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Hintergrund
der Erfindung
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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf Saiteninstrumente, wie beispielsweise
Gitarren, und insbesondere auf piezoelektrische Wandler, die in Brücken vorgesehen
sind, um elektrische Signale auf die Detektion von Schwingungen
von Saiten hin zu erzeugen.
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In
letzter Zeit werden auf dem Gebiet der elektronischen Musikinstrumente
sogenannte Musikinstrumente mit "Schallstummschaltung" auf dem Markt weit
verbreitet, weil sie es den Anwendern (oder Spielern) gestatten,
Musikinstrumente in beschränkten
Umgebungen zu spielen oder auf diesen zu üben, die nicht die Erzeugung
von Musiktönen
mit hohen Lautstärken
gestatten.
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9 zeigt ein Beispiel des
Aufbaus einer Gitarre mit einer Klangstummschaltungsfunktion (einfach
als Stummschaltungsgitarre bezeichnet). D.h., eine Stummschaltungsgitarre 100 ist
aufgebaut aus Nylon-Saiten 110, einer Brücke 120 zur
Unterstützung
der Nylon-Saiten 110, aus einem Mittelkörper 130, um die Brücke 120 zu
tragen, und aus einem Paar von Rahmen 140, die Teile des
gesamten Körpers
bilden, und die links und rechts des Mittelkörpers 130 angeordnet
sind. Die Stummschaltungsgitarre 100, die in 9 gezeigt ist, weist keinen
Resonanzkörper
auf, der normalerweise für
eine akustische Gitarre im üblichen
Gebrauch vorgesehen ist. Aus diesem Grund erzeugt die Stummschaltungsgitarre 100,
auch wenn der Anwender (oder Spieler) an den Nylon-Saiten 110 zupft,
Musiktöne
mit sehr kleinen Lautstärken
im Vergleich zu den normalen Lautstärken, die beim Spiel einer
akustischen Gitarre im üblichen
Gebrauch erzeugt werden. Zusätzlich
weist die Stummschaltungsgitarre 100 einen piezoelektrischen
Wandler auf, der innerhalb der Brücke 120 angeordnet
ist, um elektrische Signale auf die Detektion von Schwingungen der
Nylon-Saiten 110 hin
zu erzeugen. Weiterhin weist die Stummschaltungsgitarre 100 eine
elektrische Schaltung auf, die innerhalb des mittleren Körpers 130 angeordnet
ist, um elektrische Signale zu verstärken, die aus dem piezoelektrischen Wandler
ausgegeben werden, so daß verstärkte elektrische
Signale zu einem Kopfhöreranschluß (oder
einer Kopfhörerbuchse,
nicht gezeigt) geliefert werden. Auch wenn somit die Stummschaltungsgitarre 100 tatsächlich Musiktöne mit sehr
kleinen Lautstärken
in der Umgebung erzeugt, kann der Anwender der Stummschaltungsgitarre 100 einen
Kopfhörer 150 verwenden,
um Musiktöne
mit einer hörbaren Präsenz, wie
bei einem Live-Spiel zu hören,
die der Anwender erfahren könnte,
wenn er tatsächlich
auf einer akustischen Gitarre spielen würde.
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10 ist eine Querschnittsansicht,
die entlang der Linie A-A der 9 in
der Nähe
der Brücke 120 der
Stummschaltungsgitarre 100 aufgenommen wurde. 11 ist eine explosionsartig
auseinandergenommene Perspektivansicht, die Teile der Brücke 120 zeigt,
die voneinander in der Darstellung isoliert sind.
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Wie
in den 10 und 11 gezeigt, wird die Brücke 120 gebildet
durch ein Tragglied 111, um die Saiten 110 zu
tragen, durch eine Brückenbasis 112 mit
einem langgestreckten hohlen Teil 112a zur Befestigung
des Traggliedes 111 darin, und aus einem piezoelektrischen
Wandler 113, der zwischen dem Tragglied 111 und
der Brückenbasis 112 angeordnet ist.
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Der
piezoelektrische Wandler 113 ist aus einer dünnen langgestreckten
rechteckigen Form gebildet, die im wesentlichen zu der unteren Seite
des langgestreckten hohlen Teils 112a der Brückenbasis 112 paßt. Die
Gründe,
warum der piezoelektrische Wandler 113 im großen und
ganzen zu einer langgestreckten rechteckigen Form geformt ist, ist,
daß er
in einzigartiger Weise Schwingungen der Saiten 110 detektiert.
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12 zeigt einen Aufbau des
piezoelektrischen Wandlers 113 im Querschnitt, der durch
verschiedene Schichtn aufgebaut wird, die zwischen einer Oberseite
(gegenüberliegend
zum Tragglied 111) und einer Unterseite (gegenüberliegend
zum Unterteil des langgestreckten hohlen Teils 112a der
Brückenbasis 112)
angeordnet sind. D.h., der piezoelektrische Wandler 113 wird
gebildet durch einen piezoelektrischen Polymer-Film 113a,
der aus Polyvinyldenfluorid (PVDF) besteht, weiter durch ein Paar
von Elektroden 113b, die jeweils an der Oberseite und an der
Unterseite des piezoelektrischen Polymerfilms 113a anhaften,
und durch ein Paar von Isolierungsflächenelementen 113c,
die aus Vinylchlorid und ähnlichem
bestehen, wobei dies alles vollständig mit einer leitenden Abschirmung
(oder einer Abschirmungsschicht) 113d bedeckt ist. Die
Isolierungsflächenelemente 113c sind
angeordnet, um die Elektroden 113b gegenüber der
leitenden Abschirmung 113d zu isolieren. Hier besteht die
leitende Abschirmung 113d aus einem vorgeschriebenen Material,
wie beispielsweise aus Aluminium und Kupfer, wobei die Details davon
beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
JP 7-160265 A (insbesondere auf Seite 3 und in 2) offenbart werden.
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Wie
oben beschrieben, ist es nötig,
den piezoelektrischen Polymerfilm 113a und seine damit
in Beziehung stehenden Schichtn mit der leitenden Abschirmung 113d abzudecken,
weil der piezoelektrische Polymerfilm 113a, der aus PVDF
und ähnlichem besteht,
normalerweise eine hohe Impedanz hat und leicht äußeres Rauschen bzw. äußere Geräusche aufnehmen
kann, wie beispielsweise ein Summgeräusch (oder ein Singgeräusch). D.h.,
um den Einfluß des äußeren Geräusches zu
reduzieren, ist der piezoelektrische Polymerfilm 113a mit
der leitenden Abschirmung 113d bedeckt.
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Der
wichtigste Punkt, den der Anwender (oder Spieler) als einen wichtigen
Faktor beim Spielen der Stummschaltungsgitarre berücksichtigen muß, ist die
Tonfärbung
der Stummschaltungsgitarre 100, die über den Kopfhörer 150 und ähnliches
zu hören
ist. Es ist ein gegenwärtiges
Problem, daß die Tonfärbung der
Stummschaltungsgitarre 100 stark durch den piezoelektrischen
Wandler 113 beeinflußt werden
kann. Der Hersteller, der die Stummschaltungsgitarre 100 herstellt,
kann eine Tonfärbung
mit hoher Qualität
durch Einbau eines piezoelektrischen Hochleistungswandlers, der
eine erwünschte
Charakteristik hat, in der Stummschaltungsgitarre 100 tatsächlich herstellen.
Jedoch ist ein solcher piezoelektrischer Wandler sehr teuer und
verringert die Produktivität.
Aus diesem Grund muß der
Hersteller der Stummschaltungsgitarre 100 einen relativ
kostengünstigen
piezoelektrischen Wandler verwenden, der mit relativ hoher Produktivität hergestellt
werden kann, wodurch er wichtige Faktoren wie beispielsweise die
Tonfärbung
der Stummschaltungsgitarre 100 opfert.
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Es
ist ein Ziel der Erfindung, einen piezoelektrischen Wandler vorzusehen,
der an eine Brücke
eines Saiteninstrumentes angepaßt
ist, wobei der piezoelektrische Wandler bezüglich seiner Charakteristiken
verbessert ist, obwohl er mit einer relativ hohen Produktivität bzw. Produktionsausbeute
und mit relativ niedrigen Kosten hergestellt wird.
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Ein
piezoelektrischer Wandler dieser Erfindung weist ein piezoelektrisches
Element auf, welches eine langgestreckte rechteckige Form hat, weiter
ein Paar von Elektroden, die jeweils an den oberen und unteren Seiten
des piezoelektrischen Elementes angebracht ist, und Isolierungsflächenelemente
zur Isolierung der Elektroden, wobei alle davon mit einer leitenden
Abschirmung abgedeckt sind (beispielsweise mit einem piezoelektrischen
Polymerfilm), wobei eine dünne
Metallplatte an mindestens dem Äußeren der
Oberseite der leitenden Abschirmung anhaftet und aus einem vorgeschriebenen Metall
besteht, welches unter Kupfer, Gold und Platin ausgewählt wird,
oder welches eine vorgeschriebene Legierung ist, die hauptsächlich aus
Kupfer oder Gold oder Platin besteht. Hierbei haftet die dünne Metallplatte
an der leitenden Abschirmung durch Anwendung eines nicht gehärteten Klebemittels
mit einer Beschichtungsdicke von 10 μm (Mikrometer) oder weniger.
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Beim
Obigen ist es möglich,
den piezoelektrischen Wandler derart zu modifizieren, daß eine dünne Metallplatte
bestehend aus Kupfer an dem Äußeren der
Oberseite des leitenden Schildes anhaftet, und daß eine sekundäre dünne Metallplatte,
die aus Gold oder Platin besteht, am Äußeren der Unterseite der leitenden
Abschirmung haftet.
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Zusätzlich weist
die Brücke
eines Saiteninstrumentes ein Tragglied auf, um Saiten zu tragen,
und eine Brückenbasis
mit einem langgestreckten hohlen Teil, um vertikal das Tragglied über den
piezoelektrischen Wandler zu tragen.
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Daher
kann ein Saiteninstrument, wie beispielsweise eine Stummschaltungsgitarre
unter Verwendung des zuvor erwähnten
piezoelektrischen Wandlers aufgebaut werden, der an die zuvor erwähnte Brücke angepaßt ist,
wobei der piezoelektrische Wandler elektrische Signale auf eine
Detektion von Schwingungen der Saiten hin erzeugt, um zu der Erzeugung
von Musiktönen
beizutragen, die bezüglich
der Klangqualität
insbesondere in einem höheren Frequenzbereich
verbessert sind.
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Diese
und andere Ziele, Aspekte und Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden genauer mit Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen
beschrieben, in denen die Figuren folgendes darstellen:
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1 eine
Querschnittsansicht, die schematisch den Aufbau eines piezoelektrischen
Wandlers zeigt, der für
eine Brücke
einer Stummschaltungsgitarre gemäß eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung angepaßt
ist;
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2 eine
Kurvendarstellung, die Meßergebnisse
bezüglich
der Schalldruckpegel zeigt, und zwar in einem Frequenzbereich zwischen
5 kHz und 15 kHz mit Bezug auf eine Stummschaltungsgitarre, die
mit einem piezoelektrischen Wandler mit einer dünnen Metallplatte ausgerüstet ist,
die am Äußeren der
Oberseite einer leitenden Abschirmung anhaftet;
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3 eine
Kurvendarstellung, die Meßergebnisse
bezüglich
der Schalldruckpegel in einem Frequenzbereich zwischen 5 kHz und
15 kHz mit Bezug auf eine Stummschaltungsgitarre zeigt, die mit einem
piezoelektrischen Wandler ausgerüstet
ist, der nicht eine dünne
Metallplatte hat;
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4 eine
Kurvendarstellung, die einen Anstiegsteil der Schalldruckwellenform
zeigt, die aus einer Messung einer Stummschaltungsgitarre resultiert,
die mit einem piezoelektrischen Wandler ausgerüstet ist, in dem eine dünne Metallplatte
an einer leitenden Abschirmung anhaftet, und zwar durch Anwendung
eines vorgeschriebenen Klebemittels mit einer relativ kleinen Beschichtungsdicke;
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5 eine
Kurvendarstellung, die einen Anstiegsteil einer Schalldruckwellenform
zeigt, die aus einer Messung bei einer Stummschaltungsgitarre resultiert,
die mit einem piezoelektrischen Wandler ausgerüstet ist, bei dem eine dünne Metallplatte
an einer leitenden Abschirmung durch Anwendung eines vorgeschriebenen
Klebemittels mit einer relativ großen Beschichtungsdicke anhaftet;
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6 eine
Querschnittsansicht, die diagrammartig den Aufbau eines piezoelektrischen Wandlers
eines modifizierten Beispiels im Querschnitt zeigt;
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7 eine
Querschnittsansicht, die diagrammartig den Aufbau eines piezoelektrischen Wandlers
eines modifizierten Beispiels im Querschnitt zeigt;
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8 eine
Querschnittsansicht, die diagrammartig den Aufbau eines piezoelektrischen Wandlers
eines modifizierten Beispiels im Querschnitt zeigt;
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9 eine
perspektivartige Ansicht, die die äußere Erscheinung einer herkömmlichen
bekannten Stummschaltungsgitarre zeigt;
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10 eine
Querschnittsansicht, die entlang der Linie A-A in 9 in
der Nähe
einer Brücke
der Stummschaltungsgitarre aufgenommen ist;
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11 eine
explosionsartig auseinandergezogene Perspektivansicht, die Teile
der Brücke
zeigt, die einen piezoelektrischen Wandler aufweist; und
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12 einen
diagrammartigen Aufbau des piezoelektrischen Wandlers im Querschnitt.
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Beschreibung
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Die
Erfindung wird weiter beispielhaft mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 veranschaulicht
diagrammartig einen Aufbau eines piezoelektrischen Wandlers 213 im Querschnitt,
der in einer Stummschaltungsgitarre gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung eingebaut ist, und 1 kann mit 12 verglichen
werden, die diagrammartig den Aufbau eines piezoelektrischen Wandlers 113 im
Querschnitt zeigt, der in herkömmlicher
Weise an die Brücke 120 der
Stummschaltungsgitarre 100 angepaßt ist, die in 9 gezeigt
ist. Hierbei ist das vorliegende Ausführungsbeispiel für eine Stummschaltungsgitarre
ausgelegt, die im Grunde genommen identisch mit der zuvor erwähnten Stummschaltungsgitarre 100 ist, außer daß die Nylon-Saiten 110 durch
(nicht gezeigte) Stahl-Saiten ersetzt wurden, und die Stummschaltungsgitarre
hat eine Brücke,
die im Grunde genommen iden tisch mit der zuvor erwähnten Brücke 120 ist,
die in 10 gezeigt ist; hierbei wird
eine detaillierte Beschreibung und Veranschaulichung davon weggelassen.
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In ähnlicher
Weise wie der zuvor erwähnte piezoelektrische
Wandler 113 ist der piezoelektrische Wandler 213 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels durch
einen piezoelektrischen Polymer-Film 113a, durch ein Paar
Elektroden 113b, ein Paar von Isolationsflächenelementen 113c,
die angeordnet sind, um die Elektroden 113b abzudecken,
und eine leitende Abschirmung 113d aufgebaut, die angeordnet
ist, um die Isolationsflächenelemente 113c zu
bedecken. Das vorliegende Ausführungsbeispiel
wird dadurch gekennzeichnet, daß eine
dünne Metallplatte 213e, deren
Dicke ungefähr
auf 40 μm
eingestellt ist, an dem Äußeren der
Oberseite der leitenden Abschirmung 113d angeklebt (oder
damit verbunden) ist. Die dünne
Metallplatte 213e besteht aus einem vorgeschriebenen Metall,
welches aus der Gruppe von Kupfer, Gold und Platin ausgewählt wurde,
oder aus einer vorgeschriebenen Legierung, die hauptsächlich aus
einem dieser Metalle zusammengesetzt ist. Zusätzlich wird die dünne Metallplatte 213e an
der leitenden Abschirmung 113d durch Anwendung eines vorgeschriebenen
Klebemittels (oder eines vorgeschriebenen Verbindungsmittels) angeklebt.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel
ist unter der Annahme ausgelegt, daß die Dicke des Isolationsflächenelementes 113c beispielsweise
von 0,1 mm bis 0,3 mm reichen kann. Es ist natürlich vorzuziehen, daß die Dicke
des Isolationsflächenelementes 113c verringert
wird, so daß diese
so klein wie möglich
ist.
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Das
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
verwendete Klebemittel hat eine nicht härtende Charakteristik, so daß es nach
dem Klebevorgang nicht gehärtet
wird. Daher weicht das Klebemittel, welches beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
verwendet wird, von dem Klebemittel ab, welches nach dem Klebevorgang
härtet.
Der Grund, warum das vorgeschriebene Klebemittel verwendet wird,
um die dünne
Metallplatte 213e an der leitenden Abschirmung 113d anzukleben,
ist, daß die Übertragung
der Schwingungen der Saiten über
das Tragglied 111 nicht notwendigerweise blockiert wird.
Als das vorgeschriebene Klebemittel, welches zur Anhaftung zwischen
der dünnen
Metallplatte 213e und der leitenden Abschirmung 113d verwendet
wird, ist es möglich,
ein Acryl-Mittel zu verwenden, ein Polyester-Mittel oder beispielsweise
ein Silicon-Mittel. Zusätzlich muß die Beschichtungsdicke
des vorgeschriebenen Klebemittels verringert werden, so daß sie so
klein wie möglich
ist, und daß es
vorzuziehen ist, daß die Beschichtungsdicke
auf 10 μm
oder weniger eingestellt wird. Übrigens
kann ein ähnliches
Klebemittel zur Anhaftung zwischen der Elektrode 113b und
dem Isolationsflächenelement 113c und
zur Anhaftung zwischen dem Isolationsflächenelement 113c und der
leitenden Abschirmung 113d verwendet werden, und es ist
vorzuziehen, daß die
Beschichtungsdicke dafür
auf 10 μm
oder weniger eingestellt wird.
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Als
nächstes
werden experimentelle Ergebnisse bezüglich des oben beschriebenen
piezoelektrischen Wandlers 213 beschrieben, während die
Einflüsse
des Vorsehens der dünnen
Metallplatte 213e besprochen werden, die auf die Tonfärbung der Stummschaltungsgitarre
ausgeübt
werden, und die Einflüsse
der Beschichtungsdicke des vorgeschriebenen Klebemittels, die auf
die Tonfärbung
der Stummschaltungsgitarre ausgeübt
werden.
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(a) Einflüsse der
dünnen
Metallplatte 213e, die auf die Tonfärbung der Stummschaltungsgitarre
ausgeübt
werden
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2 und 3 zeigen
Meßergebnisse
bezüglich
der Schalldruckpegel, die in einem vorgeschriebenen Frequenzbereich
zwischen 5 kHz und 15 kHz gemessen werden, wenn man eine offene Saite
einer Stummschaltungsgitarre zupft. Insbesondere zeigt 2 die
Meßergebnisse,
die bei der Messung einer Stummschaltungsgitarre mit einem piezoelektrischen
Wandler erhalten wurden, bei dem die zuvor erwähnte dünne Metallplatte 213e am Äußeren der
Oberseite der leitenden Abschirmung 113d anhaftet; und 3 zeigt
die Meßergebnisse,
die bei einer Messung einer Stummschaltungsgitarre erhalten wurden,
die einen piezoelektrischen Wandler besitzt, bei dem die dünne Metallplatte 213e nicht
am Äußeren der
Oberseite der leitenden Abschirmung 113d anhaftet. Die
zuvor erwähnten
Messungen werden unter Verwendung der Stummschaltungsgitarre ausgeführt, bei
der Stahl-Saiten unter Spannung über den
Hals (oder die Fingerplatte) gespannt sind, und wobei eine Zupfbewegung
an einer ersten Saite ausgeführt
wird (nämlich
eine der offenen Saiten, die normalerweise in der Nähe eines
Spielers (oder Gitarristen) angeordnet ist. Zusätzlich besteht die dünne Metallplatte 213e für die Experimente
aus Kupfer.
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3 zeigt,
daß wenn
die dünne
Metallplatte 213e nicht am Äußeren der Oberseite der leitenden Abschirmung 113d haftet,
die Schalldruckpegel stark fluktuieren (oder variieren), und zwar
gemäß einer gewissen
Wellenform, insbesondere in einem höheren Frequenzbereich zwischen
9 kHz und 15 kHz. Im Gegensatz dazu zeigt 2, daß wenn die
dünne Metallplatte 213e am Äußeren der
Oberseite der leitenden Abschirmung 113d anhaftet, die
Schalldruckpegel im wesentlichen in einem höheren Frequenzbereich zwischen
9 kHz und 15 kHz konstant gehalten werden. Zusammenfassend kann
gesagt werden, daß durch
Ankleben der dünnen
Metallplatte 213e am Äußeren der
Oberseite der leitenden Abschirmung 113d bevorzugte Charakteristiken
mit Bezug auf die Tonhöhen
in einem gewissen Frequenzbereich erhalten werden können (siehe
die Mulden in den Fluktuationen der Schalldruckpegel), und die Stummschaltungsgitarre,
deren piezoelektrischer Wandler nicht die dünne Metallplatte 213e hat,
kann nicht bevorzugte Charakteristiken verwirklichen. Dies ist besonders
wirkungsvoll, weil allgemeine Anwender (oder Spieler) von Gitarren
normalerweise Tonfärbungen
in einem solchen höheren
Frequenzbereich zwischen 5 kHz und 15 kHz als wichtige Faktoren
beim Spielen von Gitarren betrachten.
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(b) Einflüsse der
Beschichtungsdicke des vorgeschriebenen Klebemittels, die auf die
Tonfärbung
der Stummschaltungsgitarre ausgeübt
werden
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4 und 5 zeigen
Anfangsteile (oder Anstiegsteile) der Schalldruckwellenformen, wobei jede
davon durch das Zupfen an einer offenen Saite (d.h. einer ersten
Saite) einer Stummschaltungsgitarre gemessen werden, die mit dem
piezoelektrischen Wandler 213 ausgerüstet ist, bei dem die dünne Me tallplatte 213e am Äußeren der
Außenseite
der leitenden Abschirmung 113d anhaftet, und zwar durch Anwendung
des vorgeschriebenen Klebemittels. Insbesondere resultiert die Kurvendarstellung
der 4 aus einer Messung bei einer Messung mit Bezug
auf eine relativ kleine Beschichtungsdicke des vorgeschriebenen
Klebemittels (ungefähr
10 μm),
und die Kurvendarstellung der 5 resultiert
aus der Messung mit Bezug auf eine relativ große Beschichtungsdicke des vorgeschriebenen
Klebemittels (ungefähr zwischen
50 μm und
60 μm).
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Die
Schalldruckwellenform der 4 hat eine
Anstiegszeit t1, in der ihr Pegel (oder ihre Größe) schnell von unten zur Spitze
ansteigt, und die Schalldruckwellenform der 5 hat eine
Anstiegszeit t2, in der ihr Pegel schnell von unten bis zur Spitze
ansteigt. Es ist aus den Kurvendarstellungen der 4 und 5 bei
einem Vergleich zwischen den Anstiegszeiten t1 und t2 offensichtlich,
daß der Schalldruckpegel
stark in 4 (unter Berücksichtigung der relativ kleinen
Beschichtungsdicke des vorgeschriebenen Klebemittels) im Vergleich
zu 5 stark ansteigt (mit Bezug auf die relativ große Beschichtungsdicke
des vorgeschriebenen Klebemittels). Wenn der Schalldruckpegel stark
ansteigt, wird die erforderliche Zeit zur Unterscheidung des Schalls kürzer. Somit
ist es möglich,
Musiktöne
mit gut modulierten Eigenschaften (klare Darstellung) zu erzeugen,
die die tatsächlichen
Klänge
von akustischen Gitarren simulieren. Durch die zuvor erwähnten Experimente
wird gezeigt, daß eine
gute Anstiegscharakteristik des Schalldruckpegels erreicht werden
kann, wenn die Beschichtungsdicke des vorgeschriebenen Klebemittels,
welches verwendet wird, um die dünne Metallplatte 213e am Äußeren der
Oberseite der leitenden Abschirmung 113d anzukleben, kleiner
wird. Allgemein gesagt können
Anwender (oder Spieler) von Gitarren die Anstiegscharakteristiken
der Schalldruckpegel als wichtige Faktoren beim Spielen von Gitarren
ansehen.
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Wie
oben beschrieben kann das vorliegende Ausführungsbeispiel merklich die
Tonfärbung
der Stummschaltungsgitarre insbesondere in dem höheren Frequenzbereich verbessern,
in dem die dünne Metallplatte 213e am Äuße ren der
Oberseite der leitenden Abschirmung 113d angeklebt wird,
welche eines der Teile ist, die den piezoelektrischen Wandler 213 bilden.
Anders gesagt kann das vorliegende Ausführungsbeispiel zuverlässig piezoelektrische
Wandler in ihrer Charakteristik verbessern, insbesondere in höheren Frequenzbereichen,
auch wenn diese piezoelektrischen Wandler schlechtere Charakteristiken
haben, jedoch eine hohe Produktivität ergeben und mit relativ niedrigen
Kosten hergestellt werden, und zwar einfach durch Ankleben einer
dünnen
Metallplatte am Äußeren der
Oberseite einer leitenden Abschirmung, die zu jedem der piezoelektrischen Wandler
gehört,
wobei die dünne
Metallplatte aus Kupfer, Gold oder Platin besteht, oder aus einer
Legierung, die hauptsächlich
aus einem dieser Metalle besteht.
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Zusätzlich kann
das vorliegende Ausführungsbeispiel
einen Abschirmungseffekt gegen ein Summgeräusch (oder ein Singgeräusch) verbessern, weil
die dünne
Metallplatte 213e am Äußeren der Oberseite
der leitenden Abschirmung 113d anhaftet. Wenn die dünne Metallplatte 231e nicht
am Äußeren der
Oberseite der leitenden Abschirmung 113d anhaftet, wird
ein Summgeräusch
nur durch die leitende Abschirmung 113d abgeschirmt, und
die leitende Abschirmung 113d kann nicht notwendigerweise
eine gleichförmige
Verteilung der Potentiale garantieren, so daß der Abschirmungseffekt abgeschwächt werden
kann. Wenn im Gegensatz dazu die dünne Metallplatte 213e am Äußeren der
Oberseite der leitenden Abschirmung 113d anhaftet, ist
es möglich,
ein Summgeräusch
sowohl durch die dünne
Metallplatte 213e als auch durch die leitende Abschirmung 113d abzuschirmen;
daher ist es möglich,
merklich den Abschirmungseffekt zu verbessern.
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Weiterhin
begrenzt das vorliegende Ausführungsbeispiel
die Beschichtungsdicke des vorgeschriebenen Klebemittels, welches
verwendet wird, um die dünne
Metallplatte 213e am Äußeren der Oberseite
der leitenden Abschirmung 113d anzukleben, und zwar auf
ungefähr
10 μm oder
so. Daher ist es möglich,
merklich die Anstiegscharakteristiken der Schalldruckpegel bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
zu verbessern, und zwar im Vergleich zu dem vorangegangenen piezoelektrischen
Wandler, bei dem die Beschichtungsdicke des vorgeschriebenen Klebemittels
in einem ungefähren
Bereich von 50 μm
bis 60 μm
gesteigert wird.
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Es
ist möglich,
das vorliegende Ausführungsbeispiel
vielseitig zu modifizieren; daher werden modifizierte Beispiele
mit Bezugnahme auf die 6 bis 8 beschrieben.
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6 bis 8 zeigen
die Aufbauten von piezoelektrischen Wandlern 213A-213C im
Querschnitt.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
die dünne
Metallplatte 213e, die aus Kupfer besteht, am Äußeren der
Oberseite der leitenden Abschirmung 113d angeklebt. Es
ist möglich,
das vorliegende Ausführungsbeispiel
derart zu modifizieren, daß,
wie in 6 gezeigt, eine dünne Metallplatte 213e,
die aus Kupfer besteht, so angeklebt wird, daß sie vollständig einen
Abschnitt 'A' des piezoelektrischen
Wandlers abdeckt (oder umkapselt), der durch einen piezoelektrischen
Polymerfilm 113a, weiter ein Paar von Elektroden 113b und
ein Paar von Isolierungsflächenelementen 113c gebildet
wird, die alle mit einer leitenden Abschirmung 113d bedeckt
werden. Wie in 7 gezeigt, wird alternativ eine
dünne Metallplatte 213e,
die aus Kupfer besteht, am Äußeren der
Oberseite des Abschnittes A des piezoelektrischen Wandlers angeklebt,
und eine andere dünne Metallplatte 213d,
die aus Kupfer besteht, wird an dem Äußeren der Unterseite des Abschnittes
A des piezoelektrischen Wandler angeklebt. Wie in 8 gezeigt,
wird eine dünne
Metallplatte 213e, die aus Kupfer besteht, am Äußeren der
Oberseite des Abschnittes A des piezoelektrischen Wandlers angeklebt,
und eine weitere, aus Gold oder Platin bestehende, dünne Metallplatte 213f wird
am Äußeren der Unterseite
des Abschnittes A des piezoelektrischen Wandlers angeklebt. Zusammengefaßt erfordert
diese Erfindung einen piezoelektrischen Wandler, der mindestens
eine dünne
Metallplatte 213e aufweist, die aus Kupfer, Gold oder Platin
besteht, oder aus einer Legierung, die hauptsächlich aus einem dieser Metalle
zusammengesetzt ist, wobei diese am Äußeren der Oberseite der leitenden
Abschirmung 113d angeklebt ist. Daher kann es für einen
Hersteller möglich
sein, zu bestimmen, ob eine dünne
Metallplatte an der anderen Oberfläche der leitenden Abschirmung 113d gemäß der Konstruktion
(oder der Spezifikation) des herzustellenden piezoelektrischen Wandlers
angeklebt werden sollte oder nicht.
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Das
vorliegende Ausführungsbeispiel
ist für eine
Stummschaltungsgitarre ausgelegt, bei der Stahl-Saiten über einen
Hals unter Spannung gespannt sind. Diese Erfindung kann natürlich an
eine Stummschaltungsgitarre angepaßt werden, bei der Nylon-Saiten über einen
Hals unter Spannung gespannt sind. Zusätzlich wird diese Erfindung
nicht notwendigerweise auf Stummschaltungsgitarren angewandt; daher
ist es möglich,
diese Erfindung auf andere Arten von "Stummschaltungssaiteninstrumenten" anzuwenden, wie
beispielsweise auf Stummschaltungsviolinen. Kurz gesagt kann diese Erfindung
auf irgendeine Art eines Saiteninstrumentes angewandt werden, welches
mit einem piezoelektrischen Wandler ausgerüstet ist, um elektrische Signale
bei der Detektion der Schwingungen von Saiten zu erzeugen.
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Wie
zuvor beschrieben, hat diese Erfindung eine Vielzahl von Effekten
und technischen Merkmalen, die unten beschrieben werden.
- (1) Ein piezoelektrischer Wandler dieser Erfindung
ist an eine Brücke
eines Saiteninstrumentes, wie beispielsweise einer Stummschaltungsgitarre angepaßt, um elektrische
Signale bei der Detektion von Schwingungen der Saiten zu erzeugen, und
die Charakteristiken können
verbessert werden, auch wenn das Instrument mit hoher Produktivität und relativ
niedrigen Kosten hergestellt wird.
- (2) Insbesondere wird ein piezoelektrischer Wandler durch ein
piezoelektrisches Element gebildet (beispielsweise einen piezoelektrischen
Polymerfilm) mit einer grob langgestreckten rechteckigen Form, weiter
durch ein Paar von Elektroden, die jeweils an den Ober- und Unterseiten
des piezoelektrischen Elementes anhaften, und Isolationsglieder
(oder Isolationsflächenelemente),
die alle durch eine Abschirmungsschicht bedeckt werden (beispielsweise
eine leitende Abschirmung), wobei zumindest eine dünne Metallplatte, die
aus Kupfer, Gold oder Platin zusammengesetzt ist, oder aus einer
Legierung, die hauptsächlich
aus einem dieser Metalle besteht, am Äußeren der Oberseite der Abschirmungsschicht
angeklebt ist.
- (3) Aufgrund des Anklebens der zuvor erwähnten dünnen Metallplatte am Äußeren der
Oberseite der Abschirmungsschicht des piezoelektrischen Wandlers
ist es möglich,
merklich die Tonfärbung eines
Saiteninstrumentes insbesondere in einem höheren Frequenzbereich zu verbessern;
dies wird sicher durch Experimente bewiesen (siehe 2 und 3).
Anders gesagt ist es möglich, zuverlässig die
Charakteristiken des piezoelektrischen Wandlers zu verbessern, der
mit einer hohen Produktivität
und relativ geringen Kosten hergestellt werden kann, und zwar einfach
durch Ankleben einer dünnen
Metallplatte, die aus Kupfer, Gold oder Platin besteht, oder aus
einer Legierung, die hauptsächlich
aus einem dieser Metalle besteht, am Äußeren der Oberseite der Abschirmungsschicht,
die den piezoelektrischen Wandler bedeckt. Dies trägt zu einer
merklichen Verbesserung der Tonfärbung
eines Saiteninstrumentes bei, insbesondere in einem höheren Frequenzbereich.
- (4) Aufgrund des Anklebens der dünnen Metallplatte am Äußeren der
Oberseite der Abschirmungsschicht des piezoelektrischen Wandlers
ist es möglich,
merklich einen Abschirmungseffekt gegen ein Summgeräusch zu
verbessern. D.h., wenn die dünne
Metallplatte nicht an der Abschirmungsschicht des piezoelektrischen
Wandlers anhaftet, muß ein
Summgeräusch
nur durch die Abschirmungsschicht abgeschirmt werden, während, wenn
die dünne
Metallplatte an der Abschirmungsschicht des piezoelektrischen Wandlers angeklebt
ist, es möglich
ist, das Summgeräusch sowohl
durch die dünne
Metallplatte als auch durch die Abschirmungsschicht abzuschirmen; dies
trägt zu
einer weiteren Verbesserung des Abschirmungseffektes gegen ein Summgeräusch bei.
- (5) Übrigens
ist es möglich,
den piezoelektrischen Wandler derart zu modifizieren, daß eine dünne Metallplatte,
die aus Kupfer besteht, am Äußeren der
Oberseite der Abschirmungsschicht angeklebt wird, und daß eine weitere
dünne Metallplatte,
die aus Gold oder Platin besteht, am Äußeren der Unterseite der Abschirmungsschicht
angeklebt wird.