AT522632B1

AT522632B1 - Single coil pickup and string instrument hereby

Info

Publication number: AT522632B1
Application number: ATA50446/2019A
Authority: AT
Inventors: Jakoby Dipl -Ing Dr Bernhard
Original assignee: Johannes Kepler Univ Linz
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2019-05-16
Publication date: 2024-12-15
Also published as: AT522632A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Saiteninstrument (100) und einen Einzelspulen- Tonabnehmer mit einer Tonabnehmerspule (2), mit einer mit der Tonabnehmerspule (2) gekoppelten und permanentmagnetisch erregten Struktur (3) zum Erzeugen eines Magnetfelds (M1, M2, M3), wobei die magnetische Struktur (3) mindestens eine rotationsasymmetrische Polkappe (4.1, 4.2, 4.3) aufweist. Um eine natürlichere, also möglichst unveränderte Klangfarbe bei einer zu einer lateralen Schwingung angeregten Saite abzunehmen, wird vorgeschlagen, dass die Polfläche (6.2, 6.3) der Polkappe (4.2, 4.3) eine asymmetrische Kontur in mindestens einer Schnittebene (S2), in welcher Schnittebene (S2) sich die Längsachse (L) der Polkappe (4.2, 4.3) erstreckt, aufweist.The invention relates to a string instrument (100) and a single-coil pickup with a pickup coil (2), with a structure (3) coupled to the pickup coil (2) and permanently magnetically excited for generating a magnetic field (M1, M2, M3), wherein the magnetic structure (3) has at least one rotationally asymmetrical pole cap (4.1, 4.2, 4.3). In order to pick up a more natural, i.e. as unchanged as possible, tone color from a string excited to a lateral vibration, it is proposed that the pole surface (6.2, 6.3) of the pole cap (4.2, 4.3) has an asymmetrical contour in at least one cutting plane (S2), in which cutting plane (S2) the longitudinal axis (L) of the pole cap (4.2, 4.3) extends.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Saiteninstrument und einen Einzelspulen-Tonabnehmer mit einer Tonabnehmerspule, mit einer mit der Tonabnehmerspule gekoppelten und permanentmagnetisch erregten Struktur zum Erzeugen eines Magnetfelds, wobei die magnetische Struktur mindestens eine rotationsasymmetrische Polkappe aufweist. [0001] The invention relates to a string instrument and a single-coil pickup with a pickup coil, with a structure coupled to the pickup coil and permanently magnetically excited for generating a magnetic field, wherein the magnetic structure has at least one rotationally asymmetrical pole cap.

[0002] Um das Klangbild eines Einzelspulen-Tonabnehmers (bzw. „single coil pickup“) zu verändern, schlägt die US4686881A vor, eine Schlitzschraube als rotationsasymmetrische Polkappe bzw. Polstück der magnetischen Struktur zu verwenden. Je nach Ausrichtung des Schlitzes der Schlitzschraube gegenüber der Saite kann ein perkussiver Klang auf einen von einem Doppelspulen-Tonabnehmer (bzw. „dual coil pickup“) bekannten Klang hin verändert werden. Nachteilig weist aber auch diese Polkappe eine unnatürliche Klangfarbe, insbesondere bei einer lateral schwingenden Saite, auf. [0002] In order to change the sound of a single coil pickup, US4686881A proposes using a slotted screw as a rotationally asymmetrical pole cap or pole piece of the magnetic structure. Depending on the orientation of the slot of the slotted screw relative to the string, a percussive sound can be changed to a sound known from a double coil pickup. However, this pole cap also has the disadvantage of having an unnatural tone color, especially with a laterally vibrating string.

[0003] Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Polkappe eines Einzelspulen-Tonabnehmers derart zu verändern, dass damit klangverfälschende Oberschwingungen, insbesondere die erste Oberschwingung, reduziert werden können. [0003] The invention therefore has the object of modifying a pole cap of a single-coil pickup in such a way that sound-distorting harmonics, in particular the first harmonic, can be reduced.

[0004] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. [0004] The invention solves the problem by the features of claim 1.

[0005] Dadurch, dass die Polfläche der Polkappe eine asymmetrische Kontur in mindestens einer Schnittebene, in welcher Schnittebene sich die Längsachse der Polkappe erstreckt, aufweist, kann der dominante Signalanteil besonders der ersten Oberschwingung am Wechselspannungssignal des Tonabnehmers reduziert werden. Diese erfindungsgemäße Kontur der Polkappe führt nämlich zu Auslöschung von Schwingungsanteilen und damit zu einer Kompensation der Signalanteile der ersten Oberschwingung, was die Erfassung der räumlichen Schwingung der Saite verbessert und zu einem reicheren und natürlicheren Klang führt, der vom Einzelspulen-Tonabnehmer von der zu einer lateralen Schwingung angeregten Saite abgenommen wird. [0005] Because the pole surface of the pole cap has an asymmetrical contour in at least one cutting plane, in which cutting plane the longitudinal axis of the pole cap extends, the dominant signal component, particularly of the first harmonic, in the alternating voltage signal of the pickup can be reduced. This inventive contour of the pole cap leads to the cancellation of vibration components and thus to a compensation of the signal components of the first harmonic, which improves the detection of the spatial vibration of the string and leads to a richer and more natural sound that is picked up by the single-coil pickup from the string excited to a lateral vibration.

[0006] Der konstruktive Aufwand an der Polfläche kann weiter verringert werden, wenn die Kontur der Polfläche stufenförmig verläuft. [0006] The design effort on the pole face can be further reduced if the contour of the pole face is stepped.

[0007] Alternativ sind die genannten Vorteile auch erreichbar, wenn die ebene Polfläche schrägt verläuft, um eine asymmetrische Kontur in mindestens einer Schnittebene, in der sich die Längsachse der Polkappe erstreckt, zu schaffen. [0007] Alternatively, the above-mentioned advantages can also be achieved if the flat pole surface is inclined in order to create an asymmetrical contour in at least one cutting plane in which the longitudinal axis of the pole cap extends.

[0008] Vorzugsweise ist die Polkappe permanentmagnetisch, um eine kompakte magnetische Struktur am Tonabnehmer zu ermöglichen. [0008] Preferably, the pole cap is permanently magnetic to enable a compact magnetic structure on the pickup.

[0009] Besonders eignet sich der erfindungsgemäße Einzelspulen-Tonabnehmer bei einem Saiteninstrument mit mindestens einer Saite, wobei eine Saite über die Polkappe des EinzelspulenTonabnehmers vorgesehen ist. [0009] The single coil pickup according to the invention is particularly suitable for a stringed instrument with at least one string, wherein one string is provided via the pole cap of the single coil pickup.

[0010] Vorzugsweise verläuft die Saite normal zur Schnittebene der Polkappe. [0010] Preferably, the string runs normal to the cutting plane of the pole cap.

[0011] In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand anhand mehrerer Ausführungsvarianten näher dargestellt. Es zeigen [0011] The figures show the subject matter of the invention in more detail using several embodiments.

[0012] Fig.1a eine Seitenansicht auf einen Einzelspulen-Tonabnehmer mit einer als Schlitzschraube ausgeführten Polkappe nach dem Stand der Technik, [0012] Fig.1a is a side view of a single coil pickup with a pole cap designed as a slotted screw according to the prior art,

[0013] Fig.16 eine Draufsicht auf den nach Fig. 1a dargestellten Einzelspulen-Tonabnehmer, [0013] Fig.16 is a plan view of the single coil pickup shown in Fig. 1a,

[0014] Fig. 2a eine Seitenansicht auf einen erfindungsgemäßen Einzelspulen-Tonabnehmer nach einer ersten Ausführungsform, [0014] Fig. 2a is a side view of a single coil pickup according to the invention according to a first embodiment,

[0015] Fig. 29 eine Draufsicht auf den nach Fig. 2a dargestellten Einzelspulen-Tonabnehmer, [0015] Fig. 29 is a plan view of the single coil pickup shown in Fig. 2a,

[0016] Fig. 3a eine Seitenansicht auf einen erfindungsgemäßen Einzelspulen-Tonabnehmer nach einer zweiten Ausführungsform und [0016] Fig. 3a is a side view of a single coil pickup according to the invention according to a second embodiment and

[0017] Fig. 3b eine Draufsicht auf den nach Fig. 3a dargestellten Einzelspulen-Tonabnehmer. [0017] Fig. 3b is a plan view of the single coil pickup shown in Fig. 3a.

[0018] Nach den Figuren 1a und 1b ist ein Einzelspulen-Tonabnehmer 1 nach dem Stand der Technik dargestellt. Dieser Einzelspulen-Tonabnehmer 1 weist eine Tonabnehmerspule 2 und eine mit der Tonabnehmerspule 2 gekoppelte und permanentmagnetisch erregte Struktur 3 zum Erzeugen eines Magnetfelds M.1 auf. Diese permanentmagnetisch erregte Struktur 3 ist der Einfachheit halber lediglich dargestellt aus einer permanentmagnetischen Polkappe 4, die einen über die gesamte Polfläche 6.1 verlaufenden Schlitz 5 aufweist und damit in Draufsicht rotationsasymmetrisch ausgebildet ist - wie in der Fig. 1b erkennbar. Die permanentmagnetisch erregte Struktur 3 kann aber auch einen anderen nicht näher dargestellten Permanentmagneten aufweisen, welche die Polkappe 4 permanentmagnetisch erregt. [0018] Figures 1a and 1b show a single-coil pickup 1 according to the prior art. This single-coil pickup 1 has a pickup coil 2 and a structure 3 coupled to the pickup coil 2 and permanently magnetically excited for generating a magnetic field M.1. For the sake of simplicity, this permanently magnetically excited structure 3 is shown as only a permanent magnetic pole cap 4, which has a slot 5 running over the entire pole surface 6.1 and is thus rotationally asymmetrical in plan view - as can be seen in Figure 1b. The permanently magnetically excited structure 3 can also have another permanent magnet (not shown in detail) which permanently magnetically excites the pole cap 4.

[0019] Zudem weist dies Polfläche 6.1 eine symmetrische Kontur in allen bzw. auch in der eingezeichneten, ersten und zweiten Schnittebene S1, S2, in denen sich die Längsachse L der Polkappe 4.1 erstreckt, auf - dies ist nach Fig. 1b zu erkennen. Eine über die Polfläche 6.1 in laterale Richtung 7 ausgelenkte bzw. schwingende Saite 8 eines nicht weiter dargestellten Saiteninstruments 100 führt zu einer gleichen Beeinflussung des Magnetfelds M.1 der permanentmagnetischen Polkappe 4, was eine aus dem Stand der Technik bekannte, unnatürliche Klangfarbe des Einzelspulen-Tonabnehmer 1 führt. [0019] In addition, this pole surface 6.1 has a symmetrical contour in all or also in the drawn first and second cutting planes S1, S2 in which the longitudinal axis L of the pole cap 4.1 extends - this can be seen in Fig. 1b. A string 8 of a string instrument 100 (not shown in more detail) deflected or vibrating in the lateral direction 7 via the pole surface 6.1 leads to an identical influence on the magnetic field M.1 of the permanent magnetic pole cap 4, which leads to an unnatural tone color of the single-coil pickup 1, as is known from the prior art.

[0020] Erfindungsgemäß wird diese unnatürliche Klangfarbe durch einen Einzelspulen-Tonabnehmer 9, 10 vermieden - wie solch einer nach den Figuren 2a, 2b bzw. 3a, 3b dargestellt ist. So weisen die Polfläche 6.2, 6.3 der Polkappen 4.2, 4.3 der beiden Einzelspulen-Tonabnehmer 9, 10 je eine asymmetrische Kontur in den zweiten Schnittebenen $S2, in denen sich die jeweilige Längsachse L der Polkappen 4.2, 4.3 erstreckt, auf - dies ist anhand der Figuren 2a und 3b dargestellt. So weist die Kontur der Polkappe 4.2 einen Stufenverlauf und die Kontur der Polkappe 4.3 einen Schrägverlauf auf, was zu einer Asymmetrie führt. Die Kontur der Polkappe 4.1 in der ersten Schnittebene S1 oder in der zweiten Schnittebene $S2 ist im Gegensatz dazu symmetrisch. Dadurch bildet sich folglich ein im Vergleich Fig. 1a anderes Magnetfeld M.2, M.3 aus. [0020] According to the invention, this unnatural tone color is avoided by a single-coil pickup 9, 10 - such as one shown in Figures 2a, 2b or 3a, 3b. The pole surface 6.2, 6.3 of the pole caps 4.2, 4.3 of the two single-coil pickups 9, 10 each have an asymmetrical contour in the second cutting planes $S2, in which the respective longitudinal axis L of the pole caps 4.2, 4.3 extends - this is shown in Figures 2a and 3b. The contour of the pole cap 4.2 has a stepped profile and the contour of the pole cap 4.3 has an oblique profile, which leads to an asymmetry. The contour of the pole cap 4.1 in the first cutting plane S1 or in the second cutting plane $S2 is, in contrast, symmetrical. As a result, a different magnetic field M.2, M.3 is formed compared to Fig. 1a.

[0021] Die erfindungsgemäße asymmetrische Kontur mit den diesbezüglichen Magnetfeldern M.2, M.3 führt bei einer in laterale Richtung 7 ausgelenkten bzw. schwingenden Saite 8 zu Auslöschung von Signalanteilen - was insbesondere den Signalanteil der ersten Oberschwingung kompensiert. Damit wird die räumliche Schwingung der Saite 8 verbessert erfasst, was einen reicheren und natürlicheren Klang am erfindungsgemäßen Einzelspulen-Tonabnehmer 9, 10 führt. [0021] The asymmetrical contour according to the invention with the corresponding magnetic fields M.2, M.3 leads to the cancellation of signal components when the string 8 is deflected or vibrates in the lateral direction 7 - which compensates in particular for the signal component of the first harmonic. The spatial vibration of the string 8 is thus captured better, which leads to a richer and more natural sound on the single-coil pickup 9, 10 according to the invention.

Insbesondere ist die erfindungsgemäße Kontur derart asymmetrisch ausgebildet, dass sich dadurch ausbildende Magnetfelder M.2, M.3 den Signalanteil der ersten Oberschwingung bei einer in laterale Richtung 7 ausgelenkten bzw. schwingenden Saite 8 auslöscht. In particular, the contour according to the invention is designed to be asymmetrical in such a way that the resulting magnetic fields M.2, M.3 cancel out the signal component of the first harmonic when the string 8 is deflected or vibrates in the lateral direction 7.

[0022] Die erfindungsgemäßen Einzelspulen-Tonabnehmer 9, 10 weisen eine unterschiedliche Kontur an der Polfläche 6.2, 6.3 auf. So verläuft die ebene Polfläche 6.3 der Polkappe 4.3 schrägt, wohingegen die Kontur der Polfläche 6.2 der Polkappe 4.2 eine Stufe 11 aufweist und damit stufenförmig verläuft - wie in Fig. 2a und 2b erkennbar. Es sind aber auch Kombinationen dieser beiden Ausgestaltungen möglich, um die erfindungsgemäßen Vorteile zu erreichen. [0022] The single coil pickups 9, 10 according to the invention have a different contour on the pole surface 6.2, 6.3. The flat pole surface 6.3 of the pole cap 4.3 is slanted, whereas the contour of the pole surface 6.2 of the pole cap 4.2 has a step 11 and thus runs in a stepped manner - as can be seen in Fig. 2a and 2b. However, combinations of these two designs are also possible in order to achieve the advantages according to the invention.

[0023] Zudem kann den Figuren 2a und 3a entnommen werden, dass die Saite 8 in Ruhestellung normal zur zweiten Schnittebene S2 der Polkappe 4.2 bzw. 4.3 verläuft. [0023] In addition, it can be seen from Figures 2a and 3a that the string 8 in the rest position runs normal to the second cutting plane S2 of the pole cap 4.2 or 4.3.

Claims

patent claims

1. Single-coil pickup with a pickup coil (2), with a structure (3) coupled to the pickup coil (2) and permanently magnetically excited for generating a magnetic field (M1, M2, M3), wherein the magnetic structure (3) has at least one rotationally asymmetrical pole cap (4.1, 4.2, 4.3), characterized in that the pole surface (6.2, 6.3) of the pole cap (4.2, 4.3) has an asymmetrical contour in at least one cutting plane (S2), in which cutting plane (S2) the longitudinal axis (L) of the pole cap (4.2, 4.3) extends, in order to reduce the signal component, in particular of the first harmonic in the alternating voltage signal of the single-coil pickup (9, 10).

2. Single coil pickup according to claim 1, characterized in that the contour of the pole face (6.2) is step-shaped.

3. Single coil pickup according to claim 1 or 2, characterized in that the flat pole surface (6.3) is inclined.

4. Single coil pickup according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pole cap (4.2, 4.3) is permanently magnetic.

5. String instrument with a single coil pickup (9, 10) according to one of claims 1 to 4 and with a string (8) over the pole cap (4.2, 4.3) of the single coil pickup (9, 10).

6. String instrument according to claim 5, characterized in that the string (8) runs normal to the cutting plane (S2) of the pole cap (6.2, 6.3).

1 sheet of drawings