DE102010056473B4 - Capacitive pickup system - Google Patents
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- G10H2230/211—Spint harmonica, i.e. mimicking mouth operated wind instruments with multiple tuned free reeds, a.k.a. harmonica, blues harp, mouth organ, pitch pipe, ChengGong
Abstract
Kapazitives Tonabnehmersystem (1) für eine Mundharmonika (2), welche über einseitig an Blas- bzw. Ziehstimmplatten (4a, 4b) des Korpus (3) eingespannte, einem Blas- oder Ziehstrom ausgesetzte, Blasstimmzungen (5) und Ziehstimmzungen (6) aus metallischem Material verfügt, die, angeschlossen an einen Pol einer Spannungsquelle, kapazitive Elektroden bilden, deren jeweilige Abstände zu einer kapazitiven Gegenelektrode bei der Tonerzeugung veränderlich sind und die zur Erzeugung eines elektrischen Signals dienen, welches auf einer Änderung der Kapazität zwischen den jeweils schwingenden Elektroden und der Gegenelektrode beruht, dadurch gekennzeichnet, dass die kapazitive Gegenelektrode (8, 9) jeweils für die Blasstimmzungen (5) und für die Ziehstimmzungen (6) leistenförmig ausgebildet und so angeordnet ist, dass, über die Länge der leistenförmigen Gegenelektrode betrachtet das Dielektrikum zwischen den Elektroden und der Gegenelektrode größtmöglichen Abstand von Blas- bzw. Ziehstrom einnimmt und die Gegenelektroden (8, 9) zu diesem Zweck unmittelbar zu Beginn der freien Schwingzone hinter den Einspannstellen (10) der Blas- bzw. Ziehzungen sitzt.Capacitive pickup system (1) for a harmonica (2), which on one side of blow or drawing tuning plates (4a, 4b) of the body (3) clamped, a blowing or drawing current exposed Blasstimmzungen (5) and Ziehstimmzungen (6) metallic material which, connected to a pole of a voltage source, form capacitive electrodes whose respective distances to a capacitive counterelectrode are variable during tone generation and which serve to generate an electrical signal indicative of a change in capacitance between the respective oscillating electrodes and is based on the opposite electrode, characterized in that the capacitive counter electrode (8, 9) in each case for the Blasstimmzungen (5) and for the Tiehstimmzungen (6) is strip-shaped and arranged so that, viewed over the length of the strip-shaped counter electrode, the dielectric between the Electrodes and the counter electrode the greatest possible distance from blow or Z iehstrom takes and the counter electrodes (8, 9) for this purpose immediately at the beginning of the free swing zone behind the clamping points (10) of the blowing or drawing tongues sits.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein kapazitives Tonabnehmersystem für eine Mundharmonika.The present invention relates to a capacitive pickup system for a harmonica.
Eine Mundharmonika weist einen sogenannten Korpus auf, an dem die Blas- oder Ziehstimmzungen an so genannten Blas- bzw. Ziehstimmplatten befestigt sind.A harmonica has a so-called body on which the blowing or Ziehstimmzungen are attached to so-called blowing or Ziehstimmplatten.
Die Blas- bzw. Ziehstimmzungen sind hierzu einseitig an den Enden der sogenannten Stimmlöcher angenietet und können, da die Stimmlöcher etwas größer als der Grundriss der Blas- bzw. Ziehstimmzungen ist, frei in die Stimmlöcher hineinschwingen.The blowing or Tiehstimmzungen are for this purpose riveted on one side at the ends of the so-called voice holes and, since the voice holes is slightly larger than the floor plan of the blowing or Ziehstimmzungen freely swing into the tuning holes.
Da die Blas- bzw. Ziehstimmzungen aus metallischem Material bestehen, macht man sich die so genannte kapazitive Wandlung zu Nutze, bei welcher über eine Veränderung der elektrischen Kapazität während des Schwingvorgangs ein elektrisches Signal erzeugt wird, welches über einen entsprechenden Verstärker dann zur Ausgabe auf einem Lautsprecher aufbereitet wird.Since the blowing or Ziehstimmzungen consist of metallic material, one makes use of the so-called capacitive conversion in which a change in the electrical capacitance during the oscillation process, an electrical signal is generated, which then via a corresponding amplifier for output on a Speaker is processed.
Die Blas- bzw. Ziehstimmzungen bilden daher kapazitive Elektroden, die an den negativen Pol einer Gleichspannungsquelle angeschlossen werden während eine entsprechende kapazitive Gegenelektrode die Blas- bzw. Ziehstimmzungen überspannt und über einen Vorwiderstand mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle verbunden wird.The blowing or Tiehstimmzungen therefore form capacitive electrodes which are connected to the negative pole of a DC voltage source while a corresponding capacitive counter electrode spans the Blas- or Ziehstimmzungen and is connected via a series resistor to the positive pole of the DC voltage source.
Infolge der Abstandsveränderung zwischen den Blas- bzw. Ziehstimmzungen und der kapazitiven Gegenelektrode ändert sich die Kapazität des hierdurch gebildeten Kondensators. Vergrößert sich die Kapazität, so fließt Ladung zu, verkleinert sich die Kapazität, so fließt Ladung ab. Diese Ladungsbewegung ist ein elektrischer Wechselstrom, der durch einen Ohmschen Vorwiderstand fließt und an diesem eine Wechselspannung hervorruft, die das gewünschte Ausgangssignal darstellt.As a result of the change in distance between the blowing or pulling tabs and the capacitive counter electrode, the capacitance of the capacitor formed thereby changes. If the capacitance increases, the charge flows, the capacitance decreases, the charge flows off. This charge movement is an alternating electrical current that flows through an ohmic resistor and produces an alternating voltage at this, which represents the desired output signal.
Aus der
Die
Gegenstand der
Es gilt nun, die elektrostatische Tonabnahme an den Stimmzungen so auszugestalten, dass negative Störeinflüsse soweit wie möglich vermieden werden.It is now necessary to design the electrostatic sound pickup on the reeds in such a way that negative disturbances are avoided as far as possible.
Diese negativen Störeinflüsse entstehen zum größten Teil durch den Einfluss von feuchtigkeitsbeladener Atemluft.These negative interferences are caused for the most part by the influence of moisture-laden breathing air.
Es muss also dafür gesorgt werden, dass der Tröpfchenflug durch das Dielektrikum, welches zwischen den Kondensatorelektroden steht, soweit wie möglich verringert wird.It must therefore be ensured that the droplet flight through the dielectric, which is located between the capacitor electrodes, is reduced as much as possible.
Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.This object is achieved by the invention with the features of the main claim.
Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass eine Kapazitätsänderung zwischen den Elektroden, welche durch die Stimmzungen gebildet werden und der Gegenelektrode infolge einer Änderung der dielektrischen Leitfähigkeit des Dielektrikums durch Tröpfchenbeladung praktisch ausgeschlossen ist, so dass die Kapazitätsänderung allein aufgrund der Änderung der geometrischen Verhältnisse zwischen den Elektroden und der Gegenelektrode für die Tonerzeugung maßgeblich ist.From the invention, there is the advantage that a capacitance change between the electrodes, which are formed by the reeds and the counter electrode due to a change in the dielectric conductivity of the dielectric by droplet loading is practically excluded, so that the capacitance change solely due to the change in geometric relationships between the electrodes and the counter electrode are decisive for the tone generation.
Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, dass die Gegenelektroden, die praktisch ortsfest mit den Blas- bzw. Ziehstromplatten verbunden sind, so gut wie völlig außerhalb des Blas- bzw. Ziehstromes angeordnet sind.This advantage is achieved in that the counter-electrodes, which are practically stationarily connected to the blowing or drawing current plates, are arranged virtually completely outside the blowing or drawing current.
Zu diesem Zweck werden die kapazitiven Gegenelektroden stets unmittelbar zu Beginn der freien Schwingzone d. h., unmittelbar benachbart zu den Einspannstellen der Stimmzungen angeordnet.For this purpose, the capacitive counter-electrodes are always directly at the beginning of the free oscillation zone d. h., Located immediately adjacent to the Einspannstellen the reeds.
Dort ist zwar aufgrund des Schwingbildes, welches die Stimmzungen bilden, die geometrische Änderung des Abstandes zwischen den Elektroden und der Gegenelektrode nur sehr gering, so dass auch nur ein relativ geringes Ausgangssignal entsteht, welches so nicht einem Endverstärker aufgeprägt werden kann.There is indeed due to the swing image, which form the reeds, the geometric change of the distance between the electrodes and the counter electrode only very small, so that only a relatively small output signal is produced, which can not be impressed so a power amplifier.
Andererseits jedoch wird etwaigen Störeinflüssen durch feuchtigkeitsbeladene Luft wirksam entgegengewirkt. On the other hand, however, any interference by moisture-laden air is effectively counteracted.
Wesentlich ist insoweit, dass die Gegenelektrode jeweils unmittelbar benachbart zum Festende der Stimmzungen angebracht ist und auch nur eine sehr geringe Ausdehnung in Längsrichtung der Stimmzungen hat, so dass sie nicht in den Bereich des feuchtigkeitsbeladenen Luftstroms gerät.It is essential to the extent that the counterelectrode is in each case directly adjacent to the fixed end of the reeds and also has only a very small extent in the longitudinal direction of the reeds, so that it does not get into the region of the moisture-laden air stream.
Zweckmäßigerweise ragt weiterhin die Gegenelektrode für die Blasstimmzungen jeweils kammförmig in das ausgestanzte Stimmloch der jeweiligen Blasstimmzunge, um möglichst nahe an der Blasstimmzunge zu sitzen. Da die Blasstimmzungen auf der von der Gegenelektrode abgewandten Seite an der Blasstimmplatte befestigt sind, dient die kammförmige Elektrodenform dem Zweck, dass die Zinken in die Vertiefung der Stimmlochstanzung hineinragen.Expediently, the counterelectrode for the blow tongues furthermore protrudes comb-shaped into the punched-out vocal hole of the respective blow tongues in order to sit as close as possible to the blow tongues tongue. Since the Blasstimmzungen are fixed on the opposite side of the counter electrode to the Blasstimmplatte, the comb-shaped electrode shape serves the purpose that the prongs protrude into the recess of the Stimmlochstanzung.
Da die Ziehstimmzungen auf der der Gegenelektrode zugewandten Seite der Ziehstimmplatte befestigt sind, kann hier der Abstand ohne spezielle Ausformung beliebig klein gewählt werden. Zweckdienlich wird bei beiden Gegenelektroden der Abstand zu den Stimmzungen kleinstmöglich gewählt, ohne die Bewegung der Stimmzungen zu beschränken. Damit wird der als Dielektrikum wirksame Raum minimiert und dadurch nur unwesentlich von der feuchtigkeitsbeladenen Strömung erfasst.Since the Ziehstimmzungen are mounted on the side facing the counter electrode of the Ziehstimmplatte, here the distance can be chosen arbitrarily small without special shaping. Conveniently, the distance to the reeds is chosen as small as possible in both counter electrodes, without restricting the movement of the reeds. Thus, the space effective as a dielectric is minimized and thereby captured only insignificantly by the moisture-laden flow.
Zweckmäßigerweise sind die Gegenelektroden leistenförmig gestaltet und erstrecken sich über die gesamten Stimmzungen der Blas- bzw. Ziehstromseite.Conveniently, the counter electrodes are strip-shaped and extend over the entire reeds of the blowing or drawing stream side.
Es wird empfohlen, die jeweiligen Gegenelektroden seitlich neben den Blas- bzw. Ziehstimmzungen an den entsprechenden Stimmplatten zu befestigen.It is recommended that the respective counterelectrodes be attached to the corresponding voice plates at the side of the blow or pull tabs.
Insbesondere bei den Blasstimmzungen sollte darüber hinaus die kapazitive Gegenelektrode kammartig ausgebildet sein und mit ihren Zinken in die Stanzlöcher der Blastimmplatte hineinragen.In particular, in the Blasstimmzungen beyond the capacitive counter electrode should be formed like a comb and protrude with their teeth in the punch holes of the Blastimmplatte.
Da die so erzeugten Ausgangssignale nur relativ gering sind, müssen Sie über einen Vorverstärker aufbereitet werden um letztlich über einen Verstärker zu einem lautsprecherfähigen Signal zu werden.Since the output signals generated in this way are relatively small, they must be processed via a preamplifier in order to ultimately become an audio-capable signal via an amplifier.
Es wird deshalb darüber hinaus vorgeschlagen, einen Vorverstärker unmittelbar an der Mundharmonika anzubringen.It is therefore also proposed to attach a preamplifier directly to the harmonica.
Für diesen Fall bedarf es nämlich lediglich kurzer elektrischer Leitungen, um die kapazitiven Signale zu dem Vorverstärker zu bringen. Damit wird dem Einfluss elektromagnetischer Störfelder entgegengewirkt.In fact, for this case, only short electrical lines are required to bring the capacitive signals to the preamplifier. This counteracts the influence of electromagnetic interference fields.
Weiterhin sollte der Vorverstärker in einem metallischen Gehäuse sitzen, um elektromagnetische Störfelder abzuschirmen.Furthermore, the preamplifier should sit in a metallic housing to shield electromagnetic interference fields.
Dabei kann der Vorverstärker auf der der Spielseite der Mundharmonika gegenüberliegenden Austrittsseite angebracht sein, so dass er zusammen mit dem Gehäuse der Mundharmonika eine kompakte Baueinheit bildet, deren Erscheinungsbild praktisch von dem Erscheinungsbild einer Mundharmonika nicht abweicht.In this case, the preamplifier may be mounted on the opposite side of the playing side of the harmonica, so that it forms together with the housing of the harmonica a compact unit whose appearance does not differ practically from the appearance of a harmonica.
Weiterhin wäre zu berücksichtigen, dass für bestimmte Arten der Tonerzeugung, die als Bendings bezeichnet werden, sowohl die Blasstimmzungen als auch die Ziehstimmzungen gleichzeitig schwingen. In diesem Fall entstehen zwangsläufig zwei Signale in einer um 180 Grad versetzten Phasenlage, die letztlich von dem Vorverstärker verarbeitet werden müssen.Furthermore, it should be noted that for certain types of tone generation, referred to as bends, both the bleach tabs and the die tabs vibrate simultaneously. In this case, inevitably arise two signals in a phase offset by 180 degrees, which must be processed by the preamplifier ultimately.
Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, den Vorverstärker als Differenzverstärker mit zwei Eingängen aufzubauen.For this purpose, it is proposed to construct the preamplifier as a differential amplifier with two inputs.
Der erste Eingang des Verstärkers weist hierzu eine erste verstärkende und eine zweite invertierende Stufe auf. Dieser Eingang soll mit der Gegenelektrode der Blasstimmzungen verbunden werden, deren Signal dadurch verstärkt und um 180 Grad gedreht wird. Der zweite Eingang weist nur eine verstärkende Stufe auf und wird mit der Gegenelektrode der Ziehstimmzungen verbunden. Das Signal der Ziehstimmzungen wird dadurch nur verstärkt. In der Mischstufe werden die beiden Signale additiv zusammengeführt. Damit ist die unterschiedliche Phasenlage der Signale korrigiert und das Summensignal am Ausgang der Mischstufe kann einem Endverstärker zugeführt werden.For this purpose, the first input of the amplifier has a first amplifying stage and a second inverting stage. This input is to be connected to the counter electrode of the Blasstimmzungen whose signal is thereby amplified and rotated by 180 degrees. The second input has only one amplifying step and is connected to the counter electrode of the pull tuning tabs. The signal of the Ziehstimmzungen is thereby only amplified. In the mixing stage, the two signals are combined additively. Thus, the different phase position of the signals is corrected and the sum signal at the output of the mixer can be supplied to a power amplifier.
Weiterhin empfiehlt es sich, den Vorverstärker mit rauscharmen Feldeffekttransistoren auszustatten, damit auch bei einem geringen Signalpegel nur kleinstmögliche Ströme erforderlich sind, um das Verstärkerrauschen soweit wie möglich zu eliminieren.Furthermore, it is recommended to equip the preamplifier with low-noise field effect transistors, so that even at a low signal level only the smallest possible currents are required to eliminate the amplifier noise as much as possible.
Weiterhin empfiehlt es sich, die kapazitiven Gegenelektroden sowohl der Blasstimmzungen als auch der Ziehstimmzungen jeweils unmittelbar unter den Deckeln der Mundharmonika auf den entsprechenden Stimmplatten anzuordnen.Furthermore, it is recommended to arrange the capacitive counter-electrodes of both the Blasstimmzungen and the Tiehstimmzungen each directly under the covers of the harmonica on the corresponding reeds.
Will man weiterhin den Grundgedanken der Erfindung, nämlich die Vermeidung von feuchtigkeitsbeladener Luft durch das von den kapazitiven Einheiten gebildete Dielektrikum zu schicken vermeiden, empfiehlt es sich weiterhin, die Deckel der Mundharmonika einerseits auf ihrer Großfläche mit Perforationslöchern zu versehen, so dass die Luft dort ungehindert austreten kann und andererseits die Deckel der Mundharmonika mit dem Massepotential des Vorverstärkers zu verbinden.Will you continue the basic idea of the invention, namely the avoidance of moisture-laden air by that of the capacitive To avoid sending units formed dielectric, it is also recommended to provide the cover of the harmonica on the one hand on its large surface with perforation holes, so that the air can escape unhindered there and on the other hand to connect the cover of the harmonica with the ground potential of the preamplifier.
Damit werden auch die kapazitiven Gegenelektroden abgeschirmt und da die Belüftungsöffnungen bzw. die Perforationslöcher klein bleiben können, ist die Abschirmwirkung unbeeinträchtigt.Thus, the capacitive counterelectrodes are shielded and since the ventilation openings and the perforation holes can remain small, the shielding effect is unimpaired.
Weiterhin werden beide Gegenelektroden und deren Verbindungsleitungen zu den Vorverstärkereingängen vollständig mit einer isolierenden Beschichtung versehen, sodass keine Kriechströme durch die sich niederschlagende Feuchtigkeit entstehen können.Furthermore, both counterelectrodes and their connection lines to the preamplifier inputs are completely provided with an insulating coating, so that no leakage currents can occur due to the precipitating moisture.
Die zum Betrieb des Vorverstärkers und der kapazitiven Wandler notwendigen Spannungsquellen sind erfindungsgemäß dann in einem externen Gehäuse untergebracht, welches zum Beispiel am Gürtel getragen werden kann. Dieses Batteriegehäuse besitzt eine Eingangsbuchse, über die mit einem geeigneten dreipoligen Kabel die Verbindung zum Vorverstärker hergestellt wird. Diese Verbindung überträgt gleichsam die Versorgungsspannung des Vorverstärkers sowie die Nutzsignalwechselspannung vom Vorverstärkerausgang in das Batteriegehäuse. Das Batteriegehäuse besitzt weiter einen Lautstärkeregler und eine Ausgangsbuchse für das Nutzsignal. Über die Ausgangsbuchse kann das Nutzsignal einem Endverstärker zugeführt werden.The power sources necessary for the operation of the preamplifier and the capacitive transducer are then housed in an external housing according to the invention, which can be worn on the belt, for example. This battery case has an input jack that connects to the preamplifier with a suitable three-pin cable. This connection transmits as it were the supply voltage of the preamplifier and the Nutzsignalwechselspannung from the preamplifier output in the battery case. The battery housing also has a volume control and an output jack for the useful signal. About the output jack, the useful signal can be supplied to a power amplifier.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.In the following the invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments.
Es zeigen:Show it:
Sofern im Folgenden nichts anders gesagt ist, gilt die folgende Beschreibung stets für alle Figuren.Unless otherwise stated below, the following description applies to all figures.
Die Figuren zeigen ein kapazitives Tonabnehmersystem
Eine derartige Mundharmonika weist einen Korpus
In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Stimmplatte
Demgemäß sitzen an der Blasstimmplatte die Blasstimmzungen
Infolge der jeweiligen herrschenden Strömungen innerhalb des Korpus wird beim Spielen der Mundharmonika diese so genannte Nulllage verschoben. Je näher man sich am Festende der Schwingzunge befindet, desto schwächer ist diese Verschiebung. Demgemäß wird durch die Lokalisation der Gegenelektroden nahe am Festende der Stimmzungen sowie durch die geringe Ausdehnung der Gegenelektrode in Richtung der Stimmzungen der Einfluss der Verschiebung der Nulllage auf das Signal vernachlässigbar.As a result of the prevailing currents within the corpus, this so-called zero position is shifted when playing the harmonica. The closer you are to the end of the swinging tongue, the weaker this shift is. Accordingly, the localization of the counterelectrodes near the fixed end of the reeds and the small expansion of the counterelectrode in the direction of the reeds render the influence of the shift of the zero position on the signal negligible.
Man vermeidet durch diese Anordnung der Gegenelektroden auch den unerwünschten Expandereffekt und erhält den gewünschten nicht verzerrten Signalabgriff.This arrangement of counterelectrodes also avoids the unwanted expander effect and obtains the desired undistorted signal tap.
Die Blasstimmzungen bzw. Ziehstimmzungen sind aus metallischem Material und jeweils endseitig an ihren Stimmplatten festgenietet.The Blasstimmzungen or Ziehstimmzungen are riveted from metallic material and each end of their voice plates.
Wird die Mundharmonika gespielt, so gerät die Luftsäule im Rachen- und Luftröhrenbereich in Schwingung. Diese Luftsäulenschwingung wird durch die Bewegung der Stimmzunge angeregt, die dabei die Tonhöhe (Stimmung) vorgibt. Geübte Musiker/innen können allerdings die Tonhöhe durch Veränderung des Rachenraums und Zwerchfells verändern, was als Bending oder Overbending bezeichnet wird.If the harmonica is played, the air column in the throat and trachea area gets into vibration. This air column vibration is stimulated by the movement of the reed, which determines the pitch (mood). Experienced musicians, however, can change the pitch by changing the pharynx and diaphragm, which is called bending or over-bending.
Es gilt nun, alle diese Töne in elektrische Signale zu wandeln, um diese realitätsgetreu und möglichst ohne Nebengeräusche über einen Verstärker und einen nachgeschalteten Lautsprecher ausgeben zu können. It is now necessary to convert all these sounds into electrical signals in order to be able to output them realistically and as far as possible without any background noise via an amplifier and a downstream loudspeaker.
Zu diesem Zweck wird den jeweiligen Elektroden, welche die Blas- bzw. Ziehstimmzungen bilden, eine Gegenelektrode zugeordnet, so dass hieraus ein kapazitives Gebilde entsteht, dessen Kapazität sich mit der Schwingbewegung der jeweiligen Stimmzungen ändert.For this purpose, a counterelectrode is assigned to the respective electrodes, which form the blowing or pulling tuning tongues, so that a capacitive structure arises whose capacitance changes with the oscillating motion of the respective reeds.
Das hierdurch erzeugte sich verändernde elektrische Signal wird dann einem entsprechenden Vorverstärker aufgegeben.The resulting changing electrical signal is then applied to a corresponding preamplifier.
Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß die sowohl kapazitive Gegenelektrode
Die Einspannstelle der jeweiligen Blas- bzw. Ziehstimmzungen wird bestimmt durch die gemeinsame Auflage und Kontaktfläche zwischen dem eingespannten Ende der Stimmzunge und der jeweiligen Stimmplatte.The clamping of the respective blowing or Ziehstimmzungen is determined by the common support and contact surface between the clamped end of the reed and the respective voice plate.
Mit ihrem die Einspannstelle
Daher sitzt die jeweilige Gegenelektrode praktisch unmittelbar zu Beginn der jeweiligen Schwingzone hinter der Einspannstelle der Stimmzunge mit folgender Maßgabe:
Die Ziehstimmzungen
The pulling
Die entsprechende Gegenelektrode
Die Blasstimmzungen
Daher können sie, einem Blasstrom ausgesetzt, frei in Richtung zum Deckel schwingen.Therefore, when exposed to a blast stream, they can swing freely toward the lid.
Im Falle von Bendings und Overbendings (
Um das doch relativ geringe kapazitive Signal effektiv abgreifen zu können, wird daher die Gegenelektrode der Blasstimmzungen, wie insbesondere
Wie insbesondere
Weiterhin zeigen die Figuren, dass der Vorverstärker
Der Vorverstärker
Der metallische rohrförmige Körper dient vorrangig dem Zweck, elektromagnetische Störfelder abzuschirmen.The metallic tubular body primarily serves the purpose of shielding electromagnetic fields.
Da aus den jeweils von Elektroden und Gegenelektroden gebildeten Kondensatoren ein elektrisches Wechselspannungssignal resultiert, kann dieses zur Erzeugung des für den Lautsprecher notwendigen Signals dienen.Since an electrical alternating voltage signal results from the capacitors formed in each case by electrodes and counterelectrodes, this can be used to generate the signal required for the loudspeaker.
Dies wird aber erst durch den elektronischen Vorverstärker ermöglicht.But this is only possible with the electronic preamplifier.
Das hierfür erforderliche Nutzsignal liegt in Form einer sehr kleinen Wechselspannung an den Kondensatorplatten an und wird dort zur Ansteuerung des Vorverstärkers abgegriffen.The required useful signal is in the form of a very small AC voltage to the capacitor plates and is picked up there to control the preamplifier.
Hierdurch wird dem Kondensator, der durch die Elektroden und Gegenelektroden gebildet wird, Ladung entzogen. Es kommt dabei zu einem Wechselstromfluss von den Kondensatorplatten zum Vorverstärker. Diese Leistungsabgabe reduziert die Wechselspannung am Kondensator.As a result, the capacitor, which is formed by the electrodes and counter electrodes, charge withdrawn. It comes to an AC flow from the capacitor plates to the preamplifier. This power output reduces the AC voltage across the capacitor.
Um insoweit die an den Kondensatorelektroden anliegende Wechselspannung nicht unnötig abfallen zu lassen, muss der Vorverstärker eine hohe Eingangsimpedanz aufweisen.To that extent the voltage applied to the capacitor electrodes AC voltage is not unnecessary fall off, the preamplifier must have a high input impedance.
Der hohe Eingangswiderstand wiederum sorgt für einen geringen Wechselstromfluss, wobei zusätzlich durch die Verwendung von rauscharmen Feldeffekttransistoren auch das Eigenrauschen des Verstärkers gering bleibt.The high input resistance in turn ensures a low alternating current flow, whereby in addition the noise of the amplifier remains low due to the use of low-noise field-effect transistors.
Wie hierzu
Der erste Eingang geht auf eine erste verstärkende Stufe Q1 und eine nachgeschaltete zweite invertierende Stufe Qi.The first input goes to a first amplifying stage Q1 and a downstream second inverting stage Qi.
Der zweite Eingang geht auf eine verstärkende Stufe Q2. Der Ausgang von Q2 sowie der Ausgang von Qi werden in der addierenden Mischstufe QM zusammengeführt. Sollten, wie im Fall der Bendigs, an beiden Eingängen Signale auftreten, so haben diese zwangsläufig entgegengesetzte Phasenlage. In diesem Fall bewirkt die invertierende Stufe Qi eine Gleichsetzung der Phasenlage, bevor die Signale in der Mischstufe QM addiert werden.The second input goes to a boosting stage Q2. The output of Q2 and the output of Qi are merged in the adding mixer QM. If, as in the case of Bendigs, signals appear at both inputs, they inevitably have opposite phase angles. In this case, the inverting stage Qi causes the phase position to be equalized before the signals in the mixer stage QM are added.
Am Ausgang der Mischstufe QM wird damit ein hinreichend großes Ausgangssignal bereitgestellt, welches einem nachgeschalteten Endverstärker für die Erzeugung eines lautsprechergeeigneten Signals zugeführt wird.At the output of the mixer QM thus a sufficiently large output signal is provided, which is supplied to a downstream power amplifier for the generation of a speaker suitable signal.
Ferner ist gezeigt, dass der Vorverstärker über zwei endseitige Anschlussbuchsen
Eine der beiden Buchsen wird über ein geeignetes Kabel mit der Eingangsbuchse des Batteriegehäuses verbunden, um die Versorgungsspannung zum Vorverstärker zu bringen und das Nutzsignal vom Vorverstärkerausgang zum Batteriegehäuse zu übertragen. Im Batteriegehäuse wird das Nutzsignal über einen Lautstärkeregler an eine Ausgangsbuchse weitergeleitet, die mit einem Endverstärker verbunden werden kann.One of the two sockets is connected to the input socket of the battery case via a suitable cable to bring the supply voltage to the preamplifier and to transfer the useful signal from the preamplifier output to the battery case. In the battery case, the useful signal is routed via a volume control to an output jack, which can be connected to a power amplifier.
Weiterhin zeigt insbesondere
Auf diese Weise kann der aus den Stimmlöchern austretende Luftstrom unmittelbar über die Perforationslöcher ins Freie entweichen ohne das Dielektrikum zwischen den von den Stimmzungen gebildeten Elektroden und der dazugehörigen Gegenelektrode zu beeinflussen.In this way, the air flow emerging from the vents can escape directly through the perforation holes to the outside without affecting the dielectric between the electrodes formed by the reeds and the associated counter electrode.
Die Lochdurchmesser sind daher so klein gewählt, dass der Abschirmeffekt der metallischen Deckel im Hinblick auf die Kondensatorfunktion von Elektroden und Gegenelektroden erhalten bleibt.The hole diameters are therefore chosen so small that the shielding effect of the metallic cover is retained with respect to the capacitor function of electrodes and counterelectrodes.
Zusätzlich empfiehlt es sich, die metallischen Deckel auf dasselbe Potential zu legen wie den metallischen rohrförmigen Körper des Vorverstärkers, um auch hier den zusätzlichen Abschirmeffekt zu nutzen.In addition, it is advisable to set the metallic lid on the same potential as the metallic tubular body of the preamplifier, in order to use here also the additional shielding effect.
Weiterhin ist in den
Weiterhin zeigen die
Hierauf soll im Folgenden noch näher eingegangen werden.This will be discussed in more detail below.
An der Blasstimmplatte
Es ist ein beobachteter Effekt, den sich die Erfindung zu nutze macht.It is an observed effect that the invention makes use of.
Wie insbesondere die
Dieser Effekt führt dazu, dass der Blas- bzw. Ziehstrom die Blasstimmzungen bzw. Ziehstimmzungen auch seitlich umströmen kann in die Stanzlöcher der Stimmplatten hinein.This effect causes the blowing or drawing current can also flow around the Blasstimmzungen or Ziehstimmzungen laterally into the punch holes of the reedplates.
Es entsteht daher ein Zwickel, der von der Einspannstelle
Da der Luftstrom naturgemäß den Weg des geringsten Widerstandes geht, wird der wesentliche Anteil des Luftstroms den Weg durch den größtmöglichen freien Querschnitt zwischen den Stimmzungen und den Stimmplatten nehmen und ein allenfalls nur ganz geringer Anteil des Luftstroms wird an den sehr engen Querschnitten des Zwickels, die in Richtung zum Einspannende
Dies bedeutet aber, dass unter Berücksichtigung der technischen Ausbiegung der Stimmzungen
Das Gegenteil ist der Fall.The opposite is the case.
Aufgrund des zunehmenden Strömungswiderstandes in Richtung zum geschlossenen Ende des Zwickels zwischen den Stimmzungen und den jeweiligen Stimmplatten kann erreicht werden, dass mit der Anordnung der Gegenelektroden
Die Anordnung der Gegenelektroden
Allerdings kann diese Grenzposition auch noch näher an die Einspannstelle
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kapazitives TonabnehmersystemCapacitive pickup system
- 22
- Mundharmonikaharmonica
- 2'2 '
- KanzellenkörperComb
- 33
- Korpuscorpus
- 4a4a
- Stimmplatte, BlasseiteVoice plate, blasseite
- 4b4b
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