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BREVET D'INVENTION "DISPOSITIF TRADUCTEUR DE SIGNAUX ENREGISTRES SUR DISQUES DE GRAMO-
PHONES".
L'invention concerne un dispositif traducteur de signaux enregistrés sur disques de gramophones, dans lequel les vibrations à des fréquences audibles de l'organe de contact du disque, provoquent des variations correspondantes de l'intensité du courant dans un circuit électrique combiné avec lui.
L'invention a pour but de réaliser un dispositif traducteur de signaux enregistrés sur disques, permettant d'obtenir un rapport optimum entre le degré de souplesse de l'organe de contact du disque et l'inertie du dispositif de support ou bras, de faàon à réduire le plus possible l'usure du disque, compatible avec une distorsion en amplitude acceptable des oscillations modulées.
Le dispositif suivant l'invention permet également d'obtenir un rapport de signal à bruit de fond élevé.
Un autre avantage de l'invention consiste en ce que ledit dispo- sitif traducteur est conçu pour fonctionner suivant une caractéristique non linéaire complémentaire de la caractéristique non linéaire propre du dispositif modulateur qui accompagne l'appareil, grâôe à quoi la distorsion résiduelle en amplitude résultant de l'excentricité ou du
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gauchissement du disque, est sensiblement réduite.
Le dispositif traducteur suivant l'invention comporte un générateur d'oscillations, avec dispositif à décharge électronique avec circuit anodique et circuit accordé connecté entre l'anode et la grille de commande du dispositif à décharge électronique,de façon à ce que ledit générateur produise des oscillations à une fréquence porteuse ;
ledit circuit accordé est couplé avec un organe au contact du disque, que ce dernier fait vibrer en provoquant ainsi des variations cycliqued'au moins une constante électrique du circuit accordé de façon à moduler ces oscillations en amplitude suivant les vibrations de l'or- gane de contact du disque,ladite grille de commande du dispositif à décharge électronique est associée à un condensateur et une résistance de fuite de grille, dont les valeurs sont choisies de façon à empêcher toute variation notable de la tension de polarisation aux bornes du condensateur et de la résistance à la fréquence des signaux et à empêcher ainsi la détection par la grille dans le dispositif à décharge électronique,et de sorte que, sous l'action de cette tension de polarisation,
le dispositif à décharge électronique détecte par courbure de la caractéristique de courant plaque et engendre des fréquences de signaux qui sont utilisées dans le reste de l'appareil.
D'autres caractéristiques et avantagea du dispositif suivant -L'invention ressortiront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : - la fig. 1 représente un dispositif traducteur de signaux suivant l'invention ; - la fig. 2 représente un organe de contact du disque utilisé densl'appareil de la fig. 1 ; - les figs. 3 à 5 représentent les détails d'un pickup de gramophone utilisé dans l'appareil de la fig. 1 avec l'organe de contact du disque de la fig. 2, la fig. 3 étant une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 4 ; - la fig. 6 représente quelques caractéristiques de réponse de l'appareil suivant l'invention ; - la fig. 7 qui est une coupe semblable à la fig. 3 représente une variante du piokup à -utiliser dans l'appareil de la fige 1 ;
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- la fig. 8 est un graphique montrant l'effet produit en faisant varier la raideur ou degré de souplesse de l'organe de contact du disque du piokup de phonographe ; - la fig. 9 est un graphique représentant le fonctionnement du circuit électrique de l'appareil de la fig. 1 ; - la fig. 10 représente une variante de pick-up pour l'utilisation des disques à taille verticale.
Le dispositif traducteur de la fig. 1 a pour but de transformer les indications enregistrées sur un disque 1 en variations de courant à fréquence audible reproduites dans un appareil d'utilisation ou d'amplification 2.
Les indications du disque 1 ont la forme de sillons impressionnés transversalement par des signaux à caractère ondulatoire ; dans ces sillons circule l'aiguille 3 d'un organe de contact 4 du disque 1, lequel disque reçoit un mouvement de rotation d'un dispositif moteur usuel, de sorte que l'organe de contact 4 vibre en provoquant des variations correspondantes d'une constante électrique ai moins d'un élément d'inductance 5, couplé avec l'organe de contact du disque.
L'élément d'inductance 5, dont la résistance efficace ou l'induo- tance peut ainsi être modifiée périodiquement par les mouvements de l'organe de contact du disque 4 constitue un élément d'un circuit accordé, qui fait partie du générateur d'oscillations. Le circuit accordé comporte outre l'élément d'inductance 5 un second élément afin- ductance 6 connecté en série avec l'élément d'inductance 5 et un condensateur 7 connecté en parallèle avec les éléments d'induot ance 5 et 6. Ces éléments d'inductance, quoique connectés en série sont magnéti- quement indépendants. Ainsi qu'on peut le voir, l'organe de contact du disque 4 n'est associé qu'avec un seul des éléments d'inductance 5 et 6.
Sur la fig. 1 il est associé avec l'élément d'inductance 5.
L'oscillateur comporte un dispositif à décharge électronique 8, qui sur la fig. 1 est une double triode, la première section triode fonctionnant en oscillatrice aveo ses circuits associés. Cette première section triode fonctionne aussi en démodulatrice ou détectrice.
Une des bornes du circuit accordé est connectée par l'intermédiai- re d'un condensateur 9 à l'anode 10 de la première section triode du
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dispositif à décharge électonique 8 L'autre borne du circuit accordé est connectée par l'intermédiaire d'un condensateur 11 à la grille de commande 12 de la première section triode du dispositif à décharge électronique 8. Le point commun des éléments d'inductance 5 et 6 est connecté a la cathode commune 13 mise à la masse. La résistance de fuite de grille 14 branchée entre la grille 12 et la cathode 13 sert à appliquer une tension de polarisation appropriée à la grille de commande 12.
Le courant total dans l'anode 10 est fourni par une source de tension 15, dont la borne positive est connectée par l'intermédiai- re d'une résistance 16 à 1'anode 10 et la borne négative à la cathode 13.
Le fonationnement du circuit électrique décrit ci-dessus et représenté sur la fig. 1 est le suivant :La première section triode du dispositif à décharge électronique 8, c'est-à-dire celle qui comporte l'snode 10,la grille 12 et la cathode 13 engendre des oscillations entretenues d'amplitude constante ou à fréquence porteuse, dans le circuit accordé qui se compose des inductances 5 et 6 et du condensateur 7 d'une manière connue, lorsque l'organe de contact du disque 4 est immobile.
Le mouvement de cet organe pendant que l'aiguille 3 circule dans la piste sonore d'un disque ordinaire, provoque des variations périodiques d'au moins une des constantes électriques de l'élément d'inductance 5, de sorte que les oscillations entretenues dans le circuit accordé sont modulées en amplitude. Les valeurs du condensateur 11 et de la résistance de fuite de grille 14 sont choisies de façon à faire fonctionner la première section triode en détectrice par courbure de la caractéristique de courant plaque du fait de la tension de polarisation qui prend naissance dans ces éléments en démodulant les oscil- lations modulées en amplitude appliquées entre la grille de commande 12 et la cathode 13.
Les composantes de la modulation qui résultent de cette détection parabolique apparaissent dans la résistance de charge 16 du circuit anodique de la première section triode. Ainsi qu'on le verra dans la suite de la description, la première section triode du dispositif à décharge électronique 8 sert à engendrer des oscilla- tions, qui sont modulées suivant les ondulations de la piste sonore du disque et à démoduler en même temps les oscillations modulées suivant
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une caractéristique non linéaire complémentaire de la caractéristique non linéaire du pickup en compensant ainsi la distorsion provoquée par le piokup dans les signaux a fréquence audible engendrés dans le aircuit anodique de la première section triode.
La seconde section triode du dispositif à décharge électronique 8 comporte la cathode 13, une grille de oommande 17 et une anode 18.
Le courant total dans l'anode 18 est fourni par la source 15 dont la borne positive est reliée à ladite anode 18 par l'intermédiaire d'une résistance 19. La grille de commande 17 est maintenue à un potentiel approprié continu par rapport à la cathode 13 par une résistance 20 connectée entre elles. Les composantes de modulation qui apparaissent dans l'anode 10 de la première section triode du dispositif à décharge électronique 8 sont transmises au circuit grille de commande-cathode de la seconde section triode par l'intermédiaire d'un circuit en série comportant une résistance de filtrage 21, un condensateur d'isolement et de couplage 22, et un condensateur de filtrage 23, la grille 17 étant connectée au point commun des condensateurs 22 et 23.
La réacLance du condensateur de filtrage 23 est relativement faible à la fréquence des oscillations de la première section triode,de sorte que la fréquence de la presque totalité de la tension amplifiée apparaissant à l'anode 18 correspond à la fréquence des vibrations de l'organà de contant du disque 4. La tension amplifiée est appliquée au dispositif d'utilisation ou d'amplification, 2.
Suivant la fige 2, l'organe de contact du disque 4 comporte une portion centrale ou ailette 4a, combinée avec l'élément d'inductance 5. Cette ailette, de préférence en matériau de forte résistance, peut avoir une épaisseur de 0,1 mm. et être en acier inoxydable contenant environ 18 % de ohrome, 8 à 9 % de nickel$ 0,08 à 0,2 % de carbone, des traces de manganèse, de silicium, de phosphore, de soufre et de cuivre, et le reste de fer. On donne la préférence à un acier inoxy- dable ayant cette composition, car il est pudiquement amagnétique ce qui permet de réduire au minimum le bruit de fond dû à l'harmonique 2 de la fréquence du secteur introduit dans le pickup par les moteurs, transformateurs, etc. voisins.
On a constaté que des champs de disper. sion ayant la fréquence du secteur provoquent le déplacement du point
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de fonctionnement sur la courbe d'aimantation de l'organe de contact avec le disque lorsque celui-ci est en métal magnétique,en faisant ainsi varier l'inductance et la résistance efficace de l'élément 5 couplé avec lui. Ces variations provoquent une modulation en amplitude du courant oscillant.
C'est pourquoi, lorsqu'il existe des chemps magnétiques alternatifs de dispersion, on choisit de préférence un métal possédant une forte résistance et une faible perméabilité. Avec un métal ainsi choisi, la modulation en amplitude que l'on désire est provoquée à peu près complètement par les courants de Foucault dans le métal à forte résistance et la modulation n'est pratiquement pas influencée par les vacations de la perméabilité de l'organe de contact du disque 4 en présence de ces champs de dispersion,,
La vibration d'un organe constitué par ce métal au voisinage de l'élément d'inductance 5 provoque une modulation en amplitude du courant oscillant, parce que :
1) - la facteur " Q ", ou facteur de qualité de l'élément d'in- ductance, varie périodiquement;
2) -la valeur de la tension de réaction entre l'anode 10 et la grille de commande 12 varie périodiquement sous l'effet des variation: cycliques de l'inductance de l'élément 5. L'inductance de l'élément 5 est de préférence inférieure à celle de l'élément 6, de aorte que lorsque l'impédance de l'dément 5 varie, le facteur de réaction varie,dans des conditions telles que la modulation en amplitude résul tant de la variation d'inductance soit en concordance de phase avec la modulation en amplitude résultant de la variation du facteur de qualité Q.
Ainsi qu'on peut le voir, les élémanta d'inductance 5 et 6 et le condensateur 7 forment un réseau en pi par lequel la tension oscil- lante est transmise/de l'anode 10 à la grille de commande 12. Il suffit dans les oscillateurs à décharge électronique usuels, tels que celui de la fig. 1, qu'une portion de la tension de l'anode soit retransmise à la grille de commande et, pour que l'oscillateur continue à fonctionner, que la tension ainsi retransmise soit maintenue entre certaines limites. En d'autres termes, si la tension retransmi se à la grille de commande est trop faible,le générateur cesse d'en
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générer des oscillations.
Dans le cas de l'oscillateur représenté, la réaction est maximum et par suite l'intensité des oscillations est ma- ximum lorsque les impédances des éléments 5 et 6 sont égales, Le ré- seau a pour effet, de faire varier dans une assez lage mesure la tensior retransmise de l'anode 10 à la grille de commande 12, lorsque l'impé- (lance de l'élément d'inductance 5 varie.
Les variations de 1'impédance de 1 f élément d'inductance 5 provoquent donc les variations relative- ment grandes du rapport entre la tension dans l'élément d'inductance 6 et la tension dans l'élément d'inductance 5, lorsque l'impédance de l'élément d'inductance est inférieure à celle de l'élément d'inductan- ce 6.
L'organe de contact du disque 4 est en matière conductrice, de sorte que la variation d'amortissement dans le circuit accordé ou ré- seau en pi', qui résulte du mouvement de l'organe 4, provoque la modu- lation en amplitude qu'on désire des oscillations engendrées dans 1'oscillateur.
Il est avantageux de rendre l'organe 4 magnétique ain- si que conducteur lorsqu'on 'désire atténuer ou supprimer la variation d'inductance de l'élément 5 et la variation correspondante de la fré- quence des oscillations, De même, l'organe 4 étant magnétique, il se produit une perte par pysteresis qui s'ajoute à l'effet des courants de Fouoault dens/1'organe 4, pour faire varier la résistance efficase de l'élément 5 et par conséquent la variation de l'intensité des oscil. lations.
Les variations cycliques de l'inductance de l'élément 5 pro- voquent un certain degré de modulation dn fréquence de l'onde engen- drée dans le circuit accordé 5, 6,7, mais à peu près seules sont dé- tectées dans la première section triode du dispositif à déoharge éleo- tronique 8, les composantes qui provoquent la modulation en amplitude.
Lorsque l'organe de contact du disque 4 se rapproche de l'élément d'inductance 5, il se produit :
1) - une augmentation de l'inductance de l'élément 5, due au fait que l'organe 4 est magnétique ; et 2) - une diminution de l'inductance dans l'élément 5 due au fait que des courants de Fouoault prennent naissance dans l'organe 4.
Les mouvements de l'organe 4 qui le rapprochent de l'élément 5 ont donc pour effet de faire subir à 1'inductance de llément 5 une variation
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égale à la différence entre les variations provoquées par les facteurs 1) - 2) -précités. La variation provoquée par le facteur 1) - peut être exactement compensée par celle que est provoquée par le facteur 2) -, de sorte que le mouvement de l'organe 4 n'exerce sensiblement aucune influence sur l'inductance de l'élément 5 et qu'on obtient une modulation en amplitude et pratiquement aucune modulation en fléquence.
La modulation en amplitude est due à peu près uniquement à la variation du facteur de qualité Q de l'élément 5, c'est-dire à la résistan- ce efficace de cet élément, qui résulte de l'augmentation de la perte par hystérésis et par courant de Foucauls dans l'organe 4 lorsque cet organe se rapproche de l'élément 5 et Inversement, de la diminution des pertes par hystérésis et par courants de Foucault dans l'organe lorsqu'il s'en éloigne.
En d'autres termes, la variation d'inductance résultant des mouvements périodiques de l'organe de contact du disque 4 en métal condue leur en magnétique est de nature soustractive, mais la variation du facteur de qualité Q ou de la résistance résultant du mouvement cycli que da l'organe 4est de nature cumulative.
Les figs. 3 a 5 représentent une forme de construction préférée d'un pickup de gramophone destiné à recevoir l'organe de contact du disque 4 de la fige 2. L'extrémité supérieure de 1?organe 4 est .noyée dans une pièce en matière plastique dure 24 qui, de son côté est serrée entre les deux moitiés 25 et 26 d'une enveloppe en matière plastique 27, ces deux moitiés étant maintenues assemblées par une colle ou par un moyen analogue, ou en les réunissant par chauffage sous pression, L'élément d'inductance 5 est monté sous forme d'une bobine 28 fixée par une colle ou moyen analogue sur la face inférieure de la moitié 26 de l'enveloppe, à proximité immédiate de l'ailette 4a de l'organe de contact du disque 4, l'axe de la bobine circulaire 28 coïncidant sensiblement avec celui de l'ailette.
Une portion 29 en forme d'L portant la pointe 3 est fixée au bas de l'ailette 4a par soudure par pointa ou d'une manière analogue.
Cette portion en forme d'L est élastique, de façon à faire acquérir à l'organe 4 une souplesse verticale suffisante,en vue de réduire le bruit d'aiguille et l'usure du disque et d'obtenir une courbe de
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réponse de fréquences sensiblement aplatie entre les fréquences de 2000 et 4000 cycles par seconde et d'interrompant brusquement à une fréquence supérieure à 4000 cycles par seconde.
Le piokup de phonographe des figs. 3 à 5, combiné avec l'élément d'inductance 5 de la fig. 1 possède de préférence une caractéristique de dépendance de fréquence, telle que la représente la fige 6, sur laquelle la tension de sortie dans la dispositif d'utilisation 2 est portée en fonction des déoibles en ordonnées et de la fréquence des tensions correspondantes en abscisses.
La brusque interruption à une fréquence supérieure à 4000 cycles est due principalement au fait que l'organe de contact du disque 4 possède par lui-même une seconde résonance mécanique à une fréquence comprise entre 3000 et 4000 cycles par seconde, A cette fréquence, les extrémités de l'organe de contact du disque 4 ont tendance à rester immobiles et la portion intermédiaire ou ailette 4a, à coté de l'élément d'inductance'5, vibre avec une amplitude relativement grande. Pour éviter que l'amplitude des vibrations à la fréquence de résonance soit trop grande, on fixe un élément amortisseur 30, par exemple par chauffage sous pression, à l'extrémité supérieure de l'organe 4, en contact avec la surface inférieure de la pièce 24.
L'élément amortisseur 30 est en une matière possédant un coefficient de frottement interne élevé et par suite un coefficient d'amortissement mécanique élevé, En l'absence de l'élément amortisseur, la courbe caractéristique 31 en traite plains de la fig. 6 comporte une pointe représentée par une portion en pointillé 32, mais en donnant des dimensions relatives appropriées à l'organe de contact du disque 4 et à l'élément amortisseur 30, on obtient une courbe caracté- ristique 31 sensiblement plane dans la gamme la plus ntile de 2000 à 4000 cycles par seconde. En l'absence des effets de résonance dans l'organe de contact du disque 4, la courbe caractéristique a sensiblement la forme représentée par le tracé en pointillé 33.
La fige 7, qui est une coupe semblable à la fige 3, représente une autre forme de piokup de gramophone. L'organe de contact du disque 4 de cette forme de réalisation comporte un prolongement rectiligne 29', dirigé vers le bas et portant l'aiguille 3 au lieu du prolongement en forme d'L de la forme de réalisation de la fige 4. De plus, au lieu
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de noyer l'extrémité supérieure 4b de l'organe de contact, du disque 4, dans une pièce en matière plastique dure 24 (fig. 4), cette extrémité supérieure de l'organe 4 est noyée dans une pièce élastique 34, par
34 @ exemple en caoutchouc. La pièce élastique/est maintenue entre les deux moitiés 25, 26 de l'enveloppe 27 de la même manière que sur la fig. 3.
Ainsi qu'on peut le voir sur la fig.4j les bornes 35, 36 de l'élé ment d'inductance 5 sont connectées en permanence à des contacts métalliques respectifs 37, 38. Les contacts 37, 38 sont noyés dans l'enveloppe 27 en passant de l'intérieur à l'extérieur de cette enve- loppe et des exuémités extérieures de ces contacts établissent un bon contact électrique et mécanique avec des contacts correspondants
39 et 40 noyés dans le support 41 de l'enveloppe et le traversant.,
Des conducteurs 42, 43, qui sont fixés en permanence sur les extrémités supérieures des contacta respectifs 39, 40 se prolongent dans une por- tion au moins du bras 44 jusqu'aux bornes appropriées 45.
46 de Isolé- ment d'inductance 5, fige 1.
L'enveloppe amovible 27,qu'on peut trouver séparément dans le commerce,contient sous forme d'ensemble l'organe de contact du disque
4 et l'élément d'inductance 5 accouplé avec lui dans une position re- lative déterminée, cet ensemble étant maintenu assemblé dans le sup- port 41 de l'enveloppe par des saillies 47, 48 pénétrant dans des portions en creux de forme correspondante, non représentées, des parois du support 41 de l'enveloppe et par des saillies de contact 49, 50 pénétrant dans des portions en creux de forme correspondante des contacts 39, 40.
Le support 41 de l'enveloppe est monté oscillant autour d'un axe fixe dans deux bras 52 disposés de chaque otite du support 41 de l'en- valoppe, une extrémité de chacun des bras étant fixée au bras 44 par exemple par une vis 53, et son autre extrémité ayant une forme circu- laire constituant un élément de portée avec l'axe 51. Les bras 52 peuvent âtre flexibles mais de préférence ne le sont pas.
Le support
41 de l'enveloppe est normalement poussé vers le bas, de façon à tour- ner autour de l'axe 51. par un ressort à boudin 54 dont les extrémités sont fixées sur le bras de pick-up 44, par exemple par une vis 55, et
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dont une portion intermédiaire 56 est en contact avec un épaulement 57 du support 41 de façon à pousser le support Mers le bas en le fai- sant tourner en sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe 51. Le ressort à boudin 54 est suffisamment flexible pour empêcher le piokup de se détériorer dans le cas où le bras de pick-up tombe sur un disque.
Dans ce cas, le piokup, y compris le support 41 de l'enveloppe, subit une déviation vers le haut à 1'encontre de l'ac- tion du faible ressort 54, et la surface inférieure du feutre 58 de 1'extrémité libre du bras 59, qui est fixé sur le bras de pick-up, par exemple par la vis 53,vient en contact avec le disque en servant de butée pour limiter le mouvement du support de l'enveloppe 41., On protège également le prolongement 29 en forme d'L en prolongeant les moitiés 25, 26 de l'enveloppe, assez bas pour que, lorsque l'aiguille 3 subit un effort supérieur à une valeur déterminée, l'aiguille et le prolongement 29 remontent dans l'espace délimité par les moitiés 25,, 26 de l'enveloppe.
Etant donné que les extrémités des bras 52 et 59 sont maintenues par la même vis 53, il est évident que le bras 52 peut former un prolongement solidaire du bras 59. Les valeurs du condensateur 11 et de la résistance de (fuite de grille 14 sont choisies de façon que le dispositif a décharge électronique 8, sous l'effet de la tenstion de polarisation qui prend naissance dans ce condensateur et cette ré- sistance, fonctionne en détecteur par courbure de la caractéristique de courant plaque et à empêcher la tension de polarisation de varier à la fréquence des signaux pour éviter la détection par la grille dans le dispositif à décharge électronique 8.
On obtient alors un signal à fréquence audible beaucoup plus intense dans le circuit anodique dans la première seotion triode et par suite un rapport notablement amélioré entre le signal et le bruit de fond du tube dû aux effets d'agitation thermique. On a également constaté que si les valeurs du condensateur 11 et de la résistance 14 sont convenablement choisies de façon à permettre à la tension de polarisation appliquée à la grille de commande 12 de varier à une vitesse correspondant à la vitesse de rotation du disque 1, la distorsion de l'amplitude des oscillations modulées due à l'excentricité du disque, peut être compensée par la variation de l'efficaocté de la détection,
dans des conditions complémentaires par rapè
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port à la caractéristique non linéaire do l'oscillateur et du pickupo
On construit de préférence le piokup et son bras de façon à réduire au minimum l'usure du disque compatible avec une faible distor- sion des oscillations modulées et à supprimer la distorsion résiduelle dans la première section triode du dispositif à décharge électronique 8. Il arrive très souvent que le trou ou la piste sonore des disques du commerce ne sont pas centrés avec précision et que la tête du bras acoustique va et vient dans le sens radial pendant chaque tour du disque.
En raison de l'inertie du bras, la position moyenne de l'ailette 4a vafie alors à une fréquence de 1,3 cycle par seconde,, qui correspond à la vitssaa de 78 tours par minute de disque. La déviation qui résulte de ce mouvement se superpose à celle qui est due aux ondulations de la piste sonore du disque. L'excentricité ne donne lieu ni à une distorsion ni à des variations d'amplitude dans les pickups à large gamme linéaire (par exemple dans les dispositifs à cristal ou dans les dispositifs dynamiques).
Au contraire dans les pickups électroniques qui ne comportent qu'une gamme linéaire limitée,l'ex- centricité donne lieu à. des variations cycliques d'amplitude qui peuvent être considérées comme des distorsions d'amplitude.
Si la masse du bras de pickup est faible et si le coefficient de souplesse de l'organe de contact du disque est faible,ou en d'autres termes si cet organe est rigide, la bras suit les mouvements de la pointe de l'aiguille et le mouvement de l'ailette 4a par rapport à celui du bras acoustique est minimum. Dans ce cas l'excentricité ne pro, voque pas de variation d'amplitude, mais l'usure du disque est considérable enmison de l'effort notable à exercer entre l'aiguille et les cotés des rainures du disque pour surmonter l'inertie du bras acoustique.
Si la masse du bras est grande et si le coefficient as souplesse de l'organe de contact du disque est grand, le bras ne suit pas les mouvements de la pointe de l'aiguille et l'amplitude du mouvement de l'ailette 4a est grande par napport à celle du mouvement du bras acous- tique., Dans ce cas l'usure du disque est réduite au minimum,mais la distorsion due au défaut de linéarité du pickup est considérable,,
L'effet obtenu en faisant varier la rigidité, ou la souplesse de l'organe de contact du disque 4 est indiqué par les courbes 1 et 2 de
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la fig. 8, dont les ordonnées représentent des décibels et les abscis- ses représentent des grandeurs linéaires.
La position des points an- guleux de ces courbes dépend de la nature des coordonnées. Par suite lorsqu'il sera question ci-après de ces points anguleux, il doit être entendu que les courbes sont tracées avec les coordonnées précitées*
La courbe 1 représente l'usure du disque exprimée en décibels en or- données en fonction de la rigidité en abscisses. L'usure du disque est insignifiante si la rigidité est inférieure à la valeur oorrespon- dent au point anguleux de la courbe, Si la rigidité devient trop fai- ble la distorsion de l'amplitude due à l'excentricité devient appré- ciable. La courbe 2 représente cette distorsion de l'amplitude égale- ment exprimée en décibels en ordonnées en fonction de la rigidité en abscisses.
La position du point anguleux de cette courbe dépend de l'inertie du bras de pickup qui doit être assez faible pibur que le point anguleux de la courbe 2 corresponde à une valeur plus faible de la rigidité que celui de la courbe 1. La relation la plus avantageuse entre l'usure du disque et la distoraion de l'amplitude correspond à une valeur quelconque de la rigidité comprise entre les pointsanguleux de ces deux courbes (qui sont indiqués par les ordonnées en pointillé).
Le coefficient de souplesse de l'organe de contact du disque 4 décrit ci-dessus est de préférence de l'ordre de 10 X 10-6 centimètres par dyne qui correspond à une rigidité sensiblement inférieure à celle du point anguleux de la courbe 1. Le coefficient de souplesse est mesuré à la pointe de l'aiguille 3 de l'organe 4 dans la direction de son mou- vement par les ondulations de la piste sonore, L'inertie du bras de piokup étant équivalente à celle d'une masse de l'ordre de 20 gr.
con- centrée à l'extrémité libre du bras, le point anguleux de la courbe 2 se trouve au-dessous de la valeur de la rigidité correspondant au ooef- fioient de souplesse de 10 X 10-6 centimètre par dyne,
Soient M l'inertie ou masse du bras acoustique supposée concentrée à l'extrémité du bras et Cmle coefficient de souplesse de l'organe de contact du disque. X1 étant l'écart de la rainure à la pointe de l'ai- guille dû à l'excentricité et X2 l'écart maximim à partir de la positior moyenne de l'organe de contact du disque, on a :
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X2=X12MCm/2MCM-1 =-X1 (2Òf)2MCM/1-(2Òf)2MCm 2Òf fêtant la vitesse angulaire du disque et. f la fréquence correspondant à la vitesse de rotation du disque.
En donnant à M et Cm des valeurs respectives de 20 gr. et de 10 X 10-6 centimètrespar dyne ( déterminées par les courbes 1 et 2 de la fig. 8) et en supposant une excentricité de 1,58 mm. avec une valeur de f .1,3 cycle par seconde, on obtient pour X2 en portant ces valeurs dans l'équation qui précède, une valeur de 20,3 microns.
Les vibrations normales de l'organe de contact du disque 4 provoquéespar lesondulations du disque ont une faible amplitude ; par comparaison les mouvements de l'organe 4 dues à l'excentricité du disque ont une amplitude beaucoup plus grande,
Cependant la sensibilité du dispositif de ansformation des vibrations mécaniques de l'organe de contact du disque en composantes de modulation apparaissant dans la résistance de charge 16, augmente lofsque la distance moyenne entre l'organe A et l'élément d'inductan- ce 5 augmente moins.
Les mouvements de grande amplitude de l'organe 4 résultant de l'excentricité du disque provoquant une variation de l'intensité du signal reproduit, mais on remédie à cette variation du fait que la détection de la modulation des oscillations engendrées par l'oscillateur effectuée dans la première section triode du dispositif à déchar ge électronique 8 est une détection par courbure de la caractéristi- que de courant plaque. Ainsi qu'il a déjà été dit, cette détection résulte du choix des valeurs du condensateur 11 et de la résistance 14 combinée avec la grille de commande 12 de la première section triode.
En d'autres termes on choisit les valeurs du condensateur 11 et de la résistance 14 de façon à obtenir une constante de temps qui permet à la tension de polarisation aplliquée à la grille de commande 12 de varier suivant la variation lente de l'amplitude des oscillations à haute fréquence, mais l'empêche de varier à la fréquence des
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signaux.
Les courbes de la fig. 9 permettent de constater que la plistorsion due à 1'excentricité du disque est supprimée dans les signaux démodulés qui apparaissent dans le oirouit anodique de la première portion triode du dispositif à décharge électronique 86
Les diverses courbes de la fig. 9 sont tracées en portant en ordonnées le courant anodique et en absoisses la tension de grille, Les oourbes A et B représentent respectivement les tensions appliqué% à la grille de commande 12, lorsque le bras de piokup oscille en s'éloignant et en se rapprochant du centre du disque. Lorsque le bras de piokup a'éloigne du centre du disque la valeur moyenne de l'intervalle entre l'ailette 4a et l'élément d'inductance 5 augmente, d'où il résulte une forte valeur de la tension du signal dans la grille de commande 12.
Inversement, lorsque le bras acoustique se rapproche du centre du disque, la distance moyenne entre l'ailette 4a et l'élément d'inductance 5 diminue, d'où il résulte une valeur plus faible de la tension du signal dans la grille de commande 12. En raison de la variation de la valeur de la tension à haute fréquence appliquée à la grille de commande 12, la tension de polarisation qui y est appliquée varie de El à E2, de sorte que la détection s'effectue dans une portion différente de la caractéristique de plaque 0 de la première section triode du dispositif à décharge électronique 8, On peut en choisissant d'une manière appropriée les éléments du circuit, rendre égaux en valeur les signaux à fréquence audible résultants représentés par les courbes en pointillé A' et B' dans le oir- cuit anodique.
On a constaté qu'on peut réaliser une compensation à peu près parfaite en choisissant pour le dispositif à décharge élec- tronique 8 une lampe du type connu dans le commerce sous le symbole 7F7, en donnant à la résistance 14 une valeur de 0,15 mégohms, au condensateur 11 une valeur de 200 mioromiorofarads et à la tension à haute fréquence appliquée à la grille de commande 12 une valeur normale de l'ordre de 1,8 volts.
Quoique le piokup décrit ci-dessus soit destiné aux disques taillés latéralement, les mêmes considérations a'appliquent aux disques taillés verticalement. Lorsqu'on emploie des disques taillés verticalement, 1'excentricité n'exerce aucun effet nuisible, mais le gauchis-
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sèment du disque donne lieu à des mouvements de déplacement verticaux du bras de pickup qui provoquent des écarta de la position moyenne de l'organe de contact du disque en raison de l'effort, qui est nécessaire pour sur/monter 1'inertie du bras de pickup.
La fig. 10 représente un pickup qui convient aux disques taillés verticalement. La forme de construction du bras 44 est identique à celle de la fig. 5, mais le pickup 60 est monté dans le bras de façon que l'organe de contact du disque 61 soit dans un plan sensiblement parallèle au plan du disque, Le ressort à boudin 54 pousse l'enveloppe 62 du pickup contre le feutre 58 du bras 59.
La tension du ressort 54 est juste suffisante pour maintenir l'enveloppe 62 en contact, avec le bras 59 recouvert de feutre à la pointe pendant le fonctionnement normal de l'appareil, mais est assez faible pour permettre à l'enveloppe 62 de remonter sous l'effet d'un choc brusque résultant par exemple de la chute du bras de picl up sur un disque pour protéger contre tout dommage l'ailette mobile du pickup 60 qui est construit de la même manière que le pickup 27 des figs.3,4 et 7 et est fixé d'une manière amovible dans l'enveloppe 62.
Le pickup 60 diffère de ceux qui ont été décritsprécédemment princi- palement du fait que l'aiguille 63 est perpendiculaire au plan de 1'organe de contact du disque 51de façon à pouvoir utiliser le pickup avec des enregistrements à taille verticale. L'élément d'inductance du plcl up est accouplé avec l'organe de contact du disque 61 ainsi qu'il a été décrit à propos de l'autre forme de pickup,,
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes d'exécu- tion représentés et décrits qui n'ont été bonnes qu'à titre d'exemple.