instrumenten in einem Orchester, sollte zwischen den beiden Kanälen eine Übersprechdämpfung von 20 dB vorhanden sein. Das ist allerdings eine Forderung, die sich, insbesondere ausgedehnt über den ganzen Übertragungsbereich, mit mechanischen Mitteln selbst unter Inkaufnahme eines schlechten Wirkungsgrades nur sehr schwer erfüllen läßt.For the perfect localization of sound sources, e.g. B. of instruments in an orchestra, there should be a crosstalk attenuation of 20 dB must be present. However, this is a requirement that, in particular extended over the entire transmission range, with mechanical means itself can only be met with great difficulty while accepting poor efficiency.

Um diese Grenze, der die mechanische Trennung zweier Schwingungskomponenten unterliegt, überspringen zu können, ist der erfindungsgemäße Tonabnehmer zur Neutralisierung der restlichen Fehlerregung der piezoelektrischen Elemente mit einer elektrischen Dämpfung versehen worden. Diese Dämpfung beruht darauf, daß das Zusammenschalten mechanisch gegenphasig, aber amplitudengleich und frequenzgleich erregter, gleichartiger piezoelektrischer Elemente zu einem Auslöschen der abgegebenen Spannungen führt.Around this limit, the mechanical separation of two vibration components is subject to being able to skip, the pickup according to the invention is for neutralization the remaining error excitation of the piezoelectric elements with an electrical Cushioning has been provided. This attenuation is based on the fact that the interconnection mechanically out of phase, but with the same amplitude and frequency, more excited, more similar piezoelectric elements lead to a cancellation of the voltages emitted.

Zwecks Nutzung dieses Effektes für die Veriesserung der übersprechdämpfung ist der Tonabnehmer, wie in Fig. 2 gezeigt ist, zusätzlich zu den Arbeitselementen 10, 12 mit zwei weiteren Dämpfungselementen 11, 13 ausgestattet, die, in Doppelrahmen bildende Halterungsabschnitte des Kopplungsgliedes 14 eingeschoben, derart paarweise zusammengefaßt sind, daß jedes Arbeitselement mit dem Dämpfungselement des anderen Arbeitselementes, also Element 10 mit 11 und Element 12 mit 13 mechanisch gekoppelt ist. Nun ist in der konstruktiven Gesaintausbildung des Tonabnehmers dafür gesorg daß sich die Drehpunkte 15,16, um welche die Halterungen der Elemente durch eine Auslenkung der Abtastnadel geschwenkt werden, zwischen den miteinander verkoppelten Elementen befinden, so daß die in den Halterungen zusanunengefaßten Elemente durch die Schwingungen der Abtastnadel gegenphasig ausgelenkt, und, da sie mit ihren anderen Enden fest im Tonabnehmergehäuse eingespannt sind, auch im umgekehrten Sinne verformt werden. Durch Wahl der Größe der Beläge hat man es in der Hand, die von den Dämpfungselementen abgegebene Spannung festzulegen. Schaltet man die Arbeitselemente und ihre Dämpfungselemente nach Fig. 3 elektrisch zusanunen, so daß Element 10 mit 13 und Element 12 mit 11 leitend verbunden ist, heben sich bei richtiger Bemessung der Beläge auf den Dämpfungselementen die gegenphasigen Wechselspannungen gegenseitig auf. Wird beispielsweise das Element 10 von der Abtastnadel ausgelenkt, so wird die unerwünschte Spannung des Elements 12, das über das Kopplungsglied erregt wird, durch das Dämpfungselement 11, das zusammen mit dem Element 10 schwing kompensiert. Die Nutzspannung des jeweiligen Arbeitselementes wird durch das entgegengeschaltete Dämpfungselernent unwesentlich geschwächt, weil dieses nur eine sehr geringfügige Verformung erfährt. Somit sind durch den erfindungsgemäßen Tonabnehmer die Voraussetzungen dafür gegeben, auch das durch mechanische Mittel nicht mehr zu beeinflussende Übersprechen auf elektrischem Wege weiter zu verringern, wodurch eine hohe übersprechdämpfung erzielt wird.In order to use this effect to reduce the crosstalk attenuation, the pickup is, as shown in Fig. 2, in addition to the working elements 10, 12 equipped with two further damping elements 11, 13 , which are inserted into double frames forming support sections of the coupling member 14 in pairs are summarized that each working element is mechanically coupled to the damping element of the other working element, ie element 10 with 11 and element 12 with 13. Now, in the overall design of the pickup, it is ensured that the pivot points 15, 16, around which the holders of the elements are pivoted by deflection of the stylus, are located between the elements that are coupled to one another, so that the elements are held together in the holders by the vibrations the stylus is deflected out of phase, and, since they are firmly clamped at their other ends in the pickup housing, are also deformed in the opposite direction. By choosing the size of the pads, it is up to you to determine the tension emitted by the damping elements. If the working elements and their damping elements are electrically connected according to FIG. 3 , so that element 10 is conductively connected to 13 and element 12 to 11 , the antiphase alternating voltages cancel each other out if the linings on the damping elements are correctly dimensioned. If, for example, the element 10 is deflected by the stylus, the undesired voltage of the element 12, which is excited via the coupling member, is compensated for by the damping element 11, which vibrates together with the element 10. The useful voltage of the respective working element is insignificantly weakened by the opposing damping element, because it only experiences a very slight deformation. The pickup according to the invention thus provides the prerequisites for further reducing crosstalk, which can no longer be influenced by mechanical means, by electrical means, whereby a high crosstalk attenuation is achieved.

Aus räumlichen Gründen ist es zweckmäßig, die jeweils in einer gemeinsamen Halterung gelagerten piezoelektrischen Elemente zu einem Doppelelement zu vereinigen. Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 für Torsionselemente gezeigt. Dabei ist der Belag 17 des Arbeitselementes größer ausgeführt als der Belag 18 des Dämpfungselementes.For spatial reasons, it is advisable to combine the piezoelectric elements, which are each mounted in a common holder, to form a double element. Such an arrangement is shown in Fig. 4 for torsion elements. The lining 17 of the working element is made larger than the lining 18 of the damping element.

Claims

CLAIMS: 1. A piezoelectric pickup for disconnecting keys of two in a groove of a record records included using mechanical and electrical means of improving the crosstalk attenuation, characterized in that there are provided in addition to the working elements additional piezoelectric elements, whose geometrical longitudinal axes to those of the parallel Working elements lie, and that each of the damping elements is mechanically assigned to a working element by being supported in a common holder, but is electrically connected to the other working element.

2. Piezoelectric pickup according to claim 1, characterized in that the working and damping elements coupled to one another by a common holder are deformable in phase opposition during the scanning process. 3. Piezoelectric pickup according to one of claims 1 and 2, characterized in that the piezoelectric elements mounted in a common holder are combined to form a double element. 4. Piezoelectric pickup according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coverings of the working and damping elements are made of different sizes in the piezoelectric elements. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1073 762; "Telefunken-Zeitung", June 1958, pp. 75 to 81. Older patents considered: German Patent No. 1089 984.