DE2409041C2

DE2409041C2 - Magnetischer Tonabnehmer

Info

Publication number: DE2409041C2
Application number: DE2409041A
Authority: DE
Inventors: Walter Oliver Laurel Hollow N.Y. Stanton
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-03-29
Filing date: 1974-02-25
Publication date: 1984-01-12
Also published as: DK149680B; DE2409041A1; IT1008819B; FR2223777A1; FR2223777B1; GB1418434A; BE810724A; JPS49130204A; CA983401A; NL7401875A; CH578772A5; US3846592A

Description

4. Magnetischer Tonabnehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Metallband (78, 80) ein Mittelteil (82 bzw. 88) und davon wegstehende Arme (84,86 bzw. 90,92) aufweist, die jeweils an einem der Kerne (38,40 bzw. 50,52) des zugehörigen Magnetkreises anliegen, und daß die Wirbelstrom-Abschirmung (96) zwischen den Mittelabschnitten (82,88) der Metallbänder (78,80) angeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Tonabnehmer für die Wiedergabe von Vierkanal-Schallplatten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Tonabnehmer ist durch die DE-OS 15 122 bekanntgeworden.

Stereophone Qualitäts-Tonabnehmer sind so ausgelegt, daß eine wirksame Trennung in der Größenordnung von 20 bis 30 db zwischen den beiden Ausgangskanälen über das gesamte Hörspektrum aufrechterhalten wird, welches üblicherweise zwischen 15 bis 20 Hz und 000 Hz liegt. Oberhalb der oberen Hörfrequenzgrenze geht die Trennung der Kanäle stark zurück, und in manchen Fällen kann das Übersprechsignal zwischen den Kanälen das direkte Ausgangssignal des Kanals übersteigen. Bisher konnte dieser Sachverhalt ignoriert werden, da er erst bei über 20 000 Hz liegenden Frequenzen auftritt und somit den Ausgang der stereophonen Lautsprecher nicht beeinflußt.

Neuerdings werden Vierkanal-Schallplatten und Audiosysteme angeboten, die zunehmende Popularität gewinnen. Die vier Kanäle werden von der Schallplatte dadurch erhalten, daß jeder übliche stereophone Kanal mit einem zweiten Kanal versehen wird, der aus einem 000 Hz-frequenzmodulierten Träger besteht. Die üblichen oder AM-Kanalsignale werden über einen ersten Stereoverstärker einem ersten Satz von Lautsprechern zugeführt während die frequenzmodulierten Signale zunächst demoduliert und dann über einen zweiten Stereoverstärker einem zweiten Satz von Lautsprechern zugeführt werden.

Da der dritte und der vierte Kanal der Vierkanal-Systeme von einem 30 000 Hz-Träger abgeleitet werden, ist es einleuchtend, daß ein Tonabnehmer für ein Vierkanal-System eine ausreichende Ubersprech-Dämpfucg sowohl über den ganzen Bereich des AM-Bandes, als auch über den Bereich des FM-Bandes der Vierkanal-Schallplatten, also über einen Frequenzbereich von 15 bis 50 000 Hz, haben muß.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, bei einem magnetischen Tonabnehmer der eingangs genannten Art die Kanaltrennung sowohl im Hörfrequenzbereich als auch im modulierten Frequenzbereich von Vierkanal-Schallplatten zu verbessern.

Diese Aufgabe wild erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

In einer praktischen Ausgestaltung der Erfindung sind bei einem Tonabnehmer, bei dem jeder Magnetkreis zwei Kerne aufweist die jeweils an einem Ende in einander gegenüberliegenden Polschuhen enden, die anderen Enden der beiden Kerne jedes Magnetkreises durch ein eigenes Metallband magnetisch miteinander gekoppelt wobei die Wirbelsirom-Abschirmung zwischen den beiden Metallbändern angeordnet ist und diese Bänder magnetisch voneinander trennt, ίο Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines magnetischen Tonabnehmers;

Fig.2 eine auseinandergezogene Darstellung der Einzelteile des in Fig. 1 gezeigten Tonabnehmers, jedoch ohne das bewegliche Abtastsystem:

Fig.3 einen Längsschnitt durch den Tonabnehmer von Fig. 1;

F i g. 4 einen Querschnitt entlang Linie 4-4 in F i g. 3; F i g. 5 eben Querschnitt entlang Linie 5-5 in F i g. 3 und

F i g. 6 einen Schnitt entlang Linie 6-6 in F i g. 3. In Fig. 1 ist der komplette Tonabnehmer 10 dargestellt, und zwar mit dem entfernbaren und auswechselbaren beweglichen Abtastsystem 12 in Gebrauchsstellung am vorderen Ende des Tonabnehmers. Das bewegliche Abtastsystem 12 kann beispielsweise von der in der US-PS 35 46 399 beschriebener Art sein. Das Abtastsystem enthält eine Edelstein-Abtastnadel 14 und einen Anker, welche mechanisch auf die Wellen der Schallplattenrille ansprechen. Die Nadelspitze kann u. U. eine besondere Form haben, um sowohl die AM- als auch die FM-Signale der Vierkanal-Schallplattenrille richtig abnehmen zu können.

Der Tonabnehmer enthält ein Ubertragersystem, das später im Einzelnen beschrieben wird und elektrisch und

magnetisch auf die Bewegung des Abtasisystems anspricht, um einen Vierkanal-Ausgang zu erzeugen, der an den Anschlußstiften 16, 18, 20 und abgenommen und den zugehörigen Vorverstärkern und Verstärkern des Vierkanalsystems zugeführt wird. Das Übertragungssystem ist in einem Gehäuse 24 aus hochpermeablem Material enthalten, welches die Übertrager umhüllt und von Streusignalen abschirmt. Ein Bügel 26 am oberen Ende des Gehäuses 24 dient zur

Befestigung des Tonabnehmers an einem Tonarm.

Die vorliegende Erfindung schafft einen magnetischen Tonabnehmer von relativ einfachem Aufbau und mit einer geringen Anzahl von Teilen, die leicht zusammengebaut werden können. Wie Fig.2 zeigt, besteht der Grundkörper des Tonabnehmers im wesentlichen aus zwei gegossenen Kunststoffteilen 28 und 30, die jeweils mit einstückigen Verriegelungselementen 32 versehen sind, so daß die Teile 23 und 30 zu einer dichten Einheit zusammengeschnappt werden können. Das erste Kunststoffteil 28 weist eine Plattform 33 mit öffnungen 34 und 36 auf, durch welche sich linke und rechte Kernteile 38 und 40 von unten her hindurcherstrecken. Die Kernteile bestehen aus hochpermeablem Material und enden in Polschuhen 42 und 44 für den linken bzw. den rechten Kanal. Die Plattform 33 weist außerdem Öffnungen 46 und 48 auf, durch we'che ein zweiter Satz von Kernen 50 und 52 für den rechten und den linken Kanal von unten her hindurcherstreckt. Die Kerne 50 und 52 bestehen wiederum aus hochpermeablem Material und enden in entsprechenden Polschuhen 54 und 56. Spulenkörper 58 und 60, auf welchen spannungserzeugende Spulen 66 und 68 aufgewickelt sind, sind über den Abschnitt der Kerne 38 und 40 geschoben, der sich oberhalb der Plattform 33 erstreckt. In gleicher Weise sind Spulenkörper 62 und 64 mit darauf gewickelten spannungserzeugenden Spulen 70 und 72 über die von der Plattform 33 vorstehenden Abschnitte der Kerne 50 und 52 geschoben. Ein dünnes, nichtmagnetisches Plättchen 74 mit entsprechenden öffnungen 76 zur Aufnahme der Kerne 38,40,50 und 52 trägt dazu bei, die Kerne und Spulen während des Zusammenbaues in ihrer Lage zu halten.

Ein erstes Band 78 aus hochpermeablem Material vervollständigt den Magnetkreis des linken Kanals in noch zu beschreibender Weise, und auf gleiche Art wird der zweite Magnetkreis mittels eines zweiten Metallstreifens 80 aus hochpermeablem Material vervollständigt. Der Streifen 78 hat ein ebenes, im wesentlichen Z-förmiges Mittelteil 82, von welchem sich Arme 84 und 86 nach unten erstrecken. Der Streifen 80 hat ein Mittelteil 88 in Form eines umgekehrten Z, und es erstrecken sich von ihm Arme 90 und 92 nach unten.

Der Tonabnehmer enthält weiterhin eine nachgiebige Metallklammer 94, die einerseits die inneren Metallteile des Tonabnehmers mit der Innenfläche des Gehäuses 24 zwecks Erdung verbindet und andererseits in noch zu beschreibender Weise als Abschirmung gegen Wirbelströme dient. Im Moment ist es ausreichend, festzustellen, daß die Klammer 94 aus elektrisch leitendem, nichtmagnetischem, nachgiebigem Material, wie beispielsweise Kupfer, besteht. Die Klammer 94 ist im Querschnitt U-förmig und weist ein Unterteil &6 und ein Oberteil 98 auf. Das Unterteil 96 ist so schmal, daß es zwischen den einander gegenüberliegenden Armen 84 und 86 des Kernbandes 78 und den Armen 90 und 92 des Kernbandes 80 hindurchgeführt werden kann. Das Oberteil 98 der Klammer % weist eine nach unten durchgebogene nachgiebige Zunge 100 auf.

Schließlich ist in dem Tonabnehmer ein Permanentmagnet 102 angeordnet, der in eine Aussparung 104 am vorderen Ende des Gehäuseteils 30 eingeklebt ist. Der Permanentmagnet 102 weist eine halbkreisförmige Aussparung 106 an seinem unteren Ende auf, welche mit einer öffnung 108 fluchtet, die sich durch das Kunststoffteil 30 erstreckt und dabei einen Zugang für den Anker des beweglichen Abtastsystems zu dem Raum zwischen den Polschuhen ermöglicht.

Der Aufbau des vorliegenden Tonabnehmers ist am

besten aus Fig.3, 4 und 5 ersichtlich. Wie vorher erwähnt, erstreckt sich der Kern 38 nach oben durch die

j öffnung 34 in die Plattform 33, um den Spulenkörper 58 der Spule 66 aufzunehmen. Der Spulenkörper 58 hat

eine im wesentlichen rechteckige öffnung 110, die zusätzlich zu dem Kern 38 auch noch den Arm 84 des Bandes 78 aufnehmen kann. Die öffnung 110 ist so

in dimensioniert, daß der Arm 84 und der Kern 38 eng aneinanderliegen, wie aus Fig.4 ersichtlich ist In entsprechender Weise liegt der Kern 40 eng an dem

Arm 90 des Bandes 40 in der öffnung 112 des Spulenkörpers 60 für die Spule 68 an. Das gleiche gilt für

die durch die Öffnung 114 bzw. 116 des Spulenkörpers 64 büw. 62 geführten Kerne 52,50 bzw. Arme 92,86.

Wie am besten aus F i g. 5 ersichtlich ist bilden die Polschuhe 42, 44, 54 und 56 ein Quadrat wobei die beiden Polschuhe 42 und 54 des linken Kanals einander gegenüberliegen und zwischen sich die beiden Polschuhe 54 und 56 des rechten Kanals aufnehmen, die ebenfalls einander gegenüberliegen. Die beiden Polschuhe 42 und 54 des linken Kanals bilden also die Enden eines ersten Magnetkreises, der aus dem Polschuh 42, dem Kern 38, dem Kernbandarm 84, dem Kernband-Mittelteil 82, dem Kernbandarm 86, dem Kern 50 und dem anderen Polschuh 54 besteht. Entsprechend besteht der andere Magnetkreis aus dem Polschuh 44, dem Kern 40, dem Kernbandarm 90, dem Kernband-Mittelteil 88, dem Kernbandarm 92, dem Kern 52 und dem Polschuh 56. Wie bereits erwähnt bestehen die Teile der beiden Magnetkreise aus hochpermeablem Material, beispielsweise einer Eisen-Nickel-Legierung, oder einer Eisen-Nickel-AIurriinium-Legierung, wie HY-Mu 80.

Wie außerdem aus F i g. 4 und 5 ersichtlich ist, trennt

der Unterteil 56 der Erdungsklammer 54 die Mittelteile 82 und 88 der Kernbänder 78 und 80, und er dient somit als Abschirmung gegen Wirbelströme, während der Oberteil 98 der Klammer 94 die Innenfläche des Gehäuses 24 berührt und damit die Spulen erdet. Wie ersichtlich ist, berührt die nachgiebige Zunge 100 die Oberfläche des Mittelteils 82. Die Nachgiebigkeit der Klammer 94 gewährleistet eine feste Verbindung zwischen den verschiedenen Teilen.

Der magnetische Kraftfluß für die Magnetkreise wird durch das bewegliche Abtastsystem 12 zur Verfügung gestellt. Das in F i g. 3 gezeigte Abtastsystem 12 weist ein rohrförmiges Gehäuse 118 aus nichtmagnetischem Material, beispielsweise Aluminium oder Kupfer auf, das an einem Kunststoffgriff 120 angebracht ist, welcher mit der Ausbildung des Vorderteils des Gehäuses 24 zusammenpaßt, wie auch aus Fig. 1 ersichtlich ist. In dem rohrförmigen Gehäuse 118 ist ein beweglicher, länglicher, z. B. rohrförmiger Eisenanker 122 in Längsrichtung angeordnet und mit der Abtastnadel 14 durch ein Rohr 124 aus leichtem, nichtmagnetischem Material verbunden. Ein als Abstands- und Dämpfungsglied dienender Ring 126 aus künstlichem oder natürlichem Gummi oder anderem nachgiebigem Material ist um das vordere Ende des Ankers 22 herum angeordnet und berührt die Innenfläche des rohrförmigen Gehäuses 118, so daß die gesamte bewegliche Einheit aus Abtastnadel 14, Nadelträger 124 und Eisenanker 122 entsprechend den Modulationen der Wände der Schallplattenrillen schwingen kann. Es ist ersichtlich, daß der Ring 126 nahe dem unteren Ende des Permanentmagneten 102 angeordnet ist, so daß die

relative Lage des Ankers zum Magneten konstant bleibt und der Magnetisierungsgrad des Ankers sich mit Bewegung des Ankers nicht ändert, da keine Relativbewegung zwischen dem Anker und dem Permanentmagneten im Bereich der magnetischen Koppelung zwischen diesen beiden entsteht. Das bewegliche Abtastsystem wird vervollständigt durch einen Federdraht 128 aus nichtmagnetischem Federmetall, welcher sich zwischen dem unteren rückwärtigen Abschnitt des rohrförmigen Gehäuses 118 und dem vorderen Ende des Ankers 122 erstreckt.

Der erste Magnetkreis bildet einen Kraftlinienpfad für die linken Ausgangskanäle und der zweite Magnetkreis bildet einen Kraftlinienpfad für die rechten Ausgangskanäie des Tonabnehmers. Die Wirbelstrornabschirmung, die durch das Unterteil 96 der Klammer 94 gebildet wird, trennt die beiden Magnetkreise voneinander. Es hat sich gezeigt, daß dieser Wirbelstromschild eine zusätzliche Trennung zwischen den rechten und den linken Kanälen bei hohen Frequenzen ergibt. Ohne diesen Wirbelstromschild und die getrennten Kernbänder 78 und 80 wurde ein untragbares Übersprechen festgestellt.

Die Tonabnehmer-Konstruktion wird vervollständigt durch Verbindung der beiden Spulen des rechten Kanals und der beiden Spulen des linken Kanals miteinander und mit den entsprechenden Anschlußstiften 16 bis 22. Das Plättchen 74 bildet eine bequeme Klemmleiste zur Herstellung der nötigen Verbindungen. Entsprechend wird der Anfang 130 der Spule 70 des linken Kanals mit dem Anfang 132 der Spule 66 des linken Kanals über den Kontakt 134 am Plättchen 74 verbunden. Das Ende 135 der Spule 66 ist mit dem Anschlußslift 16 und das Ende 138 der Spule 70 ist mit dem Stift 20 verbunden. Entsprechend ist der Anfang 142 der Spule 68 mit dem Anfang 144 der Spule 72 über den Kontakt 146 und das Ende 148 der Spule 72 mit dem Anschlußstift 18 und das Ende 152 der Spule 68 mit dem Anschlußstift 22 verbunden. Die Stifte 20 und 22 werden dann über den Streifen 156 (F i g. 3) mit dem Gehäuse 24 verbunden und geerdet. Wie vorher erwähnt, sind auch die Magnetkreise über das Gehäuse 24 geerdet, und zwar mittels der Klammer 94. Von dem Stift 16 werden also die Signale der linken Kanäle und von dem Stift 18 die Signale der rechten Kanäle abgenommen.

In Funktion tastet die Abtastnadel 14 des beweglichen Abtastsystems eine Schallplattenrille ab, wobei sie den magnetisierten Anker 122 dazu veranlaßt, sich in dem von den Polschuhen umschlossenen Raum entsprechend

ίο der Form der Schallplattenrille zu bewegen. Wie erwähnt, sind die jedem Kanal zugeordneten Polschuhe einander gegenüberliegend, so daß eine Bewegung der Abtastnadel entsprechend dem Signal des rechten Kanals den Anker auf einem Pfad bewegt, welcher sowohl zu den Polschuhen 44 und 54 hin als auch von diesen weggerichtete Komponenten hat. Dies erzeugt eine Änderung in dem Kraftfluß in den Kernen 40 und 52 des rechten Kanals, wodurch in den zugehörigen Spulen 68 und 72 eine Spannung induziert wird, die als

Signal am Anschlußstift 18 erscheint. In analoger Weise führt eine Bewegung der Abtastnadel entsprechend dem Signal des rechten Kanals dazu, daß der Anker entlang einem Pfad bewegt wird, der zu den Polschuhen 42 und 54 hin und von diesen weg gerichteten Komponenten aufweist. Dadurch wird der Kraftlinienfluß in den Kernen 38 und 50 des linken Kanals verändert, wodurch eine Spannung in den zugehörigen Spulen induziert wird, welche als Signal am Anschlußstift 16 erscheint. Die an den Stiften 16 und 18 erscheinenden Signale enthalten sowohl die AM- als auch die FM-Informationen, welche auf der Schallplatte aufgezeichnet wurden. Durch entsprechendes Demodulieren des FM-Signals sind vier getrennte Tonspuren von hörbaren Informationen verfügbar, um zugehörige Lautsprecher zu versorgen. Wie erwähnt, sind die Wirbelstromabschirmung durch die Klammer 94 und die Trennung der rechten und linken Kernbänder voneinander wesentlich, um eine gute Trennung der beiden Hochfrequenzsignale zu erreichen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetischer Tonabnehmer für die Wiedergabe von Vierkanal-Schallplatten, mit zwei Magnetkreisen mit je zwei Polschuhen, die in einem Quadrat symmetrisch angeordnet sind, und mit einem beweglichen Abtastsystem mit einer Nadel und einem magnetisierbaren oder magnetischen Anker, der beweglich zwischen den Polschuhen angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine nichtmagnetische, elektrisch leitende Wirbelstrom-Abschirmung (96) die zwischen Abschnitten der beiden Magnetkreise angeordnet ist und diese magnetisch trennt, jedoch elektrisch mit diesen verbunden ist

2. Magnetischer Tonabnehmer nach Anspruch 1, bei dem jeder Magnetkreis zwei Kerne aufweist, die jeweils an einem Ende in einander gegenüberliegenden Polschuhen enden, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Enden der beiden Kerne (38,50 bzw. 40, 52) jedes Magnetkreises durch ein eigenes Metallband (78 bzw. 80) magnetisch miteinander gekoppelt sind und die Wirbelstrom-Abschirmung (96) zwischen den beiden Metallbändern angeordnet ist und diese magnetisch voneinander trennt

3. Magnetischer Tonabnehmer nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Abdeckung aus magnetischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetkreise über die Wirbelstrom-Abschirmung (96) mit der geerdeten Abdeckung (24) verbunden sind.