DE2718984A1

DE2718984A1 - Tonarmanordnung fuer plattenspieler

Info

Publication number: DE2718984A1
Application number: DE19772718984
Authority: DE
Inventors: Isao Kawashima; Heitaro Nakajima; Yoshimoto Omura
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1976-04-28
Filing date: 1977-04-28
Publication date: 1977-11-17
Also published as: JPS6155163B2; AT357791B; FR2349908A1; GB1550533A; US4138121A; ATA301277A; CA1071110A; FR2349908B1; NL188371C; DE2718984C2; NL188371B; NL7704697A; JPS52131705A

Description

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It 3888

SONY CORPORATION Tokyo / Japan

Tonarmanordnung für Plattenspieler

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Tonarmanordnung und Insbesondere auf eine solche, die durch eine elektromagnetische Kraft gesteuert wird.

Bei einem bekannten Schallplattenspieler besteht das Bestreben, ein Signal mit hoher Güte wiederzugeben, das auf einer Schallplatte aufgezeichnet ist. Dabei ist ein Tonabnehmersystem, das den Tonspuren der Schallplatte folgt, an einem Tonarm befestigt, der in der Mitte schwenkbar gelagert ist. Dieser Tonarm besteht aus einem starren Rohr, z.B. aus Aluminium, so daß, wenn die Nadel des Tonabnehme rsystems den Rillen der Schallplatte folgt, der Tonarm mit einer niedrigen Frequenz in paralleler (horizontaler) und senkrechter (vertikaler) Richtung zu der Schallplattenebene schwingt. Diese Schwingung wird als niederfrequente Resonanz in der horizontalen Richtunq und als niederfrequente Resonanz in der vertikalen Richtung bezeichnet, und die Frequenz der Resonanzschwingungen beträgt etwa 7 bis 10 Hz. Derartige niederfrequente Resonanzen des Tonarms modulieren ein durch das Tonabnehmersystem wiedergegebenes Signal, so daß der Tonarm ein Tonsignal von der Schallplatte nicht mit hoher Güte wiedergeben kann.

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Es ist auch eine im Gleichgewicht befindliche Tonabnehmeranordnung bekannt, bei der der Tonarm an seinem einen Ende mit einem Tonabnehmersystem und an seinem anderen Ende mit einem Gegengewicht versehen ist. Das Gegengewicht wird entsprechend dem Tonabnehmersystem von Hand eingestellt, so daß die Nadel des Tonabnehmersystems die Rille einer Schallplatte mit optimalem Druck berührt. Diese Einstellung ist ein Einstellungen des horizontalen Gleichgewichts, des Null-Gleichgewichts und des Druckes des Tonarms unterteilt. Im allgemeinen werden diese Einstellungen durch manuelle Änderung der Lage des Gegengewichts durchgeführt, wie zuvor beschrieben wurde. Da diese manuelle Einstellung ziemlich schwierig ist, wurde z.B. in der US-PS 3 830 505 eine Einstellung unter Anwendung einer elektromagnetischen Kraft vorgeschlagen. Dadurch ist die Einstellung des Nadeldruckes möglich, nicht jedoch die Unterdrückung der niederfrequenten Resonanz des Tonarms.

Da außerdem die Schallplattenrille spiralförmig ist, wird, wenn die Schallplatte mit einem Tonarm mit einem. Versetzungswinkel gespielt wird, in dem Tonarm eine Kraft an der Innenseite erzeugt. Daher ist für den Tonarm eine Unterdrückungseinrichtung vorgesehen, um die an der Innenseite auftretende Kraft zu beseitigen. Häufig ist die Unterdrttckungseinrichtung eine Spiralfeder, ein Hebel oder dergleichen, die eine mechanische Kraft anwenden, so daß ihre Genauigkeit bei einer langen Benutzungsdauer des Tonarms verschlechtert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tonarmanordnung zu schaffen, die von den Nachteilen des Standes der Technik frei ist.

Die Erfindung schafft eine Tonarmanordnung, die eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung zur Bewegung des Tonarms in horizontaler Richtung, einen Sensorkreis zur

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Ermittlung einer niederfrequenten Resonanz des Tonarms in horizontaler Richtung, und einen Rückkopplungskreis zur Rückkopplung des Ausgangssignals des Sensorkreises zu der Antriebsvorrichtung aufweist, um die niederfrequente Resonanz in der horizontalen Richtung zu vermeiden.

Weiterhin wird durch die Erfindung eine Tonarmanordnung geschaffen, die eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung zur Bewegung des Tonarms in vertikaler Richtung, einen Sensorkreis zur Ermittlung einer niederfrequenten Resonanz in dem Tonarm in vertikaler Richtung und einen Rückkopplungskreis zur Rückkopplung des Ausgangssignals des Sensorkreises zu der Antriebsvorrichtung aufweist, um dadurch die niederfrequente Resonanz in vertikaler Richtung zu vermeiden.

Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung zur Unterdrückung der niederfrequenten Resonanz des Tonarms in vertikaler Richtung kann dazu verwendet werden, den horizontalen Gleichgewichtszustand, den Null-Gleichgewichtszustand und die Nadeldruckeinstellungen des Tonarms durchzuführen.

Auch ist es möglich, die elektromagnetische Antriebsvorrichtung zur Unterdrückung einer niederfrequenten Resonanz des Tonarms in der horizontalen Richtung auch dazu zu verwenden, die an der Innenseite auftretende Kraft des Tonarms zu beseitigen.

Die Tonarmanordnung kann eine elektronische Steuerung haben, so daß die Ein- und Auswärtsbewegung des Tonarms automatisch durchgeführt werden kann.

In der Tonarmanordnung kann als elektromagnetische Antriebsvorrichtung ein Linearmotor verwendet werden, der im Aufbau einfach ist, jedoch einen geringeren Fehler hat.

Die Erfindung schafft somit eine Tonarmanordnung mit einem Tonarm und einem Tonabnehmersystem am einen Ende des Tonarms,

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einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung zur Bewegung des Tonarms in vertikaler und horizontaler Richtung bezüglich einer Schallplatte, einem Sensorkreis zur Ermittluna niederfrequenter Schwingungen, die von dem Tonarm während der Wiedergabe einer Schallplatte erzeugt werden, und zur Erzeugung von Ausgangssignalen in Abhängigkeit von diesen Schwingungen, und einem Rückkopplungskreis zur Rückkopplung der Ausgangssignale zu der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung, um die niederfrequenten Schwingungen zu beseitigen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 9 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung und ein Blockschaltbild eines Beispiels der Tonarmanordnung der Erfindung,

Figur 2 ein Blockschaltbild eines in dem Beispiel der Fig. 1 verwendeten Kreises,

Figur 3 eine Aufsicht eines Linearmotors, der in der Tonarmanordnung verwendbar ist,

Figur 4 eine Ansicht von vorne des Linearmotors in Fig. 3,

Figur 5 eine Seitenansicht einer erster Sensoreinrichtung für die Tonarmanordnung,

Figur 6 teilweise im Schnitt eine Aufsicht eines Niederfrequenz-Resonanzsensors für die horizontale Richtung und eines Tiefpaßfilters,

Figur 7 einen Querschnitt des Niederfrequenz-Resonanzsensors in Fig. 6,

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Figur 8 ein Diagramm, aus dem die Frequenzkennlinien des Niederfrequenz-Resonanzsensors in Fig. 4 hervorgehen, und

Figur 9 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Sensors für das Beispiel in Fio. 1.

In Fig. 1, die ein Beispiel der Tonarmanordnung der Erfindung zeigt, bezeichnet 1 den Tonarm. Ein Tonkopf 2 mit einem Tonabnehmersystem 3 ist an dem plattenförmigen Fnde des Arms 1 befestigt. Ein Gegengewicht 4 ist ar dem hinteren Ende des Tonarms 1 an einer bestimmten Stelle befestigt bzw. am. hinteren Ende des Tonarms 1 an mehr als zwei bestimmten Stellen lösbar befestigt. Die Art der Befestigung bzw. lösbaren Befestigung des Gegengewichts 4 ist bekannt und wird daher nicht näher beschrieben.

Der Tonarm 1 ist durch eine Hauptwelle 5 an einem Tragelement 6 drehbar gelagert. Das Tragelement 6 ist bei dem gezeigten Beispiel ein horizontales Schwenklager, so daß der Tonarm 1 an dem Schwenklager nur vertikal gedreht werden kann. In horizontaler Drehrichtung des Tonarms 1 werden der Tonarm 1 und die Hauptwelle 5 synchron gedreht.

Die Hauptwelle 5 ist derart gelagert, daß z.B. ihr unterer Teil in eine Grundplatte 7 eingesetzt ist, die auch als Lager dient. Ein Radiallager, ein Axiallager oder dergleichen ist in der Grundplatte 7 angeordnet, um die Hauptwelle 5 spielfrei zu lagern. Die Grundplatte 7 ist über eine Dämpfungsfolie 7' oder dergleichen an einer Unterlage befestigt, die in Fig. 1 nicht gezeigt ist, um die obere und untere Lage bzw. die Höhe der Hauptwelle einzustellen.

Eine Nabe 8 ist an der Hauptwelle 5 zwischen dem Tracrelement

6 und der Grundplatte 7 befestigt. Traghebel 9a und 9b

erstrecken sich von dem Außenumfang der Nabe 8 nach vorne

und hinten. Ein erster Linearmotor 10 ist am freien Ende

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des vorderen Traghebels 9a in Form einer elektromagnetischen Einrichtung vorgesehen, um den Tonarm 1 in vertikaler Richtung zu drehen (der detaillierte Aufbau des Lineannotors 10 wird später beschrieben). Eine bewegliche Spule 11 des Linearmotors 10 ist an dem freien Ende eines Verbindungshebels 12 befestigt, der von dem Tonarm 1 nahe seinem Schwenkpunkt schräg nach unten verläuft, um die Hin- und Herbewegung der beweglichen Spule 11 in der Pfeilrichtung in die Drehung des Tonarms 1 in vertikaler Richtung umzuwandeln und damit verschiedene Steuerungen durchzuführen.

Eine Sensorspule 14 ist als Steuereinrichtung über ein Tragelement 13 an dem Traghebel 9a befestigt, und ein stabförmiger Kern 15 z.B. aus Ferrit ist an dem Verbindungshebel 12 gegenüber der Sensorspule 14 zur Bildung einer Sensorvorrichtung 16 befestigt, die die vertikale Drehlage und die vertikale Niederfrequenzresonanz (Schwingung) des Arms 1 durch die relative Lage der Spule 14 und des stabförmigen Kerns 15 ermitteln.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, besteht der erste Linearmotor

10 im wesentlichen aus zwei seitlichen Jochen 17a, 17b, einem mittleren Joch 17c, einem Verbindungselement 17d (aus magnetischem Material) zur Verbindung der Joche 17a, 17b, 17c und der Spule 11, die auf das mittlere Joch 17c gewickelt ist. Der Querschnitt jedes Jochs 17a, 17b und 17c ist rechteckig gewählt und das Verbindungselement 17d ist an dem freien Ende des Traghebels 9a befestigt. Stabmagnete 18a und 18b, die wie in Fig. 3 magnetisiert sind, sind an den Innenseiten der seitlichen Joche 17a und 17b befestigt,undemSpuienköipermit einer rechteckigen Öffnung und einer bestimmten Anzahl von Windungen ist verschiebbar in das mittlere Joch 17c als die zuvor beschriebene bewegliche Spule 11 eingesetzt. Der der beweglichen Spule

11 zugeführte Strom wird zur reziproken Hin- und Herbewegung der Spule 11 in der durch einen Pfeil F in Fig. 3 angegebenen Richtung gesteuert. In Fig. 3 gibt 0 die Richtung der Magnetflüsse an.

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Der Linearmotor kann selbstverständlich z.B. dadurch abgewandelt werden, daß ein U-förmiges Joch verwendet wird, eine bewegliche Spule an einem der Arme des U-förmigen Jochs vorgesehen wird, und ein Stabmagnet an seinem anderen Arm befestigt wird. Dieser Linearmotor arbeitet im wesentlichen ebenso wie der vorherige Linearmotor 10. Es ist auch möglich, die offenen Enden des E- und U-förmigen Jochs durch ein magnetisches Material zu schließen oder die Erstreckungsrichtung der jeweiligen Joche senkrecht oder geneigt zur Zeichenebene der Fig. 3 anstelle der Richtung des Beispiels der Fig. 3 zu wählen. Zusammengefaßt kann jeder Linearmotor zur Drehung des Tonarms 1 in vertikaler Richtung über den Verbindungshebel 12 (Fig. 1) oder einen anderen Verbindungsmechanismus verwendet werden.

Die jeweiligen Joche des Linearmotors 10 des gezeigten Beispiels sind in der Vertikalebene längs des Kreisbogens mit dem Schwenkpunkt des Tragelements 6 als Mitte gekrümmt, und die Achse der Sensorspule 14 ist ebenfalls gekrümmt und folgt dem Kreisbogen mit dem Schwenkpunkt als Mitte. Der Grund hierfür ist offensichtlich.

Zurückkehrend zu Fig. 1 bezeichnet 19 einen festen Arm, der sich von der Grundplatte 7 nach hinten erstreckt und an dessen freiem Ende ein zweiter Linearmotor 20 vorgesehen ist. Die Hauptfunktion dieses zweiten Linearmotors 20 besteht darin, den Tonarm 1 über die Hauptwelle 5 zu drehen. Der zweite Linearmotor 20 hat ebenfalls verschiedene später beschriebene Steuerfunktionen. Der zweite Linearmotor 20 besteht aus einem unteren und einem oberen Joch 21a und 21b, einem mittleren Joch 21c, einem Verbindungsjoch 21d, einer beweglichen Spule 22, die auf dem mittleren Joch 21c sitzt, und Stabmagneten 23a, 23b, die an den Innenseiten des oberen und unteren Jochs 21a und 21b ähnlich wie bei dem ersten Linearmotor 10 sitzen. Die bewegliche Spule 21 ist an dem freien Ende des hinteren

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Tragarms 9b befestigt. Die jeweiligen Joche des zweiten Linearmotors 20 sind in der horizontalen Ebene längs der Kreisbahn mit der Mittelachse der Hauptwelle 5 als Mitte gekrümmt, und die bewegliche Spule 22 bewegt sich in der durch einen Pfeil angegebenen Richtung ohne Berührung des mittleren Jochs 21c hin und her.

Der zweite Linearmotor 20 führt die horizontale Lagesteuerung des Tonarms 1 wie Einlauf, Auslauf, Rückkehr usw. durch und steuert auch die Unterdrückung der Innenseitenkraft und der niederfrequenten Resonanz (Schwingung) in horizontaler Richtung. Als Beispiel einer Einrichtung zur Ermittlung der niederfrequenten Resonanz bzw. ihrer Frequenz (7 bis 10 Hz) ist die folgende Einrichtung möglich.

In Fig. 1 und 6 bezeichnet 24 ein Drehelement aus einem kreisförmigen Hohlkörper, der die Hauptwelle 5 an der Nabe 8 umgibt. Von dem Außenumfang des Drehelements 24 erstreckt sich ein z.B. L-förmiger Arm nach hinten, und ein Stabmagnet 27 ist an dem freien Ende des Arms 25 in horizontaler Richtung befestigt. Eine Sensorspule 28 ist an dem Traghebel 9b gegenüber dem Stabmagnet 27 angeordnet, so daß der Stabmagnet in die Spule 28 frei eingesetzt werden kann, um einen Niederfrequenzresonanzsonsor 29 zu bilden, der später im einzelnen beschrieben wird.

Wie Fig. 1 zeigt, ist ein Joch 30, dessen Querschnitt U-förmig ist, an der Oberseite des zweiten Linearmotors 2o befestigt, ein Stab 31 mit rechteckigem Querschnitt und in Form eines umgekehrten L ist an dem Traghebel 9b nach oben verlaufend angeordnet und eine Nachlaufspule 32 mit einem Kern ist an dem freien Ende des horizontalen Teils des Stabs 31 befestigt. Die Spule 32 ist in dem Joch 30 derart angeordnet, daß die beiden Endflächen des Kerns der Spule 32 von der oberen und unteren Innenseite

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des Jochs 30 durch einen geringen Zwischenraum getrennt sind und daher die Spule 32 nach links und rechts bewegt werden kann.

Die Induktivitätsänderung zwischen dem Zeitpunkt, wenn die Spule 32 in das Joch 30 aus der Armruhestellung eintritt, und dem Zeitpunkt, wenn die Spule 32 das Joch 30 nach rechts verläßt, wird ermittelt und dann werden die Einlauf- und AuslaufStellungen des Tonarms 1 bestimmt. Wenn daher der obige Sensor 16 (der die vertikale Lage des Tonarms 1 ermittelt) als der erste Sensor bezeichnet wird, kann die Sensorvorrichtung, die aus dem Joch 30 und der Spule 32 besteht und die horizontale Lage des Tonarms 1 ermittelt, als zweiter Sensor 33 bezeichnet werden.· Das Joch 30 und der Kern der Spule 32 bestehen aus magnetischem Material mit einer hohen magnetischen Permeabilität.

Die zur mechanischen Betätigung des Tonarms verwendete Schaltung besteht hauptsächlich aus einem Kreis 34, um den Tonarm 1 vertikal zu bewegen (der später als Vertikalsteuerkreis bezeichnet wird), einem Kreis 35, um den Tonarm 1 horizontal zu bewegen (der später als Horizontalsteuerkreis bezeichnet wird) und einem Programmkreis 36, der in Fig. 1 in Blockform gezeigt ist und später anhand der Fig. 2 beschrieben wird.

Es wird nun anhand der Fig. 5 der erste Sensor 16 beschrieben. Die Sensorspule 14 hat eine Spule 14a zur Ermittlung der Drehlage des Tonarms 1 in vertikaler Richtung und eine Spule 14b zur Ermittlung der niederfrequenten Resonanz in der vertikalen Richtung. Die Spulen 14a und 14b sind auf einen hohlen Spulenkörper gewickelt. Wie Fig. 2 zeigt, werden LC-Oszillatoren 50 und 52 durch die Spulen 14a, 14b, deren Induktivitäten in Abhängigkeit von der relativen Lage des stabförmigen Kerns 15 bezüglich

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der Spulenkörperöffnung der Spule 14 geändert werden, einem Kondensator und einem Transistor in dem Vertikalsteuerkreis 34 in Schwingung gesetzt und erzeugt dann ein hochfrequentes Signal.

Wenn der Tonarm 1 einer niederfrequenten Resonanz (deren vertikale Komponenten etwa 7 bis 10 Hz betragen) beim Abtasten einer Tonrille einer Schallplatte unterliegt, wird der stabförmige Kern 15 mit einer geringen Amplitude nahe der Spule 14b in Schwingung versetzt und dadurch ändert sich die Schwingungsfrequenz des LC-Oszillators 52. Diese Änderung der Schwingungsfrequenz des Oszillators 52 wird durch einen' Frequenzdiskriminator 54 in dem Vertikalsteuerkreis 34 in eine Spannung umgewandelt. Wenn diese Spannung des Frequenzdiskriminators 54 über einen Schalter S8 und einen Treiberkreis 56 einem Transistor Tr3 zugeführt wird, der mit der Spule 14 des ersten Linearmotors 10 verbunden ist, um den Transistor Tr3 und den Linearmotor 20 zu steuern bzw. das Signal rückzukoppeln und so die Resonanzfrequenz zu unterdrücken, kann die Niederfrequenzresonanz des Tonarms 1 in vertikaler Richtung unterdrückt werden.

Wenn das Tonabnehmersystem 3 des Tonarms 1 von der Ebene einer Schallplatte (nicht gezeigt) durch den ersten Linearmotor 10 entfernt wird, erreicht der Kern 15 eine bestimmte Lage in der Spule 14a und ändert deren Induktivität. Wenn daher die Schwingungsfrequenz des LC-Oszillators 50 durch einen Frequenzdiskriminator 58 in eine Spannung umgewandelt wird und diese Spannung über den Schalter S8 und den Treiberkreis 56 dem Transistor Tr3 zugeführt wird, um diesen auszusteuern, wird der dem ersten Linearmotor 10 zugeführte Strom gesteuert und die Höhenlage des Tonarms 1 bzw. seine Drehlage in vertikaler Richtung wird beibehalten.

Es ist nicht immer notwendig, die Ermittlungsspule 14 in zwei Spulen 14a und 14b zu teilen, wie Fig. 5 zeigt, sondern

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es ist auch möglich, statt zweier Spulen nur eine einzige zu verwenden. Wenn jedoch die Spule 14b zur Ermittlung der Niederfrequenzresonanz kürzer als die andere Spule 14a gewählt wird, wie Fig. 5 zeigt, kann die Empfindlichkeit der Spule 14b bezüglich des stabförmigen Kerns 15 erhöht werden.

Dig Fig. 6 und 7 zeigen den Sensor 29 zur Ermittlung der Niederfrequenzresonanz des Tonarms 1 in horizontaler Richtung und das Tiefpaßfilter. Wie zuvor beschrieben wurde, geht bei dem gezeigten Beispiel der L-förmige Arm 25 vom Außenumfang des Drehelements 24 aus, das aus einem kreisförmigen Hohlkörper besteht und auf der Hauptwelle 5 sitzt, und der Stabmagnet 27 ist an dem freien Ende des Arms 25 angeordnet. Der Sensor 29 zur Ermittlung der niederfrequenten Resonanz des Tonarms 1 in der horizontalen Richtung besteht aus dem Stabmagneten 27 und der Sensorspule 28, die an dem Traghebel 9b angeordnet ist. Der Bereich der Ermittlungsfrequenz des Sensors 29 wird zu 7 bis 10 Hz wie bei der Vertikalrichtung gewählt. Es ist daher notwendig, den Sensor 29 gegen eine externe Störung zu schützen, deren Frequenz niedriger als die des obigen Ermittlungsbereichs ist.

Hierzu ist, wie Fig. 6 zeigt, eine Spiralfeder 38 zwischen der Hauptwelle 5 und dem Drehelement 24 vorgesehen, so daß das innere Ende der Spiralfeder 38 an der Hauptwelle 5 und das äußere Ende der Spiralfeder 38 an der Innenwand des Drehelements 24 befestigt ist. öl mit geeigneter Viskosität wird in den Zwischenraum zwischen der Hauptwelle 5 und dem Drehelement 24 gefüllt, um zu verhindern, daß die obige externe niederfrequente Störung auf den Stabmagneten 27 übertragen wird. Die obige Konstruktion stellt das Tiefpaßfilter 39 dar.

Wenn angenommen wird, daß die Trägheitsbewegung des Drehelements 74 einschließlich des Arms 25 zur Magnetbefestigung

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mit J und die Nachgiebigkeit der Spiralfeder 38 mit C bezeichnet werden, kann aufgrund von J und C eine Resonanz auftreten, jedoch wird diese Resonanz durch die Viskosität V des Öls gedämpft, um die obige Wirkung zu erreichen.

In dem Diagramm der Fig. 8 stellt die Kurve a die Resonanzkennlinie von J und C dar, und b eine Dämpfungskurve aufgrund der Viskosität V.

Wenn die Resonanzfrequenz von J und C niedriger als z.B. 1 Hz gewählt wird und der Tonarm einer Resonanz bzw. Schwingung in dem Bereich von 7 bis 10 Hz bei seiner Abtastung unterliegt, folgen nur die Traghebel 9a und 9b dieser Resonanz bzw. Schwingung. Dies bedeutet, daß eine relative Lageänderung, die der Resonanzfrequenz und der Amplitude des Tonarms 1 entspricht, zwischen den Stabmagneten 27 und der Sensorspule 28 des Sensors 29 verursacht wird.

Die Beziehung des Stabmagneten 27 zu der Sensorspule 28 ist in Fig. 7 gezeigt. Durch diese Anordnung des Stabmagneten 27 und der Sensorspule 28 wird der Magnetfluß durch die Spule 28 geändert, wenn die relative Lage des Stabmagneten 27 und der Spule 28 geändert wird. Dadurch wird das Ausgangssignal des Resonanzkreises bzw. Resonators 60, an den die Spule 28 angeschlossen ist, wie Fig. 2 zeigt, geändert. Das Ausgangssignal des Resonators 60 wird von einem Signalwandler 62 in eine Spannung umgewandelt, und dann über einen Schalter S7, einen Treiberkreis 64 und einen Schalter S5 einem Transistor Tr2 zugeführt, mit dem die Spule 22 des zweiten Linearmotors 20 verbunden ist, um den Transistor Tr2 auszusteuern und damit den zweiten Linearmotor 20 zu steuern. Dadurch kann die niederfrequente Resonanz des Tonarms 1, wenn er der Tonrille folgt, vermieden werden. Somit kann die Resonanzfrequenz in der horizontalen Richtung durch den obigen Rückkopplungskreis unterdrückt werden.

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Anhand der Fig. 9 wird nun der zweite Sensor 33 beschrieben. Wenn die mit Li und Lo links und rechts an dem U-förmigen Joch 30 bezeichneten Stellen die Arbeitspunkte des Einführens und Ausführens des Tonarms 1 sind, wird die Induktivität der Nachlaufspule 32 maximal, wenn die Spule 32 die Stelle Li aus der Ruhestellung beim Abtasten der Tonrille erreicht. Das Ausgangssignal des Resonanzkreises 37, mit dem die Spule 32 des zweiten Sensors 33 verbunden ist (Fig. 2) wird von einem Signalwandler 76 in eine Spannung umgewandelt und dann über einen Schalter S1, einen Treiberkreis 66 und einen Schalter S3 einem Transistor Tr1 zugeführt, der mit der Spule 22 des Motors 20 verbunden ist, um den Transistor Tr1 auszusteuern. Das Spannungssignal des Signalwandlers 76 wird auch dem Programmkreis 36 zugeführt, der dann Befehlssignals S1, ... S12 für den Vertikalsteuerkreis 34 erzeugt. Der erste Linearmotor 10 wird betrieben, um den Tonarm 1 bzw. die Nadel des Tonabnehmersystems 3 in den Einführungszustand an der Tonrille der Schallplatte zu bringen. Der Tonarm wird daher in den Abtastzustand gebracht. Wenn der Tonarm 1 die Tonrille der Schallplatte abtastet, läuft die Nachlauf spule 32 in dem Joch 30 nach rechts. Wenn der Tonarm 1 am Ende der Tonrille ankommt, erreicht die Nachlaufspule 32 die Stelle Lo. Der Tonarm 1 wird von der Schallplatte durch den Linearmotor 10 über den Resonanzkreis 37, den Programmkreis 36 und den Vertikalsteuerkreis 34 wegbewegt .

Dabei werden dem Horizontalsteuerkreis 35 die Befehlssignale des Programmkreises 36 zugeführt, um der zweiten Linearmotor 2 in der umgekehrten Richtung anzutreiben. Der Tonarm 1 kehrt somit in die Ruhestellung zurück. Somit können die Einführungs-, Ausführungs- und Rücklaufvorgänge automatisch durchgeführt werden, wie später beschrieben wird.

Die Null-Gleichgewichtssteuerung, die Nadeldruckeinstellung, die Unterdrückung der Innenseitenkraft und die Vertikal-

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nachlaufwinkelkorrektur des Tonarms 1 werden nun anhand der Fig. 2 beschrieben. Die bei dem Beispiel der Fig. 2 verwendeten Schalter S1 bis S12 sind elektronische Schalter, die von den Befehlssignalen S1 bis S12 des Programmkreises 36 gesteuert werden. Die Schalter S13 bis S18 sind Schalter, um zunächst den Tonarm 1 einzustellen. Wenn einer der Schalter S1 bis S12 offen oder geschlossen wird, werden alle Schalter S1 bis S12 gesperrt oder geöffnet.

Es wird nun zunächst die Einstellung des Null-Gleichgewichts des Tonarms 1 beschrieben. Eine Einstelleinrichtung wie eine veränderbare Spannungsquelle E9 ist über einen Schalter S13 mit dem Treiberkreis 56 verbunden. Diese Spannungsquelle E9 ist über einen Schalter S14 geerdet. Der Emitter des Transistors Tr3 ist über die Spule 11 des Linearmotors 10 geerdet. Wenn die Schalter S13 und S14 geschlossen oder geöffnet werden, wird die von der veränderbaren Vorspannungsquelle E9 kommende vorspannung z.B. für den Transistor Tr3 über den Treiberkreis 56 geändert. Daher ändert sich der Leistungszustand des Transistors Tr3 und damit wird der durch die Spule 11 des Linearmotors 10 fließende Strom geändert. Wenn der Stromfluß durch die Spule 11 des Motors 10 geändert wird, wird die vertikale Lage des Tonarms 1 geändert. Damit kann das Null-Gleichgewicht des Tonarms 1 durch Einstellung der Größe der Einstelleinrichtung E9 geändert werden.

Als nächstes wird die Ermittlung der horizontalen Lage des Tonarms 1 beschrieben. Eine Reihenschaltung des Schalters S15 und einer Nadeldruckelnstelleinrichtung wie einer veränderbaren Spannungsquelle E10 ist zu dem Schalter S14 parallelgeschaltet. Ein Komparator 70 für den Tonarm 1 ist über den Schaltet S17 mit den Ausgängen der Diskriminatoren 54 und 58 verbunden. Der Komparator 70 ist mit einer Bezugsspannungsquelle E17 und Lampen A, B und C verbunden. Wenn die Schalter S13, S15 und S17 geschlossen

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werden (hierbei werden die Einstelleinrichtungen E9 und E1O als fest angenommen), wird der Transistor Tr3 von dem Ausgangssignal des Treiberkreises 56 gesteuert und damit fließt der Strom durch die Spule 11 des Motors 10. Das Ausgangssignal des ersten Sensors 16 wird den Oszillatoren 50, 52, den Diskriminatoren 58, 54 und den¹ Schalter S17 des Komparators 70 zugeführt, der das zugeführte Signal mit der Spannungsgröße der Bezugssparnungsquelle E17 vergleicht. Wenn beide Werte gleich sind, oder der Tonarm 1 in der richtigen horizontalen Lage ist, leuchtet die Lampe B auf. Wenn der Tonarm 1 nach unten geneigt ist, leuchtet die Lampe A auf, während, wenn der Tonarm 1 nach oben geneigt ist, die Lampe C aufleuchtet. Somit kann ein Benutzer die horizontale Lage des Tonarms 1 dadurch feststellen, daß er prüft, welche Lampe aufleuchtet.

Es werden nun die Nadeldruck- und Höhenwinkeleinstellungen des Tonarms 1 beschrieben. Ein Transistor Tr4, der mit der Spule 11 des Linearmotors 10 verbunden ist, ist über einen Treiberkreis 72 und den Schalter S16 parallel zu dem Schalter S17 mit den Ausgängen der Diskriminatoren 58 und 54 verbunden. Eine Einstelleinrichtung wie eine veränderbare Spannungsquelle E12 ist über einen Schalter S18 mit dem Treiberkreis 72 verbunden. Wenn die Schalter S13, S15, S16 und S18 geschlossen werden, wird der Transistor Tr3 über den Treiberkreis 56 durch Einstellen der Spannungsquelle E10 ausgesteuert. Der Tonarm 1 erzeugt somit einen Nadeldruck in Abhängigkeit von der Spannungsquelle E10. Wenn die Einstelleinrichtung E12 danach geändert wird, wird die Vorspannung des Transistors Tr4 über den Treiberkreis 72 geändert. Dadurch wird der durch die Spule 11 des Linearmotors 10 fließende Strom geändert und damit die vertikale Lage des Tonarms 1 gesteuert. Wenn die Ausgangsgröße der Einstelleinrichtung E12 zunimmt, nimmt auch der Höhenwinkel des Tonarms 1 zu. Die Ausgangssignale der Diskriminatoren 54 und 58 nehmen jedoch zu, da das Ausgangssignal des ersten Sensors 16 zunimmt. Die Ausgangs-

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signale der Diskriminatoren 54 und 58 werden den¹ Treiberkreis 72 über die Schalter S16 zugeführt, um die Ausgangsgröße der Einstelleinrichtung E12 zu verringern. Wenn beide Ausgangssignale übereinstimmen, ist der Höhenwinkel des Tonarms 1 bestimmt.

Es wird nun der Einführungs- und Ausführungsvorgang des Tonarms 1 beschrieben. Wie Fig. 9 zeigt, hat der zweite Sensor 33 die Einführungs- und Ausführungsstellen Li und Lo. Wenn der Startschalter (nicht gezeigt) des Tonarms 1 geschlossen wird, werden die Schalter S9, S10, S11 und S12 in Fig. 2 ebenfalls geschlossen. Der Tonarm 1 wird somit auf einen bestimmten Höhenwinkel eingestellt, wie zuvor beschrieben wurde. Dann werden die Schalter S3 und S1 geschlossen und damit wird der Transistor Tr1 ausgesteuert. Somit fließt durch die Spule 22 des Linearmotors 20 Strom, und der Tonarm 1 wird in horizontaler Richtung derart bewegt, daß die Spule 32 an der Einführungsstelle Li ankommt. Wenn die Spule 32 die Einführungsstelle Li erreicht, nimmt die Induktivität des Sensors 33 zu. Dadurch wird das Ausgangssignal des Resonanzkreises 37 geändert und diese änderung wird von dem Signalwandler 76 festgestellt, dessen Ausgangssignal dem Programmkreis 36 zugeführt wird. Dieser Kreis 36 erzeugt dann das Signal zum öffnen des Schalters S1 und damit wird die Bewegung des Tonarms 1 unterbrochen. Die Schalter S11 und S12 werden geöffnet, so daß der Arm 1 in einem solchen Zustand gehalten wird, daß seine Nadel die Schallplatte (nicht gezeigt) mit einem bestimmten Druck berührt. Danach werden die Schalter S5, S6, S7 und S8 geschlossen, um den Plattenspieler in den Wiedergabezustand zu bringen. Dabei wird die Niederfrequenzresonanz des Tonarms 1 in vertikaler Richtung dadurch vermieden, daß der Transistor Tr3 über die Oszillatoren 50, 52, die niskriminatoren 58, 54 und den Treiberkreis 56 ausgesteuert und damit der erste Linearmotor 10 gesteuert wird, wie zuvorbeschrieben wurde. Die Niederfrequenzresonanz in der horizontalen Richtung wird dadurch vermieden, daß der

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Transistor Tr2 über den Resonator 60, den Signalwandler und den Treiberkreis 64 ausgesteuert und dann der zweite Linearmotor 20 gesteuert wird. Wenn der Tonarm 1 die Endstellung der Tonrille der Schallplatte erreicht, erreicht die Spule 32 des zweiten Sensors 33 die Ausführungsstellung Lo. Dabei wird die Induktivität der Spule 32 geändert und diese Änderung wird von dem Signalwandler 76 über den Resonanzkreis 37 ermittelt. Das Signal wird dann von dem Signalwandler 76 dem Programmkreis 36 zugeführt. Die Schalter S5, S6, S7 werden somit geöffnet. Danach werden die Schalter Si 1 und S12 geschlossen und der Tonarm 1 wird in einen bestimmten Höhenwinkel gehoben. Danach wird der Schalter S3 geöffnet, während der Schalter S4 geschlossen wird. Die Schalter S1 und S2 werden aufeinanderfolgend geschlossen. Dadurch wird der Transistor Tr2 ausgesteuert und der zweite Linearmotor 20 wird entgegengesetzt zur Einführungsrichtung bzw. zur Ausfuhrungsrichtung bewegt, um den Tonarm 1 in die Ruhestellung zurückzubringen. Wenn die Schalter S1 und S2 an dieser Stelle geöffnet werden, wird der Arm 1 vollkommen stillgesetzt. Außerdem werden die Schalter S11 und S12 geöffnet und nach dem Anhalten des Tonarms 1 werden die Schalter S4, S9 und S10 geöffnet. Auf diese Weise wird der Betrieb des Tonarms 1 vervollständig.

Während des Intervalls, in dem der Tonarm 1 die Schallplatte wiedergibt, wird die Innenseitenkraft auf den Tonarm 1 unterdrückt. Dies bedeutet, daß der Treiberkreis 64 über den Schalter S6 von der Einstelleinrichtung (veränderbare Spannungsquelle) E6 zur Unterdrückung der Innenseitenkraft ein Signal erhalten hat. Die Vorspannung des Transistors Tr2 wird über den Treiberkreis 64 durch Änderung der Spannung der Spannungsquelle E6 geändert, so daß die Innenseitenkraft, die in dem Tonarm 1 während der Wiedergabe auftritt, durch Steuerung des Linearmotors 20 über den Transistor Tr2 leicht geändert werden kann.

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Wie aus der vorangegangenen Beschreibung einer Ausführungsform der Tonarmanordnung der Erfindung hervorgeht, liegt das Hauptmerkmal der Erfindung in der elektromagnetischen Einrichtung zum Drehen des Tonarms, dem Steuerkreis für diese Einrichtung und dem Sensor zur Ermittlung der niederfrequenten Resonanz des Tonarms, wobei das Ausgangssignal des Sensors zur Steuerung der elektromagnetischen Einrichtung und damit zur Steuerung des Null-Gleichgewichts, des Höhenwinkels und des Nadeldruckes des Tonarms verwendet wird.

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Leerseite

Claims

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Ansprüche

(λ .j Tonarmanordnung, bestehend aus einem Tonarm mit einem
Tonabnehmersystem am einen Ende und einer elektromagnetischen Einrichtung zur Bewegung des Tonarms in vertikaler und horizontaler Richtung bezüglich einer Schallplatte, ,gekennzeichnet durch eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung der niederfrequenten Schwingungen, die von dem
Tonarm während der Wiedergabe einer Schallplatte erzeugt werden, und zur Erzeugung von Ausgangssignalen in AbhSnoigkeit von den Schwingungen, und durch eine Einrichtung zur Rückkopplung der Ausgangssignale der elektromagnetischen Einrichtung zur Unterdrückung der niederfrequenten Schwingungen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die elektromagnetische Einrichtung aus einem ersten und einem zweiten Motor besteht, die mechanisch mit dem Tonarm verbunden sind, und daß der erste und der zweite
Motor jeweils aus einer Spule und einem Permanentmagneten bestehen, von denen ein Element an dem Tonarm befestigt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die elektromagnetische Einrichtung aus einem ersten und zweiten Motor besteht, die mechanisch mit dem Tonarm
verbunden sind, und daß der erste Motor dazu dient, den Tonarm vertikal bezüglich der Schallplatte zu bewegen,
und der zweite Motor dazu dient, den Tonarm horizontal
bezüglich der Schallplatte zu bewegen.
4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine mit dem Tonarm mechanisch verbundene Welle, die sich zusammen mit dem Tonarm horizontal dreht, und ein erstes und zweites mit der Welle mechanisch verbundenes Element,
wobei der erste Motor an dem ersten Element und der
zweite Motor an dem zweiten Element angeordnet ist.

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ORIGINAL INSPECTED
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Motor aus einem Stabpermanentmagneten, der mit dem ersten Element verbunden ist, und einer Spule besteht, die mit dem Tonarm verbunden und in Magnetfeld des Permanentmagneten angeordnet ist, und daß der zweite Motor aus einem Permanentmagneten und einer Spule besteht, die mit dem zweiten Element verbunden und im Magnetfeld des Permanentmagneten angeordnet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zusammen mit der Bewegung des Tonarms in horizontaler Richtung gedrehte Welle, und einen zusammen mit der Welle bewegten Hebel, und dadurch, daß die elektromagnetische Einrichtung einen ersten und einen zweiten Motor an dem Hebel aufweist, wobei der erste Motor zur Bewegung des Tonarms in vertikaler Richtung und der zweite Motor zur Bewegung des Tonarms in horizontaler Richtung dient, und daß die Sensoreinrichtung aus einem ersten und einem zweiten Sensor besteht, von denen der erste aus einem ersten, zusammen mit dem Tonarm in vertikaler Richtung bewegten und einem zusammen mit der Welle bewegten zweiten Element und der zweite Sensor aus einem ersten zusammen mit der Welle bewegten Element und einem zweiten Element gegenüber dem ersten Element, besteht.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Motor aus einem mit dem Hebel mechanisch verbundenen Permanentmagneten und einer im Magnetfeld des Permanentmagneten angeordneten Spule besteht, die mit dem Tonarm über einen Hebel mechanisch verbunden ist, und daß ;das erste Element des ersten Sensors ein magnetisches, mit dem Hebel verbundenes Teil ist, und das zweite Element des ersten Detektors eine mit dem Hebel mechanisch verbundene Spule ist.

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8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daP der zweite Motor aus einem Permanentmagneten und einer Spule besteht, die mit dem Hebel mechanisch verbunden und im Magnetfeld des Permanentmagneten angeordnet ist, daß das erste Element des zweiten Sensors aus einer mechanisch mit dem Hebel verbundenen Spule besteht, und daß das zweite Element des zweiten Sensors aus einem magnetischen Teil besteht, das mit der Welle über ein mechanisches Tiefpaßfilter verbunden ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Tiefpaßfilter aus einer Feder besteht, deren eines Ende an der Welle und deren anderes Ende an dem magnetischen Teil über einen Hebel befestigt ist.
10. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dafl der Hebel eine Einrichtung zur Ermittlung der Einführunqs- und Ausführungsbewegung des Tonarms aufweist.
11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Einrichtung aus einem ersten Motor zur Bewegung des Tonarms in vertikaler Richtung bezüglich der Schallplatte und einem zweiten Motor zur Bewegung des Tonarms in horizontaler Richtung bezüglich der Schallplatte besteht, und daß die Sensoreinrichtung aus einem ersten Sensor zur Ermittlung einer niederfrequenten vertikalen Schwingung des Tonarms und zur Erzeugung eines ersten Ausgangssignal in Abhängigkeit von der vertikalen Schwingung und aus einem zweiten Sensor zur Ermittlung einer niederfrequenten horizontalen Schwingung des Tonarms und zur Erzeugung eines zweiten Ausgangssignals in Abhängigkeit von der horizontalen Schwingung besteht, wobei der erste und der zweite Motor einen Treiberkreis aufweist und das erste und zweite Ausgangssignal auf den jeweiligen Treiberkreis

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zur Unterdrückung der Schwingung gegeben wird.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Motor einen ersten Treiberkreis, einen ersten Transistor, der mit dem Treiberkreis verbunden ist un<? den ersten Motor in einer Richtung antreibt, und eine mit dem Transistor verbundene Spule aufweist, und daß mit dem ersten Treiberkreis eine Einrichtung zur Änderung des Leistungszustandes des Transistors verbunden ist, um dadurch den Nadeldruck des Tonarms einzustellen.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung ein Element zur Einstellung des Null-Gleichgewichts des Tonarms aufweist.
14. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Motor einen zweiten Treiberkreis und einen zweiten Transistor, der mit dem ersten Treiberkreis und der Spule des ersten Motors zum Antrieb des ersten Motors in der anderen Richtung aufweist, und daß eine Einstelleinrichtung mit dem zweiten Treiberkreis zur Einstellung des Höhenwinkels des Tonarms verbunden ist.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Treiberkreis mit dem ersten Sensor verbunden ist, so daß der Tonarm in einem bestimmten Winkel ins Gleichgewicht bringbar ist.
16. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Motor einen dritten Treiberkreis, einen dritten Transistor, der mit dem dritten Treiberkreis zum Antrieb des zweiten Motors in einer Richtung und eine Spule aufweist, die mit dem dritten Transistor verbunden ist, und daß eine Einstelleinrichtung mit dem dritten Treiberkreis zur Unterdrückung der von dem Tonarm erzeugten Innenseitenkraft verbunden ist.

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17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Motor einen vierten Treiberkreis, einen vierten Transistor, der mit dem vierten Treiberkreis zum Antrieb des zweiten Motors in der anderen Richtung, und eine Spule aufweist, die mit dem vierten Transistor verbunden ist, und daß eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung der Einführungslage des Tonarms und zur Erzeugung eines dem vierten Treiberkreis zuzuführenden Ausgangssignals vorhanden ist.
18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung die Ausführungslage des Tonarms zur Erzeugung eines dem dritten Transistor zuzuführenden Ausgangssignals ermittelt.
19. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor aus einer Spule und einem magnetischen Teil besteht,und daß ein Oszillator und ein Diskriminator zur Unterscheidung des Ausgangssignals des Oszillators zwischen die Spule und den Treiberkreis geschaltet sind.
20. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sensor aus einer Spule und einem magnetischen Teil besteht, und daß ein Resonator und ein Signalwandler zur Umwandlung des Ausgangssignals des Resonators zwischen die Spule und den Treiberkreis geschaltet sind.

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