DE102009056158B4

DE102009056158B4 - Neuartige Elektro-Gitarren-Schaltung

Info

Publication number: DE102009056158B4
Application number: DE200910056158
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2029-11-28
Also published as: DE102009056158A1

Abstract

Elektro-Gitarren-Schaltung mit – drei Einzelspulen-Tonabnehmern (Single Coil Pickup) oder zwei Einzelspulen-Tonabnehmern und einem Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmer (Humbucker) oder einem Einzelspulen-Tonabnehmer und zwei Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmern oder drei Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmern oder zwei Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmern oder einem Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmer und einem Einzelspulen-Tonabnehmer oder einem Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmer oder zwei Einzelspulen-Tonabnehmern, – sowie optional einer Kompensations-, Blind- oder Brummlösch-Spule (Dummy Coil), – einer Tonabnehmer-Auswahleinrichtung mit zwei Ausgängen, an welcher entweder die Signale zweier Nutzsignal-führenden Tonabnehmerspulen oder einer Nutzsignal-führenden Tonabnehmerspule und der Kompensationsspule liegen, – einer auf Halbleitern basierenden aktiven Schaltung mit zwei separaten Eingängen zur Aufnahme der beiden an den beiden Ausgängen der Tonabnehmer-Auswahleinrichtung anliegenden Signale sowie einer Mischstufe, dadurch gekennzeichnet, dass – durch Anschluss von an den beiden Ausgängen der Tonabnehmer-Auswahleinrichtung anliegenden zwei Einzelspulen-Tonabnehmern oder zwei einzelnen Spulen unterschiedlicher Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmer oder eines Einzelspulen-Tonabnehmers und der Spule eines Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmers, die jeweils in magnetischer Gegenphasenlage liegen, an die beiden separaten Eingänge der Halbleiter-Schaltung die pegelmäßige und klangliche...

Description

Die Erfindung betrifft generell eine Elektro-Gitarren-Schaltung mit magnetischen Tonabnehmern und speziell eine verbesserte Signalverwertung, die ohne klangliche Beeinträchtigung Brummeinstreuung eliminiert und/oder die klangliche Beeinflussung bei serieller wie paralleler Anschlussweise zweier signalführender Tonabnehmerspulen vermeidet und dadurch neuartige Klangmöglichkeiten schafft.
Stand der Technik
Es gibt bereits effektive Möglichkeiten, Brummeinstreuung in elektromagnetische Gitarrentonabnehmer zu eliminieren. Die bekannteste ist im Entbrumm-Doppelspul-Tonabnehmer, auch im deutschen Sprachraum üblicherweise in der englischen Ausdrucksweise Humbucking Pickup oder kurz Humbucker genannt, realisiert: in einem Tonabnehmer sind zwei Spulen mit magnetischer Gegenphasenlage (bei der einen Spule zeigt der Nordpol der Magneten, bei der anderen der Südpol zu den Saiten) derart parallel oder seriell verbunden, dass sich die Signale addieren und die Einstreuung auslöscht. Das gleiche lässt sich mit zwei Einzelspulen-Tonabnehmern, auch im deutschen Sprachraum üblicherweise in der englischen Ausdrucksweise Single Coil Pickup genannt, mit magnetischer Gegenphasenlage machen.
Dabei entsteht allerdings eine Klangveränderung insofern, als die serielle Anschlussart mehr Pegel bei Rückgang des Höhenanteil (grob: mehr Volumen, weniger Brillanz) mit sich bringt, hingegen die parallele Anschlussart von zwei Tonabnehmerspulen mit derzeit handelsüblichem Ausgangswiderstand von etwa 6 bis 8 Kilo-Ohm, angeschlossen an den Eingang eines Gitarrenverstärkers, zu Pegeleinbußen führt: die eine Spule ist teilweise Last der anderen, was durch den Charakter der Spule frequenzabhängig wirkt, also klangverändernd.
Eine weitere Möglichkeit der Brummunterdrückung ist die Kompensations- oder Blind- bzw. Brummlösch-Spule, auch im deutschen Sprachraum üblicherweise in der englischen Ausdrucksweise Dummy Coil oder kurz Dummy genannt (Patent US 4 581 975 A ): eine im Gitarrenkorpus eingebaute Spule führt kein Nutzsignal, sondern dient als Antenne für Einstreuung und wird phasengedreht seriell oder parallel angeschlossen. Aus den im obigen Kapitel beschriebenen physikalischen Gründen kann das nicht verlustfrei sein.
Weitere Elektrogitarren mit Brummunterdrückung sind aus Patent DE 41 90 20 B4 bekannt.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete elektrische Schaltung die zuvor beschriebenen Beeinflussungen zu vermeiden.
Mittels eines Mehrpositionen-Tonabnehmer-Wahlschalters, ggf. unter Mithilfe von einem oder mehreren Einfach- und/oder Mehrfach-Schaltern und/oder -Umschaltern, werden die beiden zu verwertenden Signale, seien sie beide Nutzsignale oder ein Nutzsignal und das Signal der Kompensationsspule, ausgewählt.
Die zwei separaten Eingänge der nachfolgenden Halbleiter-Schaltung nehmen die beiden im obigen Abschnitt ausgewählten Signale auf.
Bei der anschließenden Mischung der separaten Signale findet keine klangliche oder pegelmäßige gegenseitige Beeinflussung statt.
Im Falle des Anschlusses von einer Signal-führenden Tonabnehmerspule und der Kompensationsspule führt der Ausgang der Schaltung das entbrummte, ansonsten klanglich und pegelmäßig gleiche Signal, wie ohne die Schaltung entstanden wäre.
Im Falle des Anschlusses von zwei Signal-führenden Spulen, seien sie die beiden Spulen eines Humbuckers oder zwei Single Coil Pickups in magnetischer Gegenphasenlage, ist das Ergebnis etwa 6 dB stärker als im obigen Fall, also ähnlich der seriellen Anschlussart eines Humbuckers, aber mit einer neuen Klanglichkeit: im Höhenbereich brillant wie ein Single Coil Pickup, ansonsten voluminös wie bei der seriellen Anschlussart eines Humbuckers.
Ausführungsbeispiele
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen
1 ein Ausführungsbeispiel der aktiven Schaltung als Differenzverstärker mit Volumen- und Ton-Regler sowie Emulation einer konventionellen passiven Gitarren-Schaltung;
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Signalaufnehmer-Auswahleinrichtung in einer Gitarre mit drei Single Coil Pickups oder einem Single Coil Pickup und einem Humbucker sowie einer Kompensationsspule;
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Signalaufnehmer-Auswahleinrichtung in einer Gitarre mit zwei Single Coil Pickups, einem Humbucker und einer Kompensationsspule;
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Signalaufnehmer-Auswahleinrichtung in einer Gitarre mit einem Single Coil Pickup, zwei Humbuckern und einer Kompensationsspule;
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Signalaufnehmer-Auswahleinrichtung in einer Gitarre mit drei Humbuckern und einer Kompensationsspule;
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Signalaufnehmer-Auswahleinrichtung in einer Gitarre mit zwei Humbuckern und einer Kompensationsspule;
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Elektro-Gitarren-Schaltung ohne die Tonabnehmer und die Kompensationsspule sowie ohne die Tonabnehmer-Auswahleinrichtung. Die zu jedem der beiden Eingänge des hier verwendeten TL-072-OP-Amp-Chips parallel liegenden Widerstände R1 sowie R2 und Kondensatoren C1 und C2 haben die Werte des maximalen Widerstands des Volumen-Potentiometers und der Kapazität des Koaxialkabels zwischen Gitarre und Verstärker in einer gängigen passiven Elektro-Gitarren-Schaltung, etwa einer Stratocaster- oder Les-Paul-Gitarre; das mechanisch gekoppelte Doppelt-Drehpotentiometer P1 stellt in Kombination mit den Kondensatoren C3 sowie C4 die Klangregelung in derartigen passiven Schaltungen nach. Nach verlustfreier Mischung in einem weiteren TL-072-OP-Amp-Chip erfolgt durch Drehpotentiometer P2 die Volumenregelung. Das Ausgangssignal ist niederohmig und kann auch ohne zwischengeschaltete DI-Box verlustfrei an den Line-Eingang etwa eines Mischpultes angeschlossen werden. Der Verstärkungsfaktor ist eins, somit findet die Mischung ohne zusätzliche Verstärkung statt.
2 zeigt eine mögliche Beschaltung der zwei Eingänge des Differenzverstärkers mit drei Single Coil Pickups und einer Kompensationsspule mittels eines handelsüblichen Fünf-Positionen-Tonabnehmer-Wahlschalters in Vier-Ebenen-Ausführung (S1) sowie eines Vierfach-Umschalters (S2).
In Zustand 1 des Umschalters (S2), also wie in 2 dargestellt, werden in Position 1, 3 und 5 des Tonabnehmer-Wahlschalters (S1) Eingang 1 des Differenzverstärkers mit je einem Single Coil Pickup und Eingang 2 mit der Kompensationsspule verbunden. Position 2 und 4 führen die konventionelle passive Parallel-Schaltung von je zwei Single Coil Pickups, die keiner Kompensation bedarf, da der mittige Tonabnehmer in magnetischer Gegenphase zum Hals- wie Steg-Tonabnehmer liegt.
In Zustand 2 des Umschalters (S2) liegen in Position 2 und 4 des Tonabnehmer-Wahlschalters an den beiden Eingängen des Differenzverstärkers je ein Single-Coil-Pickup-Signal mit der in Absatz (0010) beschriebenen neuartigen Klanglichkeit durch verlustfreie aktive Parallelschaltung.
Statt der drei Single Coil Pickups können auch ein Humbucker und ein Single Coil Pickup angeschlossen sein, da sie ebenfalls insgesamt drei Nutzsignal-führende Spulen aufweisen. Idealerweise sind die Tonabnehmerspulen und die Kompensationsspule gleich.
3 zeigt eine mögliche Beschaltung der beiden Eingänge des Differenzverstärkers mit zwei Single Coil Pickups und einem Humbucker sowie einer Kompensationsspule mittels eines handelsüblichen Fünf-Positionen-Tonabnehmer-Wahlschalters in Vier-Ebenen-Ausführung (S1) sowie eines Vierfach- (S2) wie eines Zweifach-Umschalters (S3).
Zusätzlich zu den im obigen Absatz beschriebenen Kombinationen erhält man hier mit S3 die Möglichkeit, in Position 1 und 5 des Tonabnehmer-Wahlschalters von Einzelspul- auf verlustfrei aktiv paralleles Doppelspul-Signal zu schalten, indem die zur ersten magnetisch gegenphasige zweite Humbucker-Spule statt der Kompensationsspule auf den zweiten Eingang des Differenzverstärkers geschaltet wird.
Statt der zwei Single Coil Pickups plus Humbucker können auch zwei Humbucker angeschlossen sein, da sie ebenfalls insgesamt vier Nutzsignal-führende Spulen aufweisen. Idealerweise sind die Tonabnehmerspulen und die Kompensationsspule gleich.
4 zeigt eine mögliche Beschaltung der beiden Eingänge des Differenzverstärkers mit einem Single Coil Pickup und zwei Humbuckern sowie einer Kompensationsspule mittels eines handelsüblichen Fünf-Positionen-Tonabnehmer-Wahlschalters in Vier-Ebenen-Ausführung (S1) sowie eines Vierfach- (S2) wie eines Zweifach-Umschalters (S3). Diese Ausführung unterscheidet sich zu der im obigen Absatz beschriebenen lediglich dadurch, dass in Position 1 des Tonabnehmer-Wahlschalters (S1) die Belegung des zweiten Eingangs des Differenzverstärkers zwischen der zweiten Spule des Hals-Humbuckers (statt der zweiten Spule des Steg-Humbuckers) auf der einen Seite und der Kompensationsspule auf der anderen Seite umgeschaltet wird.
Idealerweise sind die Tonabnehmerspulen und die Kompensationsspule gleich.
5 zeigt eine mögliche Beschaltung der beiden Eingänge des Differenzverstärkers mit drei Humbuckern sowie einer Kompensationsspule mittels eines handelsüblichen Fünf-Positionen-Tonabnehmer-Wahlschalters in Vier-Ebenen-Ausführung (S1) sowie eines Dreifach-Umschalters (S2).
Man benötigt hier die Ebenen 3 und 4 nicht zum Umpolen der Kompensationsspule, da der mittige Humbucker in gleicher Phasenlage wie Hals- und Steg-Humbucker ist. Stattdessen schaltet S2 zum einen die Belegung des zweiten Eingangs des Differenzverstärkers zwischen dem Ausgang der dritten und dem der vierten Ebene des Tonabnehmer-Wahlschalters um. Zum anderen schaltet S2 die jeweils zweite Spule von Hals- und Steg-Humbucker von Ebene 2 auf Ebene 3 um. Dies dient dem Ziel, entbrummte Einzelspul-Signale und konventionelle passive Parallelschaltungen zweier Nutzsignal-führender Einzelspulen in magnetischer Gegenphasenlage (Ebene 4) gegen verlustfreie aktive Parallelschaltung zweier Nutzsignal-führenden Einzelspulen zu tauschen. Idealerweise sind die Tonabnehmerspulen und die Kompensationsspule gleich.
6 zeigt eine mögliche Beschaltung der beiden Eingänge des Differenzverstärkers mit zwei Humbuckern sowie einer Kompensationsspule mittels eines handelsüblichen Fünf-Positionen-Tonabnehmer-Wahlschalters in Vier-Ebenen-Ausführung (S1) sowie eines Einfach-Umschalters (S2).
S2 schaltet in Position 1 und 5 des Tonabnehmer-Wahlschalters (S1) die Belegung des zweiten Eingangs des Differenzverstärkers um von entbrummtem Einzelspul-Signal auf verlustfreie aktive Parallelschaltung der jeweiligen zwei Spulen von Hals- und Steg-Humbucker.
Position 2 führt kein Signal (Mute-Schaltung), Position 3 ermöglicht die konventionelle passive Parallelschaltung je einer Spule beider Tonabnehmer, Position 4 deren verlustfreie aktive Parallelschaltung.
Statt der zwei Humbucker können auch zwei Single Coil Pickups und ein Humbucker angeschlossen sein, da sie ebenfalls insgesamt vier Nutzsignal-führende Spulen aufweisen. Idealerweise sind die Tonabnehmerspulen und die Kompensationsspule gleich.

Claims

Elektro-Gitarren-Schaltung mit – drei Einzelspulen-Tonabnehmern (Single Coil Pickup) oder zwei Einzelspulen-Tonabnehmern und einem Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmer (Humbucker) oder einem Einzelspulen-Tonabnehmer und zwei Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmern oder drei Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmern oder zwei Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmern oder einem Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmer und einem Einzelspulen-Tonabnehmer oder einem Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmer oder zwei Einzelspulen-Tonabnehmern, – sowie optional einer Kompensations-, Blind- oder Brummlösch-Spule (Dummy Coil), – einer Tonabnehmer-Auswahleinrichtung mit zwei Ausgängen, an welcher entweder die Signale zweier Nutzsignal-führenden Tonabnehmerspulen oder einer Nutzsignal-führenden Tonabnehmerspule und der Kompensationsspule liegen, – einer auf Halbleitern basierenden aktiven Schaltung mit zwei separaten Eingängen zur Aufnahme der beiden an den beiden Ausgängen der Tonabnehmer-Auswahleinrichtung anliegenden Signale sowie einer Mischstufe, dadurch gekennzeichnet, dass – durch Anschluss von an den beiden Ausgängen der Tonabnehmer-Auswahleinrichtung anliegenden zwei Einzelspulen-Tonabnehmern oder zwei einzelnen Spulen unterschiedlicher Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmer oder eines Einzelspulen-Tonabnehmers und der Spule eines Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmers, die jeweils in magnetischer Gegenphasenlage liegen, an die beiden separaten Eingänge der Halbleiter-Schaltung die pegelmäßige und klangliche Beeinflussung vermieden wird, die durch konventionelle passive Parallelschaltung entstünde, und/oder – durch separaten Anschluss der beiden an den beiden Ausgängen der Tonabnehmer-Auswahleinrichtung anliegenden Spulen eines Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmers an die beiden separaten Eingänge der Halbleiter-Schaltung der durch konventionelle serielle Anschlussart eines Entbrumm-Doppelspulen-Tonabnehmers übliche Höhenverlust vermieden wird, und/oder – durch Anschluss von an den beiden Ausgängen der Tonabnehmer-Auswahleinrichtung anliegenden einem Einzelspulen-Tonabnehmer und einer Kompensationsspule an die beiden separaten Eingänge der Halbleiter-Schaltung Brummeinstreuung eliminiert wird, ohne dass eine klangliche oder pegelmäßige Veränderung stattfindet.