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Tonabnehmer zum Abtasten einer Schallrille für Zweikoordinatenschrift
Die Erfindung betrifft einen Tonabnehmer zum Abtasten einer Schallrille für Zweikoordinatenschrift,
dessen Abtastnadel mit je einem der beiden Koordinaten zugeordneten elektromechanischen
Wandler durch ein stegartiges Kopplungsglied verbunden ist, das im wesentlichen
nur in seiner Längsrichtung Druckkräfte zum Zwecke der Spannungserzeugung zu übertragen
vermag und rechtwinklig dazu jedoch nur elastisch ausweicht.
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Es ist bekannt, zwischen die Abtastnadel und den jeweiligen Wandler
einen Steg anzuordnen, der an seinen Enden zur erleichterten Deformierung verjüngt
ist. Besteht ein derartiger Steg aus Metall, lassen sich die Gelenke mit Rücksicht
auf die praktische Handhabung des Tonarms nicht derart dünn ausbilden, daß damit
einmal eine genügend leichte seitliche Ausbiegbarkeit bzw. kleine Rückstellkraft
und zum andern eine befriedigende Entkopplung der Wandler erzielbar wäre.
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Es ist ferner ein Tonabnehmer bekannt, dessen Kupplungsstege aus gummiartig
elastischem Material bestehen. Damit läßt sich zwar praktisch ein Tonabnehmer mit
befriedigend leichter Ausbiegbarkeit der Stege ausführen. Die gummiartig elastische
Eigenschaft des Materials bedingt jedoch mit Rücksicht auf die Knickbeanspruchung
einen verhältnismäßig großen Querschnitt der Stege. Dadurch ergibt sich aber gegenüber
Metallstegen eine verhältnismäßig große träge Masse, denn die spezifischen Gewichte
beispielsweise von Gummi und Leichtmetall sind bei weitem nicht so unterschiedlich
wie ihre für die Knickfestigkeit maßgebenden Elastizitätsmodule.
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Es ist ferner ein stereophonischer Tonabnehmer bekannt, der als Kupplungssteg
auf Zug beanspruchte Bänder enthält, deren Enden mit dem Kurbelhebel einer Welle
verbunden sind. Der Kurbelhebel ist dabei aus wesentlich steiferem Material als
die Bänder. Auch diese Bänder koppeln bzw. entkoppeln dadurch, daß sie in Längsrichtung
einer Kraft (Zugkraft) zu übertragen vermögen, rechtwinklig dazu angetrieben jedoch
nur ausweichen. Bei derartigen Kopplungs- bzw. Entkopplungsbändern treten zwar nicht
die Probleme der Druckstege auf. Sie haben aber unter anderem den Nachteil, daß
sie unterhalb des Nadelträgers liegen müssen und dadurch einen langen, schräg nach
unten laufenden Nadelträger bedingen.
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Die Erfahrung hat gezeigt, daß die meisten piezoelektrischen Tonabnehmer,
und zwar nicht nur die für Zweikomponentenschrift, eine störende Resonanz im Bereich
von etwa 5 bis 8 kHz besitzen. Untersuchungen haben gezeigt, daß diese Resonanz
mit Sicherheit vor allem bei den Tonabnehmern auftritt, die mit gummiartig elastischen
Kupplungsstegen ausgestattet sind. Weitere Untersuchungen haben ergeben, daß diese
Kupplungsstege Eigenschwingungen in diesem Frequenzbereich ausführen. Neben der
Resonanzerscheinung im Frequenzverlauf des Tonabnehmers wird in dem Resonanzbereich
die Entkopplungswirkung der Stege bei Stereotonabnehmern stark herabgesetzt, was
eine Verminderung des stereophonischen Eindrucks zur Folge hat.
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Gemäß der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Tonabnehmer
dadurch beseitigt, daß das stegartige Kopplungsglied aus einem Steg- und einem Gelenkteil
zusammengesetzt ist, wobei das Stegteil aus einem Material besteht, das gegenüber
den bei der Abtastung auftretenden Deformationskräften praktisch starr ist und das
Gelenkteil aus einem gummiartig elastischen Material.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß beide
Stegteile mit ihren Enden in ein einziges, gummiartig elastisches Teil, an das auch
die Abtastnadel angekoppelt ist, eingebettet sind.
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Hierdurch ist es möglich, eine gelenkartige, elastische Ankopplung
von drei starren Teilen, bestehend aus den zwei Stegen und dem Nadelträger der Abtastnadel
mittels eines einzigen, elastischen Teils zu bilden.
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Die Verbindung eines verhältnismäßig dünnen, starren Teils mit der
Kristallplatte eines piezoelektrischen Wandlers stellt herstellungsmäßig ein schwieriges
Problem dar. Zu dessen Lösung wird in weiterer, zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung
vorgeschlagen, daß die Stegteile jeweils mit einem Ende in ein gummiartig elastisches
Teil eingebettet sind, in das auch das antreibbare Ende jeweils eines piezoelektrischen
Elements eingebettet ist.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung
der Erfindung besteht darin, daß das Stegteil U-förmig ausgebildet ist, mit einem
Schenkel in ein mit der Abtastnadel verbundenes gummiartig elastisches Teil und
mit dem anderen Schenkel in ein mit dem Wandlerelement verbundenes gummiartig elastisches
Teil einsteckbar ist.
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Gemäß dieser Anordnung erhalten die Stege so auf einfache Weise eine
verhältnismäßig große Widerstandskraft senkrecht zu der Ebene, in der sie sich bei
ihrer Kopplungsfunktion bewegen.
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An Hand einer Zeichnung, die einen piezoelektrischen Tonabnehmer ohne
Gehäuse darstellt, ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
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Zwei piezoelektrische Wandler 1, 2, die als Torsionsbieger geschnitten
sind, sind an einer Kante 3, 4 im Gehäuse eingespannt. Ein die beiden gegenüberliegenden
Kanten 5, 6 umschließendes Gummiteil 7 verankert eine Ecke der Kanten 5, 6 gelenkartig
am Gehäuse, indem es mittels eines keilförmigen Fortsatzes 8 im Gehäuse gelagert
ist. Das Gummiteil 7 ist an den anderen Ecken der Kanten 5, 6 der Wandler 1, 2 verlängert
und -enthält jeweils einen Durchbruch 9, 10, in dem je eines der U-förmigen, aus
Leichtmetall bestehenden Stegteile 11, 12 mit einem seiner Schenkel eingesteckt
ist. Die beiden anderen Schenkel sind in gleicher Weise in ein gemeinsames Gummiteil
13 eingesteckt. Beide Schenkel der U-förmigen Stegteile 11, 12 sind zum Zwecke
eines sicheren Sitzes nach ihren Enden hin konisch verstärkt. Die im Gummiteil
13 sitzenden Schenkel besitzen ein winkelförmiges Profil 14, 15 zur Erhöhung
der Stabilität des Kopplungsmechanismus und seiner Dämpfungswirkung. Ein Nadelträger
16 ist an seinem Ende 17 am Gehäuse gelagert und in der Nähe des anderen, die Abtastspitze
18 tragenden Endes an das Gummiteil 13 angekoppelt.
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Der Tonabnehmer ist für eine Modulationsrichtung der Schallrille von
jeweils 45° zur Senkrechten bestimmt. In dieser Richtung sind die beiden Stegteile
11, 12 angeordnet. Jeder Steg überträgt deshalb bei Auslenkungen der Abtastspitze
18 nur in dieser Richtung eine Bewegung auf den mit ihm verbundenen Wandler 1, z.
Bei jeweils senkrecht dazu stehenden Bewegungen verdrehen sich die Schenkel der
U-förmigen Stegteile 11, 12 in ihren Einbettungen. An Stelle der piezoelektrischen
Wandler können natürlich auch beispielsweise Magnetanker oder -Spulen angetrieben
werden.