DE102013001728A1

DE102013001728A1 - System zur Erzeugung elektronischer Signale für den Einbau in Schlaginstrumente

Info

Publication number: DE102013001728A1
Application number: DE201310001728
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-02
Filing date: 2013-02-02
Publication date: 2014-08-07

Abstract

Zur Erzeugung elektronischer Signale von akustischen Schlaginstrumenten sind Energiewandlersysteme (sogenannte Triggersysteme) bekannt, die außen am Instrument befestigt sowie solche, die in das Instrument eingebaut werden. Die von außen zu befestigenden Systeme reduzieren die Schlagfläche des Instruments. Systeme für den Einbau erfordern einen dauerhaften mechanischen Eingriff. Das neue System kann ohne dauerhaften mechanischen Eingriff in akustische Schlaginstrumente ein- und ausgebaut werden. Hierfür werden die Halter (2, 3) für die Energiewandler des Systems mit Spannböckchenschrauben (13, 14) an der Innenseite des Kessels (1) befestigt. Der Halter (2) für den Energiewandler des Schlagfells (19) kann als Winkel- oder Tragschienenhalter ausgeführt sein. Als Energiewandler werden insbesondere piezokeramische Schallwandler verwendet. Der Halter (2) ist in der Höhe verstellbar und der Energiewandler mit einem Dämpfungselement (4) versehen. Die Anschlussbuchse (9) ist in einem Halter (5) integriert, der am Spannreifen (7) mit einer Stimmschraube (10) befestigt wird. Die Kabel (11, 12) für die Verbindung von Anschlussbuchse (9) und Energiewandler werden durch die Luftausgleichsbohrung (15) geführt. Die Steckkontakte (6, 18) dieser Kabel sind hierfür ausreichend klein. Das neue System kann sowohl mit Gewebe- als auch mit konventionellen Trommelfellen verwendet werden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein System zur Erzeugung elektronischer Signale für den Einbau in Schlaginstrumente.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Mikrofone oder Energiewandler auf akustischen Schlaginstrumenten anzuordnen, um elektronische Signale zu erhalten, die zur Weiterverarbeitung und elektronischen Klangerzeugung mittels Schlagzeug-Klang-Modulen oder zur Erzeugung von MIDI-Informationen (Musical Instrument Digital Interface) verwendet werden.
Bekannte Energiewandlersysteme (sogenannte Triggersysteme) für akustische Schlaginstrumente umfassen in der Regel einen vibrationsempfindlichen Energiewandler (piezokeramischen Schallwandler), der auf einem Halter befestigt ist. Der Halter wird an der Außenseite des Schlaginstruments, an dessen Spannreifen befestigt. Der Halter beherbergt ferner eine Anschlussbuchse zur Übertragung des erzeugten Signals für die Weiterverarbeitung. Erfindungen von der beschriebenen Art sind in DE1033096764 , US5345037 , US721487162 , US679456962 und US5449964 gezeigt.
Die beschriebenen, von außen zu befestigenden Energiewandlersysteme beeinträchtigen in einem nicht unerheblichen Maße die Bespielbarkeit des Schlaginstruments. Diese Systeme bedecken, bauartbedingt, einen Teil der zur Verfügung stehenden Schlagfläche. Dies führt unweigerlich dazu, dass der Spieler das Schlaginstrument nicht mehr wie gewohnt vollflächig bespielen kann. Weiterhin kann nicht verhindert werden, dass diese Systeme beim Spielen des Instruments ungewollt getroffen werden. Neben einem überhöhten elektronischen Impuls kann dies zu Beschädigungen der Trommelstöcke und sogar zu Beschädigungen des Systems führen. Energiewandlersysteme, die von außen am Schlaginstrument befestigt werden verändern ferner die Optik des Originalinstruments, was in der Regel nicht gewünscht ist. Aus diesem Grund ist ein optisch möglichst unauffälliges System von Vorteil.
Als System zum Einbau in akustische Trommeln ist das in US7259317B2 gezeigte bekannt, das einen Halter in L-Form mit integrierter Anschlussbuchse aufweist. Von Nachteil ist hier die Anordnung der Anschlussbuchse, die ein Loch im Schlagfell des Instruments erforderlich macht. Dieses Loch ist als Vorschädigung des Schlagfells anzusehen, womit dessen Lebensdauer stark begrenzt wird. Durch die Anordnung der Anschlussbuchse wird zudem die Schlagfläche des Instruments begrenzt. Ein versehentliches Treffen des Anschlusskabels oder -steckers könnte darüber hinaus zum Lösen des Steckers führen. Ferner ist eine Höhenverstellung zur Einstellung des Anpressdrucks zwischen Energiewandler und Schlagfell des Instruments nicht vorgesehen. Die Möglichkeit der Einstellung des Anpressdrucks zwischen Energiewandler und Schlagfell ist für eine fehlerfreie und zuverlässige Signalerzeugung von großer Bedeutung.
Alle oben genannten Energiewandlersysteme haben gemein, dass die Anschlussbuchse in dem Halter des Energiewandlers integriert ist. Dies hat den Nachteil, dass die Anschlussbuchse nicht unabhängig von dem Abnehmer positioniert werden kann. Dies kann jedoch dann erforderlich sein, wenn ein kürzerer Verbindungsweg zu einem Klang-Modul oder anderer Peripherie benötigt wird.
US5977473 zeigt ein Schlaginstrument, das ein Energiewandlersystem aufweist. Die Halter der Energiewandler dieses Systems werden in den Instrumentenkessel eingeschraubt. Eine Höhenverstellung zur Einstellung des Anpressdrucks zwischen Energiewandler und Schlagfell des Instruments ist nicht vorgesehen. Ferner ist hier die Anschlussbuchse in der Kesselwand des Instruments integriert. Das Instrument besitzt daher überwiegend die Eigenschaften einer elektronischen Trommel. Das System kann nicht in einfacher Weise ausgebaut und in einer herkömmlichen akustischen Trommel verwendet werden, ohne einen dauerhaften mechanischen Eingriff vorzunehmen.
US5042356 zeigt ein System für den Umbau eines akustischen in ein elektronisches Schlaginstrument, welches aus zwei Abnehmern, einer zusätzlichen Dämpferschicht und einer Trägerplatte besteht. Es hat sich gezeigt, dass für eine zuverlässige Signalerzeugung eine solch aufwändige Konstruktion nicht notwendig ist. Vielmehr kann die Dämpfung und Impulsübertragung durch einen weichelastischen Körper erfolgen, der von wesentlich kleinerer Größe ist und direkt auf dem Energiewandler befestigt ist. Ferner wird vorgeschlagen, die Anschlussbuchsen in dem Kessel des Instruments ortsfest zu befestigen. Diese Einbaumaßnahme hat eine dauerhafte bauliche Veränderung des Originalinstruments zur Folge. Durch den notwendigen mechanischen Eingriff (Bohren) kann der Originalzustand des Instruments nicht wieder hergestellt werden.
Aufgabenstellung
Der in den Patentansprüchen angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein System zur Erzeugung elektronischer Signale für den Einbau in Schlaginstrumente zu schaffen, das

– ohne dauerhafte bauliche und/oder mechanische Veränderung in nahezu jedes Schlaginstrument, das einen Spannreifen und Spannböckchen aufweist eingebaut werden kann.
– aus ortsunabhängig voneinander zu befestigenden Komponenten (Energiewandlern und Anschlussbuchse) besteht.
– einen in der Höhe verstellbaren Halter besitzt, um den Anpressdruck zwischen Energiewandler bzw. dessen Dämpfungselement und dem Schlagfell des Instruments einstellen zu können, damit eine fehlerfreie und zuverlässige Signalerzeugung sichergestellt werden kann.
– einen zweiten Energiewandler für den Rand des Instruments umfassen kann, der direkt an der Innenwand des Instrumentenkessels befestigt wird und in vollflächigem Kontakt mit dieser steht, um eine fehlerfreie und zuverlässige Signalerzeugung zu gewährleisten.
– über Anschlusskabel verfügt, die durch die Luftausgleichsbohrung des Instruments geführt werden können.
– an den Enden der Anschlusskabel von Energiewandlern und Anschlussbuchse über Steckkontakte verfügt, um die elektronische Verbindung dieser Komponenten, innerhalb des Instrumentenkessels auf einfache Art und Weise sicherzustellen, wobei die Steckkontakte ausreichend klein sind, um diese durch die Luftausgleichsbohrung des Instruments führen zu können.
– einfach und ohne Fachkenntnisse oder Spezialwerkzeug, schnell ein- und ausgebaut werden kann.
– auch in großen Trommeln, wie beispielsweise Bass Drums, verwendet werden kann.

Die genannten Probleme werden durch die in den Patentansprüchen 1 bis 8 aufgeführten Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Halter der Energiewandler mit Hilfe der bereits vorhandenen Befestigungsmitteln der Spannböckchen, insbesondere Spannböckchenschrauben, im Inneren des Instrumentenkessels, getrennt voneinander befestigt werden. Zusätzliche Befestigungsmittel oder mechanische Eingriffe, insbesondere Bohrungen werden nicht benötigt.
Da die Abstände der Spannböckchenschrauben von Instrument zu Instrument in gewissen Grenzen variieren können, sind die Halter der Energiewandler mit Langlöchern versehen.
Durch die Langlöcher im Halter für den Energiewandler des Schlagfells, kann dieser stufenlos in der Höhe verstellt werden, wodurch sich der Anpressdruck des Energiewandlers und dessen Dämpfers an das Schlagfell entsprechend einstellen lässt. Dies hat den Vorteil, dass ein dauerhafter, ausreichend fester Kontakt sichergestellt wird, der eine fehlerfreie und zuverlässige Signalerzeugung gewährleistet. Ferner wird ein geeignetes Dämpfungselement zwischen Schlagfell und Energiewandler verwendet, um die Signalerzeugung zu optimieren. Dieses Element kann insbesondere von der Gestalt eines Zylinders, Kegels oder einer Halbkugel sein. Jede andere Geometrie ist ebenfalls denkbar. Das Dämpfungselement besteht vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, aus einem elastischen Werkstoff, wie beispielsweise Polyethylenschaumstoff, Polypropylenschaumstoff oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM). Andere Werkstoffe sind ebenso möglich. Für den Einbau in große Schlaginstrumente, wie beispielsweise Bass Drums, kann das Dämpfungselement wesentlicher größer ausgeführt sein, als dies für kleinere Instrumente der Fall ist. Der Halter für den Energiewandler des Schlagfells kann als Winkelhalter oder als Tragschienenhalter ausgeführt sein, wobei der Tragschienenhalter zwei Befestigungswinkel, eine vorzugsweise in U-Form ausgeführte Schiene, sowie einen Befestigungstisch umfasst. Die Schiene kann auch eine andere Profilform aufweisen. Der Befestigungstisch kann seitlich und in der Höhe verstellbar sein. Der Halter für den Energiewandler des Schlagfells soll ausreichend stabil sein, um der dauernden, durch das Spielen des Instruments hervorgerufenen Belastung ohne Verformung oder Bruch standzuhalten. Aus diesem Grund sollen für diesen Halter feste Werkstoffe, wie beispielsweise aber nicht ausschließlich, Stahl oder Aluminium verwendet werden. Andere Werkstoffe, auch Kunststoffe sind ebenso denkbar.
Der Halter, der die Anschlussbuchse trägt wird am Spannreifen des Instruments mit einem Befestigungselement des Spannreifens, insbesondere einer Stimmschraube, getrennt von den anderen Komponenten des Systems befestigt. Dieser Halter ist so gestaltet, dass er auf den Spannreifen sämtlicher Instrumente befestigt werden kann und die Anschlussbuchse vor äußeren mechanischen Einwirkungen schützt. Um einen ausreichenden Schutz der Anschlussbuchse zu gewährleisten, soll der Halter aus einem festen Werkstoff, wie beispielsweise aber nicht ausschließlich Stahl oder Aluminium bestehen. Andere Werkstoffe auch Kunststoffe sind ebenso möglich.
Die Anschlusskabel für die elektronische Verbindung zwischen Energiewandlern und Anschlussbuchse werden durch die Luftausgleichsbohrung geführt, die nahezu jedes akustische Schlaginstrument besitzt. Hierfür sind die Kabelenden mit Steckkontakten versehen, wobei die Steckkontakte ausreichend klein sind, um diese durch die Luftausgleichsbohrung des Instruments führen zu können. Verwendet werden insbesondere solche Steckkontakte, aber nicht ausschließlich solche, die aus dem Modellbau bekannt sind. Diese Steckkontakte ermöglichen einen einfachen elektronischen Anschluss im Inneren des Instruments. An den Haltern für die Energiewandler sind Zugentlastungen vorgesehen, um ein Lösen der Kabel zu verhindern.
Ein ausreichend großer Anpressdruck für die zuverlässige Signalerzeugung des Energiewandlers am Rand des Instruments wird durch die Gestalt und die werkstofftechnische Beschaffenheit des Halters, sowie durch das hinreichende Anziehen der Spannböckchenschrauben sichergestellt. Der Halter für den Energiewandler des Rands des Instruments besteht aus einem biegsamen aber festen Material, insbesondere aber nicht ausschließlich Kunststoff oder Stahl- oder Aluminiumblech. Andere Werkstoffe sind ebenso möglich. Durch das hinreichende Anziehen der Spannböckchenschrauben schmiegt sich der biegsame Halter an die Kontur der Kesselinnenseite des Instruments an, wodurch ein vollflächiger Kontakt des Energiewandlers an der Kesselwand erreicht wird.
Durch die entsprechende Dimensionierung von Haltern und Dämpfungselement kann das System auch in großen Instrumenten, wie beispielsweise Bass Drums verwendet werden.
Ausführungsbeispiel
Weitere Merkmale und Vorteile sowie Aufbau und Funktion des Gegenstandes der Erfindung werden im Folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt, in z. T. schematischer, vereinfachter Darstellung:
1 eine perspektivische Ansicht einer Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einer akustischen Trommel, wobei der Halter für den Energiewandler des Schlagfells als Winkelhalter ausgeführt ist.
2 eine perspektivische Ansicht einer Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einer akustischen Trommel, wobei der Halter für den Energiewandler des Schlagfells als Tragschienenhalter ausgeführt ist.
3 eine detaillierte Querschnittsansicht des Energiewandlers für das Schlagfell des Instruments mit Winkelhalter und Dämpfungselement.
4 eine detaillierte Ansicht der Anschlussbuchse mit mechanischem Halter, am Spannreifen einer akustischen Trommel befestigt.
5 eine detaillierte Querschnittsansicht des Energiewandlers für den Rand des Instruments, eingebettet in einem Halter und befestigt mit den Befestigungsmitteln eines Spannböckchens an der Kesselinnenseite einer akustischen Trommel.
1 zeigt eine Anwendung der Erfindung bei einer akustischen Trommel. Der Energiewandler für das Schlagfell der Trommel sitzt auf einem Winkelhalter 2, welcher an der Innenseite des Instrumentenkessels 1 mit den Befestigungsmitteln 14 eines Spannböckchens 8 befestigt ist. Auf dem Energiewandler ist ein Dämpfungselement 4 befestigt. Das Dämpfungselement 4 steht in Kontakt mit dem Schlagfell 19 und überträgt die Impulse auf den Energiewandler. Der Energiewandler für den Rand des Instruments ist in einem Halter 3 eingebettet, welcher mit den Befestigungsmitteln 13 eines Spannböckchens 8 an der Innenseite des Instrumentenkessels 1 befestigt ist. Die Kabel 11, 12 für den elektronischen Anschluss der Energiewandler an die Anschlussbuchse 9 werden durch die Luftausgleichsbohrung 15 geführt. Um dies zu ermöglichen, sind an den Kabelenden der Energiewandler und der Anschlussbuchse ausreichend kleine Steckkontakte 6, 18 befestigt, insbesondere solche, die aus dem Modellbau bekannt sind.
2 zeigt ebenso wie 1, eine Anwendung der Erfindung bei einer akustischen Trommel. Entgegen 1 ist der Halter für den Energiewandler des Schlagfells als Tragschienenhalter ausgeführt. Dieser umfasst zwei Befestigungswinkel 21, eine Tragschiene 22 sowie einen Befestigungstisch 20, der seitlich sowie in der Höhe verstellbar sein kann.
Wie 3 zeigt, kann durch die Höhenverstellbarkeit des Halters für den Energiewandlers des Schlagfells, ein beliebiger Abstand T zwischen Dämpfungselement 4 und dem oberen Rand des Instrumentenkessels 1 eingestellt werden, bevor das Schlagfell auf das Instrument aufgespannt wird. Dies hat den Vorteil, dass der Anpressdruck des Energiewandlers 16 bzw. Dämpfers 4 an das Schlagfell eingestellt werden kann.
4 zeigt im Detail, dass der Halter 5 für die Anschlussbuchse 9 mit einem Befestigungsmittel des Spannreifens, hier eine Stimmschraube 10, am Spannreifen 7 des Instruments befestigt wird. Der Halter 5 ist dabei so gestaltet, dass die Anschlussbuchse 9 gegen mechanische Einwirkungen geschützt ist.
5 zeigt im Detail den Halter 3 für den Energiewandler 17 des Kesselrands des Instruments 1. Der Energiewandler 17 ist dabei in den Halter 3 eingebettet und so vor äußeren mechanischen Einwirkungen geschützt. Durch Anziehen der Spannböckchenschrauben 13, wird ein fester Kontakt zwischen Energiewandler 17 und Kesselwand hergestellt. Der Halter 3 ist aus einem festen aber biegsamen Werkstoff, wie beispielsweise Kunststoff. Der biegsame Halter 3 sorgt für ein vollständiges und festes Anliegen des Energiewandlers 17 an der Kesselwand des Instruments 1.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 1033096764 [0003]
US 5345037 [0003]
US 721487162 [0003]
US 679456962 [0003]
US 5449964 [0003]
US 7259317 B2 [0005]
US 5977473 [0007]
US 5042356 [0008]

Claims

System zur Erzeugung elektronischer Signale für den Einbau in Schlaginstrumente, das wenigstens einen Energiewandler sowie eine Anschlussbuchse umfasst, wobei der Energiewandler direkt oder indirekt über ein Dämpfungselement in impulsübertragendem Kontakt mit dem Schlagfell des Instruments befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter des Energiewandlers mit den Befestigungsmitteln der Spannböckchen, insbesondere Spannböckchenschrauben, an der Innenseite der Kesselwand des Instruments befestigt wird und höhenverstellbar ist.
System zur Erzeugung elektronischer Signale für den Einbau in Schlaginstrumente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter des Energiewandlers als Winkelhalter ausgeführt ist.
System zur Erzeugung elektronischer Signale für den Einbau in Schlaginstrumente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter des Energiewandlers als Tragschienenhalter ausgeführt ist.
System zur Erzeugung elektronischer Signale für den Einbau in Schlaginstrumente nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussbuchse des Systems mit einem separaten mechanischen Halter am Spannreifen des Instruments mit einem Befestigungselement, insbesondere einer Stimmschraube befestigt wird.
System zur Erzeugung elektronischer Signale für den Einbau in Schlaginstrumente nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Energiewandler mit einem mechanischen Halter, in impulsübertragendem Kontakt mit der Innenseite des Instrumentenkessels, mit den Befestigungsmitteln der Spannböckchen, insbesondere mit Spannböckchenschrauben befestigt wird.
System zur Erzeugung elektronischer Signale für den Einbau in Schlaginstrumente nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabel für die elektronische Verbindung von Anschlussbuchse und Schallwandlern, durch die Luftausgleichsbohrung des Schlaginstruments geführt werden.
System zur Erzeugung elektronischer Signale für den Einbau in Schlaginstrumente nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelenden der Energiewandler und der Anschlussbuchse jeweils mit Steckkontakten, insbesondere solchen aus dem Modellbau bekannt, versehen sind, die ausreichend klein sind, um sie durch die Luftausgleichsbohrung des Schlaginstruments zu führen und den Anschluss im Inneren des Instruments durch zusammenstecken der Steckkontakte sicherstellt.
System zur Erzeugung elektronischer Signale für den Einbau in Schlaginstrumente nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halter für die Energiewandler des Systems sowie das Dämpfungselement in der Art und Weise gestaltet sind, dass das System auch für große Instrumente, wie beispielsweise Bass Drums, verwendet werden kann.