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Phasenumschalter zur Klangcharakter-Beeinflussung bei Zupf-
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instrumenten Die Erfindung betrifft einen Phasenumschalter der im
Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art.
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Insbesondere bei modernen Konzert-Gitarren ist es bekannt, den Klangcharakter
der elektromagnetisch über Tonabnehmer aufgenommenen und nach Verstärkung sowie
ggf. Frequenzbeeinflussung elektroakustisch abgestrahlten Saiten-schwingungen dadurch
zu beeinflussen, daß eine Phasenumschaltung an den einzelnen Tonabnehmern und/oder
bezüglich der Zusammenschaltung von zwei längs der Er streckung der Saiten gegeneinander
versetzten Tonabnehmernvorgenommen wird. Bei einem Doppelspulen-Tonabnehmer sind
drei Klangcharakter-Schaltungen möglich; wenn eine der beiden Spulen abgeschaltet
und nur die andere wirksam ist, wird die Schaltung als splitting" bezeichnet, wenn
beide Spulen des Tonabnehmers gleichphasig betrieben werden, wird die Schaltung
als "humbucking" bezeichnet, und wenn die beiden Spulen des Tonabnehmers,aufgrund
Gegeneinanderschaltung,von
den schwingenden Saiten gegenphasig erregt werden, spricht man von der "out-of-phase"-Schaltung.
Da längs der Erstreckung der Saiten angeordnete Tonabnehmer von den schwingenden
Saiten in unterschiedlicher Phasenlage angeregt werden, ergibt sich darüber hinaus
eine Klangbeeinflussung dadurch, daß zwischen den beiden Tonabnehmern umgeschaltet
wird bzw. beide Tonabnehmer gleichzeitig eingeschaltet werden.
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Es ist schon bekannt, einige ausgewählte Schaltungskombinationen in
der elektrischen Schaltung zur Aufbereitung der elektromagnetisch abgenommenen Saitenschwingungen
fest zu verdrahten und verschiedenen Stellungen eines Mehrstellungs-Drehschalters
zuzuordnen. Der Musiker muß sich dann aufgrund der Instrumenten-Beschreibung einprägen,
welche Schaltstellung des Drehschalters welcher vorgegebenen Schaltungs-Möglichkeit
zur Klangcharakter-Beeinflussung zugeordnet ist, um während seines Vortrages zielsicher
innerhalb der durch die Verdrahtung gegebenen Möglichkeiten des Wechselns zwischen
verschiedenen Klangcharakteren den gewünschten Klangcharakter einschalten zu können.
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Ausgehend von der Überlegung, daß der vortragende Künstler die Beschränkung
auf eine festvorgegebene Auswahl von Klangcharakter-Möglichkeiten als Einengung
seiner künstlerischen Entfaltungsmöglichkeiten empfinden könnte, liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, einen Phasenumschalter der gattungsgemäßen Art dahingehend
weiterzubilden, daß mit einfachen und leicht merkfähigen Handgriffen eine freie
Auswahl zwischen möglichst vielen Kombinationen der gängigen Klangcharaktere
bei
einem Paar von Doppelspulen-Tonabnehmern ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der gattungsgemäße
Phasenumschalter gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 realisiert
wird.
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Zwar hat der Künstler nun drei Umschalter anstelle des einen Mehrstellungs-Drehschalters
zu bedienen; schon nach kurzer Eingewöhnung rührt daraus aber keine Irritation her,
da zwei dieser Umschalter den beiden Tonabnehmern fest zugeordnet sind und der dritte
Umschalter dazu dient, die beiden Tonabnehmer bedarfsweise einzuschalten bzw. zusammenzuschalten.
Durch diese feste funktionelle Zuordnung cer drei Umschalter mit jeweils nur drei
Schaltstellungen ergibt sich eine verbesserte Bedienbarkeit des Phasenumschalters
trotz erheblich gesteigerter Klangcharakter-Variationsmögl ichkeiten gegenüber dem
Mehrstellungs-Drehschalter zum Abgreifen einer festvorgegebenen Auswahl von Klangcharakter-Möglichkeiten.
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Besonders zweckmäßig ist eine Verschaltung der drei Umschalter gemäß
Patentanspruch 2, weil sich dann die Bedeutung der einzelnen Umschalter-Schaltstellungen
bezüglich des hervorgerufenen Klangcharakters besonders einfach einprägen läßt.
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Insbesondere die Verschaltung der Umschalter gemäß Patentanspruch
3 stellt eine optimale Ausnutzung der drei an jedem Umschalter gegebenen Schaltstellungen
in Hinblick auf die angestrebte freizügige Klangcharakter-Beeinflussungsmöglichkeit
dar.
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Im Interesse störfreier elektroakutischer Schallabstrahlung ist es
zweckmäßig, die drei Umschalter zu einer elektromagnetisch abgeschirmten Baueinheit
zusammenzufassen und nach der wechselseitigen Verdrahtung und dem Anbringen der
Anschlußdrähte diese Baueinheit mit Kunstharz auszugießen. Auf diese Weise wird
eine elektrisch zuverlässige und mechanisch robuste Baueinheit standadisierter Abmessungen
geschaffen, die in eine entsprechend vorgegebene Ausnehmung im Korpus des Zupfinstrumentes
eingesetzt werden kann.
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Jeder Umschalter kann als herkömmlicher Zweiebenen-Dreistellungs-Drehschalter
oder entsprechend wirkender Schalter ausgebildet sein, wobei durch entsprechende
Beschaltung oder Kontaktgeometrie in der einen Polebene die erste und die mittlere
Schaltstellung ohmsch miteinander verbunden sind, während in der zweiten Polebene
die mittlere und die letzte Schaltstellung ohmsch miteinander verbunden sind. Besonders
bedienungsfreundlich ist der erfindungsgemäße Phasenumschalter jedoch, wenn er aus
als solchen bekannten und handelsüblichen Kippschaltern der im Patentanspruch 5
genannten Bauart erstellt wird. Denn bei Anwendung solcher spezieller Kippschalter
erübrigt es sich, für die ohmsche Verbindung zwischen benachbarten Schaltstellungs-Kontakten
gesondert Brücken einzuschalten, und vor allem kann der Künstler während seines
musikalischen Vortrages die Winkelstellung der Handhaben der Kippschalter ertasten
und somit ohne besonderes Aufmerksamkeitserfordernis die Kippschalter-Schaltstellungskombination
für den gewünschten Klangcharakter einrichten.
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Eine Anordnung der Umschalter gemäß Patentanspruch 6 erweist sich
als besonders bedienungsfreundlich.
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Insbesondere dann, wenn die Umschalter als Kippschalter ausgebildet
sind, fördert eine Maßnahme nach Patentanspruch 7 das Ertasten und Interpretieren
der momentanen Umschalter-Schaltstellungen bzw. die zielsichere Umschalter-Betätigung
zur Erzielung des gewünschten Klangcharakters.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachstehender
Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen
zur erfindungsgemäßen Lösung. Es zeigt: Fig. 1 In stilisierter Vereinfachung die
Ansicht einer Elektrö-Gitarre mit zwei Tonabnehmern und einer nach der Erfindung
realisierten Phasenumschalter-Schalteranordnung, Fig. 2 eine bevorzugte Zusammenschaltung
eines Paares von Doppelspulen-Tonabnehmern nach Fig. 1 mit Umschaltern in der Bauform
zweipoliger Drehschalter mit drei Schaltstellungen, Fig. 3 in tabellarischer Zusammenstellung
einer Übersicht über die Klangcharakter-Schaltungsmöglichkeiten nach Fig. 2 und
Fig. 4 die drei möglichen Umschalter-Schaltstellungen nach Fig. 2 bei einem Kippschalter
mit versetzt schaltendem Kontaktmesser.
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Moderne Elektro-Gitarren 1, vgl. Fig. 1, weisen häufig keinen Hohlraum-Klangkörper
mehr auf, sondern einen massiven Korpus 2 in funktioneller Gestaltung mit eingeleimtem
Hals 3, über dem die Saiten 4 verlaufen. Die Klangabstrahlung erfolgt elektroakustisch,
indem die Schwingungen der Saiten 4 mittels elektromagnetischer Tonabnehmer 5 aufgenommen,
ggf. in einem eingebauten Verstärker 6 hinsichtlich Amplitude und/oder Frequenz
beeinflußt und dann über einen Lautsprecher 7 (vgl. Fig. 2) abgestrahlt werden.
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Die Tonabnehmer 5 sind auf dem Korpus 2 unter den Saiten 4 angeordnet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Zupfinstrument, hier also die Gitarre
1, zwei Tonabnehmer 5A und 5B auf, die in Richtung der Erstreckung der Saiten 4
gegeneinander versetzt angeordnet sind. Jeder Tonabnehmer 5 besteht aus einem Induktionssystem
mit zwei Spulen 8 (vgl.
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Fig. 2), die sich quer zum Verlauf der Saiten 4 über alle Saiten 4
erstrecken. Für die gegenseitige Umpolung bzw. Abschaltung der Spulen 8 eines Tonabnehmers
5 und die Zusammenschaltung der Spulen 8 beider Tonabnehmer 5A und 5B ist in den
Korpus 2 ein Phasenumschalter 9 eingelassen, der als eine Baueinheit mit drei untereinander
gleichen Umschaltern 10 ausgebildet ist.
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Wie für ein bevorzugtes Schaltungsbeispiel in Fig. 2 dargestellt,
sind zwei Umschalter 10I und 1011 den beiden Tonabnehmern 5A und 5B zugeor et, während
der dritte Umschalter 10111 eine Anwahl jedes der beiden Umschalter 10I und 1OII
bzw. deren Zusammenschaltung ermöglicht. Diesem Umschalter
10111
ist der Verstärker 6 nachgeschaltet.
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Zur Vereinfachung der funktionellen Zusammenhänge ist für die Umschalter
10 in Fig. 2 jeweils ein zweipoliger Drehschalter mit jeweils drei Schaltstellungen
dargestellt.
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Dabei sind in der einen Polebene die erste und die mittlere Schaltstellung
elektrisch miteinander verbunden, während in der zweiten Polebene jeden Umschalters
10 die mittlere und die dritte Schaltstellung elektrisch identisch sind.
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Die eine der Spulen 8 jedes Tonabnehmers 5A bzw. 5B ist mit einem
Anschluß auf Masse gelegt, während der andere Anschluß an den Umschaltansc1luß x
der einen Polebene geführt ist. Der zweite Umschaltanschluß y der beiden den Tonabnehmern
5A und 5B zugeordneten Umschalter 10I und 1011 führt an den Umschaltanschluß x bzw.
y des dritten Umschalters 10111. Der eine Anschluß der zweiten Spule jeden Tonabnehmers
5A bzw. 5B ist gleichzeitig an denjenigen Schaltstellungsanschluß a bzw. c geführt,
der in der einen Polebene des zugeordneten Umschalters 10I bzw. 1011 der erstenund
der letzten (dritten) Schaltstellung zugeordnet ist; der gegenüberliegende Anschluß
dieser zweiten Spule ist dementspechend umgekehrt der dritten bzw. ersten Schaltstellung
desselben Umschalters 10I bzw. 1011 zugeordnet. Der Ausgang des Umschalters 10111,
dem der Verstärker 6 nachgeschaltet ist, ist durch die Zusammenschaltung des ersten
Schaltstellungsanschlusses a der einen Polebenhit dem letzten Schaltstellungsanschluß
c der anderen Polebene dargestellt.
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In der in Fig. 2 dargestellten Schaltstellung der Umschalter 10 sind
in jedem der beiden Tonabnehmer 5A und 5B beide Spulen 8 eingeschaltet, und zwar
jeweils gegensinnig zueinander, was sich aus einer Verfolgung des Leitungszuges
über den Umschaltanschluß x unten Schaltstellungsanschluß a der oberen Polebene
sowie den Schaltstellungsanschluß a und den Umschaltanschluß y der unteren Polebene
ergibt und zur Verdeutlichung durch Pfeile an den Spulen 8 der Tonabnehmer 5 dargestellt
ist.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Umschalters 10111 wird
der Verstärker allerdings nur von denjenigen Spannungen angesteuert, die in den
Spulen 8 des oben dargestellten Tonabnehmers 5A induziert werden, weil der Tonabnehmer
5B in der unteren Polebene des Umschalters 1OIII über den Umschaltanschluß y an
den Schaltstellungsanschluß a geführt ist, von denkeine Verbindung weiterläuft.
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In der mittleren Schaltstellung des Umschalters 1OIII sind beide Tonabnehmer
5A und 5B auf den Verstärker 6 geschaltet.
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In der in Fig. 2 rechts dargestellten Schaltstellung ist der Eingang
des Verstärkers 6 lediglich über den Schaltstellungsanschluß c der unteren Polebene
und den Umschaltanschluß y an den unten dargestellten Tonabnehmer 5B angeschlossen.
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Für jeden der beiden Umschalter 10I und 1OII, die einem Tonabnehmer
5A bzw. 5B direkt zugeordnet sind, gilt, daß in der mittleren Schaltstellung nur
die einseitig auf Masse gelegte Spule 8 wirksam ist; denn die zweite Spule des jeweiligen
Tonabnehmers 5A bzw. 5B liegt mit einem
ihrer Anschlüsse gleichzeitig
an den Umschaltanschlüssen a der unteren Polebene und c der oberen Polebene, die
beide jedoch in der mittleren Schaltstellung keine ohmsche Verbindung zu Umschaltanschlüssen
x oder y aufweisen. Der uebergang von der ersten Schaltstellung zur mittleren Schaltstellung
entspricht also dem Übergang von der outof-phase-Schaltung zur splitting-Schaltung.
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Die dritte in Fig. 2 mögliche Schaltstellung, der die Schaltstellungsanschlüsse
c zugeordnet sind, entspricht der humbucking-Schaltung. Denn jetzt sind beide Spulen
8 des Tonabnehmers 5A bzw. 5B über den Umschaltanschluß x und den Schaltstellungsanschluß
c der oberen Polebene sowie den Schaltstellungsanschluß c und den Umschaltanschluß
y der unteren Polebene gleichphasig in Serie geschaltet. Es sei darauf hingewiesen,
daß diese humbucking-Schaltung keine Verdoppelung der Amplituden der in den Spulen
8 induzierten Spannlmgen erbringt, wie auch die out-of-phase-Schaltung keine Kompensation
der induzierten Spannung zur Folge hat, da die beiden Spulen 8 längs der Saiten
4 des Zupfinstrumentes, etwa der Gitarre 1, versetzt angeordnet sind, also nicht
gleichphasig angeregt werden.
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Die verschiedenen Schaltungs-Möglichkeiten zur Klangcharakter-Beeinflussung
bei Beschaltung der drei Umschalter 10 gemäß Fig. 2 sind in Fig. 3 dargestellt Da
lediglich in der mittleren Schaltstellung des dritten Umschalters 1OIII beide Tonabnehmer
5A und 5B gleichzeitig
auf den Verstärker 6 durchgeschaltet sind,
ergeben sich mit den drei Umschaltern 10 im freien Direktzugriff über die Stellung
der Umschalter 10 fünfzehn verschiedene Klangcharaktere.
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Die drei Umschalter 10 werden zweckmäßigerweise in einem Gehäuse 11
aus elektromagnetisch abschirmendem Material zu einer kunststoffvergossenen Baueinheit
zusammengefaßt, die in eine entsprechende Ausnehmung im Korpus 2 eingesetzt unit
dem Verstärker 6 und seinen Bedienungsorganen 12 dann zusammengeschaltet werden
kann.
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Aus bedienungstechnischen Gründen ist es besonders zweckmäßig, für
die Umschalter 10 keine Drehschalter zu verwenden, sondern Dreistellungs-Kippschalter.
Es eignen sich dafür insbesondere marktübliche zweipolige Dreistellungs-Kippschalter,bei
denen in jeder der beiden Polebenen ein Kontaktmesser 13 vorgesehen ist, die nach
Art eines Schleppschalters gemäß Fig. 4 umschalten: In der ersten Schaltstellung
ist in jeder Polebene der Umschaltanschluß x bzw. y über das zugeordnete Kontaktmesser
zenit einem linken Schaltstellungsanschluß verbunden, in der zweiten (mittleren)
Schaltstellung stellt zunächst nur das eine der beiden Kontaktmesser 13 einen Kontakt
vom Umschaltanschluß y zum rechten Schaltanschluß dar, und in der dritten (letzten)
Schaltstellung verschiebt sich auch das andere Kontaktmesser 13, um eine Brücke
vom Umschaltanschluß x zum rechten Schaltstellungsanschluß herzustellen.
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Die drei in Fig. 4 für einen solchen Kipp-Umschalter 10 dargestellten
Schaltstellungen entsprechen somit den in Fig. 2 beschriebenen Schaltstellungen
a-b-c.
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Besonders zweckmäßig ristes, wenn solche Kipp-Umschalter 10 auf den
Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind, dessen Basis 14 wenigstens
angenähert parallel zu den Saiten 4 verläuft, wobei der dritte Umschalter 10111
im Scheitelpunkt dieses Dreiecks angeordnet und hinsichtlich seiner Handhabe 15
-etwa durch Profilgebung oder Materialwahl für den Kipphebel - deutlich anders ausgestaltet
ist, als die beiden Umschalter 10I und 1011, die den beiden Tonabnehmern 5A bzw.
5B zugeordnet sind.