Brevet FR2069957A1 — publié le 19710910

L'inventeur s'est assigné la tâche de créer un système de pick-up pièzoélectrique, présentant les avantages d'un pick-up stéréo magnétique, découlant d'une ctractéristique rectiligne dans les deux canaux de son stéréo, sans plages pratiques de résonance (plus ou moins existantes au-dessous de 10 kHz dans les pick-up pièzoélectriques bien connus), de la tropicalisation et de la technique Minipond. Le pick-up pièzoélectrîque, ayant les qualités précitées doit, Si on htutilise comme système Hi-Fi être notablement moins cher qu'un pick-up magnétique comparable.La tropicalisation est obtenue en utilisant, comme matériau d'éléments de transducteurs piezoelectriques, de la céramique sous forme de plaquettes rectangulaires qui portent des recouvrements métalliques, sont polarisées de manière correspondante et sont par exemple en p lomb-zircon-titanate-multimorphe. Pour obtenir la caractéristique rectiligne désirée, il faut que dans le pick-up pièzoélectrique conforme à l'invention, toutes les résonances qui se présentent soient éliminées par des dispositions constructives spéciales, décrites plus en détail dans la description suivante d'un exemple d'exécution. La technique Minipond qui exige que la pression d'appui de l'aiguille dans le sillon du disque sonore soit-comprise entre 1 et 3 p impose que l'élément de couplage soit conformé et couplé au porte-aiguille d'une manière particulière. Pour pouvoir éliminer les dispersions dans la fabrication du système de pick-up on a proposé conformément à l'invention une possibilité d'ajustage de l'organe de couplage et du porte-aiguille. La sensibilité du pick-up pièzoélectrique, conforme à l'invention, est plus élevée que celle d'un pick-up stéréo électro- magnétique et le ronflement,engendrE par les champs magnétiques est très bas. Le blindage magnétique du pick-up pièzoélectrique par du métal ntest pas nécessaire. Ceci contribue également à réduire le coût de fabrication de ce pick-up Hi-Fi pièzoélectrique. Le pick-up stéréo pièzoélectrique, conforme à l'invention, est comme le pick-up magnétique stéréo, relié à l'appareil de reproduction du son par l'intermédiaire d'un préamplificateur dE- calé ou le préamplificateur est logé dans le boîtier même du pick-up. Une telle disposition est parfaitement possible dans l'état actuel de la technique des circuits intégrés, cela sans agrandissement notable du boltier du pick-up. Le pick-up stéréo pièzoélectrique à faible pression d'appui et à utilisation Hi-Fi, conforme à l'invention, est caractérisé par le fait que les transducteurs pièzoElectriques, sollicités à la flexion et inclinés dq 450 environ sur le plan du disque sonore, sont noyés dans du caoutchouc presque sur toute leur longueur, dans le boîtier, qu'ils sont montés sur des appuis d'amortissement au moyen de broches qui posent sur de petits souliers aux extrémités libres des transducteurs, qu'il est en outre articulé à ces broches d'appui un organe de couplage en forme de V et autant que possible rigide, qui par un évidement à sa pointe est en prise avec un appui défini sur les porte-aiguilles et que les transducteurs pièzoélectriques sont reliés à l'appareil de reproduction du son par un préamplificateur, I1 est déjà bien connu de monter l'organe de couplage par l'in termédiaire de deux ponts encastrés dans le boîtier et sépares l'un de l'autre (ponts, pourvus chacun dune articulation ou conformés de manière à entre élastiques).Il est de même bien connu que les ponts d'appui chaque fois adjoints un transducteur, sont conformés de manière à etre souples dans la direction de la sensibilité maximale du transducteul, chaque fois adjoint à un pont et à être au contraire rigides dans la direction perpendiculaire à celle précitée, cela à ltégard des forces appliquées, Les "ponts d'appui" de la présente invention, désignés ici comme appuis dtamortissement, doivent amortir fortement les composantes (apparaissant lors de la déviation des oscillateurs flexibles) des oscillations de torsion, se présentant forcément à la flexion. Parmi ces composantes ils doivent surtout amortir celles qui agissent en direction de la force de flexion.En pratique des essais ont permis de constater que si les ponts sontdîsposés de manière à présenter un angle. inférieur à 450 environ par rapport au plan du disque sonore, les oscillations de torsion, provoquant ces distorsions dans. la reproduction du son et se présentant dans la direction des forces de flexion, s'appliquant sous un angle inferveur à 900 par rapport à la face en largeur des oscillateurs -flexibles, ne sont Rue peu amorties. Ces oscillations de torsion sont très fortement amorties si, comme dans la présente invention, on fixe les appuis d'amortissement parallèlement ou parallèlement et perpendiculairement au plan du disque dans le boîtier du pickup. Les appuis d'amortissement en caoutchouc doivent alors être très résistants.Il faut leur donner transversalement une section carrée. de 1mm x lmm environ par exemple. Une dispositinn qui s 'est montrée- particulièrement efficace est celle de l'appui d'amortissement continu, encastré sous une légère pression entre les parois latE- rales du boîtier du pick-up et supporté au milieu du boîtier. L'appui d'amortissement continu agit grâce à l'appui du bottier comme deux appuis d'amortissement séparés, à ceci près que grâce à la légère pression en direction de l'axe de symétrie longitudinale de l'appui d'amortissement continu, l'amortissement des oscillations de torsion nuisibles est plus intense. La réponse en fréquence du système de pick-up est ainsi déjà notablement améliorée, de telle manière que celle-ci se trouve déjà très proche de l'allure de la réponse en fréquence d'un système magnétique stéréo (voir fig.9). I1 faut ici accepter une perte de sensibilité. Cette perte peut être à nouveau compensée par un préamplificateur. Pour adapter complètement la réponse en fréquence du pick-up pièzoélectrique, conforme à l'invention, à celle d'un pick-up magnétique stéréo Hi-Fi, il faut encore prévoir une autre disposition d'amortissement. Conformément à l'inventionï il faut monter d'une manière bien définie l'organe de couplage sur le porte-aiguille. Cet organe de couplage est d'une part aussi léger que possible pour satisfai- re aux exigences de la technique Minipond et d-'autre part il doit être aussi rigide que possible. Ceci donne un organe de couplage en forme de V, dont la face en largeur est en plan perpendiculaire à l'axe de symétrie du porte-aiguille et présente une faible épaisseur. Si cette épaisseur est faible, le frottement à l'emplacement d'accouplement de l'or- gane de couplage au porte-aiguille est trop faible au point qutil empêche l'organe de couplage de glisser sur le porte-aiguille dans un mouvement de va-et-vient lors de la lecture. Pour cette raison, il est prévu sur le porte-aiguille un appui bien défini qui d'une part est formé par un bourrelet annulaire sur le porte-aiguille et d'autre part par l'appui en caoutchouc du porte-aiguille. Vu que les transducteurs flexibles sont presque complètement noyés dans le caoutchouc du bottier, la courbe de fréquence tombe au-dessus de 15 kHz environ. Une accentuation de la courbe de fréquence au-dessus de 15kHz environ et une autre linéarisation de la courbe de fréquence peuvent, conformément à l'invention, être obtenues en faisant dépasser un peu de l'appui en caoutchouc du boîtier les extrémités (sans petits souliers) des transducteurs flexibles. WIalgre les dispositions d'amortissement susvisées, le système de pick-up, conforme à l'invention, est à considérer comme mou". La force de rappel est faible de sorte qu'en ajoutant un faible poids, les disques sonores sont lus et ménagés dans la plus large mesure. Les dispersions dans la fabrication du pick-up, conforme à l'invention, peuvent être réglées par des dispositifs d'ajustage, I1 se présente des dispersions dans le logement des transducteurs flexibles, ainsi que des différences dans la pression latérale de l'appui d'amortisseaent continu. Ces dispersions se laissent compenser au moyen de deux vis sans tête, vissées dans les parois du boîtier et prssant en direction longitudinale l'appui continu d'amortissement, L'angle de lecture du porte-aiguille en contact avec la surface du disque est normalisée et vaut 15 . Cet angle, de même que la position tangentielle du porte-aiguille par rapport au sillon de lecture présentent également des dispersions dans la fabrication. L'angle de lecture peut se régler d'une manière précise de même que la position tangentielle optimale du porte-aiguille en réglant l'appui du porte-aiguille au moyen de 3 vis sans tête, faisant partie du clip de l'aiguille. Dans le texte qui suit on décrira en se référant aux figures 1 à 4 plusieurs exemples d'exécution du pick-up pièzoélectrique, conforme à l'invention. Les figures 5 à 7 montrent des détails et la figure 8, le porte-aiguille amovible, conforme d l'invention ui-ci a la forme d'uqFlip qui peut être fixé au boîtier du pickup. La figure 9 montre l'allure de la courbe de fréquence d'un pick-up stéréo pièzoélectrique, conforme à l'invention, pour en permettre la comparaison à celle d'un pick-up stéréo magnétique. La figure 1 représente en coupe un pick-up stéréo pièzoélectrique à faible force d'appui et à utilisation Hifi dans un exemple d'exécution. La figure 2 est une vue latérale partielle en coupe partielle du même pick-up. Le couverclet est désigné par 1 et 2 est la partie inférieure du boîtier du pick-up. Bans les parois -latérales de la pièce inférieure 2 posent les appuis d'amortisse- ment 3 et 4 en caoutchouc et de section transversale carrée (environ lmm x lmm). Aux extrémités libres des appuis d'amortissement 3 et 4 se trouvent des logements, dans lesquels posent les broches 9, 10 disposées sur de petits souliers 5 et 6, à une extrémité des transducteurs flexibles 7, 8 en plomb-zircon-titanate-multimorphe.Entre les appuis d'amortissement 3, 4 et les petits souliers de transducteurs se trouvent les oreilles dtun organe de couplage 11 en V, portant des alésages par les-quels sont passées les broches 9, 10. Les petits souliers de transducteurs 5, 6 et les broches 9, 10 sont en matière plastique. Pour empêcher l'organe de couplage ll et les appuis d'amortissement de se déplacer sur les broches 9, 10, des petits souliers de câbles sont quelque peu aplatis par chauffage aux extrémités qui sortent des appuis d'amortissement de sorte qu'il se forme des têtes de broches.L'organe de couplage 11 est de forme aussi rigide que possible et ést en matière plastique, vendue dans le commerce sous la marque"LUPOLEN" Dans la direction de l'axe de symétrie du porté-aiguille; il est aussi mince que possible et perpendiculairement à cet axe de symétrie aussi large que possible. L'organe de couplage sort par un évidement, pratiqué dans le fond de la partie inférieure 2 du boîtier du pick-up et pose par un évidement de sa pointe sur le porte-aiguille 12. Le porte-aiguille 12 se compose d'un petit tube d'aluminium et est aplati par pression à son extrémité libre. Cette partie (aplatie par pression) du porte-aiguille 12 sert de siège pour la pointe de lecture 13 qui est uhe pointe de saphir ou ante'pointe de diamant. Le porte-aiguille 12 pose par son extrémité sans pointe de lecture dans un petit tube 20 (fig.2 > auquel il est collé. Ce petit tube 20 est déformé à une extrémité par exemple octogonalement et à l'autre extrémité 21 il est à bord relevé. L'extrémité, déformée octogonalement, est vulcanisée dans un bouchon de caoutchouc 19, qui, ensemble avec l'extrémité 21 (à bord relevé) du petit tube 20, constitue un appui définitif pour l'organe de courge 11 en forme de V. Le bouchon de caoutchouc 199pose dans une douille métallique 17 à filet intérieur 18 et est solidement relié à cette douille par vulcanisation. La douille métallique 17 est placée dans un-bloc de caoutchouc 23 et solidement relié à celui-ci par vulcanisation ou collage. Le bloc de caoutchouc 23 est serré dans la partie 24 en forme de U d'un clip 22 par exemple en tôle élastique de laiton et fixée complémentairement dans celle-ci par collage..Le clip 22 a des parois latérales 30,30' élastiques entforme de pince qui sont en prise dans des rainures correspondantes, à l'extérieur des parois latérales de la pièce inférieure 2 du pick-up et le maintiennent au pick-up dans une position définie.De cette manière, le clip 22 peut être appliqué au boîtier du pick-up au moyen du porteaiguille 12 ou être enlevé par lui. La position de la douille métallique 17; disposée à la cardån dans le bloc de caoutchouc 23 de manière à être mobile peut, au moyen de trois vis sans tête 27, 28 et 29, placées dans la partie en U 25, 26 du clip 22, être modifiée de petites quantités vers la droite ou vers la gauche ou-de haut en bas et vice-versa. En modifiant la position de la douille métallique 17, on peut régler sur le pick-up la position du porteaiguille.Ainsi l'angle de lecture du porté-aiguille, qui doit être égal à 150 lorsque celui-ci est en contacltvec le plan du disque sonore (fiv,7) peut se régler de 8me que la position tangentielle optimale du porte-aiguille 12 par rapport au sillon du disque sonore. Les figures 2 et 5 représentent la disposition des deux transducteurs pièzoélectriques 79 8 qui par des revêtements 16, sont pour la plus grande part, entourés de caoutchouc et posent sous une légère pression dans des évidements, formés par le couvercle 1 du boîtier du pick-up 1 et par la partie inférieure 2 du meme bot- tiers Une extrémité 7' ou 8' des transducteurs pièzoélectriques 7, 8 sort librement des évidements pour accentuer la réponse en fréquence A l'autre extrémité des transducteurs, il est fixé de petits souliers 5, 6 en matière plastique (marque de fabrique "LURON") présentant des pointés 10 qui posent dans les alésages des extrémités en forme d'oreille de l'organe de réglage 11 en forme de V et des appuis dtamortissement 3, 4. Pour empêcher qu 1éventuellement les appuis d'amortissement ne se déplacent en direction axiale des broches, celles-ci sont aplaties en echauf- fant leurs extrémités de telle manière qu'elles agissent comme des têtes de rivete Dans le voisinage des petits souliers 5, 6, le bot- tier du pick-up est rempli de patte de silicone. Les figures 3 et 4 représentent d'autres formes d'exécution des appuis d'amortissement. La figure 3 montre des appuis d'amortissement 3', 4' coudés. Dans la figure 4, les transducteurs 7, 8 sont soutenus et amortis par un appui d'amortissement en forme de poutre transversale 14 en caoutchouc. Cette poutre stappuie parallèlement à la surface du disque sonore et sous une légère pression, contre les parois de boîtier de la partie inférieure 2 du boîtier du pick-up. L'appui d'amortissement 14 est alors renforcé en direction longitudinale de 0,2 mm environ par côté. I1 est fixé au milieu dans une fente, formée par le couvercle 1 et la partie inférieure du boîtier du pick-up. Pour obtenir une pression égale aux deux extrémités de 1' appui d'amortissement 14 et ajuster la position des deux transducteurs flexibles 7, 8, il est prévu dans les deux parois latérales de la pièce inférieure 2 boîtier du pick-up des vis sans tête 31, 32. La figure 9 représente les courbes de fréquence du pick-up stéréo pièzoélectrique à savoir d'un système à céramique, conforme à l'invention (courbe dessinée en traits pleins) et d'un système stéré magnétique comparable (courbe en traits interrompus). I1 n'est représenté qu t un canal stéréo. Le deuxième canal stéréo présente une courbe qui, à de très faibles écarts près, a la même allure. L'amortissement de la diaphonie n t est pas indiquée pour les deux systèmes. Dans les deux systèmes la courbe représentåti- ve a la même allure. Les courbes de fréquence sont rapportées à une vitesse constante de déviation. La force d'appui s'élève à 2p dans les deux systèmes; la résistance terminale, à 50 kn et la capacité de puissance, à 200 pF. Les courbes ont été déterminées au moyen d'un disque sonore de mesure CBS STR 100. REVENDICATIONS 1. Pick-up stéréo pièzoélectrique à faible force d'appui et à utilisation Hi-Fi, caractérisé par le fait que les transducteurs pièzoélectriques (7,8) sollicités à la flexion et inclinés d'un angle inférieur à 454 environ par rapport au plan du disque sonore, sont noyés dans le bottier, dans du caoutchouc, sur presque toute leur longueur et qu'ils sont montés sur des appuis d'amortissement (3,4,3',4',14) au moyen de broches(9,10)posant sur de petits souliers (5,6) aux extrémités libres des transducteurs, qutil est en outre articulé à ces broches d'appui un organe de couplage (11) en forme de V aussi rigide que possible en prise avec l'évidement de sa pointe par un appui défini (21,19) sur le porte-aiguille (12) et que les transducteurs pièzoélectriques sont reliés à l'appareil de reproduction du son par l'intermédiaire d'un préamplificateur. 2 Pick-up stéréo pièzoélectrique conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que les appuis d'amortissement (3,4,14) sont en matériau synthétique, par exemple en caoutchouc, qu'ils sont disposés parallèlement au plan du disque sonore, qu'une extremité de ces appuis d'amortissement est ancrée dans la paroi du bot- tier (2) et que l'autre extrémité reçoit l'appui pour les broches (9,10) aux petits souliers (5,6) des transducteurs. 3, PiekSup stéréo pièzoélectrique, conforme à la revendication 1, caractrisé par le fait que les appuis d'amortissement (3',4') se composent d'unepièce coudée élastique en matière synthétique par exemple en caoutchouc, qu'une branche de ces appuis d'amortissement est fixée à la paroi du bottier parallèlement au plan du disque eo- nore, que l'autre branche est fixée au fond du bottier, perpendiculairement au plan du disque sonore et que l'angle de la pièce élastique coudée en matière plastique reçoit l'appui des broches(9,10) aux petits souliers (5,6) des tragsducteurs. 4. Pick-up stéréo pièzoélectrique, conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il n'est prévu qu 1un appui d'amortissement (14) en matière synthétique élastique, par exemple, du caoutchouc, à savoir un appui, s'étendant parallèlement au plan du disque sonore et fixé-par ses extrémités aux parois de bottier, se faisant face, cet appui recevant en- deux points les appuis pour les broches (9,10) aux petits souliers (5,6) des transducteurs. 5. Pick-up pièzoélectrique stéréo, conforme aux revendications 1 et 4, caractérisé par le fait que l'appui d'amortissement Cl4) élastique et en forme de poutre transversale est fixé en son mi lieu par poussée dans une ènte fixe dans le boîtier et s'appuie contre les parois du boîtier (2) sous une légère pression (refoulement ca. 0,2 mm par côté). 6.- Pick-up pièzoélectrique conforme aux revendications 1 à 5 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que les broches (-9,10) et les petits souliers (5,6) des transducteurs sont en matière plastique et que les extrémités des broches (9,10) sortant des appuis d'amortissement sont aplaties en forme de tête de rivet par échauffement des extrémités. 7.- Pick-up pièzoélectrique, conforme aux revendications 1 à 6 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que les petites plaques pièzoélectriques de transducteurs (7,8) sont en céramique par exemple en plomb-zircon titanate-multimorphe, que ces plaquettes sont jusqu a une partie, sortant à l'arrière (7',8') entourées d'un appui (15) en caoutchouc, qu'elles sont presqu' entièrement noyées dans le boîtier (1,2) sous une légère pression et qu'elles portent à la partie qui ressort, de petits-souliers (5,6) des transducteurs à broches (9,10). 8.- Pick-up pièzoélectrique, conforme aux revendications 1 à 7 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que. la pression sur les appuis d'amortissement est réglable par de petites vis (31, 3-2) dans les parois~opposées du boîtier. 9.- Pick-up pièzoélectrique, conforme aux revendications 1 à 8 prises dans leur ensemble, caractérisé parle fait que le préamplificateur est écarté du pick-up ou logé dans le boîtier (1,2) du pick-up comme groupe-de -construction intégré. 10.- Pick-up pièzoélectrique, conforme aux revendications 1 à 9 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que le porteaiguille (12)du boîtier du pick-up (1,2) est disposé d'une manière bien connue sur une attache (22) de manière à être mobile de tous côtés et que de cette'manière il peut être enlevé du boîtier du pick-up tel,2). 11.- Pick-up piézoélectrique, conforme à-la revendication 10, caractérisé par le fait que le pore-aiguille (12) se compose d'un petit tube d'aluminium qi, à une extrémité est aplati par pression et reçoit la pointe de lecture (13) sbus la forme- d'un saphir ou d'un diamant et qu'à son autre extrémité, il est enfoncé et collé dans un tube (20), qui à une extrémité est vulcanisé dans un bouchon tel9) en caoutchouc et qu'à son extrémité, sortant du bouchon (19) en caoutchouc, il a son bord relevé. 12.- Pick-up pièzoélectrique, conforme aux revendications 10 et 11, caractérisé par le fait que l'extrémité (21) (à bord relevé) du petit tube (20) forme, avec le bouchon de caoutchouc (19) un appui défini pour l'évidement à la pointe de l'organe de couplage (11) en forme de-V, et que le bouchon en caoutchouc (19 est vulcanisé dans une extrémité du petit tube (17) don-t la paroi intérieure est pourvue d'un filet de vis (18) pour que le bouchon de caoutchouc puisse mieux se poser dans le petit tube (17) et mieux adhérer à "celui-ci. 13.- Pickoup pièzoélectrique, conforme aux revendications 10 à 12 prises-dans leur ensembe , caractérisé par le fait que le petit tube (17) est fixé, collé ou vulcanisé par son extrémité sans aiguille dans un bloc en caoutchouc (23) du clip (22) et qu' il est monté entre 3 vis sans tête (27, 28, 29) dans une partie en forme d' (25, 26) pour régler sa position et celle du porteaiguille (12). 14.- Pick-up pièzoélectrique, conforme aux revendications 1 à 13 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que la pâte d'amortissement est logée dans les environs des petits souliers (5,6) des transducteurs dans le boîtier du pick-up (1,2). 15.- Pick-up pièzoélectrique, conforme aux revencications 1 à 13, prises dans leur. ensemble, caractérisé par le fait que le pré- amplificateur est écarté du pick-up (1,2) ou qu'il est disposé dans le pick-up (1,2) comme élément intégré dé manoeuvre.