DD270991A1 - Kontakttonabnehmer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kontakttonabnehmer mit Piezoelement als Wandler, vorzugsweise fuer Saiteninstrumente. Das Piezoelement ist gehaeusefrei in eine selbsthaftende plastische Formmasse mit spezifischen Daempfungseigenschaften eingebettet, die es allseitig umschliesst. Durch Manipulation der Formmasse nach Menge und aeusserer Verteilung ist der Frequenzgang beliebig einstellbar.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Tonabnehmer, mit dem mechanische Schwingungen von Musikinstrumenten, Vibrationen von Maschinen und dergleichen in adäquate elektrische Wechselspannungen umgewandelt werde,ι können.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Der Stand der Technik ist bei Kontakttonabnehmern mit Piezoelementen insbesondere durch ihre zumindest teilweise Umhüllung mit einem starren Gehäuse gekennzeichnet. Bekannt ist ferner, den Zwischenraum zum Gehäuse entweder mit

erstarrender Masse auszugießen oder mit spezifischem schwingungsabsorbierendem Material auszufüllen.

Im Fall piezoelektrischer Kontakttonabnehmer wird das Klangspektrum im wesentlichen von den Schwingungsmoden des Resonanzkörpers am Abnahmeort, aber auch von den Übertragungseigenschaften des Piezowandlers, insbesondere durch

seinen Frequenzgang, geprägt. Zu seiner Linearisierung ist es üblich, die Piezoelemente als mit trägen Massen belastete

Dickenschwinger auszubilden. Infolge d'js großen konstruktiven Aufwandes und der erforderlichen hohen Fertigungspräzision

sind derartige Beschleunigungsaufnehner sehr teuer und blieben dahor der Meßtechnik vorbehalten.

Es fehlte nicht an Versuchen, einen preisgünstigen piezoelektrischen Kontakttonabnehmer zu schaffen, der hinsichtlich Frequenzgang und klanglichen Eigenschaften musikalischen Erfordernissen genügt. Hierzu gehören KontakttonabnehmerTnit

mehreren gekoppelten Wandlerelementen oder mit Vorbelastung durch träge Massen.

Ferner zeigte es sich, daß selbst bei mit hohem technischen- und Kostenaufwand erkauften idealisiertem Frequenzgang derartige Tonabnehmer klanglich nicht musikalischen Erfordernissen in optimaler Weise genügen, weil sie im Frequenzgang nicht

nachträglich beeinflußbar sind.

Ein weiterer Nachteil ist die problematische Befestigung von Kontakttonabnehmern. Einerseits ist eine sehr feste, flächige Kopplung zum Musikinstrument gefordert, andererseits eine Beschädigung der Oberfläche des Musikinstrumentes

unerwünscht. Übliche Verschraubungen, irreversible Verklebungen und pastenartige Haftmittel stellen hier nur Kompromisse dar. Gleichermaßen ist es praktisch unmöglich, die Kontaktfläche eines universellem Kontakttonabnehmers so auszubilden, daß sie der Kontaktfläche des Musikinstrumentes gegengeformt ist. Die Kontaktfiäche am Musikinstrument kann sowohl plan sein als auch alle Übergangsformen bis zu konkav oder konvex aufweisen.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, die Nachteile bisheriger Kontakttonabnehmer wie starres Gehäuse, nachträglich nicht beeinflußbarer Frequenzgang, schlechter Klang und geringe Empfindlichkeit sowia die in Verbindung mit der Kopplung hinsichtlich der formgebung der Koppelfläche und der Befestigung auftretenden Probleme zu beseitigen.

Wesen der Erfindung

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Kontakttonabrehr.ier zu schaffen, der sich durch einen ausgeglichenen, nachträglich beeinflußbaren und musikalisch günstigen Frequenzgang auszeichnet, sehr fest mit dem als optimal empfundenen Ort auf dem Musikinstrument ohne Rücksicht auf dessen regionale Oberflächenform unter Wegfall üblicher Befestigungsprobleme koppelbar ist, leicht produzierbar ist und sich durch eine hohe Empfindlichkeit bei günstigem Preis auszeichnet. Darüber hinaus soll er sich auch als Wandler für andere Körperschallschwingungen, beispielsweise von Maschinen, eignen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst. Indem das mit dem Anschlußkabel kontaktierte Piezoelement in eine es allseitig umschließende plastische Formmasse mit Hafteigenschaften unter Verzicht auf ein starres Gehäuse eingebettet wird. Sollte das Piezoelement aus mechanisch empfindlichem Material bestehen, so wird es, vorzugsweise im Tauchverfahren, mit einer Schicht aushärtenden Materials, vorzugsweise Kunstharz, zur mechanischen Verfestigung überzogen. Die verwendete plastische Formmasse weist dabei infolge ihrer spezifischen Zusammensetzung gezielte dämpfende Eigenschaften auf. Bei der praktischen Anwendung des erfindungsgemäßen Komakttonabnehmers ist es leicht möglich, durch die Manipulation der Menge der plastischen Formmasse und ihrer Schichtdicke unto.halb und seitlich vom Piezoelement den Dämpfungsverlauf und damit seinen Frequenzgang und Klang gezielt zu beeinflussen. Infolge des Eigenhaftvermögens der plastischen Formmasse ist eine beschädigungsfreie Befestigung am Musikinstrument bei foster Kopplung und maximaler Kopplungsfläche auch an sphärisch verformten Instrumentenoberflächen auf einfachste Weise optimal möglich.

Die Vorteile des erfindungsgemäßon Kontakttonabnehmers sind außer seiner einfachen Herstellung und niedrigen Preises seine optimale leicht veränderbare und an verschiedensten Abnahmeorten beliebig oft wiederholbare gezielte Anpassung seines Frequenzgangverlaufes und damit seines Klanges. Vorteilhaft sind forner seine unkomplizierte und für das Musikinstrument beschädigungsfreie Befestigung bei optimaler Kopplung an jedem beliebig geformten Befestigungspunkt und seine dadurch hohe Ausgangsspannung.

In einer anderen Ausführung dient als plastisch verformbare Masse solche mit kalthärtenden Eigenschaften. Das Verändern der Materialdämpfung durch die Aushärtung muß in Kauf genommen werden, weil bei dieser Ausführung die Betonung auf dem innigen Kontakt über die gesamte Berührungsfläche zwischen Kontakttonabnehmer und Musikinstrument liegt. Andererseits ist es relativ leicht möglich, bei der Formgebung diese Veränderung von vornherein zu berücksichtigen.

Ausführungsbeispiele Die Erfindung wird im folgenden anhand von schematischen Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Fig. 1 zeigt die Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Kontakttonabnehmers, der auf eine konvex verlaufende

schwingende Fläche 5 aufgebracht wurde.

Er besteht aus einem als Wandler dienendem Piezoelement 1, an das das Anschlußkabel 2 angelötet ist. Die Kontaktierung

erfolgt dabei auf den dafür vorgesehenen Seiten dos Piezoelementes. Das Piezoelement 1 und ein Teil des Anschlußkabels 2 sind in eine formbare Ummantelung 3 eingebettet, die aus einem plastischem Material besteht.

Die formbare Ummantelung 3 ist so auf die schwingende Fläche 5 gedrückt worden, daß eine genaue Anpassung an die konvex

verlaufende schwingende Fläche 5 gegeben ist. Zwischen Piezoelement 1 und schwingender Fläche 5 ist dabei nur eine vergleichsweise dünne Schicht der formbaren Ummantelung 3 vorhanden. Die Stärke dieser Schicht spielt eine wichtige Rolle für den erzielbaren Klangchankter, weshalb durch Vergrößern oder Verkleinern der Schichtdicke der Klang beeinflußt werden kann. Die klangliche Abstimmung ist jedoch auch durch Form und Menge der restlichen formbaren Ummantelung 3 möglich.

Im einfachsten Fall erhält man den erforderlichen Effekt, indem etwas Masse der formbaren Ummantelung 3 abgetragen (heller Klang) oder auch hinzugeführt wird (dunklerer Klang). Der erzielbare Effekt hängt natürlich auch vom Material der formbaren Ummantelung ab. Besonders geeignet sind Materialien,

die neben der erforderlichen Plastizität auch über ausreichende Hafteigenschaften verfugen. Beispielsweise besitzen gewöhnliches Plastilin, Suralin oder auch Bienenwachs diese Eigenschaften. Unter Handwärme erlangen diese Stoffe eine gute

Formbarkeit und haften auf den meisten Oberflächen ausgezeichnet. Es können aber auch Materialien verwendet werden, die

nach anfänglicher Plastizität aushärten. Dazu zählen beispielsweise Kaltpolymerisat wie Polyesterharz.

Eine andere Gruppe von geeigneten Materialien sind kaltvulkanisierende Kautschukarten, beispielsweise Silikonkautschuk, bei

denen ebenfalls eine gewisse Verfestigung zu verzeichnen ist.

Eine zweite Ausführungsform ist in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt. Der Aufbau ic: im Prinzip der gleiche wie bei dem Beispiel in Fig. 1. Als mechanischer Schutz sind jedoch das Piezoelement 1 sowie ein Teil des Anschlußkabels 2 mit einer aushärtenden Ummantelung 4 umgeben, die wiederum in eine formbare Ummantelung 3 eingebettet ist. Befestigung und Beeinflussung des Übertragungsverhaltens erfolgen in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Fig. 3 zeigt schließlich die Anordnung eines Kontakttonabnehmers nach Fig. 1 octer 2 auf einem Konzertgitarrensteg 6. Die formbare Ummantelung 3 ist dabei in unmittelbarer Nähe der Saiten 7 formschlüssig auf dem Steg aufgebracht. Zur Vermeidung unerwünschter Störsignale wurde das Anschlußkabel 2 mit einer Kabelklemme 8 festgelegt.

Claims (3)

1. Kontakttonabnehmer, bestehend aus Piezoelement (1) und Anschlußkabel (2), dadurch gekennzeichnet, daß das Piezoelement (1) gehäusefrei in eine es allseitig umschließende plastische Formmasse (3) mit Hafteigenschaften und spezifischer akustischer Dämpfung eingebettet und der Frequenzverlauf und die Klangeigenschaften des Kontakttonabnehmers durch gezielte Manipulation nach der Menge der plastischen Formmasse und ihrer Verteilung hinsichtlich Schichtdicke unter, über und seitlich vom Piezoelement (1) eingestellt wird.

2. Kontakttonabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Piezoelement (1) mit einem Teil des Anschlußkabels (2) gemeinsam mit einer zur Gesamtdicke der plastischen Formmasse (3) vergleichsweise dünnen Schicht aushärtenden Materials ummantelt und derart in die plastische Formmasse (3) eingebettet ist.

3. Kontakttonabnehmer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die plastische Formmasse (3) nach erfolgter Zielverformung bis zu einem vorgewählten Grad aushärtet, wobei die sich verändernde akustische Dämp^fung der Formmasse (3) bei der Zielverformung korrigierend berücksichtigt wird.