DE3019249A1

DE3019249A1 - Elektromagnetischer tonaufnehmer fuer saiteninstrumente

Info

Publication number: DE3019249A1
Application number: DE19803019249
Authority: DE
Inventors: Clarence Leo Fender
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-06-20
Filing date: 1980-05-20
Publication date: 1981-01-15
Also published as: AU528346B2; CA1127884A; FR2459600A1; JPS6233597B2; GB2051452B; NL187137B; US4220069A; SE8003533L; FR2459600B1; IT1132066B; DE3019249C2; NL8003040A; GB2051452A; SE437196B; IT8022373A0; JPS565596A; NL187137C; AU5856980A

Description

Elektromagnetischer Tonaufnehmer für Saiteninstrumente

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Aufnehmer für Saiteninstrumente und insbesondere einen elektromagnetischen Aufnehmer mit einem wesentlich stärkeren und besser definierten Magnetfeld als bei den Aufnehmern des Standes der Technik.

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektrische Saiteninstrumente. Sie ist besonders zweckmäßig für elektrische Gitarren oder ähnliche Musikinstrumente, bei denen eine Vielzahl von Saiten über einen Instrumentenkörper und entlang eines Halses verläuft und durch Zupfen in Schwingungen versetzt wird.

Um bei einer solchen elektrischen Gitarre oder ähnlichem Musikinstrument ein Ausgangssignal zu erhalten, rüstet man das Instrument herkömmlicherweise mit einem elektromagnetischen Abnehmer aus, der eine Anzahl magnetischer Elemente {Polstücke) aufweist, auf die jeweils eine Spule gewickelt ist. Typischerweise liegt jeweils ein solches Polstück unter jeder der Saiten. Die Saiten bestehen aus einem magnetisierbaren Stoff wie beispielsweise Stahl und werden daher zu einem Teil des Flußweges der magnetischen Flußlinien, die aus den Polstücken austreten. Wird eine der Saiten in Schwingungen versetzt, stören diese das Magnetfeld des zugehörigen Polstücks, so daß eine Spannung in der Spule entsteht, die dann verstärkt und auf ein Lautsprechersystem übertragen werden kann.

030063/0719

Bisher hat man die Polstücke auf eine von zwei Hauptarten magnetisiert. Ein üblicher Ansatz ist, jedes Polstück aus permanentmagnetischem Material herzustellen oder ein magnetisierbarer Material permanent zu magnetisieren; diese Lösung ist in den US-PSn 3 236 930 und 3 962 946 dargestellt. Aus verschiedenen Gründen ist oft bevorzugt, die Polstücke aus einem nichtmagnetisierten Metall wie Weicheisen herzustellen und einen separaten Magneten zu verwenden, der das durch die Polstücke verlaufende Magnetfeld erzeugt. Verwendet man beispiels- , weise einen Stabmägneten aus permanentmagnetischem Material wie beispieIswiese einen Keramikmagneten, ist es oft billiger, einen einzigen Stabmagneten zur Verwendung mit einer Vielzahl metallischer nichtmagnetischer Polstücke zu verwenden, als ein einzelnes Polstück permanent zu magnetisieren.

Verwendet/""man einen Stabmagneten mit nichtmagnetisierten Polstücken, ordnet man üblicherweise den Magneten so an, daß entweder der N- oder der S-PoI an den Seiten der ·Polstücke üblicherweise an den den Saiten entgegengesetzten Enden - anliegt. In der Praxis steht der Stabmagnet oft in Linienberührungmitder Seite jedes Polstücks und die magnetischen Flußlinieri erfahren eine Richtungsänderung um 90°, wo sie vom Stabmagneten in die Polstücke übergehen. Zuweilen wird ein einzelner Stabmagnet zwischen zwei Reihen von Polstücken für Aufnehmer mit einer ersten und einer zweiten Aufnehmeranordnung eingelegt. Ih anderen Fällen sind zwei Stabmagneten auf den beiden Seiten einer einzigen Reihe von Polstücken in einen Aufnehmer mit nur einer Aufnehmeranordnung vorgesehen.Der erstere Fall ist beispielsweise in der US-PS 2. 896 491 ausgeführt, der zweite in den US-PSn 2 911 871 und 4 133 243; beide Anordnungen sind in der US-PS 4 026 178 offenbart.

Es hat sich herausgestellt, daß bei der Verwendung entweder magnetisierter Polstücke oder metallischer nichtmagnetisierter Polstücke mit einem oder mehreren an deren Seitenkanten anliegenden

030063/0719

Stabmagneten das entstehende Magnetfeld sehr schwach und der Verlauf der magnetischen Feldlinien nicht besonders gut definiert ist. Als Ergebnis ist das Ausgangssignal eines Aufnehmers mit dieser Art einer Aufnehmeanordnung nicht so oberwellenreich, wie es erwünscht wäre. Bisher hat man für dieses Problem jedoch keine Lösung gefunden.

Ein weiteres Problem bei derartigen elektromagentischen Auf- * nehmern ist, daß elektrische Gitarren und ähnliche Musikinstrumente in Umgebungen eingesetzt werden, in denen starke Magnetfelder aus Beleuchtungskörpern, Motoren, Transformatoren und dergleichen herrschen; diese Magnetfelder werden vom Aufnehmer als externe Störfelder erfaßt und induzieren in den Aufnehmerspulen Spannungen, die ebenfalls verstärkt, auf das Lautsprechersystem gegeben werden und dort als unerwünschter Brumm hörbar werden. .

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, hat man einen Aufnehmer für elektrische Musikinstrumente mit zwei identischen Aufnahmeanordnungen ausgeführt, die jeweils eine Vielzahl magnetischer Polstücke und eine Spule aufweisen und parallel eng beabstandet anordenbar sind. Die N-PoIe aller Polstücke der einen Anordnung befinden sich dabei nahe den Saiten, die S-PoIe aber verhältnismäßig weit von den Saiten entfernt, während die S-PoIe der Polstücke der anderen Anordnung nahe den Saiten und ihre N-PoIe von diesen verhältnismäßig weit entfernt liegen. Die Spulen der beiden Aufi:-Hhmeanordnungen sind entgegengesetzt gewickelt und dann die beiden Spulen elektrisch her-^ kömmlicherweise entweder in Reihe oder parallel geschaltet. Da die Richtung des Stromflusses in jeder Spule von der magnetischen Polung bestimmt wird, fließt für jede Saite der Strom durch die eine Spule entgegengesetzt dem in der anderen Spule. Da die beiden Spulen jedoch einander entgegengesetzt gewickelt sind, addieren sich die in die Spulen infolge der Saitenschwin-

030063/0719

; y:-r : -Λ- ■■■■-. gungen induzierten Signale und stellt das Ausgangssignal die Summe der in den Spulen induzierten Spannungen dar.

Andererseits bewirken die von den Spulen aus Störquellen aufgenommenen Signale in ihnen Ströme, die von der magnetischen Polung unabhängig sind; diese Störquellen erzeugen daher Spannungen, die gleichphasig sind. Da die Spulen aber einander entgegengesetzt gewickelt sind, heben diese gleichphasigen Signale sich gegenseitig auf; das Ausgangssignal ist dann die Differenz zwischen den in den Spulen induzierten Stör Signalen. Störsignale aus externen Störquellen, die sich sonst als störendes Brummen oder Tausehen manifestieren, werden daher wirkungsvoll abgeschwächt oder unterdrückt. Aus diesem Grund bezeichnet man derartige Anordnungen als Brummunterdrückungsschaltungen ("humbuklcing arrangements").

Während derartige brumm- bzw. störunterdrückende Aufnehmer für elektrische Gitarren und ähnliche Musikinstrumente vielfach Verwendung gefunden haben, werden die Polstücke immer noch so magnetisiert, wie oben ausgeführt ist, so daß das Ausgangssignal der Aufnehmer nicht so oberwellenreich ist, wie erwünscht wäre. Dieses, Problem ist bisher bei brummunterdrückenden Aufnehmern ebenfalls nicht gelöst.

Die vorliegende Erfindung schafft einen elektromagnetischen Aufnehmer /für Saiteninstrumente, der ein Magnetfeld erzeugt, das wesentlich stärker und besser definiert ist als bei den bekannten Aufnehmern, so daß sein Ausgangssignal oberwellenreich und weit angenehmer ist als das Ausgangssignal der Aufnehmer nach dem Stand der Technik. Dieses Ziel wird erreicht durch Verwendung nichtmagnetisierter Polstücke nach dem Stand der Technik und einen einzelnen Permanentstabmagneten für jede Aufnahmeanordnung. Der Stabmagnet jeder Aufnahmeanordnung ist rechteckig; seine^Magnetisierungsrichtüng verläuft jedoch um 90° gegenüber

03006370719

- freier bisher angewandten verdreht. D.h., daß bei dem hier vorgeschlagenen Stabmagneten die Magnetisierungsrichtung über die schmalere Dimension des Stabmagneten verläuft derart, daß die gegenüberliegenden Oberflächen den N- bzw. den S-PoI bilden. Mindestens eine dieser gegenüberliegenden Oberflächen ist ebenflächig und die von den Saiten abgewandten Enden der Polstücke sind ebenfalls ebenflächig ausgeführt. Der Stabmagnet ist mit. Jj seiner ebenflächigen Oberfläche in flächigem Kontakt mit der

^; ebenflächigen Oberfläche der Polstücke angeordnet.

Indem man für einen guten flächigen Kontakt zwischen dem Magneten und den Polstücken und dafür sorgt, daß die magnetischen Flußlinien vom Stabmagneten in die Polstücke ohne eine winklige Richtungsänderung übergehen, werden die Enden der Polstücke an den Saiten weit stärker magnetisiert und es entsteht ein Feld, das stärker und besser definiert ist als bei den dekannten Aufnehmern. Das Ergebnis ist, daß man aus einem nach der Lehre der vorliegenden Erfindung aufgebauten elektromagnetischen Aufnehmer ein wesentlich stärkeres'Ausgangssignal erhält. ■■■■■■"■

Ein Aufnehmer für ein elektrisches Musikinstrument weist nach der Lehre der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl magnetisierbarer nichtmagnetisierter Polstücke auf, die betrieblich den Saiten des Instruments zugeordnet sind, wobei die Polstücke parallel beabstandet und allgemein rechtwinklig zur Saitenebene angeordnet sind. Erste Enden der Polstücke liegen nahe an der Saitenebene, zweite Enden der Polstücke sind ebenflächig ausgeführt. Ein rechteckiger Stabmagnet weist eine erste, den N-PoI bildende Oberfläche sowie eine entgegengesetzte, den S-PoI bildende Oberfläche auf, wobei mindestens eine der entgegengesetzten Seiten ebenflächig ausgeführt ist. Der Stabmagnet ist an der einen Oberfläche in Flächenberührung mit den zweiten Enden sämtlicher Polstücke angeordnet, und auf die Polstücke ist eine Spuleneinrichtung gewickelt.

Si

030063/0719

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist ein Aufnehmer zwei derartige Aufnahmeanordnungen auf, wobei die erste
Oberfläche des einen Magneten in flächiger Berührung mit den
zweiten Enden sämtlicher 'Pulstücke der einen Aufnahmeanordnung
und die.zweite Oberfläche des anderen Magneten in flächiger Berührung mit den zweiten Enden sämtlicher Polstücke der anderen
Aufnahmeanördnung liegt. Man erhält unter diesen umständen verbesserte Ergebnisse,wenn ein metallischer Halter in Berührung j mit der zweiten Oberfläche des ersten und der ersten Oberfläche des zweiten Stabmagneten vorgesehen ist.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die bei elektromagnetischen Aufnehmern für Saiteninstrumente mit verhältnismäßig schwachen Magnetfeldern und unzureichend definiertem Magnetfeldverlauf auftretenden Schwierigkeiten zu beseitigen. Es
ist eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung, daß sie diese Probleme mit einer neuartigen Anordnung aus magnetisierbaren
nichtmagnetisierten Polstücken in Kombination mit einem rechteckigen Stabmagneten löst. Ein erreichbarer Vorteil ist, daß
ein Aufnehmer entsteht, der ein verhältnismäßig starkes Magnetfeld erzeugt. Ein weiterer Vorteil ist, daß man einen Aufnehmer erhält, bei dem die magnetischen Feldlinien einen gut definierten Verlauf zeigen. Als weiteren Vorteil erhält man einen Aufnehmer, dessen Äusgangssignal reich an Oberwellen ist.

Die Erfindung soll nun unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen ausführlich erläutert werden.

Fig. 1 ist eine Draufsicht einer elektrischen Gitarre,
- in die ein Aufnehmer nach der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;

Fig. 2 - 5 sind vergrößerte und teilgeschnittene Per-

030063/0719

spektivdarstellungen elektromagnetischer Aufnehmer nach dem Stand der Technik; und

Fig. 6-7 sind vergrößerte und teilgeschnittene Perspektivdarstellungen elektromagnetischer Aufnehmer nach der Lehre der vorliegenden Erfindung.

Die Zeichnung und insbesondere deren Fig. 1 zeigt die Erfindung an einer elektrischen Gitarre 10 mit einem Körper 11, einem Hals 12 und dem Wirbelkopf 9. Zwischen den Wirbelkopf 9 und einem mit dem Körper 11 verbundenen Steg 13 sind die Saiten 14 - 19 gespannt, die allgemein in einer einzigen Ebene parallel zur Oberfläche des Resonanzkörpers 11 verlaufen. Die Saiten 14 - 19 bestehen aus magnetisierbarem Material wie beispielsweise Stahl und sind auf herkömmliche Weise im Durchmesser abgestuft.

Um von der Gitarre 10 ein Ausgangssignal zu erhalten, ist sie mit einem elektromagnetischen Aufnehmer versehen,der allgemein mit 20 bezeichnet ist und den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet. Schwingungen, die beim Zupfen der Saiten 14-19 entstehen, bewirken im Aufnehmer 20 ein elektrisches Signal, das dann verstärkt und auf ein Lautsprechersystem weitergegeben werden kann.

Der Aufnehmer 20 kann in verschiedenen Stellen längs des Körpers 1 1 entsprechend der Beziehung zwischen den Grund- und den Oberwellen angeordnet werden, die erfaßt werden sollen. Weiterhin kann man die Gitarre 10 mit mehreren Aufnehmern 20 ausstatten, die jeweils identisch mit dem beschriebenen ausgeführt sind. Sind mehrere Aufnehmer vorhanden, kann ein Schalter vorgesehen sein, um einen oder mehrere von ihnen auf den Verstärker zu schalten.

030063/0719

- vz -

Vor einer ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung sollen zunächst die Verfahren erläutert werden, de bisher zum Magnetisieren der Polstücke eines elektromagnetischen Aufnehmers für Saiteninstrumente verwendet wurden. Insbesondere zeigt die Fig. 2 einen Aufnehmer 2OA einer aus dem Stand der Technik bekannten allgemeinen Ausgestaltung. Insbesondere weist der Aufnehmer 20A eine einzige Aufnahmeanordnung mit einer Vielzahl identischer Polstücke 21-26 auf, die allgemein recht- , winklig zu der Ebene der Saiten 14 -19 eng beabstandet parallel zueinander liegen. Die Polstücke 21-26 sind typischerweise in dieser Anordnung durch zwei Isolierstoffplatten 27 gehaltert. Eine Spule 28 aus einer großen Anzahl Windungen eines dünnen leitfähigen Drahts ist beispielsweise mit einem Lack isoliert und die gesamte Anordnung aus den Polstücken 21 - 26, den Lagerplatten 27 und der Spule 28 ist typischerweise mit einem geeigneten Tauchlack überzogen.

Nach der Aüsführungsform der Fig. 2 sind die Polstücke 21 - 26 einzeln magnetisiert und so angeordnet, daß ihre Pole in die gleiche Richtung weisen. Wie dargestellt, können die N-PoIe allesamt an den Saiten 14 - 19, die S-PoIe verhältnismäßig entfernt von den Saiten 14 - 19 liegen; die Lage der Polstücke 21-26 kann auch umgekehrt werden. Mit einem solchen Aufneh- _; mer 2OA verlaufen die Magnetfeldlinien für jedes Polstück \ so, wie bei 29 gezeigt.

Um das Magnetfeld zu verstärken und ein Magnetfeld zu erzeugen, dessen Verlauf besser definiert ist, kann die Anordnung der j Fig. 2 entsprechend der Fig. 3 modifiziert werden.Die Fig. 3 zeigt einen Aufnehmer 2OB, der identisch mit dem Aufnehmer ' 2OA ist - mit. Ausnahme der Hinzunahme eines langgestreckten, allgemein U-förmigen Halters 30 aus Metall. Die Polstücke 21 —26 und die Spule 28 sind im Halter 30 so angeordnet, daß die von den Saiten 14 - 19 abgewandten Enden der Polstücke 21 -

030063/0719

- ys -

26 die Grundfläche 31 des Halters 30 berühren. Bei dieser Abänderung verlaufen die magnetischen Feldlinien für jedes Polstück, wie bei 32 gezeigt, von den Enden der Polstücke 21 an den Saiten 14 - 19 zu den freien Enden 33 und 34 des Halters 30.

Weiterhin ist bekannt, einen Aufnehmer mit einer ersten und

j , einer zweiten Aufnahmeanordnung auszuführen, die untereinander '■- und mit dem Aufnehmer 2OA der Fig. 2 identisch sind. Wie oben

ausführlicher beschrieben, kann ein solcher Aufnehmer zur Brummunterdrückung verschaltet werden. In diesem Fall werden die beiden Aufnahmeanordnungen parallel und eng beabstandet so vorgesehen, daß die Polstücke der beiden Aufnahmeanordnungen umgekehrt liegen. Als Resultat verläuft das Magnetfeld zwischen den Polstücken der nebeneinanderliegenden Aufnahmeanordnungen; ein Halter wie in Fig. 3 ist dann nicht mehr erforderlich.

Aus verschiedenen Gründen, von denen einige oben bereits erwähnt wurden, ist es oft erwünscht, ein'en Aufnehmer zu/erstel- ^ len, in dem die einzelnen Polstücke, obgleich aus einem metallischen (magnetisierbaren) Material hergestellt, nichtmagnetisiert sind, und zur Erzeugung des Magnetfeldes einen separaten Stabmagneten zu verwenden. In einem Aufnehmer mit einer einzigen Aufnahmeanordnung erfolgt dies typischerweise so, wie die Fig. zeigt. Insbesondere zeigt die Fig. 4 einen Aufnehmer 2OC mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltung. Der Aufnehmer 2OC weist eine einzige Aufnehmeä'nordnung aus einer Vielzahl identischer Polstücke 41-46 auf, die allgemein rechtwinklig zur Ebene der Saiten 14 - 19 ausgerichtet und parallel eng beabstandet zueinander verlaufen. Die Polstücke 41- 46 sind typischerweise in dieser Anordnung mit zwei Isolierstoff-Lagerplatten 47 gehaltert. Eine Spule 48 aus einer großen Anzahl Windungen aus dünnem leitfähigen Draht ist um die Polstücke 41-46 gewickelt. Der Draht der Spule 48 ist

030063/0719

isoliert und die gesamte Anordnung typischerweise mit einem geeigneten Tauchlack beschichtet. Nach der Ausführungsform der Fig. 4 sind die Polstücke 41 - 46 aus einem magnetisierbaren unmagnetisierten Material wie beispielsweise Eisen hergestellt; das Magnetfeld wird mit einem Paar identischer rechteckiger . Stabmagneten 49 hergestellt, deren Magnetisierungsrichtung je- ! weils über die breitere Dimension des Querschnitts verläuft. _: ^! Die Magnete 49 sind beiderseits der Polstücke 41-46 angeord- . net, daß die gleichen Pole - hier die N-PoIe - an den Seiten der Polstücke 41 - 46 anliegen, und zwar typischerweise an den J von den Saiten 14 - 19 abgewandten Enden derselben. Die Rich- j tung der beiden Magneten 49 kann auch umgekehrt werden. Auf je- ϊ den Fall entsteht ein N-PoI an den den Saiten 14-19 nahelie- ^: genden Enden derPolstücke 41 - 46. Die magnetischen Feldlinien ■ für jedes Polstück 41 - 46 verlaufen, wie bei 50 dargestellt.

Verwendet man Permanentstabmagneten, um das Magnetfeld in einer ; Brummunterdrückungsschaltung mit zwei Aufnahmeanordnungen zu erzeugen, wird--üblicherweise ein Aufnehmer der in Fig. 5 gezeigten al lgeme inen Ausgestaltung verwendet. Insbesondere zeigt die Fig. 5 einen Aufnehmer 2OD mit einer aus dem Stand der Technik bekannten allgemeinen Gestaltung. Der Aufnehmer 2OD weist ein Paar Aufnahmeanordnungen 51, 61 auf, wobei die Auf- ; nahmeanördnung 51 eine Vielzahl identischer Polstücke 52 - 57, die Aufnahmeanordnung 61 eine gleiche Anzahl identischer Polstücke 62 - 67 enthält. Die Anzahl der Polstücke 52 - 57 ist identisch mit der der Polstücke 62 - 67 und im allgemeinen auch mit der der Saiten 14 - 19.

Die Polstücke 52 - 57 und 62 - 67 sind allgemein rechtwinklig zur Ebene der:Saiten 14 -Ί9 ausgerichtet und liegen parallel und engbeabstandet zueinander. Die Polstücke 52 - 57 und 62 - 6 7 sind typischerweise in ihrer Sollage mit zwei Isolierstoffplat-

v > 03006370719

ten 58 bzw. 68 gehaltert. Die Spulen 59 und 69 aus einer großen Anzanl Windungen aus dünnem leitfähigen Draht sind um die Polstücke 52 - 57 bzw. 62 - 67 herumgewickelt.

In der Ausführungsform nach Fig. 5 bestehen die Polstücke 52 - 57 und 62 - 67 aus einem magnetisierbaren nichtmagnetisierten Stoff und das Magnetfeld wird mit einem einzigen rechteckigen Stabmagneten 60 erzeugt, dessen Magnetisierungs- i richtung quer zur breiteren Dimension seines Querschnitts verläuft. Der N-PoI des Magneten 60 liegt an einer Seitenkante jedes Polstücks 52 - 57, der S-PoI an einer Seitenkante jedes Polstücks 62 - 67 an. Die Richtung des Magneten 60 kann auch umgekehrt werden. Bei dieser Anordnung nimmt jedes Polstück 52 - 57 einen N-PoI, jedes Polstück 62 - 67 einen S-PoI an; die magnetischen Feldlinien zwischen jedem Paar von Polstücken verlaufen, wie bei 70 gezeigt.

Unabhängig davon, ob man die Anordnung nach Fig. 2, 3, 4 oder 5 verwendet, ist das erzeugte Magnetfeld nur verhältnismäßig schwach und seine Feldlinien haben keinen gut definierten Verlauf. Als Resultat sprechen die Spulen dieser Aufnehmer nicht ausreichend auf die Schwingungen der Saiten 14 - 19 an und die Ausgangsspannungen der Aufnehmer 2OA - 2OD sind nicht so oberwellenreich, wie erwünscht wäre.

Die vorliegende Erfindung schafft nun einen elektromagnetischen Aufnehmer für Saiteninstrumente, der ein Magnetfeld erzeugt, das wesentlich stärker und besser definiert ist als die von den Aufnehmern 2OA - 2OD erzeugten Felder, so daß das Ausgangssignal oberwellenreich und weit angenehmer ist als das Ausgangssignal der bekannten Aufnehmer (beispielsweise 2OA bis 20D). Dies wird erreicht durch die Verwendung von nichtmagnetisierten Polstücken aus Metall und einem einzelnen Permanentstabmagneten

030063/0719

für jede Aufnahmeanordnung, Allgemein gesagt, hat der Stabmagnet jeder Aufnähmeanordnung einen rechtwinkligen Querschnitt und seine Magnetisierungsrichtung verläuft unter 90° zu der der bisher verwendeten Magneten. Nach der vorliegenden Erfindung verläuft also die Magnetisierungsrichtung des Stabmagneten über die schmalere Dimension seines Querschnitts, so daß die gegenüberliegenden Oberflächen den N- und den S-PoI bilden. Mindestens eine dieser gegenüberliegenden Oberflächen ist fc

ebenflächig ausgeführt, desgleichen die von den Saiten abge- I wandten Stirnflächen der Polstücke. Der Magnet wird mit seiner ebenflächigen Seite flächig an die ebenflächigen Stirnflächen sämtlicher Polstücke angelegt; das Ergebnis ist eine weit hö- ' here Ausgangsspannung eines nach der Lehre der vorliegenden i Erfindung aufgebauten elektromagnetischen Aufnehmers. ;

Insbesondere zeigt die Fig. 6 einen allgemein mit 2OE bezeichneten Aufnehmer mit einer einzelnen Aufnahmeanordnung nach der j Lehre der vorliegenden Erfindung. Die Aufnahmeanordnung des

Aufnehmers 2OE weist eine Vielzahl untereinander identischer Polstücke 71 - 76 auf, die allgemein rechtwinklig zu der Ebene der Saiten 14 - 19 und parallel zueinander eng beabstandet ver- j laufen.: Die Polstücke 711- ,76 werden typischerweise mit zwei j Isolierstoff-Platten 77 in einer Sollage gehalten. Eine Spule { 78 aus einer 'großen Anzahl Windungen aus dünnem leitfähigen Draht ist /um die Polstücke 71-76 gewickelt. Wie oben beschrieben/ ist der Draht der Spule 78 isoliert und ist die gesamte Anordnung mit einem geeigneten Tauchlack überzogen.

Nach.der Lehre der vorliegenden Erfindung sind die Polstücke 71 - 76 des Aufnehmers 2OE aus einem magnetisierbaren nichtmägnetisiert_en stoff wie Eisen hergestellt. Aus unten ausführlicherbeschriebenen Gründen weist jedes Polstück 71-76 einen länggestreckten zylindrischen Körper 79 mit einer Bohrung 'mit einem Innengewinde sowie einer in diese eingeschraubte

030063/0719

Einstellschraube 80 auf. Diese Anordnung erlaubt, den Abstand zwischen jedem Polstück 71 - 76 und der zugehörigen Saite 14 19 individuell zu justieren.

Um ein Magnetfeld zu erzeugen, weist der Aufnehmer 2OE einen Stabmagneten 81 aus einem permanentmagnetischen bzw. einem permanent magnetisierten Material auf - vorzugsweise ist der Stabmagnet 81 ein keramischer Magnet. Der Stabmagnet 81 ist rechteckig ausgestaltet; seine Magnetisierungsrichtung verläuft über die schmalere Abmessung seines Querschnitts in Richtung der Pfeile 82. Die gegenüberliegenden Seiten 83, 84 des Stabmagneten 81 bilden also den N- bzw. den S-PoI.

Nach der vorliegenden Erfindung sind die von den Saiten 14 - 19 abgewandten Stirnflächen der Polstücke 71-76 ebenflächig abgearbeitet. Auch ist mindestens die Oberfläche 83 des Magneten 81 ebenflächig. Der Stabmagnet 81 ist mit der Seite 83 flächig an die flächig bearbeiteten Stirnflächen der Polstücke 71 - 76 angelegt. Infolge dieses guten flächigen Kontakts zwischen dem Magneten 81 und den Polstücken 71-76 können die magnetischen Flußlinien über eine große Fläche zwischen ihnen verlaufen. Weiterhin gehen die Flußlinien vom Magneten 81 auf die Polstücke 71-76 ohne eine Richtungsänderung über.

Mit dieser einfachen Änderung der Lage und Orientierung des Stabmagneten 81 erreicht man wesentliche Ergebnisse. Es hat sich herausgestellt, daß der übergang von der Anordnung der Fig. 4 auf die der Fig. 6 ein wesentlich stärkeres Magnetfeld an den den Saiten 14 - 19 zugewandten Stirnflächen der Polstücke 71 -76 ergibt; dieses stärkere Feld bewirkt eine Ausgangsspannung der Spule 78, die oberwellenreicher und daher wesentlich angenehmer ist als die der Spulen in den Aufnehmern 2OA - 2OD.

Der Aufnehmer 2OE kann mit nur den bis hier beschriebenen Elemen-

0 30063/0719

ten ausgeführt sein. Um das Magnetfeld an den Polstücken 71 76 noch besser zu definieren, kann der Aufnehmer 2OE einen Halter 85 aufweisen, Wie er oben zur Ausführungsform nach Fig. beschrieben wurde. Mit einem derartigen Halter 85 ergibt sich für jedes Polstück der bei 86 gezeigte Feldlinienverlauf.

Die Fig. 7. zeigt nun die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/ d.h. einen bruiranunterdrückenden Aufnehmer 2OF mit einem Paar identischer Aufnahmeänordnungen 90, 100. Die Aüfnahmeanordnurtg 90 enthält eine Vielzahl identischer Polstücke 91— 96, die Aufnahmeahordnung 100 eine gleiche Vielzahl identischer Polstücke 101 - 106. Die Anzahl der Polstücke 91 - 96 und die Anzahl der Polstücke 100 - 106 ist identisch und gewöhnlich gleich der Anzahl der Saiten 14-19. Die Polstücke 91 - 96 und 101 - 106 sind allgemein rechtwinklig zur Ebene der Saiten 14 - 19 gerichtet und verlaufen parallel engbeabstandet zueinander. Wie bereits zur Fig. 6 beschrieben, weisen die Aufnahmeänordnungen 90, 100 jeweils die Paare von isolierstoff-Halteplatten 97 bzw. 107 und die Spulen 98 bzw. 108 auf.

Die Polstücke 91 - 96 und 101 - 106 des Aufnehmers 2OF entsprechend der vorgehenden Beschreibung zu den Polstücken 71 - 76 des Aufnehmers 2OEi Die Aufnahmeanordnungen 90, 100 weisen die Stabmagneten 99 bzw. 109 auf, die identisch mit dem Stabmagneten 81 sind; Der einzige unterschied zwischen den Aufnahmeanordnungen 90, 100 ist, daß der Stabmagnet 99 mit dem N-PoI an den Polstücken 91 - 96, der Stabmagnet 109 mit dem S-PoI an den Polstücken 101 - 106 anliegt. Auf diese Weise wird jedes Polstück 91 - 96 zu einem N-PoI, jedes Polstück 101 - 106 zu einem S-PoI; die sich ergebenden magnetischen Feldlinien für jedes Polstückpaar verlaufen, wie bei 110 bezeigt.

030063/0719

Es hat sich nach der vorliegenden Erfindung herausgestellt, daß die Stärke des Magnetfelds zwischen den Polstücken 91 - 96 und 101 - 106 sich durch Hinzufügen des Halters 111 verstärken und besser definieren läßt. Der Halter 111 ist vorzugsweise eine Platte aus einem magnetisierbaren nichtmagnetisierten Metallwerkstoff und verläuft zwischen den Aufnahmeanordnungen 90, 100. D.h., daß eine Oberfläche 112 des Halters 111 flächig am S-PoI des Magneten 99 und am N-PoI des Magneten 109 anliegt. Durch Hinzufügen eines solchen Halters 111 wird den magnetischen Flußlinien ein definierter Verlauf erteilt, nämlich über den Halter 111 vom S-PoI des Magneten 99 zum N-PoI des Magneten 109. Indem man ein Streufeld an den Unterseiten der Polstücke 91 - 96 und 101 - 106 verhindert, werden die Feldlinien an deren den Saiten 14 - 19 zugewandten Stirnflächen sehr stark und definiert.

Aus den bereits beschriebenen - und u.U. auch anderen, derzeit nicht bekannten - Gründen liefert der Aufnehmer 2OF eine Ausgangsspannung, die dem aller anderen bekannten Aufnehmer (einschließlich des Aufnehmers 20E) überlegen ist. Zuweilen zieht jedoch ein Musiker die mit einem Aufnehmer mit nur einer Aufnahmeanordnung erzielte Tonqualität vor; dann setzt man einen Aufnehmer wie den Aufnehmer 2OF ein.und schließt eine der Spulen 98 oder 108 kurz. Alternativ kann man den Aufnehmer 2OE mit oder ohne Halter 85 verwenden.

Wie aus dem Stand der Technik bekannt, kann man die Aufnehmer 2OE oder 2OF in einer geeigneten Ausnehmung (nicht gezeigt) im Körper 11 der Gitarre 10 anordnen und mit einer Kappe 113 in der Sollage halten, die am Körper 11 mit den Schrauben 114 festgelegt wird. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, kann man die Schrauben 114 anziehen oder lösen, um den Aufnehmer 2OE oder 2OF anzuheben oder abzusenken, und so den Abstand zwischen den PoI-

__ 030063/0719

BAD

stücken 71 - 76, 91 - 96 und/oder 101 - 106 einerseits und den Saiten 14 - 19 andererseits verstellen.

Bisher hat man üblicherweise massive Polstücke verwendet und den Abstand zwischen allen Polstücken und Saiten 14 - 19 gleichzeitig eingestellt, wie eben beschrieben, weil das Magnetfeld nicht stark genug war, um eine individuelle Einstellbarkeit jedes Polstücks sinnvoll zu machen, obgleich eine solche Einstellbarkeit oft vorgesehen wurde. Bei der vorliegenden Erfindung ist das von jedem Polstück erzeugte Magnetfeld jedoch so stark, daß bereits geringfügige Justierungen des Abstands zwischen einem der Polstücke und der zugehörigen Saite 14-19 einen erheblichen Effekt erbringt. In der bevorzugten Ausführüngsform der Erfindung werden daher die Polstücke 71-76, 91 - 96: und 101 - 106 so ausgeführt, wie beschrieben, um den Abstand zwischen jeder Einstellschraube 80 und Saiten 14-19 einzeln justieren zu können.

Wie einzusehen ist, entsprechen die Aufnahmeanordnungen 2OE, 2OF allgemein den Äufnahmeanordnungen 2OA - 2OD und ist die Änderung der magnetischen Ausrichtung und der Lage der Magneten 81, 99 und 109 geringfügig. Diese geringfügige Änderung ergibt jedoch ein erheblich verbessertes Resultat dahingehend, daß die Ausgängsspannung der Aufnehmer 2OE, 2OF oberwellenreich und weit angenehmer ist als bei den Aufnehmern des Standes der Technik.

Während die Erfindung oben unter Bezug auf bevorzugte Ausführungs formen beschrieben worden ist, ist für den Fachmann einzusehen, daß sie an den beschriebenen Einzelheiten zahlreiche Änderungen vornehmen lassen, ohne den Grundgedanken und Umfang der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist oben angegeben, daß die bevorzugte Magnetisierungsrichtung der Magneten 81, 99 und 109 quer über deren schmalere Dimension verläuft; der hauptsächliche

03006370719

Sinn der Maßnahme ist, die Tiefe der Aufnehmer 20E, 2OF und damit die Tiefe der Ausnehmung im Körper 11 der Gitarre so gering wie möglich zu halten. Folglich ist diese Vörzugsrichtung der Magnetisierung für die Funktion der Aufnehmer 2OE, 2OF nicht kritisch. Die Erfindung.soll daher nicht auf die speziell erläuterten und beschriebenen Ausführungsformen begrenzt sondern nur durch den Wortlaut der Ansprüche definiert sein.

030063/0719

Zusammenfassung:

Die vorliegende Erfindung betrifft Aufnehmer für elektrische Säitenmusikinstrumente mit einzelnen Elementen aus nichtmagnetisiertem Material, die mit den einzelnen Saiten zusammenwirken, sowie separaten Magneten, die die Magnetisierung für die Elemente bewirken. Bekannte Aufnehmer dieser Art weisen Magnetanordnungen auf, die verhältnismäßig schwache Magnetfelder und damit ein oberwellenarmes Ausgangssignal erzeugen. Bisher ist keine Lösung des Problems der Oberwellenarmut infolge einer zu schwachen Magnetisierung bekannt gewesen. Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten mit einer neuartigen Magnetkonstruktion und -anordnung. Ein Aufnehmer ist angegeben, der eine Vielzahl metallischer nichtmagnetisierter Polstücke mit um jedes Polstück gewickelter Spule enthält, die den Saiten des■-.Instruments funktionell zugeordnet sind. Dabei verlaufen die Polstücke parallel beabstandet zueinander allgemein rechtwinklig zur Ebene der Saiten; mit ersten Enden- liegen sämtliche Polstücke nähe an den Saiten, während zweite Enden sämtlicher Pol stücke ebenflächig ausgeführt sind. Der Aufnehmer weist weiterhin einen rechteckigen Stabmagneten mit einer einen N-PoI bildenden ersten und einer einen S-PoI bildenden gegenüberliegenden zweiten Oberfläche auf, wobei der Stabmagnet mit einer einen Pol bildenden Oberfläche flächig an den zweiten Enden

sämtlicher Polstücke anliegt< In einer brummunterdrückenden Anordnung weist der Aufnehmer einen zweiten Satz Magneten, Polstücke und Spulen auf.

030 063/0719

Claims

2851 Rolling Hills Drive, Space 33, Fullerton, California,

V. St. A.

Pa t e η t a η s ρ r ü c h e

1₄ Aufnehmer für elektrische Musikinstrumente mit einer Vielzahl von Saiten, die allgemein in einer einzigen Ebene verlaufen, gekenn ζ e ic hne t durch mindestens ein den Saiten des Instruments betrieblich zugeordnetes nichtraagnetisiertes metallisches -Polstück-, das mit einem ersten Ende nahe der Saitenebene und mit einem zweiten, entgegengesetzten Ende von der Saitenebene verhältnismäßig weit entfernt liegt, durch einen Stabmagneten mit einer einen N-PoI bildenden ersten Oberfläche und einer einen S-PoI bildenden entgegengesetzten zweiten Oberfläche, dessen eine Oberfläche in Flächenkontakt mit dem zweiten Ende des Polstücks steht, und durch eine um das Polstück gewickelte Spulenanordnung.

030063/0719
2. Aufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Magneten zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche geringer als die Dicke des Magneten zwischen seinen übrigen gegenüberliegenden Oberflächen ist.
3. Aufnehmer nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch einen länglichen, allgemein U-förmigen Halter aus Metall mit einer Grundfläche und beabstandeten parallelen Seitenwänden, die von den gegenüberliegenden Seitenkanten,der Grundfläche abgehen, wobei die Polstücke, der Stabmagnet und die Spulenanordnung innerhalb des Halters zwischen den Seitenflächen angeordnet sind und die andere der gegenüberliegenden Seitenflächen des Magneten in Berührung mit der Grundfläche des Halters steht.
4. Aufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl der magnetisierbarer nichtmagnetisierten Polstücke betrieblich den Saiten des Instruments zugeordnet ist und die Polstücke parallel zueinander beabstandet allgemein rechtwinklig zu der Ebene der Saiten liegen, wobei die Polstücke mit den ersten Enden unmittelbar an der Ebene der Saiten liegen und ihre zweiten Enden ebenflächig ausgeführt sind, daß der Stabmagnet weiterhin ein länglicher Stabmagnet mit Rechteckquerschnitt, einer einen N-PoI bildenden ersten Seitenflache"* und einer einen S-PoI bildenden entgegengesetzten zweiten Seitenfläche ist, wobei mindestens eine der entgegengesetzten Oberflächen ebenflächig ausgestaltet ist und der Stabmagnet mit einer Oberfläche flächig an den zweiten Enden aller Polstücke anliegt.
5. Aufnehmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabmagnet mit der einen N-PoI bildenden ersten Seitenfläche flächig an den zweiten Enden sämtlicher Polstück anliegt und

030063/0719

BAD ORiGiNAL

daß der Aufnehmer weiterhin eine zweite Vielzahl nichtmagnetisierter Metall-Polstücke aufweist, die betrieblich den Saiten des Instruments zugeordnet sind, parallel zueinander be- i abständet und allgemein rechtwinklig zur Ebene der Saiten verlaufen, mit den ersten Enden nahe der Ebene der Saiten liegen/ während zweite Enden der zweiten Polstücke ebenflächig ausgeführt sind, daß ein zweiter länglicher Stabmagnet mit Rechteckquerschnitt eine einen N-PoI bildende erste Seitenfläche ^; , und eine einen S-PoI bildende entgegengesetzte zweite Seitenfläche aufweist, die ebenflächig ausgeführt ist, und daß der zweite Stabmagnet mit der zweiten Oberfläche flächig an den zweiten Enden sämtlicher Polstücke anliegt.
6. Aufnehmer nach Anspruch 5, weiterhin gekennzeichnet durch j eine metallische Halteplatte, die in Berührung mit der zweiten Oberfläche des Stabmagneten und mit der ersten Oberfläche des; zweiten Stabinagneten steht.
7. Aufnehmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke jedes der Stabmagneten zwischen dessen erster und zweiter Seitenfläche geringer als seine Dicke zwischen den übigen Seitenflächen ist.

0 3 0063/0719