CN101971246B - 用于弦乐器的传感器组件 - Google Patents

Abstract

一种用于具有多个可移动的琴弦的弦乐器的传感器组件，包括一次绕组，所述一次绕组向外延伸以形成安装部，且所述依次绕组适于安装在所述弦乐器上。所述传感器组件包括至少一个磁体，所述磁体邻近所述一次绕组安装以形成磁场。所述一次绕组通过可移动的琴弦对磁场的通断生成一次电流，且一次电流生成一次电磁通。所述传感器组件进一步包括至少一个与一次绕组耦合的二次绕组，所述至少一个二次绕组将一个电磁通转换成适于从弦乐器出来的二次电流。

Description

用于弦乐器的传感器组件

技术领域

本发明总体上涉及乐器，尤其是涉及一种用于弦乐器的传感器组件。

背景技术

通常地，诸如电吉他的弦乐器具有电磁传感器或拾音器，用于感应琴弦的机械振动并将所述机械振动转换为电信号。从电磁传感器发出的电信号被放大和调整，并且最终重新转换成声学能量以产生音乐等。

授予Lace的美国专利5,501,900和5,438,157，揭露了一种用于弦乐器的声学电磁传感器组件和安装组件。在这些专利中，传感器组件具有配合在弦乐器的音孔内的安装组件。当这些电磁传感器安装在诸如声学吉他的弦乐器上时具有高的视觉冲击力。进一步地，这些电磁传感器组件典型地具有单一值的音调和输出。

需要提供一种具有一体式安装组件的传感器组件。还需要提供一种将电一次绕组与安装系统一体化的传感器组件。因此，技术上需要提供一种可满足上述要求的传感器组件。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种用于弦乐器的传感器组件。

本发明的另一个目的在于提供一种具有一体式安装组件的电磁传感器。

本发明的再一个目的在于提供一种具有一体式电学和安装系统的用于声学或电弦乐器的电磁传感器。

为了达到前述目的，本发明提出了一种用于弦乐器的传感器组件，所述弦乐器具有多个可移动的琴弦。所述传感器组件包括一次绕组，所述一次绕组向外延伸以形成安装部，且所述一次绕组适于设置在所述弦乐器上。所述传感器组件包括至少一个磁体，所述磁体邻近所述一次绕组和可移动的琴弦设置以产生磁场。所述一次绕组通过可移动的琴弦对磁场的通断生成一次电流，且一次电流生成一次电磁通。所述传感器组件进一步包括与一次绕组耦合的至少一个二次绕组，所述至少一个二次绕组将一次电磁通转换成适于从弦乐器出来的二次电流。

本发明的一个优点在于提出了一种新的用于弦乐器的传感器组件。本发明的另一个优点在于提出了一种用于弦乐器的传感器组件，其具有一体化的安装系统以将传感器组件安装到弦乐器上。而本发明的再一个优点在于传感器组件提供了集成于安装系统内的一次绕组。本发明的进一步的优点在于，传感器组件是铝基的而不是铜基的，因此与常规基于电压的拾音器相反，阻力少且与“电流驱动设计”相结合的更高输出。且本发明进一步的优点在于传感器组件比传统单线圈具有更低音，更多音量，中频比传统拾音器稍低，高音更清晰平滑。本发明还有一个优点在于，传感器组件可从原始设备制造工厂安装得到或配件市场安装得到。

本发明的其他的目的、特性和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解。

附图说明

图1是根据本发明的传感器组件的透视图，其中示出了与弦乐器的可操作关系；

图2是图1中所示的传感器组件的爆炸图；

图3是图1中的传感器组件根据本发明另一个实施例的透视图；

图4是图3中所示的传感器组件的俯视图；

图5是图3中所示的传感器组件的主视图；

图6是图1中的传感器组件根据本发明再一个实施例的透视图；

图7是图6中所示的传感器组件的俯视图；

图8是图6中所示的传感器组件的主视图；

图9是图1中的传感器组件根据本发明另外一个实施例的透视图，其中示出了与弦乐器的可操作关系；

图10是图9中所示的传感器组件的透视图；

图11是图9中所示的传感器组件的俯视图；

图12是图9中所示的传感器组件的主视图；

图13是图1中的传感器组件根据本发明又一个实施例的透视图；

图14是图13中所示的传感器组件的俯视图；

图15是图13中所示的传感器组件的主视图；

图16是图1中的传感器组件根据本发明再一个实施例的主视图；

图17是图1中的传感器组件根据本发明又一个实施例的透视图；

图18是图17中所示的传感器组件的俯视图；

图19是图17中所示的传感器组件的主视图；

图20是图1中的传感器组件根据本发明又一个实施例的透视图，其中示出了与去掉了琴弦的弦乐器的一部分的可操作关系；

图21是图20中所示的传感器组件的俯视图；

图22是图20中所示的传感器组件的主视图。

具体实施方式

参考附图尤其是图1和图2，示出了根据本发明一个实施例的传感器组件10，该传感器组件10与诸如吉他12的弦乐器具有可操作的关系。吉他12为电吉他类型，包括带有指板15的颈部14、带有护板17的主体16以及分别沿着颈部14和主体16延伸的多个琴弦18。传感器组件10以下面将要描述的方式设置在琴弦18的下方且邻近护板17安装在主体16上。虽然这里示出了传感器组件10用于吉他12，但可以理解的是任何合适类型的弦乐器都可以通过传感器组件10改进。还可以理解的是，传感器组件10可用于声学弦乐器。进一步还可以理解的是，在弦乐器12上可使用一个或多个传感器组件10。

参考图2，传感器组件10包括有色金属材料制成的一次绕组20，优选地，一次绕组20由诸如铝的有色金属材料制作而成。一次绕组20优选地是单层冲压或多层结构的实心铝片。可以理解的是，一次绕组20可由任何合适的有色金属材料制成。

一次绕组20具有用作单匝回转接收器的构造。在一个实施例中，一次绕组20大体为矩形，且具有倒U形的轮廓。如图所示，一次绕组20具有沿横向延伸的顶壁22和相对设置的侧壁24，侧壁24从顶壁22的横向两端沿大体垂直方向延伸，以形成倒U形。一次绕组20具有一个槽26，优选具有沿横向和纵向间隔开的至少一对槽26，且槽26贯穿一次绕组20延伸。槽26大体为矩形形状。一次绕组20具有预定的长度。优选地，一次绕组20延伸围绕所有可移动的琴弦18。一次绕组20包括安装凸缘28，安装凸缘28从每个侧壁24的端部沿横向延伸。每个安装凸缘28包括至少一个安装孔30，安装孔30贯穿安装凸缘28延伸以接纳紧固件(未示出)，从而将一次绕组20紧固在弦乐器10的主体16上。可以理解的是，一次绕组20还可形成为除了矩形形状之外其他合适的形状。还可以理解的是，一次绕组20可以为多个绕组。

优选地，传感器组件10还包括至少一个磁体32，优选包括多个磁体32，磁体32与一次绕组20相邻设置以给琴弦18提供磁通场。磁体32大体为矩形形状。磁体32设置在槽26内且通过适宜的方式诸如粘结剂与一次绕组20紧固。磁体32为永磁体条且由柔性的永磁材料例如制成，

为从Arnold engineering，Marengo，IL.公司可商业得到的永磁材料。磁体32还可为陶瓷、钕或铝镍钴磁体32。可以理解的是，磁体32以这样的方式定向，即一个磁体32的北磁极(N)向上，且另一个磁体32的北磁极(N)向下。

传感器组件10还包括与一次绕组20相邻的至少一个二次绕组34，优选包括多个二次绕组34。在一个示例中，二次绕组34沿与一次绕组20大体垂直的方向延伸。二次绕组34为卷绕将要描述的芯元件36、38的导线线圈，导线例如是铜线。可以理解的是，二次绕组34既可为单个线圈也可为串联或并联的多个线圈。

二次绕组34容易受到由芯元件36、38从一次绕组20传送的电磁通的影响。二次绕组34将一次电磁通转换为二次电流。更具体地，一次绕组20、二次绕组34和芯元件36、38一起作为将一次电流转换为二次电流的转换器。二次电流通过输出端口(未示出)进入传感器组件10后面的电子设备。虽然图中示出一次绕组20为与二次绕组34分开的回路，然而在另一个实施例(未示出)中，二次绕组34可以与一次绕组20在共用点串联而形成一个自耦变压器。可以理解的是，可操作地连接到输出端口的可能的电子部件包括接收器、合成器、放大器、扬声器等。

二次绕组34在长度上比一次绕组20的预定长度短。二次绕组34包括延伸穿过二次绕组34一端的第一芯元件36以及延伸穿过二次绕组34的另一端的第二芯元件38。在一个示例中，第一芯元件36和第二芯元件38外观形状形成为“U”形，且分别从二次绕组34的每一端延伸进入二次绕组34并且可伸缩地(或称为可套叠地)彼此接合。芯元件36、38由高导磁材料例如钢的叠片制成。可以理解的是，传感器组件10可以具有单个二次绕组34，也可以具有多重二次绕组34，多重二次绕组能够给以不同方式结合以产生不同音调。还可以理解的是，多重二次绕组可以构造为一个双重并行排列结构或配置有电位计(未示出)。进一步可以理解的是，多重二次绕组34可以提供传感器组件10的音调和输出的灵活性。进一步地，还可以理解的是，多重二次绕组34还可以为多种值的且可与伸长的一次绕组20一起使用，从而允许传感器组件10的设计和放置的灵活性。

传感器组件10进一步包括设在一次绕组20和二次绕组34之间的磁场屏障40。磁场屏障40设置在一次绕组20的一部分的附近且位于二次绕组34和一次绕组20之间。磁场屏障40大体为矩形形状。磁场屏障40至少屏蔽二次绕组34的一部分，以便使二次绕组34对外界环境的电磁磁通的灵敏度最小化，外界环境的电磁磁通例如为由电子设备的其他元件产生的电磁磁通。磁场屏障40可通过任何适宜的紧固装置，例如环氧胶粘剂，固定地紧固到一次绕组20上。

参考图3-图5，示出了根据本发明的传感器组件10的另外一个实施例。传感器组件10同样的部件标记为同样的附图标号加100。在本实施例中，传感器组件110包括一次绕组120、磁体132、二次绕组134和芯元件136、138。一次绕组120具有顶壁122、侧壁124和延伸贯穿顶壁122以容纳磁体132的槽126。如图所示，传感器组件110的一次绕组120去掉了安装凸缘，作为替代的是具有延伸贯穿顶壁122以接纳紧固件(图未示)从而将一次绕组120紧固到吉他12的主体16上的安装孔130。在图中所示的实施例中，安装孔130沿横向彼此间隔开，且沿纵向设在磁体132之间，这样，安装孔130可大体定位在中心。可以理解的是，一次绕组120的顶壁122可以具有一个或多个延伸贯穿它的安装孔130。还可以理解的是，传感器组件110可以包括磁场屏障(未示出)。

参考图6-图8，示出了根据本发明的传感器组件10的再一个实施例。传感器组件10同样的部件标记为同样的附图标号加200。在本实施例中，传感器组件210包括一次绕组220、磁体232、二次绕组234和芯元件236、238。一次绕组220具有顶壁222、侧壁224和延伸贯穿顶壁222的槽226，磁体232通过适宜的粘结剂粘附在槽226的下方。传感器组件210的一次绕组220也去掉了安装凸缘，作为替代的是具有延伸贯穿顶壁222以接纳紧固件(图未示)从而将一次绕组220紧固到吉他12的主体16上的安装孔230。在图中所示的实施例中，安装孔230沿横向彼此间隔开且沿纵向间隔开，磁体232在纵向上设在安装孔230之间，这样，安装孔230可大体定位在顶壁222的拐角附近。可以理解的是，一次绕组220的顶壁222可以具有一个或多个延伸贯穿它的安装孔230。还可以理解的是，传感器组件210可以包括磁场屏障(未示出)。

参考图9-图12，示出了根据本发明的传感器组件10的另外一个实施例。传感器组件10同样的部件标记为同样的附图标号加300。在本实施例中，传感器组件310安装在颈部14或指板15的与主体16最近的一端。传感器组件310可通过任何适宜的方式例如紧固件(未示出)与指板15或主体16连接。

在本实施例中，传感器组件310包括一次绕组320、磁体332、二次绕组334和芯元件336、338。一次绕组320具有大体为“L”形轮廓。一次绕组320具有顶壁322、侧壁324、位于侧壁324底部的底壁325，和槽326、327，槽326、327分别延伸贯穿顶壁322和侧壁324。如图所示，传感器组件310的一次绕组320具有一个沿横向延伸贯穿顶壁322的单个槽326和延伸贯穿侧壁324的单个槽327。传感器组件310具有多个设置在顶壁322下方且沿顶壁322横向彼此间隔开的磁体332。磁体332大体为矩形形状，且沿纵向延伸跨过槽326。磁体332通过适宜机构例如粘结剂紧固到顶壁332上。可以理解的是，磁体332可以不对称地地固定在一次绕组320的邻近槽326的表面上。还可以理解的是，只要磁体332固定在一次绕组320的表面上且不在槽326内，一次绕组320的哼声抑制感应平衡没有被影响，这样传感器组件310的全部哼声抑制感应将不会改变。

传感器组件310的一次绕组320还包括从顶壁322的每个横向端沿纵向延伸出的安装凸缘328。每个安装凸缘328包括至少一个延伸贯穿它以接纳紧固件(图未示)从将一次绕组320紧固到吉他12的主体16上的安装孔330。在图中所示的本实施例中，安装孔330沿纵向彼此间隔开设置。可以理解的是，传感器组件310可以包括磁场屏障(未示出)。

参考图13-图15，示出了根据本发明的传感器组件10的又一个实施例。传感器组件10同样的部件标记为同样的附图标号加400。在本实施例中，传感器组件410包括一次绕组420、磁体432、二次绕组434和芯元件436、438。一次绕组420具有大体平的矩形顶壁422，和延伸贯穿顶壁422以接纳磁体432的槽426。如图所示，传感器组件410的一次绕组420具有一对槽426，所述一对槽426沿横向延伸、且在纵向上彼此间隔开以在每个槽中接纳一个磁体432。传感器组件410的一次绕组420也去掉了安装凸缘，作为替代的是具有延伸贯穿顶壁422以接纳紧固件(图未示)从而将一次绕组420紧固在吉他12的主体16上的安装孔430。在本实施例中，安装孔430沿横向彼此间隔开，且在纵向上间隔开，磁体432沿纵向设置在安装孔430之间，这样，安装孔430大体定位在顶壁422的拐角附近。可以理解的是，传感器组件410的顶壁422可以具有一个或多个延伸贯穿它的安装孔430。

传感器组件410的一次绕组420还去掉了侧壁，作为替代的是具有至少一个槽440，优选是多个槽440，所述槽440延伸贯穿顶壁422以接纳二次绕组434的芯元件436、438。在所示的实施例中，槽440大体为矩形形状。槽440沿横向与槽426间隔开，且沿纵向彼此间隔开，这样一个槽440与一个槽426对齐。芯元件436、438是线性的且大体为矩形形状。用于每个二次绕组434的芯元件436、438的一端设置在其中一个槽440内，且通过过盈配合与一次绕组420紧固。还可以理解的是，传感器组件410可以包括磁场屏障(未示出)。还可以理解的是，传感器组件410是具有单个一次绕组420的双元件，双拾音器。

参考图16，示出了根据本发明的传感器组件10的又一个实施例。传感器组件10同样的部件标记为同样的附图标号加500。在本实施例中，传感器组件510包括一次绕组520、磁体532、二次绕组以及芯元件536、538。如图所示，传感器组件510的一次绕组520具有多个槽526，优选为4个槽526，槽526沿横向延伸且纵向间隔开，以在每个槽526中容纳一个磁体532。在本实施例中，磁体532以北磁极(N)和南磁极(S)交替设置。可以理解的是，传感器组件510可包括磁场屏障(未示出)。

参考图17-图19，还示出了根据本发明的传感器组件10的进一步的实施例。传感器组件10同样的部件标记为同样的附图标号加600。在本实施例中，传感器组件610安装在爵士吉他12的主体16上。传感器组件610通过适宜的方式例如紧固件(未示出)连接在主体16上。

在本实施例中，传感器组件610包括一次绕组620、磁体632、二次绕组634以及芯元件636、638。一次绕组620具有大体为“L”形轮廓。一次绕组620具有顶壁622、一个侧壁624、和至少一个延伸贯穿顶壁622的槽626。如图所示，传感器组件610的一次绕组620具有沿横向延伸贯穿顶壁622的双槽626。传感器组件610具有多个设置在顶壁622下方且沿顶壁622在纵向上彼此间隔开的磁体632。磁体632大体为矩形形状，且沿纵向延伸跨过槽626。磁体632通过适宜结构例如粘结剂紧固在顶壁632上。

传感器组件610的一次绕组620还包括从侧壁624的底端沿横向延伸出的安装凸缘628。安装凸缘628包括至少一个延伸贯穿它以接纳紧固件(图未示)从将一次绕组620紧固在吉他12的主体16上的安装孔630。在图中所示的本实施例中，两个安装孔330沿横向彼此间隔开。可以理解的是，传感器组件610可以包括磁场屏障(未示出)。还可以理解的是，传感器组件610可以与吉他12的护板17成一体。

参考图20-图22，示出了根据本发明的另外一个实施例的传感器组件10。传感器组件10同样的部件标记为同样的附图标号加700。在本实施例中，传感器组件410安装到主体16上且距离声学吉他12的音孔最近。传感器组件710可通过适宜的方式例如紧固件(未示出)连接到主体16上。

在本实施例中，传感器组件710包括一次绕组720、磁体732、二次绕组734和芯元件736、738。一次绕组720具有大体平的顶壁422和延伸贯穿顶壁722的槽726。如图所示，传感器组件710的一次绕组720具有用于接纳定位在槽726下方的磁体732的夹杆。传感器组件710的一次绕组720也去掉了安装凸缘，作为替代的是具有延伸贯穿顶壁722以接纳紧固件(图未示)从将一次绕组720紧固在吉他12的主体16上的安装孔730。可以理解的是，一次绕组720的顶壁722可具有一个或多个延伸贯穿它的安装孔730。

传感器组件710的一次绕组720还去掉了侧壁，作为替代的是具有延伸贯穿顶壁722以接纳二次绕组734的芯元件436、438的槽740。在所示的实施例中，槽740大体为矩形形状。槽740沿横向与槽726间隔开，这样槽440与槽426对齐。芯元件736、738为线性的且为大体矩形形状。用于二次绕组734的芯元件736、738的一端设置在槽740内且通过过盈配合与一次绕组720紧固。还可以理解的是，传感器组件710可以包括磁场屏障(未示出)。还可以理解的是，当传感器组件710安装到吉他12上时，夹杆延伸到吉他12的音孔19内。还可以理解的是，二次绕组734设置在音孔19内。

本发明通过示例性的方式进行了描述。本领域的技术人员可以理解，使用的技术术语只用来描述词语的本来含义而非限制。

按照上述说明教导可以对本发明进行多种变化和修改。因此，在本发明的从属权利要求的范围内，不限于本发明具体说明的实施例都可以被实施。

Claims (13)

1.一种用于弦乐器的传感器组件，所述弦乐器具有多个可移动的琴弦，所述传感器组件包括：

一次绕组，所述一次绕组形成有一体式的安装凸缘，所述安装凸缘沿横向向外延伸以形成安装部，所述安装部具有贯穿该安装部延伸的至少一个孔，以允许紧固件延伸通过所述孔从而将所述一次绕组紧固到所述弦乐器上；

至少一个磁体，所述磁体邻近所述一次绕组设置以产生磁场，所述一次绕组由可移动的琴弦对所述磁场的通断生成一次电流，且所述一次电流生成一次电磁通；以及

至少一个二次绕组，所述至少一个二次绕组与所述一次绕组耦合，且所述至少一个二次绕组将所述一次电磁通转换成适于从所述弦乐器的输出端口出来的二次电流。

2.根据权利要求1所述的传感器组件，其中所述一次绕组包括沿横向延伸的顶壁。

3.根据权利要求2所述的传感器组件，其中所述一次绕组包括侧壁，所述侧壁从所述顶壁垂直地延伸出以形成用于所述一次绕组的大体U形，所述安装凸缘从所述侧壁垂直地延伸出。

4.根据权利要求3所述的传感器组件，其中所述侧壁大体垂直于所述顶壁延伸。

5.根据权利要求3所述的传感器组件，其中所述至少一个二次绕组大体垂直于所述侧壁定向。

6.根据权利要求2所述的传感器组件，其中所述至少一个二次绕组大体垂直于所述顶壁定向。

7.根据权利要求2所述的传感器组件，其中所述一次绕组具有至少一个延伸贯穿所述顶壁的槽。

8.根据权利要求1所述的传感器组件，其中所述一次绕组具有大体平的形状和延伸贯穿所述一次绕组的槽。

9.根据权利要求1所述的传感器组件，其中所述至少一个磁体大体为矩形形状。

10.根据权利要求1所述的传感器组件，其中所述至少一个磁体包括在所述一次绕组下方沿横向间隔开的多个磁体。

11.根据权利要求1所述的传感器组件，进一步包括：

第一芯元件，所述第一芯元件延伸贯穿所述至少一个二次绕组的一端；

第二芯元件，所述第二芯元件延伸贯穿所述至少一个二次绕组的另一端；

所述第一芯元件和所述第二芯元件适于接受来自于所述一次绕组的电磁通且将电磁通转换为二次电流。

12.根据权利要求11所述的传感器组件，其中所述第一芯元件和第二芯元件大体为“U”形且适于彼此套合在一起。

13.根据权利要求11所述的传感器组件，其中所述第一和第二芯元件大体为矩形形状且适于彼此接合。

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