DE10318216A1 - Sound vibration pickup system, sound instrument and method for picking up sound vibrations - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schallschwingungsabnahmesystem zur Umwandlung von Schallschwingungen eines Klanginstrumentes in elektrische Signale mit zumindest einem mechanisch-elektrischen Wandler mit einem aktiven und einem passiven Bewegungspol, wobei der aktive Bewegungspol mit einem schwingenden Element des Klanginstrumentes entweder direkt oder über ein zwischenliegendes Durchleitelement in Kontakt bringbar ist, zumindest einem Trägheitsmassenelement, das mit dem passiven Bewegungspol des Wandlers verbunden ist, und zumindest einer schwingungsentkoppelnden von einer Verbindung über den Wandler unabhängigen Lagerung zur Lagerung des zumindest einen Trägheitsmassenelementes und zur Schwingungsentkopplung parallel zur Richtung der abzunehmenden Schallschwingungen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Klanginstrument mit einem erfindungsgemäßen Schallschwingungsabnahmesystem und Verfahren zum Abnehmen von Schallschwingungen von Klanginstrumenten.The invention relates to a sound vibration removal system for converting sound vibrations of a sound instrument into electrical signals with at least one mechanical-electrical converter with an active and a passive movement pole, the active movement pole being able to be brought into contact with a vibrating element of the sound instrument either directly or via an intermediate pass-through element , at least one inertial mass element which is connected to the passive movement pole of the transducer, and at least one vibration-decoupling bearing independent of a connection via the transducer for mounting the at least one inertial mass element and for vibration decoupling parallel to the direction of the sound vibrations to be reduced. The invention further relates to a sound instrument with a sound vibration removal system according to the invention and a method for removing sound vibrations from sound instruments.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schallschwingungsabnahmesystem zur Umwandlung von Schallschwingungen eines Klanginstrumentes in elektrische Signale, ein Klanginstrument mit einem solchen Schallschwingungsabnahmesystem und Verfahren zum Abnehmen von Schallschwingungen von einem Klanginstrument.The Invention relates to a sound vibration acceptance system for conversion of sound vibrations of a sound instrument in electrical signals, a sound instrument with such a sound vibration reduction system and method for taking sound vibrations from a sound instrument.
Schallschwingungsabnahmesysteme dienen zur Ankopplung an Körperschall z. B. eines Musikinstrumentes, um die abgenommenen Schallschwingungen in elektrische Signale umzuwandeln. Diese elektrischen Signale dienen dann mit Hilfe elektronischer Komponenten zur Verstärkung des Schalles oder Aufzeichnung. Insbesondere werden derartige Schallschwingabnahmesysteme als Tonabnehmer für Musikinstrumente eingesetzt. Dabei wäre der Einsatz in folgenden Haupteinsatzgebieten wünschenswert:
- – Bei Live-Auftritten vor großem Publikum, im Freien oder bei der Kombination von leisen akustischen Instrumenten mit den beliebig verstärkbaren elekroakustischen Instrumenten muß der Schall der akustischen Instrumente in elektrische Signale gewandelt und nach dem Durchlaufen von Mischpulten und Verstärkern über Lautsprecher wiedergegeben werden. Als Wandler eignen sich Tonabnehmer prinzipiell besser als Mikrofone, da bei Tonabnehmeranordnungen die Rückkopplungsschwelle deutlich höher liegt als bei Mikrofonanordnungen.
- – Im Gebiet der Musikaufnahmetechnik und im vorgenannten Anwendungsgebiet ist es häufig wünschenswert, wenn die einzelnen Instrumente über separate Kanäle aufgenommen werden können, um dann über die spätere Signalverarbeitung, etwa an Mischpulten, den Klang und die Lautstärkeverhältnisse abzustimmen. Bei der Aufnahme über einzelne Mikrofone werden hierzu Richtmikrofone und besonders dicht am Schallerzeuger angebrachte Mikrofone eingesetzt. Zum Teil müssen die Einzelinstrumente in schallisolierenden Einzelräumen aufgenommen werden. Beim Einsatz von Tonabnehmersystemen an leisen akustischen Instrumenten würden sich die geschilderten aufwendigen Mikrofonaufnahmeanordnungen erübrigen, da das Übersprechen auf die Mikrofone benachbarter Instrumente vermieden wird.
- - In the case of live performances in front of a large audience, outdoors or when combining quiet acoustic instruments with the electro-acoustic instruments that can be amplified as required, the sound of the acoustic instruments must be converted into electrical signals and, after passing through mixers and amplifiers, reproduced via loudspeakers. In principle, pickups are better as transducers than microphones, since the feedback threshold for pickup arrangements is significantly higher than for microphone arrangements.
- - In the field of music recording technology and in the aforementioned field of application, it is often desirable if the individual instruments can be recorded via separate channels in order to then coordinate the sound and volume ratios via the later signal processing, for example on mixing consoles. When recording via individual microphones, directional microphones and microphones attached particularly close to the sound generator are used for this purpose. Some of the individual instruments have to be recorded in soundproofed individual rooms. When using pickup systems on quiet acoustic instruments, the elaborate microphone recording arrangements described would be superfluous, since the crosstalk to the microphones of neighboring instruments is avoided.
Bekannte
Systeme, wie sie z. B. in
Bei
bekannten Systemen nimmt der Steg, in der Regel aus Holz, die Saitenschwingungen
als mechanische Schwingungen auf, transformiert und filtert sie
und leitet sie über
die Stegfüße auf einen
Klangboden, der den Schall weiter transformiert und schließlich an
die Umgebung als Luftschall abstrahlt. Viele marktübliche Tonabnehmersysteme
koppeln an den Körperschall
dieses Steges an. Kernstück
des Tonabnehmers ist der Wandler, der die mechanischen Schwingungen
in elektrische Schwingungen umsetzt. Wegänderungen in Form mechanischer Schwingungen
werden vom Wandler in elektrische Spannungsänderungen umgewandelt. Solche
Tonabnehmersysteme können
in vorhandene oder eigens angefertigte Ausnehmungen des Steges eingefügt oder
eingeklemmt werden, wie es in
Andere
Tonabnehmersysteme sind als Zwischenglied zwischen dem saitenführenden
Oberteil des Steges und den auf dem Klangboden stehenden Füßen ausgeführt, so
wie es in
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schallschwingungsabnahmesystem zur Umwandlung von Schallschwingungen eines Klanginstrumentes in elektrische Signale, ein Klanginstrument mit einem Schallschwingungsabnahmesystem und Verfahren zur Abnahme von Schallschwingungen zur Umwandlung in elektrische Signale mit verbesserten akustischen Eigenschaften anzugeben. Diese Aufgabe wird mit einem Schallschwingungsabnahmesystem mit den Merkmalen des Anspruches 1, einem Klanginstrument mit den Merkmalen des Anspruches 19 und Verfahren zur Schallschwingungsabnahme mit den Merkmalen des Anspruches 24 oder 25 erreicht. Unteransprüche sind auf bevorzugte Ausführungen gerichtet.task The present invention is a sound vibration control system for converting sound vibrations of a sound instrument into electrical signals, a sound instrument with a sound vibration reduction system and methods of taking sound vibrations for conversion into electrical signals with improved acoustic properties specify. This task is done with a sound vibration control system with the features of claim 1, a sound instrument with the Features of claim 19 and method for sound vibration reduction with the features of claim 24 or 25 achieved. Subclaims are on preferred designs directed.
Ein erfindungsgemäßes Schallschwingungsabnahmesystem zur Umwandlung von Schallschwingungen eines Klanginstrumentes in elektrische Signale weist zumindest einen mechanisch-elektrischen Wandler mit einem aktiven und einem passi ven Bewegungspol auf, wobei der aktive Bewegungspol mit einem schwingenden Element des Klanginstrumentes entweder direkt oder über ein zwischenliegendes Durchleitelement in Kontakt bringbar ist. Zumindest ein Trägheitsmassenelement ist mit dem passiven Bewegungspol des Wandlers verbunden, wobei dieses Trägheitsmassenelement schwingungsentkoppelnd mit einer Lagerung gehalten wird, die von einer ggf. vorhandenen Verbindung über den Wandler unabhängig ist und die Schwingungen parallel zur Richtung der abzunehmenden Schallschwingungen entkoppelt. Aus Symmetriegründen und wegen der leichten Anpaßbarkeit an die Geometrie z. B. des Steges eines Saiteninstrumentes werden vorteilhafterweise zwei Wandler und zwei Trägheitsmassen eingesetzt.A sound vibration acceptance system according to the invention for converting sound vibrations of a sound instrument into electrical sig Nale has at least one mechanical-electrical converter with an active and a passive movement pole, the active movement pole being able to be brought into contact with a vibrating element of the sound instrument either directly or via an intermediate pass-through element. At least one inertial mass element is connected to the passive movement pole of the transducer, this inertial mass element being held in a vibration-decoupling manner with a bearing that is independent of any connection via the transducer that may be present and decouples the vibrations parallel to the direction of the acoustic vibrations to be picked up. For reasons of symmetry and because of the easy adaptability to the geometry z. B. the bridge of a string instrument, two transducers and two inertial masses are advantageously used.
Das zumindest eine zusätzliche Trägheitsmassenelement ruht also im wesentlichen gegenüber der abzunehmenden Schwingung, sowohl gegenüber der Schallschwingungsabnahmestelle als auch gegenüber anderen schwingenden Teilen des Instrumentes.The at least one additional Inertial mass element essentially rests opposite the vibration to be picked up, both in relation to the sound vibration take-off point as well as opposite other vibrating parts of the instrument.
Im Unterschied zu konventionellen Tonabnehmersystemen verwendet das erfindungsgemäße Schallschwingungsabnahmesystem einen oder mehrere Wandler, deren passiver Bewegungspol mit von dem eigentlichen Wandler unabhängigen Trägheitsmassen verbunden ist, die separat über schwingungsentkoppelnde Tonabnehmerlagerungen an einer relativ dazu ruhenden Bezugsumgebung gelagert sind. Vorteilhaft sind Trägheitsmassen von mindestens 20 g.in the This differs from conventional pickup systems Sound vibration reduction system according to the invention one or more transducers, the passive pole of movement of which actual transducer independent inertial masses connected separately via vibration-isolating pickup bearings on one relative to it resting reference environment are stored. Inertia are advantageous of at least 20 g.
Für die Zwecke des vorliegenden Textes wird die Lagerung als schwingungsentkoppelnd bezeichnet, wenn sie zumindest in Richtung parallel zur Richtung der abzunehmenden Schallschwingungen schwingungsentkoppelnd wirkt.For the purposes In this text, the bearing is decoupled from vibrations referred to when at least in the direction parallel to the direction of the acoustic vibrations to be reduced has a vibration-decoupling effect.
Ein erfindungsgemäßes Schallschwingungsabnahmesystem verfügt über zumindest eine Trägheitsmasse mit Wandler. Es können jedoch ebenso zwei oder mehr Trägheitsmassen mit entsprechend vielen Wandlern vorgesehen sein. Sind mehrere Wandler mit Trägheitsmassen vorgesehen, so können die Wandler zusammengeschaltet werden, um das elektrische Signal zu verstärken. Je nach dem, ob die Wandler beim Betrieb des Klanginstrumentes gleichphasig oder gegenphasig schwingen, werden die Signale gegenphasig bzw. gleichphasig zueinander geschaltet, um ein optimales Verstärkungsergebnis zu erreichen.On inventive sound vibration acceptance system has at least an inertial mass with converter. It can however, two or more masses of inertia as well be provided with a corresponding number of converters. Are multiple converters with inertial masses provided so can the transducers are interconnected to the electrical signal to reinforce. Depending on whether the transducers are in phase when operating the sound instrument or swing out of phase, the signals become out of phase or switched in phase with each other to achieve an optimal gain result to reach.
Mit dem erfindungsgemäßen Schallschwingungsabnahmesystem können elektrische Ausgangsleistungen erbracht werden, welche geeignet sind, analoge Line-In-Eingänge von Audiogeräten normal und rückwirkungsfrei ohne Zwischenschaltung von elektronischen Vorverstärkern anzusteuern. So ist z. B. eine mittlere Ausgangsspannung von größer 0,25 V unter einer Ausgangsnennimpedanz von weniger als 15 kOhm zu erreichen.With the sound vibration acceptance system according to the invention can electrical output powers are provided which are suitable analog line-in inputs of audio devices normal and non-reactive to be controlled without the interposition of electronic preamplifiers. So is z. B. an average output voltage of greater than 0.25 V below a nominal output impedance of less than 15 kOhm.
Andererseits eignet sich aufgrund der optimalen Schallschwingungsabnahmeeigenschaften des erfindungsgemäßen Systems das System auch zur Schallschwingungsabnahme von leisen Instrumenten, insbesondere auch von semi-akustischen Instrumenten, deren Handhabung originalen akustischen Instrumenten entspricht, welche aber keinen lauten Direktschall abgeben sollen. Mit derartigen semiakustischen Instrumenten können z. B. Konzertmusiker üben, ohne auf weit abgelegene oder schallisolierte Räume angewiesen zu sein. Solche Instrumente mit einem erfindungsgemäßen Schallschwingungsabnahmesystem können in Form, Gewicht, Handhabung und Ansprache den originalen akustischen Instrumenten möglichst weitgehend entsprechen. Der Musiker kann den weitgehend originalen Klang z. B. über Kopfhörer oder nahe den Ohren positionierte Lautsprecher wahrnehmen. Dennoch kann die prinzipielle Spieltechnik an einem solchen semiakustischen Instrument dem originalen Instrument entsprechen.on the other hand is suitable due to the optimal sound vibration reduction properties of the system according to the invention the system also for sound vibration reduction of quiet instruments, especially of semi-acoustic instruments, their handling corresponds to original acoustic instruments, but they are not loud Should emit direct sound. With such semi-acoustic instruments can z. B. practice concert musicians, without having to rely on remote or soundproofed rooms. Such Instruments with a sound vibration reduction system according to the invention can in form, weight, handling and response to the original acoustic Instruments if possible largely correspond. The musician can use the largely original sound z. B. about headphone or perceive speakers positioned near the ears. Yet can the basic playing technique on such a semi-acoustic Instrument correspond to the original instrument.
Das erfindungsgemäße Schallschwingungsabnahmesystem ist mit unterschiedlichen Instrumenten einsetzbar, aber z. B. auch als Tonabnehmer an eine Glasscheibe ankoppelbar, die Geräusche und Klänge der Umgebung aufnimmt. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Verwendung mit einem Saiteninstrument, z. B. einem Cello.The Sound vibration reduction system according to the invention can be used with different instruments, but z. Belly can be coupled as a pickup to a glass pane, the noises and sounds of the Environment. However, the use is particularly advantageous with a stringed instrument, e.g. B. a cello.
Aufgrund der schwingungsentkoppelnden Eigenschaft der Trägheitsmassen könnte die der Trägheitsmasse abgewandte Seite dieser Lagerung sogar in unmittelbarer Nähe der Schallschwingungsabnahmestelle vom Klanginstrument befestigt sein. Um eine Dämpfung der abnehmbaren Amplitude zu vermeiden und eine Klangbeeinflussung zu minimieren, wird jedoch als Befestigungsstelle vorzugsweise ein weiter von der Schallschwingungsabnahmestelle entfernter Ort mit geringerer Eigenschwingung ausgewählt.by virtue of the vibration decoupling property of the inertial masses could the mass of inertia opposite side of this storage even in the immediate vicinity of the sound vibration take-off point be attached by the sound instrument. To dampen the removable amplitude to avoid and minimize sound interference, however as a fastening point, preferably one further from the sound vibration take-off point Location with less natural vibration selected.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Elastizitätsmodul (bzw. die Materialsteifigkeit) des Trägheitsmassenelementes einschließlich der Verbindung des Trägheitsmassenelementes mit dem passiven Bewegungspol des Wandlers einen Wert von mindestens 20 N/mm2 aufweist.It has proven to be particularly advantageous if the modulus of elasticity (or the material stiffness) of the inertial mass element including the connection of the inertial mass element to the passive movement pole of the transducer has a value of at least 20 N / mm 2 .
Die schwingungsentkoppelnde Lagerung hat vorzugsweise in Richtung der Schwingung des abzunehmenden Schalles eine Lagersteifigkeit von weniger als (TM/4) (N/(g·mm)), wenn die obengenannte spezielle Lagerung der Trägheitsmasse ergänzt wird durch weitere Lagerungen wie etwa den Materialverbund zwischen dem aktiven und dem passiven Bewegungspol in einigen Wandlerbauarten, wobei diese Steifigkeit alle die Trägheitsmasse lagernden Effekte einschließt. Die schwingungsentkoppelnde Lagerung hat darüber hinaus vorzugsweise in Richtung der Schwingung des abzunehmenden Schalles eine Lagersteifigkeit von weniger als (TM/8) (N/(g·mm)), wenn die obengenannte spezielle Lagerung die einzige wesentliche Lagerung der Trägheitsmasse darstellt, wie dies zum Beispiel der Fall sein kann bei Wandlerbauarten ohne Materialverbund zwischen dem aktiven und dem passiven Bewegungspol. TM steht in beiden Fällen für die Größe der Trägheitsmasse in Gramm. Die Unterschreitung der oben angegebenen Steifigkeiten erweist sich als besonders günstig für die optimale Umwandlung der Schallschwingungen in klangtreue elektrische Signale, da die Trägheitsmasse und damit der passive Bewegungspol des Wandlers besonders effektiv gegen den Empfang von Störschall und von phasenversetztem Nutzschall aus der Richtung der Befestigung der Trägheitsmassenlagerung an der Bezugsumgebung entkoppelt wird.The vibration-decoupling bearing preferably has a bearing rigidity of less than (TM / 4) (N / (g · mm)) in the direction of the vibration of the sound to be picked up, if the above Special mounting of the inertial mass is supplemented by additional mounting such as the composite material between the active and passive movement pole in some types of transducers, whereby this stiffness includes all the effects that support the inertial mass. The vibration-decoupling mounting also preferably has a bearing stiffness of less than (TM / 8) (N / (g · mm)) in the direction of the vibration of the sound to be picked up, if the above-mentioned special mounting is the only essential mounting of the inertial mass, as for An example of this can be the case with transducer types without a composite material between the active and the passive movement pole. In both cases, TM stands for the size of the inertial mass in grams. Falling below the stiffness specified above proves to be particularly favorable for the optimal conversion of the sound vibrations into sound-accurate electrical signals, since the inertial mass and thus the passive pole of movement of the transducer are particularly effective against the reception of interference sound and of phase-shifted useful sound from the direction of attachment of the inertial mass support is decoupled from the reference environment.
Die Gesamtsteifigkeit der Lagerung der Trägheitsmasse ist in Nutzschallschwingungsrichtung im Verhältnis zur Trägheitsmasse bei derartigen bevorzugten Ausführungsformen so gering, daß die Eigenfrequenz des Feder-Masse-Systems auf Werte unterhalb der Hörschwelle verschoben werden kann. So bleiben die Trägheitsmassen an den passiven Wandlerpolen bei geringen Dämpfungs- und Positionierungsmaßnahmen im gesamten Übertragungsbereich räumlich still stehen und ermöglichen einen linearen Frequenzgang und eine maximale Effektivität der Wandler.The The overall stiffness of the inertial mass is in the direction of the usable vibration in relation to to the mass of inertia in such preferred embodiments so low that the natural frequency of the spring-mass system to values below the hearing threshold can be moved. This keeps the inertial masses at the passive converter poles with low damping and positioning measures in the entire transmission range spatial stand still and allow linear frequency response and maximum converter efficiency.
Eine Unbeweglichkeit und Steifigkeit der schwingungsentkoppelnden Lagerung in die Richtungen quer zur Nutzschallschwingungsrichtung erbringt andererseits folgende Vorteile: Die Querbewegungen zwischen dem Wandler und der Schallschwingungsabnahmestelle werden reduziert und damit Störgeräusche und eventuelle Fehlstellungen oder mechanische Überlastungen im Wandler vermieden. Ist die Schallschwingungsabnahmestelle vom Klangkörper derart gestaltet, daß die Nutzschallschwingungsrichtung im normalen Einsatzfall im wesentlichen parallel zur Erdoberfläche liegt, wie z. B. beim Einbau in den Steg eines Cellos, dann ist die Lagerung in Schwerkraftrichtung steif ausgelegt. Sie kann also die statische Lagerung übernehmen und die nachgiebige Richtung der schwingungsentkoppelnden Lagerung bleibt frei für die optimale Ankopplung der Wandler an die Schallschwingungsabnahmestelle des Klanginstrumentes. Als günstig erweist sich dabei, wenn die schwingungsentkoppelnde Lagerung eine Steifigkeit parallel zur Richtung der abzunehmenden Schallschwingung von höchstens der Hälfte der Steifigkeit senkrecht zu dieser Richtung aufweist.A Immobility and rigidity of the vibration-decoupling bearing in the directions transverse to the direction of the useful sound vibration The following advantages: The transverse movements between the converter and the Sound vibration tapping point are reduced and thus noise and possible incorrect positions or mechanical overloads in the converter are avoided. Is the sound vibration take-off point of the sound body like this designed that the Useful sound vibration direction in normal use essentially parallel to the earth's surface lies, such as B. when installed in the bridge of a cello, then the bearing is designed stiff in the direction of gravity. So you can take over the static storage and the flexible direction of the vibration-decoupling bearing remains free for the optimal coupling of the transducers to the sound vibration tapping point of the sound instrument. As cheap proves itself when the vibration-decoupling bearing a Stiffness parallel to the direction of the acoustic vibration to be reduced of at most half of rigidity perpendicular to this direction.
Die schwingungsentkoppelnde Lagerung sollte in Richtung der abzunehmenden Schallschwingung nachgiebig sein, also eine Vorzugsbewegungsrichtung in dieser Richtung haben. Diese Vorzugsrichtung sollte möglichst wenig, vorteilhafterweise zumindest weniger als 32° von der Schwingungsrichtung der abzunehmenden Schallschwingung abweichen.The vibration-decoupling bearing should be in the direction of to be removed Sound vibration must be compliant, i.e. a preferred direction of movement in that direction. This preferred direction should be as possible little, advantageously at least less than 32 ° from the Direction of vibration of the acoustic vibration to be removed deviate.
Die schwingungsentkoppelnde Lagerung kann eine Linearführung oder eine Kurvenführung umfassen. Vorzugsweise weist die schwingungsentkoppelnde Lagerung zumindest ein Gelenk auf.The vibration-isolating bearings can be a linear guide or include a curve. The vibration-decoupling bearing preferably has at least a joint on.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist die schwingungsentkoppelnde Lagerung als Parallelogrammführung mit mindestens zwei Gelenkarmen und vier Gelenken ausgeführt. An zwei gegenüberliegenden Seiten dieser Parallelogrammführung sind diejenigen Elemente befestigt, die gegeneinander beweglich sein sollen. Als einfache und kostengünstige Möglichkeit haben sich Festkörpergelenke, insbesondere Gummigelenke oder Biegegelenke erwiesen. Solche Festkörpergelenke können aus Metallen bestehen oder Metallbestandteile, duroplastische, thermoplastische oder elastomere Kunststoffe enthalten. Ebenso können entsprechende Gelenke aus Textilien, Faserwerkstoffen oder als Verbundwerkstoffe bzw. Kompounde der obengenannten Bestandteile ausgeführt sein. Festkörpergelenke besitzen insbesondere den Vorteil der absoluten inneren Spielfreiheit. Bei den anderen Gelenkbauformen kann dagegen das meist vorhandene Lagerspiel zu störenden Scheppergeräuschen, besonders bestimmten Resonanzfrequenzen, führen.at A particularly advantageous training is the vibration decoupling Storage as a parallelogram guide with at least two articulated arms and four joints. On two opposite Sides of this parallelogram guide fixed those elements that are movable against each other should. As simple and inexpensive possibility have solid-state joints, in particular Proven rubber joints or flex joints. Such solid-state joints can consist of metals or metal components, thermosetting, thermoplastic or contain elastomeric plastics. Corresponding joints can also be made Textiles, fiber materials or as composite materials or compounds of the above components. Solid joints in particular have the advantage of absolute freedom of play. With the other joint designs, on the other hand, what is usually available can Bearing play to be disruptive Schepper noises, especially certain resonance frequencies.
Um bei einer parallelogrammartigen Lagerung die Verwindungssteifigkeit ausreichend hoch zu gestalten, wird vorteilhafterweise der Abstand zwischen zwei äußeren Gelenkarmen mindestens halb so groß gewählt wie die Länge der Gelenkarme, also die Parallelogrammseiten parallel zur Richtung der abzunehmenden Schwingung mindestens halb mal so lang wie die Parallelogrammseiten senkrecht zur Richtung der abzunehmenden Schwingung gewählt. Aus dem gleichen Grund kann vorteilhafterweise die Breite der Gelenkarme mindestens halb so groß gewählt werden wie die Länge der Gelenkarme.Around in the case of a parallelogram-type bearing, the torsional stiffness To make it sufficiently high, the distance is advantageously between two outer articulated arms chosen at least half as large as the length the articulated arms, i.e. the parallelogram sides parallel to the direction of the vibration to be picked up at least half as long as that Parallelogram pages perpendicular to the direction of the vibration to be picked up selected. Out for the same reason, the width of the articulated arms can advantageously be chosen at least half as large like the length the articulated arms.
Um die Nachgiebigkeit der Gelenke in Richtung des abzunehmenden Nutzschalles ausreichend hoch zu gestalten und die trotz der schwingungsentkoppelnden Lagerung noch übertragenen Schwingungen in Richtung unhörbar tiefer Frequenzen zu verlagern, sind die Biegestellen in den Gelenken vorteilhafterweise höchstens 1/10 mal so dick wie die Länge der Gelenke.Around the flexibility of the joints in the direction of the sound to be removed sufficiently high and that despite the vibration decoupling Storage still transferred Vibrations towards inaudible To shift lower frequencies are the bending points in the joints advantageously at most 1/10 times the length of the joints.
Die Ankopplung der Wandlerbaueinheit an die Schallschwingungsabnahmestelle am Klanginstrument kann z. B. durch Anpressen geschehen. Dazu können entsprechende Anpreßvorrichtungen, z. B. Druckfedern vorgesehen sein. Diese Druckfedern können die Wandlerbaueinheit gegen einen im Vergleich zur Schallschwingungsabnahmestelle ruhenden Teil des Klanginstrumentes abstützen. Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind derartige Anpreßvorrichtungen, z. B. Druckfedern zwischen die Gelenkarme der parallelogrammartig ausgestalteten Führung der schwingungsentkoppelnden Lagerung eingefügt.The Coupling the transducer assembly to the sound vibration tapping point on the sound instrument z. B. done by pressing. You can do this accordingly pressing devices, z. B. compression springs may be provided. These compression springs can Transducer assembly against one in comparison to the sound vibration tapping point Support the resting part of the sound instrument. With a particularly advantageous Design are such pressing devices, for. B. compression springs between the articulated arms of the parallelogram-shaped guide of the vibration-decoupling storage inserted.
Die Anpreßvorrichtung kann Festkörperfedern, z. B. Druckfedern oder Gummifedern, aber auch Gasfedern oder Magnetabstoßungsfedern aufweisen. Bei entsprechender Anordnung am Klanginstrument kann die Anpreßvorrichtung auch die Gewichtskraft der Trägheitsmasse ausnutzen.The pressing device can solid-state springs, z. B. compression springs or rubber springs, but also gas springs or magnetic repulsion springs exhibit. With an appropriate arrangement on the sound instrument can the pressing device also the weight of the inertial mass exploit.
Der aktive Bewegungspol des Wandlers und die Schallschwingungsabnahmestelle des Klanginstrumentes können direkt miteinander verbunden werden. Besonders günstig für den Klang hat sich jedoch erwiesen, wenn sich zwischen dem aktiven Bewegungspol des Wandlers und der Schallschwingungsabnahmestelle ein Durchleitelement in Form eines Stößels zum Weiterleiten der Schallschwingungen befindet. Dieser Stößel kann entweder an der Schallschwingungsabnahmestelle und dem aktiven Bewegungspol des Wandlers befestigt sein oder nur an einem dieser Elemente und an dem anderen dieser Elemente nur angepreßt werden. Ebenso ist eine Ausführung möglich, bei der der Stößel an beiden Stellen nur angepreßt wird. Das Anpressen kann z. B. bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform mit Hilfe der Anpreßvorrichtung erfolgen.The active pole of movement of the transducer and the sound vibration tapping point of the sound instrument be directly connected to each other. However, it has proven particularly favorable for the sound if there is between the active pole of the transducer and the Acoustic vibration take-off point in the form of a plunger for Forward the sound vibrations. This pestle can either at the sound vibration tapping point and the active movement pole attached to the transducer or only to one of these elements and only be pressed on the other of these elements. An execution is also possible at that of the plunger in both places just pressed becomes. The pressing can, for. B. in the preferred described above embodiment with the help of the pressing device respectively.
Ein solches Durchleitelement übernimmt die Schallschwingungen der Schallschwingungsabnahmestelle zwangserregt und phasengleich und leitet sie als Longitudinalschwingungen auf den aktiven Bewegungspol des Wandlers weiter.On such pass-through element takes over the sound vibrations of the sound vibration tapping point are excited and in phase and conducts them as longitudinal vibrations the active pole of movement of the converter.
Besonders vorteilhaft hat sich ein Durchleitelement von geringer Masse und hoher Steifigkeit relativ zu seiner Masse erwiesen. So ergeben sich Resonanzfrequenzen, die weit oberhalb der zu übertragenden Schwingungen liegen, so daß der Stößel die Schwingungen linear und frei von Überlagerungen durch Eigenresonanzen hindurchleitet. Durch einen großen Durchmesser des Stößels im Verhältnis zu seiner Länge werden Biegeschwingungen als unerwünschte zusätzliche Schwingungsform gering gehalten.Especially A pass-through element of low mass and is advantageous proven high rigidity relative to its mass. So arise Resonance frequencies that are far above the vibrations to be transmitted, so that the Pestle the vibrations linear and free of overlaps Conducts natural resonances. Due to a large diameter of the plunger in the relationship to its length bending vibrations are low as an undesirable additional form of vibration held.
Als Material für einen solchen Stößel ist hartelastomeres Material vorteilhaft, insbesondere, wenn die Schallschwingungsabnahmestelle aus dem für Musikinstrumente typischen Material Holz besteht. Werden die Materialien der die Schallschwingungsabnahmestelle berührenden Stößelbereiche zu hart gewählt, kann es bei besonders hohen Schallamplituden und Schallschnellen dazu kommen, daß der Stößel und der aktive Wandlerpol aus Trägheitsgründen den Schwingungen nicht mehr folgen können und die Stößelspitze von der Schallabnahmestelle abhebt. In diesen Extremfällen käme es zu unerwünschten Klangverzerrungen oder zum Einarbeiten des Stößels in die Schallschwingungsabnahmestelle. Der Stößel übernimmt hier also die Aufgabe eines Filters und Dämpfers für übersteuerte Anteile des abgenommenen Nutzschalls und die Aufgabe eines Schutzes vor Abnutzung bzw. Änderungen der Größe und der Druckverteilung der Berührfläche zwischen Stößel und Schallschwingungsabnahmestelle. Diese Funktionen des Stößels garantieren die Eliminierung von Übersteuerungs-Verzerrungen noch vor der Umwandlung in elektrische Signale und zeitliche Konstanz der Klangeigenschaften.As Material for is such a pestle hard elastomeric material advantageous, especially when the sound vibration point from the for Musical instruments made of typical material wood. Will the materials the tappet areas touching the sound vibration take-off point may be selected too hard it with particularly high sound amplitudes and sound speeds come that the Pestle and the active converter pole due to inertia Can no longer follow vibrations and the plunger tip takes off from the sound collection point. In these extreme cases, it would happen undesirable Sound distortion or to incorporate the plunger into the sound vibration take-off point. The pestle takes over here is the task of a filter and damper for overdriven portions of the removed Useful noise and the task of protecting against wear or changes to the Size and the Pressure distribution of the contact surface between Pestle and Sonic vibration off point. These functions of the ram guarantee the elimination of clipping distortion yet before the conversion into electrical signals and temporal constancy the sound characteristics.
Damit die Eckfrequenz bzw. die Eckamplitude für das Ansprechen der Dämpfung im Bereich außerhalb der obersten zu übertragenden Frequenzen bzw. oberhalb der größten zu übertragenden Lautstärken zu liegen kommen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Summe der Massen auf der aktiven Wandlerseite (im wesentlichen die Masse des Stößels und die Masse der schwingenden Wandlerbestandteile) besonders klein zu wählen im Verhältnis zu der Summe der Massen auf der passiven Wandlerseite (im wesentlichen die Masse der Trägheitsmasse und Teile der Trägheitsmassenlagerung).In order to the corner frequency or the corner amplitude for the response of the damping in Area outside the top one to be transferred Frequencies or above the largest to be transmitted volumes to come to rest, the sum has proven to be advantageous the masses on the active converter side (essentially the mass of the pestle and the mass of the vibrating transducer components) is particularly small to choose in relation to the sum of the masses on the passive converter side (essentially the mass of the inertial mass and parts of the inertial mass storage).
Bei einem Stößel, der zumindest eine lose Verbindungsstelle entweder mit der Schallschwingungsabnahmestelle des Klanginstrumentes oder dem aktiven Bewegungspol des Wandlers aufweist, hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn diese Verbindungsstelle winkeltolerant ausgestaltet ist. Dies kann dadurch erreicht werden, daß diese lose Verbindungsstelle ein zylindrisches, balliges oder spitzes Element aufweist und somit nur mit einer begrenzten Fläche aufliegt. Mit einer solchen Anordnung erhält man eine gute zeitliche Konstanz der Klangergebnisse und gewinnt zu gleich ein Element zum klangneutralen Toleranzausgleich bei Toleranzbewegungen, die z. B. beim Stimmen eines Saiteninstrumentes oder sonstigen Form- oder Lageänderungen durch Stöße und Abnutzungserscheinungen auftreten. Das zylindrische, ballige oder spitze Element kann dabei entweder am Stößel selbst oder an der Schallschwingungsabnahmestelle ausgebildet sein.at a pestle that at least one loose connection point either with the sound vibration take-off point of the sound instrument or the active pole of movement of the transducer has proven to be advantageous if this connection point is designed to be angle-tolerant. This can be achieved that these loose connection point a cylindrical, spherical or pointed element has and thus rests only with a limited area. With one You get an arrangement a good temporal constancy of the sound results and wins an element for sound-neutral tolerance compensation for tolerance movements that z. B. when tuning a string instrument or other changes in shape or position through bumps and signs of wear occur. The cylindrical, spherical or pointed element can either on the plunger itself or be trained at the sound vibration tapping point.
Für den Klang erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Anpreßkraft des Stößels an der losen Verbindungsstelle kleiner ist als das Achtfache der Gewichtskraft, die der Trägheitsmasse und dem Wandler entspricht. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die lose Verbindungsstelle eine relative Gleitreibungszahl von weniger als 0,3 aufweist.For the sound, it proves to be advantageous if the contact pressure of the plunger at the loose connection point is less than eight times the weight, which corresponds to the inertial mass and the transducer. It is also advantageous if the loose Connection point has a relative sliding friction number of less than 0.3.
Als Wandler können z. B. Elemente eingesetzt werden, die Abstandsänderungen unter Ausnutzung optischer Verfahren und Effekte erfassen, oder Wandler, die eine abstandsabhängige elektrische Kapazitätsänderung erfassen. Ebenso sind Wandler möglich, die elektrische, magnetische und elektromagnetische Feldänderungen oder damit zusammenhängende Effekte erfassen. Besonders vorteilhaft aufgrund der einfachen Handhabung und robusten, kompakten Bauweise sind piezoelektrische Elemente, insbesondere eine Membran mit einer piezoelektrischen keramischen Beschichtung.As Converters can z. B. elements are used, the distance changes taking advantage of optical processes and effects, or transducers, the one distance-dependent electrical capacity change to capture. Converters are also possible the electrical, magnetic and electromagnetic field changes or related Capture effects. Particularly advantageous due to the simple handling and robust, compact design are piezoelectric elements, in particular a membrane with a piezoelectric ceramic Coating.
Das erfindungsgemäße Schallschwingungsabnahmesystem ist im Gegensatz zu den marktüblichen Wandlersystemen auch mit Wandlern ohne Materialverbund zwischen aktivem und passivem Bewegungspol einsetzbar. Ein Beispiel für einen solchen materialverbundfreien Wandler wäre etwa ein kapazitiver Wandler, bei dem die Schallschwingungsabnahmefläche metallisiert ist und in geringem Abstand parallel zu dieser Fläche eine in zwei metallisierte Polhälften geteilte Gegenfläche angeordnet ist, welche auf der passiven Seite des Wandlers aufgebracht ist. Bei schwingungsinduzierten Abstandsänderungen ändert sich die Kapazität der Anordnung. Diese Kapazitätsänderung läßt sich über geeignete elektronische Beschattungen wie bei den Kondensatormikrofonen in elektrische Spannungsschwankungen umwandeln.The Sound vibration reduction system according to the invention is in contrast to the usual ones Transducer systems also with transducers without material composite between active and passive movement pole can be used. An example of one such a composite material-free converter would be a capacitive converter, in which the sound vibration absorption surface is metallized and in a short distance parallel to this surface one in two metallized pole halves divided counter surface is arranged, which is applied to the passive side of the transducer is. The capacity of the arrangement changes in the case of vibration-induced distance changes. This change in capacity can be made using suitable electronic shading like the condenser microphones in convert electrical voltage fluctuations.
Ein erfindungsgemäßes Klanginstrument weist ein erfindungsgemäßes Schallschwingungsabnahmesystem auf, das an zumindest einer Schallschwingungsabnahmestelle die Schallschwingungen abgreift, die bei Betrieb des Klanginstrumentes in Schwingungen versetzt werden. Dabei kann vorteilhafterweise die Schallschwingungsabnahmestelle einen Schwingarm umfassen, dessen eines Ende eine Schwingfläche aufweist, die mit dem Wandler des erfindungsgemäßen Schallschwingungsabnahmesystems verbunden wird, wobei der Schwingarm eine längliche Form aufweist. Dieser Arm überträgt die abzugreifenden Nutzschallschwingungen und ist vorteilhafterweise derart ausgestaltet, daß zumindest 2/3 der Armlänge frei von Spannungszuständen sind, die auf andere mechanische Funktionen des Klanginstrumentes zurückzuführen sind, z. B. Verbiegungen des Steges bei dem Stimmvorgang eines Saiteninstrumentes.On Sound instrument according to the invention has an inventive sound vibration acceptance system that picks up the sound vibrations at at least one sound vibration take-off point, which are set in vibration during operation of the sound instrument. In this case, the sound vibration takeoff point can advantageously be used comprise a swing arm, one end of which has a swing surface, with the transducer of the acoustic vibration reduction system according to the invention is connected, wherein the swing arm has an elongated shape. This Arm transfers the ones to be tapped Useful sound vibrations and is advantageously designed such that at least 2/3 the arm length free of tension are based on other mechanical functions of the sound instrument are attributable z. B. bending of the bridge during the tuning process of a stringed instrument.
Zum Beispiel kann das erfindungsgemäße Schallschwingungsabnahmesystem den Steg eines Saiteninstrumentes oder Teile davon ersetzen. Ebenso können der Sattel, der Saitenhalter eines Saiteninstrumentes oder Teile davon durch das erfindungsgemäße Schallschwingungsabnahmesystem ersetzt werden.To the For example, the sound vibration reduction system according to the invention replace the bridge of a string instrument or parts of it. As well can the saddle, the tailpiece of a string instrument or parts thereof by the sound vibration reduction system according to the invention be replaced.
Bei anderen Ausführungen des erfindungsgemäßen Klanginstrumentes koppelt das erfindungsgemäße Schallschwingungsabnahmesystem an den Klangboden oder an einen anderen körperschallführenden Bestandteil des Klanginstrumentes an, z. B. den Sattel, den Baßbalken oder den Stimmstock eines Saiteninstrumentes. Ebenso kann das erfindungsgemäße Schallschwingungsabnahmesystem an eine Saite direkt ankoppeln.at other versions of the sound instrument according to the invention couples the sound vibration reduction system according to the invention to the sound floor or to another structure-borne component of the sound instrument on, e.g. B. the saddle, the bass bar or the reed block of a stringed instrument. The sound vibration reduction system according to the invention can also be used connect a string directly.
Das erfindungsgemäße Klanginstrument kann ein normales Instrument sein, an dem mit Hilfe des erfindungsgemäßen Schallschwingungsabnahmesystemes die Schallschwingungen abgegriffen werden und in elektrische Signale umgewandelt werden.The sound instrument according to the invention can be a normal instrument on which with the help of the sound vibration removal system according to the invention the sound vibrations are tapped and converted into electrical signals being transformed.
Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Klanginstrumentes ist ein Instrument, das im hörbaren Bereich nur leisen oder gar keinen direkten Schall erzeugt. Solche semi-akustischen Instrumente werden z. B. durch Saiteninstrumente ohne oder mit kleinem Klangkörper gebildet. Die Schallschwingungen werden mit Hilfe des erfindungsgemäßen Schallschwingungsabnahmesystemes abgenommen, in elektrische Signale umgewandelt, elektronisch weiterverarbeitet und direkt oder nach Verstärkung über Lautsprecher ausgegeben.A preferred development of the sound instrument according to the invention is a Instrument that is audible Area produces only quiet or no direct sound at all. Such semi-acoustic instruments are used e.g. B. by stringed instruments without or with a small sound box educated. The sound vibrations are generated with the aid of the sound vibration reduction system according to the invention removed, converted into electrical signals, electronically processed and directly or after amplification via loudspeakers output.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Abnehmen von Schallschwingungen von einem Klanginstrument werden die Schallschwingungen von zumindest einem mechanisch-elektrischen Wandler aufgenommen und in elektrische Signale umgewandelt, wobei der aktive Bewegungspol des zumindest einen Wandlers entweder direkt oder über ein Durchleitelement mit einer Schallschwingungsabnahmestelle eines Klanginstrumentes in Kontakt ist und der passive Bewegungspol mit zumindest einem Trägheitsmassenelement verbunden wird, das in Richtung der abzunehmenden Schallschwingung schwingungsentkoppelnd und von einer ggf. vorhandenen Verbindung über den Wandler unabhängig gelagert ist.at an inventive method for Taking off sound vibrations from a sound instrument the sound vibrations of at least one mechanical-electrical converter recorded and converted into electrical signals, the active Pole of movement of the at least one converter either directly or via a Pass-through element with a sound vibration take-off point Sound instrument is in contact and the passive pole of movement with at least one inertial mass element is connected, the vibration decoupling in the direction of the acoustic vibration to be removed and stored independently of any existing connection via the converter is.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen im folgenden im Detail unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:The Invention is based on exemplary embodiments in the following in detail with reference to the accompanying figures explained. It shows:
Das
gesamte Schallschwingungsabnahmesystem ist mit
Am
Mittelteil des Unterbaus
Diese
Parallelogrammführungen
sind in
Wiederum
mit Bezug zu den
Am
in
Die
Trägheitsmassenelemente
Mittig
auf der piezoelektrischen Membran
Die
der Schallschwingungsabnahmefläche zugewandte
Stirnfläche
des Stößels
Zur
Weiterleitung der Nutzschallschwingungen vom Oberbau
In
dem Oberbau
Beim
Spielen auf einem solchen erfindungsgemäßen Violoncello werden die
Schallschwingungen wie folgt abgenommen. Streichen, Zupfen oder Anschlagen
der Saiten
In
Die
Schwingungen werden in Richtung
Bei
einer anderen Ausführungsform
sind die Druckfedern
Die beschriebenen Ausführungsformen können als Ersatz des Steges eines Saiteninstrumentes eingesetzt werden. Erfindungsgemäße Schallschwingungsabnahmesysteme können aber auch als separate Baugruppe ausgeführt und an vorhandene Sättel, Stege oder andere Schwingflächen des Instrumentes angekoppelt werden.The described embodiments can can be used as a replacement for the bridge of a stringed instrument. Sound vibration reduction systems according to the invention can but also designed as a separate assembly and to existing saddles, bars or other vibrating surfaces of the instrument can be coupled.
In
Wie
auch die Bezugsziffer
Aufgrund
der großen
Variabilität
des erfindungsgemäßen Schallschwingungsabnahmesystemes
ist es möglich,
auf die unterschiedlichen Spielhaltungen unterschiedlicher Instrumente
Rücksicht zu
nehmen. Wird z. B. ein Cello vertikal auf seinen Stachel gestellt
und so gespielt werden, so ist das in
Das erfindungsgemäße Schallschwingungsabnahmesystem kann zum Abnehmen von Schallschwingungen an originalen akustischen Instrumenten, oder aber semiakustischen Instrumenten, die keinen lauten direkten Schall abgeben, eingesetzt werden. Aufgrund des statisch stabilen, aber im Bereich der schallführenden Bestandteile dämpfungsarmen Aufbaus und wegen der relativ zu den bekannten Tonabnehmersystemen sehr hohen Amplituden an den Wandlern ergeben sich deutlich höhere elektrische Ausgangspegel. Das konstruktionsbedingt hohe Nutzschall-Schwingungssignal macht bei Verwendung generatorischer Wandlertypen wie dem beschriebenen piezoelektrischen Membranwandler die Vorverstärkung des elektrischen Ausgangssignals überflüssig und vermeidet die damit verbundenen negativen Effekte. Kosten für Vorverstärker und erforderliche Versorgung mit Hilfsenergie entfallen. Die mit dem erfindungsgemäßen Schallschwingungsabnahmesystem ausgestatteten Musikinstrumente können ggf. direkt an die üblichen Line-In-Buchsen kostengünstiger Aufnahmegeräte und Verstärker angeschlossen werden.The sound vibration pickup system according to the invention can be used to pick up sound vibrations on original acoustic instruments, or else semi-acoustic instruments that do not emit loud direct sound. Because of the structurally stable but low-damping structure in the area of the sound-conducting components and because of the very high amplitudes at the transducers relative to the known pickup systems, significantly higher electrical output levels result. The design-related high useful sound vibration signal makes the preamplification of the electrical output signal superfluous when using regenerative transducer types such as the described piezoelectric diaphragm transducer and avoids the associated ne negative effects. There are no costs for preamplifiers and the necessary supply of auxiliary energy. The musical instruments equipped with the sound vibration reduction system according to the invention can optionally be connected directly to the usual line-in sockets of inexpensive recording devices and amplifiers.
Zum hohen elektrischen Ausgangssignal tragen wesentlich die hohe Masse am passiven Bewegungspol des Wandlers und die effektive Entkopplung dieser Massen durch Biegegelenklagerungen bei.To the high electrical output signal essentially carry the high mass at the passive movement pole of the converter and the effective decoupling of these masses through flexible joint bearings.
Durch die Ausgestaltung mit einem Stößel besteht die Möglichkeit, Körperschallschwingungen sowohl an großflächigen als auch an kleinflächigen Stellen oder an spitzen Erhebungen sowie an konvexen oder konkaven Stellen des Klangkörpers abnehmen zu können. Durch die andrückende Feder ist die Zuverlässigkeit der Kontaktstelle zwischen dem Wandler und der Schallschwingungsabnahmestelle gesichert.By the design with a plunger the possibility, Structure-borne noise both on large areas as even in small areas or at pointed elevations as well as at convex or concave places of the sound body to be able to lose weight. By the pressing Reliability is the key the point of contact between the transducer and the sound vibration tapping point.
Die Trägheitsmasse ist über schwingungsentkoppelnde Lagerungen an der relativ zur Schallabnahmestelle global ruhenden Bezugsumgebung gelagert. Der Befestigungsort dieser Lagerungen kann wahlweise in unmittelbarer Nähe der Schallabnahmestelle, aber auch an weiter entfernten Stellen des Klangkörpers gewählt werden oder sogar an Stellen erfolgen, welche keine Bestandteile des Klanginstruments darstellen.The inertial mass is over vibration decoupling bearings at the relative to the sound absorption point globally dormant reference environment. The place of attachment of this Storage can optionally be in the immediate vicinity of the sound collection point, but can also be selected at more distant parts of the sound body or even in places that are not part of the sound instrument represent.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3539700A (en) * | 1968-10-10 | 1970-11-10 | Alfred Johnson | Stringed musical instrument bridge with dual pickups |
US4785704A (en) * | 1986-06-19 | 1988-11-22 | Fishman Lawrence R | Musical instrument transducer |
EP0609553B1 (en) * | 1993-01-25 | 1998-03-04 | Stephan Schertler | Pick-up for musical instruments with resonant body |
EP1258863A2 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-20 | Yamaha Corporation | Pickup unit incorporated in stringed instrument |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2978945A (en) * | 1959-09-08 | 1961-04-11 | Dopera Rudolph | Magnetic pick ups |
US4211139A (en) * | 1977-04-20 | 1980-07-08 | Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha | Pickup mechanism |
US4867027A (en) * | 1987-08-11 | 1989-09-19 | Richard Barbera | Resonant pick-up system |
-
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-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3539700A (en) * | 1968-10-10 | 1970-11-10 | Alfred Johnson | Stringed musical instrument bridge with dual pickups |
US4785704A (en) * | 1986-06-19 | 1988-11-22 | Fishman Lawrence R | Musical instrument transducer |
EP0609553B1 (en) * | 1993-01-25 | 1998-03-04 | Stephan Schertler | Pick-up for musical instruments with resonant body |
EP1258863A2 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-20 | Yamaha Corporation | Pickup unit incorporated in stringed instrument |
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