Стереофоническая пьезокерамическая головка звукоснимателя

 

Изобретение относится к приборостроению . Цель изобретения -уменьшение габаритов, улучшение частотной характеристики головки и разделения стереоканалов. Стереофоническая пьезокерамическая головка звукоснимателя содержит корпус 1, два пьезоэлемента 2, закрепленных в глушителе 3, и иглодержатель 4 с иглой 5, конец которого закреплен шарнирно. На средней части иглодержателя установлен глушитель , воздействующий непосредственно на пьезоэлементы, при этом длина части пьезоэлемента Р, выступающей из глушителя, выбирается такой, при которой частота собственных колебаний пьезоэлемента больше или равна частоте высокочастотного резонанса иглодержателя и определяется по формуле С(5.7 Eiiim2/mi)1/3(1-o2)2/GrE22 1, где EI - модуль Юнга для пьезокерамики; h -момент инерции сечения пьезоэлемента вдоль оси, перпендикулярной направлению изгиба; mi - приведенная масса выступающей из глушителя части пьезоэлемента; т2 -приведенная масса иглодержателя; окоэффициент Пуассона; Еа - модуль Юнга для материала пластинки; G - прижимная сила; г - радиус иглы. 2 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю 6 11 В 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

О Л И САН И Е И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ,.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4696989/10 (22) 10.02.89 (46) 30.11.91. Бюл. ЬЬ 44 (72) M.À.Èîôôå (53) 681.84(088.8) (56) Головка звукоснимателя ГЗП-302, Тд

3.833.049 СБ, завод РЭМЗ, ПО "Радиотехника", Рига. (54) СТЕРЕОФОНИЧЕСКАЯ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКАЯ ГОЛОВКА ЗВУКОСНИМАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к приборостроению. Цель изобретения -уменьшение габаритов, улучшение частотной характеристики головки и разделения стереоканалов, Стереофоническая пьезокерамическая головка звукоснимателя содержит корпус 1, два пьезоэлемента 2, закрепленных в глушителе 3, и иглодержатель 4 с иглой 5, конец которого закреплен шарнирно. На сред. Ж» 1695377 А1 ней части иглодержателя установлен глушитель, воздействующий непосредственно на пьезоэлементы, при этом длина части пьезоэлемента Р, выступающей из глушителя, выбирается такой, при которой частота собственных колебаний пьезоэлемента больше или равна частоте высокочастотного резонанса иглодержателя и опоеделяется по формуле f (5,7 E1I1m2/mi) з((1 — а2)2/ОгЕ2 1 It, где Ei —; 1 — момент инерции сечения пьезоэлемента вдоль оси, перпендикулярной направлению изгиба; m> — приведенная масса выступающей из глушителя части пьезоэлемента,"в2 — приведенная масса иглодержателя; сгкоэффициент Пуассона; Е2 — модуль Юнга для материала пластинки; G — прижимная сила; r — радиус иглы. 2 ил. (3) 64

40

Изобретение относится к приборостро ению и может быть использовано при изготовлении пЬезокерамических головок звукоснимателя.

Цель изобретения — повышение линейности частотной характеристики и улучшение разделения стереоканалов.

На фиг.1 показано устройство пьезоголовки, вид сбоку, на фиг,2 — то >ке, вид спереди.

В корпусе 1 два пьезоэлемента 2 закреплены в глушителе 3, а иглодержатель 4 с иглой 5 закреплен в шарнире 6. На средней части иглодержателя 4 установлен глу. шитель 7 иглодержателя.

Головка работает следующим образом.

При движении иглы 5, перемещающейся по пластинке, глушитель 7 иглодержателя передает колебания иглодержателя 4 от иглы 5 на пьезоэлементы 2. За счет правильно выбранной длины выступающей части пьезоэлемента частота собственных колебаний пьезоэлемента больше или равна частоте высокочастотного резонанса иглодержателя и выходит за пределы звукового диапазона.

Ниже приведен расчет формулы, опре деляющей длину f выступающей части пьезоэлемента, при которой выполняется указанное выше условие.

Упрощенно работу пьезоголовки можно представить в виде вынужденных колеба ний пьезоэлемента, консольно закрепленного в глушителе под воздействием колебаний иглодержателя, который закреп.лен в шарнире и глушителем передает коле бания пьезоэлементу.

В известной головке высокочастотные резонансы стараются подавить с помощью дополнительных глушителей, которые устанавливаются на наконечники, надеваемые на пьезоэлементы, и на поводок, надевае мый на наконечники. Все эти дополнительные детали увеличивают приведенную массу пьезоэлементов и понижают частоту их собственных колебаний, которые, будучи связаны между собой глушителем и по5

15 где с — жесткость пьезоэлемента; пц — приведенная масса консоли пьезоэлемента (т.е. той части, которая выступает из глушителя).

Жесткость пьезоэлемента рассчитывается по формуле

3Е111 ()

1 где E1 — модуль Юнга дл пьезокерамики;

11 — момент инерции сечения пьезоэлемента вдоль оси, перпендикулярной направлению изгиба; (- длина консоли пьезоэлемента, Момент инерции11для трубчатой пьезокерамики определяется по формуле

\ где d — наружный диаметр пьезоэлемента;

d1 — внутренний диаметр пьезоэлемента.

Момент инерции! 1 для плоского пьезоэлемента определяется по формуле

1 12, ° (4) где Ь вЂ” ширина пьезоэлемента вдоль линии, перпендикулярной направлению изгиба; а — толщина пьезоэлемента.

Частота высокочастотного резонанса иглодержателя определяется по формуле

0202 О г Е2 (5) (1 — сг )2 где m2 — приведенная масса иглодержателя;

G — прижимная сила звукоснимателя;

r - радиус иглы;

Е2 — модуль Юнга (для материала

О - коэффициент Пуассона (пластинки.

Подставляя в формулу (1) значение с иэ формулы (2), получим

1о=- -- 1 1 . (6)

-18

В этом случае условие fo R fp можно записать в виде водком, образуют сложные колебательные - 50 системы с большим набором дополнительных резонансов, что хорошо замечается на резул ьтирующей частотной характеристике.

Известно, что частота собственных колебаний пьезоэлемента может быть рассчитана по формуле

Зс

2x_#_

1 1 ) 0,202 ОгE2 п1„р т2 (1 1-aÐ )2

Из формулы P) после несложных преобразований можно определить размер выступающей части пьезоэлемента; (5,7 Еi li mz

1/З

1 02

П11 GrEI

1695377, шителя. определяется по формуле

1 1/3 1/9 (5,7 Е1 1 тг ) (1-, т1 ) GqE) где Е1 — модуль Юнга для пьезокерамики;

I> — момент инерции сечения пьезоэлемента вдоль оси, перпендикулярной направлению изгиба; т1 — приведенная масса выступающей из глушителя части пьезоэлемента;

mg — приведенная масса иглодержателя; о — коэффициент Пуассона:

Ez — модуль Юнга для материала- пластинки;

G — прижимная сила;

r — радиус иглы.

Составитель H. Макаренко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Шевкун

Редактор M. Петрова

Заказ 4166 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101 где Е1 — модуль Юнга для пьезокерамики;

11 — момент инерции сечения пьезоэлемента вдоль оси, перпендикулярной направлению изгиба; пц — приведенная масса выступающей 5 из глушителя части пьезоэлемента, mz — приведенная масса иглодержателя; о- коэффициент Пуассона для материала

Š— модуль Юнга пластинки;

G-- прижимная сила; 10

r — радиус иглы.

При соблюдении неравенства достигается такой эффект, при котором частота собственных колебаний пьезоэлемента больше или равна частоте высокочастотного резо- 15 нанса иглодержателя и выходит за пределы звукового диапазона, что в свою очередь направлено на улучшение частотной характеристики головки и разделение между стереоканалами. 20

Формула изобретения

Стереофоническая пьезокерамическая головка звукоснимателя, содержащая кор-. пус, два пьезоэлемента, закрепленных в глуши- . теле, установленном в корпусе, иглодержатель 25 с иглой на одном конце, другой конец которого закреплен шарнирно и срязан с пьезоэлементами дополнительным глушите-, лем, отличающаяся тем, что, с целью повышения линейности частотной характеристики и улучшения разделения стереоканалов, дополнительный глушитель установлен на средней части иглодержателя с возможностью непосредственного воздействия на пьезоэлементы, и ри этом длина (части пьезоэлемента, выступающей из глу