一种模拟唱片光电拾音器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及拾音器领域，公开了一种模拟唱片光电拾音器，包括用于传递振动的传振杆，传振杆的一端设置有与模拟唱片接触的唱针；传振杆的另一端连接有遮光板；遮光板的两侧分别设置有光源和光电转换装置，光源设置于所述唱针和遮光板之间。本发明的模拟唱片光电拾音器从根本上克服了动磁式和动圈式唱片拾音器无法播放高保真声音的缺点，在保证模拟唱片播放过程中高信噪比以及播放声音具有高保真度的前提下降低了生产成本，经济效益更好；其输出信号无需进行积分处理和低频信号补偿，省去了积分电路使得结构更加简单；能够方便的显示唱针压力，从而获得调整唱针压力和向心滑动力的依据，使得整个播放系统的维护调整更加便捷。
【专利说明】一种模拟唱片光电拾音器
【技术领域】
[0001]本发明涉及拾音器领域，更具体的涉及一种模拟唱片光电拾音器。
【背景技术】
[0002]模拟唱片从出现至今已有一百多年的历史了，据统计模拟唱片的数量远远多于近些年来才普及的数字CD。由于模拟唱片具有能够直接播放所记录的声音波形的特点而被许多人喜爱，近五年来，全世界模拟唱片的销售量以每年20%的幅度增长，由此能够看出模拟唱片拥有着长久、持续增长的市场前景。
[0003]然而，模拟唱片的拾音器(又称为唱头)，还停留在几十年前使用动磁式唱片拾音器或动圈式唱片拾音器的阶段。广大音响和唱片爱好者们都知道，模拟唱片所记录的音频信息量是远远超过数字CD的，在存储记录技术已经如此进步的今天，模拟唱片需要更好的唱片拾音器以提供更动听的声音。
[0004]动圈式唱片拾音器和动磁式唱片拾音器的基本工作原理都是利用电磁感应原理实现的，唱片上的声纹引起动磁式唱片拾音器的磁性材料振动，会在线圈中产生微小的电磁感应电流，其结构相当于一个磁力发电机，线圈所产生的电磁感应电流将会被用于重现唱片声纹所记录的声音。动圈式唱片拾音器与动磁式唱片拾音器的区别在于通过线圈在永磁体磁场中的振动产生感应电流。如图1所示，是动磁式唱片拾音器的工作原理示意图基于工作原理的限制，动磁式唱片拾音器和动圈式唱片拾音器内部会出现存在反向电动势的问题，这是自然界存在的一个基本物理现象。当磁体或线圈运动时产生电磁感应现象，感应电流的出现会产生磁场阻碍磁体或线圈的运动，当磁体或线圈的运动速度变快时，反电动势阻力的影响更加明显。因此，唱针的运动在反向电动势的影响下将表现出一定的迟滞性，唱针迟滞性的表现为唱片声纹畸变，这显然不符合高保真拾音的要求。唱片的声纹包含简单的声波频率和振幅信息。当动磁式或动圈式唱片拾音器拾取波形时，检测到的振幅在时间上的变化，这一过程称为速度比例方式检测。电磁感应的强度是这一位移量的微分值，即检测到的信号是唱针位移量在时间上的微分(唱针振动的速度)，为了再现声波，必须对信号进行积分，从而还原唱针的位移量。很明显，唱针振动的速度越慢，电磁感应输出的信号强度越低；唱针振动速度越快，感应信号强度越高。所以，在动磁式和动圈式拾音器中，低频信号的输出会很微弱，而高频信号则会较强。为了纠正这个无法避免的现象，通常的做法是在唱片拾音器输出信号以后增加补偿放大器，用于增强低频信号和减弱高频信号，这将导致迫不得已的对原声的篡改。由于需要用放大电路补偿弱势的低频信号，而在放大信号的同时噪音也被放大，低频部分的信噪比将会损失。此外，由于动磁式和动圈式唱片拾音器输出的是模拟声音的微分量，信号必须经过积分从而再现原始声音，其中产生不可避免的电干扰，使得原始声音信号进一步变形。
[0005]现有技术中有一些发明可以提高唱片拾音器的性能并从模拟唱片中读取更丰富的声音信息，压电式唱片拾音器和电容式唱片拾音器都是很好的例子。然而，由于音频市场对数字CD的广泛认可，模拟唱片拾音器的技术发展逐渐减慢，动磁式和动圈式唱片拾音器仍占据着主要的市场，拾音器的局限性没能在本质上发生改变。
[0006]当今，随着数字光盘播放技术所带来的高性价比光电器件已经被广泛使用，急需一种价格合理、唱片拾取效果更好的模拟唱片光电拾音器来迎合大众的需要。
【发明内容】
[0007]本发明的一个目的在于提出一种应用光电传感技术制造的，以较低成本实现模拟唱片播放高信噪比和声音高保真度的模拟唱片光电拾音器。
[0008]本发明的另一个目的在于提出一种无需外接积分放大电路对低频信号进行补偿的模拟唱片光电拾音器。
[0009]本发明的再一个目的在于提出一种方便调节唱针垂直压力和向心滑动力的模拟唱片光电拾音器。
[0010]为达此目的本发明采用以下技术方案:
[0011]—种模拟唱片光电拾音器，包括用于传递振动的传振杆，所述传振杆的一端设置有与模拟唱片接触的唱针，所述传振杆的另一端连接有遮光板；所述遮光板的两侧分别设置有光源和光电转换装置，所述光源设置于所述唱针和遮光板之间；所述传振杆将所述唱针的振动传递至所述遮光板，所述遮光板的振动使得所述光源照射在所述光电转换装置上的面积大小发生变化，面积大小的变化引起所述光电转换装置输出的电信号的强弱发生变化；所述光电转换装置将照射在其上的光信号转换为电信号从而将模拟唱片上记录的声音传递。
[0012]进一步的，所述光电转换装置包括感光面、光电转换器和输出接口 ；所述感光面接收所述光源照射出的光线，所述光线照射在所述感光面上的面积大小发生变化引起所述感光面产生光信号，并将所述光信号传递给光电转换器，所述光电转换器将所述光信号转换为电信号后通过所述输出接口将所述电信号输出。
[0013]进一步的，所述光电转换装置输出的电信号与所述感光面受到所述光源照射的面积大小呈线性正相关。
[0014]优选的，所述光电转换装置的数量至少为两个；所述唱针处于非振动状态下，每个所述光电转换装置的感光面至少有部分被所述遮光板所遮挡。
[0015]优选的，所述遮光板的形状为轴对称图形。
[0016]优选的，所述轴对称图形为等腰直角三角形或矩形或菱形或圆形。
[0017]进一步的，所述光源的个数至少为一个；所述光源为利用电能做功产生可见光的电光源；所述光源固定设置于距离所述遮光板的预设定位置上。
[0018]本发明的有益效果为:
[0019](I)本发明的模拟唱片光电拾音器从根本上克服了动磁式和动圈式唱片拾音器的因内部存在反向电动势而造成唱片声纹畸变无法播放高保真声音的缺点，在保证模拟唱片播放过程中高信噪比以及播放声音具有高保真度的前提下降低了生产成本，经济效益更好;
[0020](2)本发明的模拟唱片光电拾音器使用振幅比例方式进行转换，输出信号为单纯的音频波形，因此输出信号无需进行后续的积分处理和低频信号补偿；在保证声音高保真度的前提下，由于省去了积分电路使得结构更加简单，经济效益更好；[0021](3)本发明的模拟唱片光电拾音器采用光电传感方式传输信号，即使唱片不转唱针不摆动的情况下也会因有光照射至光电转换装置的感光面而输出电信号，因此能够方便的显示出分别作用于立体声双声道声纹上的唱针压力，从而获得调整唱针压力和向心滑动力的依据，使得整个播放系统的维护调整更加便捷。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是现有动磁式拾音器工作原理示意图；
[0023]图2是本发明实施例一提供的光电拾音器整体结构示意图；
[0024]图3是本发明实施例一提供的光电拾音器侧面结构示意图；
[0025]图4是本发明实施例一提供的光电拾音器的遮光板与感光面之间位置关系图；
[0026]图5是本发明实施例一提供的光电拾音器唱针振动位置图；
[0027]图6是本发明实施例一提供的光电拾音器遮光板振动位置图；
[0028]图7是本发明实施例二提供的光电拾音器遮光板与感光面之间的位置关系图；
[0029]图8是本发明实施例三提供的光电拾音器光源、遮光板和感光面之间的位置关系图。
[0030]图中:
[0031]1、唱针；2、传振杆；3、光源；4、支点；5、感光面；6、遮光板；7、光线；8、输出接口。【具体实施方式】
[0032]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0033]实施例一:
[0034]如图2和图3所示，本实施例中的模拟唱片光电拾音器，包括用于传递振动的传振杆2，所述传振杆2的一端设置有与模拟唱片接触的唱针1，所述传振杆2的另一端连接有遮光板6 ;所述遮光板6的两侧分别设置有光源3和光电转换装置，所述光电转换装置包括感光面5、光电转换器和输出接口。所述光源3设置于所述唱针I和遮光板6之间，在所述光源3和所述遮光板6之间靠近所述光源3的位置处设置有传振杆2的支点4。
[0035]在播放模拟唱片时，所述传振杆2将所述唱针I的振动传递至所述遮光板6，所述遮光板6的振动使得所述光源3照射出的光线7照射在所述感光面5上的面积大小发生变化引起所述感光面5产生光信号，并将所述光信号传递给光电转换器，所述光电转换器将所述光信号转换为电信号后通过所述输出接口 8将所述电信号输出。所述感光面5上的受到光线7照射的面积大小发生变化引起所述光电转换装置输出的电信号的强弱发生变化，所述光电转换装置输出的电信号与所述感光面5受到所述光源3照射的面积大小呈线性正相关。
[0036]所述光源3的个数至少为I个，本实施例中的光源3个数为I个；所述光源3为利用电能做功产生可见光的电光源，所述电光源可以为LED光源或激光光源或白炽灯等，本实施例中的光源3为LED光源。所述光源3固定设置于距离所述遮光板6的预设定位置上，使得所述唱针I处于非振动状态下，每个所述光电转换装置的感光面5至少有部分被所述遮光板6所遮挡。
[0037]如图4所示，所述唱针I在非振动状态下，所述遮光板6遮挡所述感光面5的面积大小不变。所述遮光板6的形状为轴对称图形，所述轴对称图形为等腰直角三角形或矩形或菱形或圆形等，本实施例中的遮光板6为等腰直角三角形。
[0038]所述光电转换装置米用光电二极管、光电三极管或光电稱合设备，本实施例中选用的是光电二极管。光电二级管的数量为2个，以遮光板6的轴为基准左右对称设置并有一个边相接触。
[0039]结合图1、图5和图6所示，在光电唱片拾音器工作时，唱针I读取唱片上的声纹，产生振动，振动通过传振杆2传递至遮光板6,遮光板6发生位移；随着遮光板6的位移,光源3发射出的光源照射在感光面5上的光量发生增减变化。感光面5受到光源3照射的面积大小发生变化引起输出的电信号的强弱发生变化，光电转换器将光信号转换为电信号通过输出接口 8直接输出唱片声纹信息的标值,而非动磁式和动圈式拾音器输出的微分值，因此无需连接动磁式和动圈式拾音器必备的信号积分放大器。光电传感不受电磁感应现象产生的反向电动势作用的影响，唱针在读取声纹时的振动更加灵活精准，保证播放出的声音保真效果更好。
[0040]实施例二:
[0041]如图7所示，本实施例和实施例一中相同都设置有一个光源3、一个等腰直角三角形的遮光板6，区别在于本实施例中的2个光电转换装置不接触，两个光电转换装置以遮光板6的中心轴线为基准对称分布，并与遮光板的中心轴线呈45°夹角。所述光源3固定设置于距离所述遮光板6预设距离的预设定位置上，使得所述唱针I处于非振动状态下，每个所述光电转换装置的感光面5至少有部分被所述遮光板6所遮挡。
[0042]实施例三
[0043]如图8所示，本实施例与实施例二的区别在于，本实施例中设置有2个光源3 ;2个所述光源3沿所述遮光板6的中心轴线对称分布；2个所述光源3之间的距离按照预设定的数值确定。本实施例中的光电拾音器设置有两个光电转换装置，2个光电转换装置以遮光板6的中心轴线为基准对称分布，所述光电转换装置平行于所述遮光板6的中心轴线设置，其中，两个所述感光面5与两个所述光源3相对设置，以使得所述遮光板6在所述唱针I非振动状态下每个所述光电转换装置的感光面5至少有部分被所述遮光板6所遮挡。
[0044]本发明的模拟唱片光电拾音器从根本上克服了动磁式和动圈式唱片拾音器的因内部存在反向电动势而造成唱片声纹畸变无法播放高保真声音的缺点，在保证模拟唱片播放过程中高信噪比以及播放声音具有高保真度的前提下降低了生产成本，经济效益更好；本发明的模拟唱片光电拾音器使用振幅比例方式进行转换，输出信号为单纯的音频波形，因此输出信号无需进行后续的积分处理和低频信号补偿；在保证声音高保真度的前提下，由于省去了积分电路使得结构更加简单，经济效益更好；本发明的模拟唱片光电拾音器采用光电传感方式传输信号，即使唱片不转唱针不摆动的情况下也会因有光照射至光电转换装置的感光面而输出电信号，因此能够方便的显示出分别作用于立体声双声道声纹上的唱针压力，从而获得调整唱针压力和向心滑动力的依据，使得整个播放系统的维护调整更加便捷。
[0045]以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种模拟唱片光电拾音器,包括用于传递振动的传振杆(2),所述传振杆(2)的一端设置有与模拟唱片接触的唱针(I)，其特征在于: 所述传振杆(2)的另一端连接有遮光板(6);所述遮光板(6)的两侧分别设置有光源(3 )和光电转换装置，所述光源(3 )设置于所述唱针(I)和遮光板(6 )之间； 所述传振杆(2)将所述唱针(I)的振动传递至所述遮光板(6)，所述遮光板(6)的振动使得所述光源(3)照射在所述光电转换装置上的面积大小发生变化，面积大小的变化引起所述光电转换装置输出的电信号的强弱发生变化； 所述光电转换装置将照射在其上的光信号转换为电信号从而将模拟唱片上记录的声音传递。
2.根据权利要求1所述的一种模拟唱片光电拾音器，其特征在于:所述光电转换装置包括感光面(5)、光电转换器和输出接口 ； 所述感光面(5)接收所述光源(3)照射出的光线(7)，所述光线(7)照射在所述感光面(5)上的面积大小发生变化引起所述感光面(5)产生光信号，并将所述光信号传递给光电转换器，所述光电转换器将所述光信号转换为电信号后通过所述输出接口将所述电信号输出。
3.根据权利要求2所述的 一种模拟唱片光电拾音器，其特征在于:所述光电转换装置输出的电信号与所述感光面(5)受到所述光源(3)照射的面积大小呈线性正相关。
4.根据权利要求3所述的一种模拟唱片光电拾音器，其特征在于:所述光电转换装置的数量至少为两个； 所述唱针(I)处于非振动状态下，每个所述光电转换装置的感光面(5)至少有部分被所述遮光板(6)所遮挡。
5.根据权利要求1所述的一种模拟唱片光电拾音器，其特征在于:所述遮光板(6)的形状为轴对称图形。
6.根据权利要求5所述的一种模拟唱片光电拾音器，其特征在于:所述轴对称图形为等腰直角三角形或矩形或菱形或圆形。
7.根据权利要求1所述的一种模拟唱片光电拾音器，其特征在于:所述光源(3)的个数至少为一个； 所述光源(3)为利用电能做功产生可见光的电光源； 所述光源(3)固定设置于距离所述遮光板(6)预定距离的预设定位置上。
【文档编号】G11B7/135GK103606376SQ201310579414
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】阎华
申请人:阎华