DE60223748T2

DE60223748T2 - In einem Saiteninstrument eingebaute Aufnahmeeinheit

Info

Publication number: DE60223748T2
Application number: DE60223748T
Authority: DE
Inventors: Yojiro Hamamatsu-shi Takabayashi
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2022-04-27
Also published as: US6515214B2; DE60223748D1; CN100428332C; EP1258863A2; EP1258863A3; EP1258863B1; US20020157523A1; CN1384488A

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Saiten-Musikinstrument und genauer gesagt auf einen Abnehmer, der in das elektrische Saiten-Musikinstrument eingebaut ist, um die Schwingungen der Saite in ein elektrisches Signal umzuwandeln.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Akustische Saiten-Musikinstrumente haben alle Resonatoren. Die Violine, Bratsche, Cello und Bass gehören zur Familie der Violinen und die Resonatoren sind in den Klangkörpern ausgebildet. Während ein Musiker ein Musikstück auf dem akustischen Saiten-Musikinstrument mit dem Bogen streicht, verursacht der Bogen Schwingungen in den Saiten, um Töne zu erzeugen. Die Schwingungen werden über eine Brücke zum Resonator geleitet und durch den Resonator verstärkt. Die Schwingungen wiederum werden vom Resonator in die Luft als Töne abgegeben. Daher sind Resonatoren unverzichtbare Komponenten akustischer Saiten-Musikinstrumente.
Andererseits werden im elektrischen Saiten-Musikinstrument die Schwingungen elektrisch verstärkt. Verschiedene elektrische Saiten-Musikinstrumente sind beispielsweise wie Mitglieder der Violinenfamilie bemessen und entsprechen Violine, Bratsche, Cello und Bass. Das der Violine entsprechende Saiten-Musikinstrument wird hierin nachfolgend als „elektrische Violine" bezeichnet. Während ein Musiker eine Melodie spielt, werden die Saiten ausgelenkt und die Auslenkung erzeugt Schwingungen, ähnlich wie beim akustischen Saiten-Musikinstrument, in diesem Fall der akustischen Violine. Die Schwingungen werden jedoch in ein elektrisches Signal umgewandelt und die elektrischen Signale werden mittels eines geeigneten Verstärkers zur Erzeugung lauter elektrischer Töne verstärkt.
Ein Abnehmer bzw. Aufnehmer (pickup) wird eingesetzt, um die Schwingungen in elektrische Signale umzuwandeln. Die Abnehmereinheit ist als ein einzelnes piezoelektrisches Element ausgeführt, das unter der Brücke angebracht ist. Die Schwingungen werden von den vier Saiten an die Brücke geführt und die Brücke übt fluktuierenden Druck auf das piezoelektrische Element aus. Das piezoelektrische Element konvertiert den fluktuierenden Druck in das elektrische Signal. Daher ist nur ein piezoelektrisches Element zwischen den vier Saiten aufgeteilt. Die Grundfrequenz der vier Saiten ändert sich in Abhängigkeit von den zu erzeugenden Töne. Auf der anderen Seite hat das piezoelektrische Element eigene Frequenz-Charakteristiken. Dies bedeutet, dass das piezoelektrische Element auf die Schwingungen in allen Saiten nicht gleich reagieren kann. Die elektrischen Töne neigen daher zur Unausgeglichenheit.
Eine Lösung wird in US-A-4,867,027 vorgeschlagen, das ein resonantes Abnehmersystem beschreibt, das in einem elektrischen Saiteninstrument ausgeführt ist. Das resonante Abnehmersystem gemäß dem Stand der Technik weist aufrecht auf dem Klangkörper eine Tonabnehmer-Anordnung auf dem Saiteninstrument auf. Die Tonabnehmer-Anordnung beinhaltet ein Tonabnehmer-Gehäuse, das einen oberen Teil, oder Kopfteil in Form einer Krone, im Folgenden als Kronenteil bezeichnet und einen unteren Teil, oder Bodenteil, hat. Der Kronenteil kann schwingen, aber der Bodenteil kann nicht schwingen. Im Kronenteil sind Schlitze und Kavitäten geformt. Die Schlitze erstrecken sich radial von der oberen Kante des Kronenteils aus nach unten und teilen das Kronenteil in „schwingende Kronenteile- oder -segmente". Die Kavitäten sind in der Nähe der Bodenabschlüsse der Schlitze ausgebildet und erstrecken sich radial vom Bodenteil in die Segmente. In den Segmenten sind flache, empfangende Nuten ausgebildet und die flachen empfangenden Nuten sind an den Kronenecken der Segmente geöffnet. Die flachen empfangenden Nuten sind an den Mittelachsen der jeweiligen Schlitze ausgerichtet. Die Saiten passieren die flachen empfangenden Nuten und werden mit der oberen Oberfläche der Segmente in Kontakt gehalten.
In einem Ausführungsbeispiel, das in US-A-4,867,027 offenbart ist, sind die piezoelektrischen Elemente innerhalb dieser Kavitäten angebracht. Bimorphe piezoelektrische Abnehmer werden empfohlen. US-A-4,867,027 beschreibt die piezoelektrischen Elemente wie folgt: „Die piezoelektrischen Elemente werden daher entlang der Längsachse ihrer jeweiligen Kavität angebracht, sodass ein Ende an den schwingenden Abschnitt des Teiles angebracht ist und das andere Ende an das untere nicht schwingende, fest stehende Basisteil angebracht ist."
US-A-4,867,027 offenbart darüber hinaus ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Cello oder einen Bass. In dem Bodenträger des Tonabnehmers sind U-förmige Vertiefungen ausgebildet. Die U-förmigen Vertiefungen teilen den oberen Teil des Bodenträgers des Tonabnehmers in mehrere Abschnitte, die in dem steifen unteren Bereich des Bodenträgers des Tonabnehmers zusammengeführt werden. In den U-förmigen Vertiefungen sind piezoelektrische Tonabnehmer angebracht. Die piezoelektrischen Tonabnehmer werden an deren unteren Teilen zu den Wänden hin gesichert, welche die unteren Teile der U-förmigen Vertiefungen definieren. Als eine Folge daraus wird von jeder der Tonabnehmeranordnungen „ein einzelner flexibler oberer Teil oberhalb der Kerbe aufgebracht, welcher frei in Bezug auf die Masse der Brücke schwingen und frei von Wechselwirkungen oder Interferenzen mit jedem der anderen Tonabnehmer sein wird. in dem piezoelektrischen Tonabnehmer wird unterhalb der Kerbe eine Kavität ausgebildet und ein piezoelektrisches Element darin platziert.
US-A-4,860,625 offenbart einen Tonabnehmer für ein Saiten-Musikinstrument mit mehreren Saiten. Der Tonabnehmer beinhaltet ein Brücken-Bauteil mit einer Oberfläche, welche die Saiten an vordefinierten Positionen entlang der Oberfläche hält, eine Vielzahl bimorpher piezoelektrischer Elemente, die in dem Brückenbauteil an Positionen eingebettet sind, welche vordefinierten Positionen entlang der Oberfläche des Brückenbauteils entsprechen und Verbindungsleitungen zum Transport der elektrischen Signale, die von dem piezoelektrischen Element generiert werden. Jedes bimorphe piezoelektrische Element hat zwei gegensätzlich polarisierte piezoelektrische Schichten, die durch eine metallische Schicht separiert sind. Die bimorphen piezoelektrischen Elemente sind in dem Brückenbauteil so eingebettet, dass die Hauptrichtung der Schwingungen der zugehörigen Saite senkrecht zu der metallischen Schicht verläuft, welche die beiden piezoelektrischen Schichten des bimorphen Elementes trennt. Als eine Folge daraus biegen die Schwingungen jeder Saite das entsprechende bimorphe Element, welches in der Brücke eingebettet ist, sodass der Abnehmer direkt auf die Schwingungen der Saiten des Musikinstrumentes anspricht. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Brücke separate Trägerstege auf, welche für jede Saite durch Kerben oder Schlitze separiert sind, um jedes bimorphe Element von den Schwingungen der anderen Saiten zu trennen und dadurch deutliche elektrische Signale zu liefern, die den Schwingungen jeder Saite entsprechen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung liegt folglich darin, eine Abnehmereinheit zur Verfügung zu stellen, welche Schwingungen in elektrischer Signale hoher Qualität umwandelt.
Der jetzige Erfinder betrachtete das Problem, welches das resonante Abnehmersystem gemäß dem Stand der Technik aufweist als inhärent und bemerkte, dass die Schwingungen indirekt von den Saiten zu den piezoelektrischen Elementen durch die Segmente propagierten, die in das steife Grundteil, oder Bodenteil zusammengeführt wurden. Dies bedeutete, dass die Steifigkeit von den Kanten des Kronenteils zu dem nicht schwingenden Bodenteil zunahm. Obwohl die Schwingungen von den Saiten zu den Kronenkanten der Segmente propagierten, wurden die Schwingungen nach und nach zum nicht schwingenden Bodenteil oder unteren Teil hin gedämpft und folglich propagierte nur ein Teil der Schwingungsenergie zu den piezoelektrischen Elementen oder piezoelektrischen Tonabnehmern. Ein daraus folgender Schluss der vorliegenden Erfindung war, dass Schwingungs-Übertragungselemente wie beispielsweise die schwingenden Segmente, physisch von jeglichen nicht schwingenden Teilen getrennt sein sollten.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abnehmereinheit für ein Saiten-Musikinstrument bereitgestellt, das ein fest stehendes Bauteil aufweist, welches an einem Klangkörper des Saiten-Musikinstrumentes befestigt ist und mehrfache Zonen, sowie mehrfache Tonabnehmer hat, die an bestimmten Teilen mit den jeweiligen Bauteilen in den mehrfachen Zonen verbunden sind und deformierbar als Reaktion auf wiederholte jeweilige Kräfte sind, die in bestimmten Richtungen ausgeübt werden um elektrische Signale zu erzeugen, die repräsentativ für die Kräfte sind und mehrfache Schwingungs-Übertragungselemente, die physisch von dem fest stehenden Bauteil getrennt sind und die zwischen den Saiten des Saiten-Musikinstrumentes und anderen Teilen der mehrfachen Tonabnehmer zur Übertragung der wiederholten Kräfte von den Saiten zu den mehrfachen Tonabnehmern verbunden sind beziehungsweise die Freiheit haben, sich mindestens in die bestimmte Richtung in den mehrfachen Zonen zu bewegen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Eigenheiten und Vorteile des Abnehmers werden durch die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden, in denen:
1 eine Vorderansicht ist, welche die Struktur einer Abnehmereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1 ist und welche die Struktur des Abnehmers zeigt,
3 eine fragmentartige perspektivische Ansicht ist, welche essentielle Teile der Abnehmereinheit zeigt,
4 eine perspektivische Ansicht ist, welche die Konfiguration einer Bodenplatte zeigt, welche einen Teil der Abnehmereinheit bildet,
5 eine perspektivische Ansicht ist, welche die Konfiguration eines Schwingungs-Übertragungselements zeigt, das in die Abnehmereinheit eingefügt ist,
6 eine perspektivische Ansicht ist, welche die Struktur eines auf Schwingungen empfindlichen Abnehmers zeigt, der in die Abnehmereinheit eingefügt ist.
7 eine perspektivische Ansicht ist, welche die Konfiguration einer Deckplatte zeigt, die in die Abnehmereinheit eingefügt ist,
8 ein Diagramm eines Schaltkreises ist, welches die Schaltkreiskonfiguration eines tonerzeugenden Schaltkreises zeigt, der mit der Abnehmereinheit verbunden ist,
9 eine Vorderansicht ist, welche die Struktur einer anderen Abnehmereinheit, gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
10 eine Vorderansicht ist, welche die Struktur einer weiteren Abnehmereinheit, gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
11 eine Vorderansicht ist, welche die Struktur einer weiteren Abnehmereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
12 eine perspektivische Ansicht ist, welche bimorphe piezoelektrische Elemente zeigt, welche von einer Kernplatte in einer weiteren Abnehmereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung direkt gestützt werden,
13A eine perspektivische Ansicht ist, welche die Konfiguration eines weiteren Schwingungs-Übertragungselementes zeigt, das in eine weitere Abnehmereinheit eingefügt ist,
die 13B und 13C schematische Darstellungen sind, welche die Konfiguration der Schwingungs-Übertragungselemente zeigen, welche auf der Basis des Schwingungs-Übertragungselementes modifiziert wurden, die in 13A gezeigt sind,
14 eine Vorderansicht ist, welche die Struktur eines monomorphen piezoelektrischen Elementes zeigt,
15 eine Vorderansicht ist, die eine weitere Abnehmereinheit zeigt, welche das monomorphe piezoelektrische Element gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt,
16 eine Vorderansicht ist, welche eine weitere Abnehmereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und
die 17A und 17D schematische Ansichten sind, welche Variationen der monomorphen piezoelektrischen Zwillingselemente zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Erstes Ausführungsbeispiel
In Bezug auf die 1 und 2 der Zeichnungen beinhaltet eine Abnehmereinheit, welche die vorliegende Erfindung darstellt, eine Brückenanordnung 10, Schwingungs-Übertragungselemente 20, auf Schwingungen reagierende Tonabnehmeranordnungen 30, Teile 42 aus synthetischem Material und reversibel belastbare Teile 50. In der Brückenanordnung 10 in 1 ist eine Deckplatte entfernt. Der Abnehmer stellt einen Teil einer elektrischen Violine dar und steht aufrecht auf der Decke des Klangkörpers B einer Violine. Die Saiten S sind über die Decke des Klangkörpers, senkrecht zu der Papierebene, in die der Abnehmer eingezeichnet ist, gespannt.
Die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordungen 30 werden von der Brückenanordnung 10 gehalten. Die Schwingungs-Übertragungselemente 20 sind körperlich bzw. physisch von der Brückenanordnung 10 getrennt und mit der Brückenanordnung 10 durch die reversibel belastbaren Teile 50 verbunden. Die Saiten S stehen in Kontakt mit den Schwingungs-Übertragungselementen 20 und die Schwingungs-Übertragungselemente 20 sind mit den, auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30 durch die Teile 42 aus synthetischem Material verbunden. Dadurch sind die Schwingungs-Übertragungselemente 20 physisch von der Brückenanordnung 10 getrennt, um frei, ohne starke Einschränkungen zu schwingen.
Die Brückenanordnung 10 hat eine Konfiguration analog der Brücke einer akustischen Violine. Die obere Kante ist wie eine Krone leicht gekrümmt und die Vorderseite und die Breite der Brückenanordnung 10 nimmt von der Unterkante zur Oberkante leicht zu. In diesem Fall befindet sich die Kernplatte 60c eingebettet zwischen den Deckplatten 60a und 60b. Die Deckplatten 60a/60b schützen die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30 und Zuleitungen vor Beschädigungen.
Wie man besser in 3 sehen kann, besteht die Brückenanordnung 10 aus einem Paar Deckplatten 60a/60b und einer Kernplatte 60c. In der Deckplatte 60a sind vier Vertiefungen 61 ausgebildet, die entlang der Kronenkante der Deckplatte 60a angeordnet sind. In ähnlicher Art und Weise sind in der anderen Deckplatte 60b vier Vertiefungen 61 ausgebildet, die entlang der oberen Kronenkante der Deckplatte 60b angeordnet sind, beziehungsweise die vier Vertiefungen 61 in der Deckplatte 60a sind an den jeweiligen vier Vertiefungen 61 der Deckplatte 60b ausgerichtet.
Wie in 4 gezeigt, ähnelt die Kernplatte 60c einer Hand und weist ein Teil in Form eines Handtellers 60d und Finger 60e auf. Die Finger 60e gehen vom Handteller 60d aus und sind räumlich voneinander getrennt. Dadurch entsteht ein Hohlraum 11 zwischen den gegenseitig benachbarten Fingern 60e. Die Kernplatte 60c besteht aus Holz. Es gibt jedoch auch Kernplatten 60c aus synthetischen Harzen wie beispielsweise ABS, Polycarbonat, Metall oder einer Legierung.
Der Teil in Form eines Handtellers 60d hat eine Ausbuchtung 13 unter den zentralen drei Fingern 60e ausgebildet. Die Ausbuchtung 13 reduziert die Masse der Kernplatte 60c. Der Teil in Form eines Handtellers 60d hat darüber hinaus Nuten 12 ausgebildet und die Nuten 12 sind an ihrem oberen Ende zu den Hohlräumen 11 und an ihrem unteren Ende zu der Ausbuchtung 13 hin geöffnet. Daher sind die Hohlräume 11 mit der Ausbuchtung durch die Nuten 12 verbunden. Die Ausbuchtung 13 und die Nuten 12 machen den Teil in Form eines Handtellers 60d teilweise dünn. Die Durchgangslöcher 14/15 und Durchgangslöcher 16 sind darüber hinaus in dem Handteil 60d ausgebildet. Die Löcher der Durchgänge 14 erstrecken sich in der Richtung der Dicke des Teils in Form eines Handtellers 60d und sind an den Grenzflächen zwischen den Nuten 12 und der Ausbuchtung 13 geöffnet. Das Loch des Durchgangs 15 erstreckt sich vertikal und ist zwischen der Ausbuchtung 13 und einem Raum verbunden, der von der gekrümmten Oberfläche der Kernplatte 60c definiert wird. Die Löcher der Durchgänge 16 erstrecken sich in Richtung der Dicke und befinden sich auf beiden Seiten der Ausbuchtung 13.
Die Finger 60e weisen jeweilige Bodenbereiche 60f, jeweilige Zwischenbereiche 60g und jeweilige Spitzenbereiche 60h auf. Der Bodenbereich 60f, Zwischenbereich 60g und Spitzenbereich 60h jeden Fingers 60e befindet sich jeweils gegenüber dem Bodenbereich oder -bereichen 60f, Zwischenbereich oder -bereichen 60g und Spitzenbereich oder -bereichen 60h des benachbarten Fingers oder der benachbarten Finger 60e und der Hohlraum 11 ist folglich in einen Boden Unterraum, einen Zwischen-Unterraum und einen offenen Raum getrennt. Der Bodenbereich 60f weist Seitenflächen auf, die nach unten, zum Boden des Hohlraums 11 gekrümmt sind und bilden einen parabelähnlichen Boden-Unterraum aus. Die zugehörige Nut 12 ist am Scheitelpunkt des Parabel-Unterraumes geöffnet. Die Zwischenbereiche 60g sind derart begrenzt, Seitenflächen aufzuweisen, deren Abstand größer ist als die Seitenflächen der Bodenbereiche 60f (60p). Die Zwischen-Unterräume sind dadurch breiter, als die Boden-Unterräume.
Die Seitenflächen der Zwischenbereiche 60g bilden zusammen mit den Seitenflächen der Spitzenbereiche 60h, Ausformungen 60j. Die Spitzenbereiche 60e definieren die oberen Unter-Räume, welche zur Umgebung hin geöffnet sind.
Zu den 1 bis 3 zurückkehrend, sind die Schwingungs-Übertragungselemente 20 in den Hohlräumen 11 eingebracht, beziehungsweise die Saiten S sind mit den Schwingungs-Übertragungselementen 20 in Kontakt. Die Schwingungs-Übertragungselemente 20 sind den, auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30, zugehörig. Die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30 werden von der Kernplatte 60c getragen und ragen in die zugehörigen Schwingungs-Übertragungselemente 20. Die Teile 42 aus synthetischem Material füllen den Spalt zwischen den Schwingungs-Übertragungselementen 20 und den auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30 und die Schwingungs-Übertragungselemente 20 sind mit der Kernplatte 60c durch reversibel belastbare Teile 50 verbunden. Daher werden Schwingungen von den Saiten S auf die, auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30 durch die Schwingungs-Übertragungselemente 20, die physisch von der Kernplatte 60c getrennt sind, übertragen.
5 zeigt eines der Schwingungs-Übertragungselemente 20. Die anderen Schwingungs-Übertragungselemente 20 weisen eine ähnliche Konfiguration wie das in 5 gezeigte Schwingungs-Übertragungselement 20 auf. Aus diesem Grund wird nur das in 5 gezeigte Schwingungs-Übertragungselement 20 detailliert beschrieben. Das Schwingungs-Übertragungselement 20 weist einen Schlitz 21 auf. Der Schlitz 21 erstreckt sich in Längsrichtung und teilt das Schwingungs-Übertragungselement 20 in zwei Teile auf. Die beiden Teile sind durch einen Brückenbereich 22 miteinander verbunden. Der Brückenbereich 22 verstärkt die mechanische Stabilität der beiden Teile. Der Brückenbereich 22 ist jedoch dünner als die beiden Teile. Der Schlitz 21 ist daher sowohl am unteren Ende des Schwingungs-Übertragungselementes 20 als auch an den vorder-/rückseitigen Oberflächen geöffnet.
Das Schwingungs-Übertragungselement 20 weist eine obere Kante und zwei Paar Seitenflächen auf, d. h. ein Paar untere Seitenflächen und ein Paar oberer Seitenflächen. Die unteren Seitenflächen vergrößern die Breite des Schwingungs-Übertragungselementes 20 vom unteren Ende in Richtung der oberen Seitenflächen und die oberen Seitenflächen verringern die Breite von der oberen Kante hin zur unteren Seitenfläche. Dies bedeutet, dass das Schwingungs-Übertragungselement 20 am breitesten an der Grenze zwischen den unteren Seitenflächen und den oberen Seitenflächen ist. Die unteren Seitenflächen und die oberen Seitenflächen bilden ein Paar firstähnlicher Erhöhungen 20a.
Die unteren Seitenflächen sind derart gekrümmt, dem unteren Teil des Schwingungs-Übertragungselementes ein U-förmiges Profil zu geben. Die gekrümmten unteren Seitenflächen sind auf den Seitenflächen der unteren Teile des Fingers 60e verschiebbar. Wie in 1 gezeigt, ist das Schwingungs-Übertragungselement 20 zwischen den unteren Seitenflächen und zwischen den oberen Seitenflächen enger als der Zwischen-Unterraum und der obere Zwischenraum des zugehörigen Hohlraumes 11. Die Ausformungen 60j weisen einen Abstand vom oberen Ende der Nut 12 entlang der Mittellinie des Hohlraumes 11 auf, der ungefähr dem Abstand entlang der Mittellinie des zugehörigen Schwingungs-Übertragungselementes 20, zwischen der Öffnung des Schlitzes 21 und der Erhöhung 20a entspricht. Wenn der untere Teil des Schwingungs-Übertragungselementes 20 vom unteren Zwischenraum 11 aufgenommen wird, steht die Erhöhung 20a den jeweiligen Ausformungen 60j gegenüber. Die Ausformung 60j ist jedoch etwas weiter von der zugehörigen Ausformung entfernt, als der Abstand zwischen der Erhöhung 20a. Aus diesem Grund befinden sich drastisch schmale Spalte zwischen dem Grat 20a und den Ausformungen 60j. Der untere Teil des Schwingungs-Übertragungselementes 20 ist mit den unteren Teilen des Fingers 60e nicht fest verbunden, sodass das Schwingungs-Übertragungselement 20 im unteren Zwischenraum um ein virtuelles Zentrum der gekrümmten Oberflächen beweglich ist. Die Kerben 20b sind in den oberen Kanten des Schwingungs-Übertragungselementes 20 ausgebildet, beziehungsweise die Saiten S belegen die Kerben 20b.
Die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30 sind untereinander ähnlich konfiguriert und sind den jeweiligen Nuten 12 zugeordnet. Eine der auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30 ist in 6 gezeigt und eine Beschreibung der in 6 gezeigten, auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnung wird nachfolgend gegeben, wobei, um Wiederholungen zu vermeiden, auf eine Beschreibung der anderen, auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen verzichtet wird.
Die auf Schwingungen reagierende Tonabnehmeranordnung 30 kann in einen Halter 30a und ein bimorphes piezoelektrisches Element 40 aufgeteilt werden. Der Halter 30a weist generell eine Konfiguration, gemäß einem rechteckigen Parallelepiped auf und wird aus synthetischem Harz gebildet. Für den Halter 30a kann ein Stück Holz, Metall oder eine Legierung eingesetzt werden. Der Halter 30a ist genauso breit wie die zugehörige Nut 12 und hat eine Dicke, die ungefähr der Tiefe der zugehörigen Nut 12 entspricht. Wenn der Halter 30a in die zugehörige Nut 12 gedrückt wird, wird der Halter 30a in die zugehörige Nut 12 eingepasst und dessen Frontfläche ist im Wesentlichen planar mit der Oberfläche des Teils in Form einer Handfläche 60d, das den Rand der Nuten 12 definiert.
Der Halter 30a weist ein Paar Nuten 31a und einen Schlitz 31b auf. Das Paar Nuten erstreckt sich vertikal und ist an den Seitenflächen des Halters 30a geöffnet. Ein Paar Zuleitungen 43 gehen durch die Nuten 31a. Der Schlitz 31b ist an der oberen Fläche des Halters 30a geöffnet und die Breite des Schlitzes 31b entspricht ungefähr der Dicke des bimorphen piezoelektrischen Elementes 40. Das bimorphe piezoelektrische Element 40 haftet mittels eines Klebepräparates an der inneren Fläche des Halters 30a. Das bimorphe piezoelektrische Element 40 ist dadurch mit dem Halter 30a verbunden und steht aufrecht darauf.
Das bimorphe piezoelektrische Element 40 besteht aus einem Paar piezoelektrischer Kristallplatten. Die piezoelektrischen Kristallplatten sind derart miteinander verbunden, dass die Polarisation die piezoelektrischen Kristallplatten dazu bedingt, gegensätzlich geladen zu sein. In diesem Fall ist die Kristallorientierung derart ausgerichtet, dass die Polarisation zwischen den piezoelektrischen Kristallplatten in Richtung der Dicke des bimorphen piezoelektrischen Elementes 40 gegensätzlich ist und folglich Strom von den Elektroden der Ober- und Unterseite des bimorphen piezoelektrischen Elementes 40 gezogen wird. Wenn die Kristallorientierung derart ausgerichtet ist, dass die Polarisation genau entlang der Richtung der Dicke verläuft, wird Strom von den Elektroden im Mittelbereich und Endbereich des bimorphen piezoelektrischen Elementes 40 gezogen. Die Zuleitungen 43 sind mit den Elektroden auf den jeweiligen piezoelektrischen Kristallplatten verbunden. Die Zuleitungen 43 gehen durch das Loch 15 und verlassen die Abnehmereinheit.
Wieder zu den 1 und 2 zurückkehrend wird die Halterungen 30a in die Nuten 12 eingepasst und die Schwingungs-Übertragungselemente 20 werden in die Hohlräume 11 eingefügt. Dann erstrecken sich die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 in die Schlitze 21 in den Schwingungs-Übertragungselementen 20. Die Schlitze 21 sind viel breiter als die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 und es bildet sich folglich ein Spalt zwischen den bimorphen piezoelektrischen Elementen 40 und den inneren Flächen der Schwingungs-Übertragungselemente 20, welche die Schlitze 21 definieren. Wie zuvor hierin beschrieben wurde, weisen die meisten unteren Seitenflächen und oberen Seitenflächen einen Abstand von den Seitenflächen der Fingerteile 60e auf, wobei sich auch ein Spalt zwischen den Fingerteilen 60e und den Schwingungs-Übertragungselementen 20 befindet. Der Spalt zwischen den bimorphen piezoelektrischen Elementen 40 und den Schwingungs-Übertragungselementen 20 ist mit Teilen 42 aus synthetischem Material gefüllt und die reversibel belastbaren Teile 50 befinden sich zwischen den Fingerteilen 60e und den Schwingungs-Übertragungselementen 20.
Die Teile 42 aus synthetischem Material leiten die periodische Kraft aufgrund der Schwingungen von den Schwingungs-Übertragungselementen 20 zu den bimorphen piezoelektrischen Elementen 40. Während ein Teil 42 aus synthetischem Material die periodische Kraft weiterleitet, verbreitet das Teil 42 aus synthetischem Material die periodische Kraft des zugehörigen Schwingungs-Übertragungselementes 20 über die gesamte Oberfläche des bimorphen piezoelektrischen Elementes 40 und schirmt das zugehörige bimorphe piezoelektrische Element 40 von den Schwingungen der benachbarten Schwingungs-Übertragungselemente 20 ab. Jedes der Teile aus synthetischem Material dient daher sowohl als Filter, als auch als ein Diffusor.
In diesem Fall besteht das synthetische Material aus Ton (fat clay). Die Härte des Tons sollte angemessen reguliert werden. Wenn die Härte zu hoch ist, können die Tonteile 42 nicht die erwartete Diffusions- und Filtercharakteristiken erreichen. Wenn auf der anderen Seite die Härte zu niedrig ist, können die Teile aus synthetischem Material 42 keine Dehnung veranlassen, die groß genug ist, um einen großen Strom fließen zu lassen.
Der jetzige Erfinder maß die Härte des synthetischen Materials wie folgt. Ein Stück des synthetischen Materials wurde unter eine Stahlkugel gelegt. Die Stahlkugel hatte einen Durchmesser von 36 mm und ihr Gewicht betrug 200 g. Die Stahlkugel wurde in 50 cm Höhe gehalten. Die Stahlkugel wurde losgelassen und fiel auf das Teil aus synthetischem Material. Die Stahlkugel sank in das Teil aus synthetischem Material ein. Als die Kugel von dem synthetischen Material entfernt wurde, blieb ein Abdruck in dem Teil aus synthetischem Material zurück. Der Durchmesser des Abdrucks war umgekehrt proportional zur Härte des synthetischen Materials. Als der Durchmesser des Abdrucks 28 mm betrug, wurde die Härte mit „3" beziffert. Wenn sich der Durchmesser um 0,5 mm vergrößerte, wurde die Härte um 0,1 verringert. Wenn sich der Durchmesser andererseits um 0,5 mm verkleinerte, wurde die Härte um 0,1 erhöht. Der jetzige Erfinder bestimmte den bevorzugten Härtebereich mittels der zuvor beschriebenen Messung. Der bevorzugte Bereich lag zwischen 4,0 und 4,5.
Die Schwingungs-Übertragungselemente 20 weisen einen Abstand von den Fingerteilen 60e auf und der Spalt erlaubt den Schwingungs-Übertragungselementen 20 in den Hohlräumen 11 zu schwingen. Die reversibel belastbaren Teile 50 sind im Spalt zwischen den Fingerteilen 60e und den Schwingungs-Übertragungselementen 20 und die flachen Vertiefungen 61 sind zwischen den Schwingungs-Übertragungselementen 20 und den Deckplatten 60a/60b angebracht. Die reversibel belastbaren Teile 50 bieten gegen die Schwingungen angemessenen Widerstand und bewahren die Schwingungs-Übertragungselemente 20 vor heftigem Schütteln in der Gegenwart schwacher Schwingungen. Dies resultiert darin, dass die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 die Ausgangssignale linear variieren. Die reversibel belastbaren Teile 50 unterstützen daher einen bevorzugten Dynamikbereich für die Ausgangssignale. Aus dieser Sichtweise gesehen wird von den reversibel belastbaren Teilen erwartet, eine Elastizität und Härte wie Gummi aufzuweisen. Eine Härte zwischen 11 und 30 gemäß des „Typ A Härtemeters", der im JIS (Japanese Industrial Standards) K6253 definiert ist, wird bevorzugt eingesetzt. Die Silikondichtungen TSE397 oder TSE399, die von der Toshiba Silicone Corporation hergestellt werden, sind für die reversibel belastbaren Teile 50 erhältlich. Die reversibel belastbaren Teile 50 können durch Gummistücke ersetzt werden, sofern die Härte des Gummis innerhalb dieses Härtebereiches fällt.
Der Spalt zwischen dem Schwingungs-Übertragungselement 20 und jedem Fingerteil 60e variiert zwischen 0,1 mm und 0,25 mm Breite. Wenn der Spalt kleiner als 0,1 mm ist, tendiert das Schwingungs-Übertragungselement 20 dazu, mit der Seitenfläche des Fingerteils 60e zusammen zu stoßen. Das Schwingungs-Übertragungselement 20 ist dann unerwünschterweise durch die Seitenfläche eingeschränkt und die Schwingungen werden nicht akkurat in das zugehörige bimorphe piezoelektrische Element 40 eingeleitet. Ist der Spalt andererseits größer als 0,25 mm, bieten die reversibel belastbaren Teile kaum Widerstand gegen die Schwingungen und das Schwingungs-Übertragungselement 20 wird von Schwingungen exzessiv angetrieben. Die exzessiven Schwingungen können Schäden am bimorphen piezoelektrischen Element 40 verursachen.
Der Spalt zwischen dem Schwingungs-Übertragungselement 20 und den Fingerteilen 60e wird für die im Wesentlichen steife Kernplatte 60c benötigt. Die Kernplatte 60c kann jedoch aus elastischem Material gefertigt werden. In diesem Fall können die Schwingungs-Übertragungselemente 20 ohne einen Spalt in den Hohlräumen 11 aufgenommen werden, weil die Kernplatte per se elastisch deformiert wird.
Die Kernplatte 60c ist zwischen den Deckplatten 60a und 60b eingebettet. In diesem Fall sind die Deckplatten 60a und 60b aus synthetischem Harz gefertigt. Holz, Metall oder Legierungen sind jedoch auch für die Deckplatten 60a und 60b verfügbar.
Ein Paar Erhöhungen 63 sind in der Deckplatte 60a ausgebildet (siehe 7) und die Erhöhungen 63 befinden sich an Seitenflächen des unteren Teils der Deckplatte 60a. Die Erhöhungen 63 sind mit Löchern 62 versehen. Entsprechend wird ein Paar gleicher Erhöhungen 63 in die Deckplatte 60b ausgebildet (siehe 3) und die Löcher 62 sind in die Erhöhungen 63 ausgebildet. Die Erhöhungen 63 befinden sich ebenfalls an Seitenflächen des unteren Teils der Deckplatte 60b. Die Erhöhungen 63 in beiden Deckplatten 60a/60b sind in die Löcher der Durchgänge 16, welche in die Seitenflächen des unteren Teiles der Kernplatte 60c (siehe 4) ausgebildet sind, einführbar. Die Löcher der Durchgänge 16 und die Erhöhungen 63 bilden als Ganzes eine Führungsaufnahme. Wenn die Deckplatten 60a/60b an die Kernplatte 60c montiert werden, werden die Erhöhungen 63 in die Löcher der Durchgänge 16 eingeführt.
Wie zuvor hierin beschrieben, sind die flachen Vertiefungen 61 entlang der Kronenkanten der Deckplatten 60a/60b gebildet und die flachen Vertiefungen 61 in der Deckplatte 60a sind jeweils mit den flachen Vertiefungen 61 in der anderen Deckplatte 60b gepaart. Die Paare flacher Vertiefungen sind den Schwingungs-Übertragungselementen 20 zugehörig. Wenn die Deckplatten 60a/60b durch die Führungsaufnahme 16/63 mit der Kernplatte 60c verbunden werden, werden die flachen Vertiefungen 61 in der Deckplatte 60a vor den zugehörigen Schwingungs-Übertragungselementen 20 positioniert beziehungsweise die flachen Vertiefungen 61 in der Deckplatte 60b werden auf der Rückseite der zugehörigen Schwingungs-Übertragungselemente 20 positioniert.
Die reversibel belastbaren (visko-elastischen) Teile 50 dringen in die Paare flacher Vertiefungen 61 ein. Dadurch sind die Schwingungs-Übertragungselemente 20 von den reversibel belastbaren Teilen 50 eingehüllt und die Deckplatten 60a/60b sind durch Mittel reversibel belastbarer Teile 20 mit der Kernplatte 60c verbunden.
Die reversibel belastbaren Teile 50 begrenzen die Amplitude der Schwingungs-Übertragungselemente 20. Wie hierin schon zuvor beschrieben stehen die Schwingungs-Übertragungselemente 20 in gleitendem Kontakt mit den Seitenflächen der unteren Teile der Fingerteile 60e. Wenn die reversibel belastbaren Teile 50 nicht zwischen den Schwingungs-Übertragungselementen 20 und der Kernplatte 60c angebracht wären, würden die Schwingungs-Übertragungselemente 20 die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40, aufgrund der Schwingungen der Saiten S mit großer Amplitude, zerbrechen. Die reversibel belastbaren Teile 50 begrenzen die Schwingungsamplituden der Schwingungs-Übertragungselemente 20 und bewahren die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 vor den Schäden. Die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 sind daher auf die Schwingungen mit kleiner Amplitude empfindlich, ohne, dank der Teile aus synthetischem Material 42 und der reversibel belastbaren Teile 50, Schaden aufgrund der Schwingungen mit großer Amplitude, zu nehmen.
In 8 der Zeichnungen sind die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30 in einem Ton erzeugenden Schaltkreis implementiert und mit den Referenzen 1a, 1b, 1c und 1d bezeichnet. Die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 1a/1b/1c/1d sind parallel mit den Lautstärkesteuerungen 2a/2b/2c/2d verbunden, die wiederum parallel mit den Puffer-Verstärkern 3a/3b/3c/3d verbunden sind. Die Spannungsversorgung erfolgt durch eine Batterie 5 und die Puffer-Verstärker 3a/3b/3c/3d verstärken unabhängig die elektrischen Signale, welche die Schwingungen der zugehörigen Saiten S darstellen. Die Puffer-Verstärker 3a/3b/3c/3d weisen jeweils Signalausgänge auf, die durch einen Stecker 4 mit einem Hauptverstärker 6 verbunden sind. Der Hauptverstärker 6 erhöht die Stärke des elektrischen Signals und liefert ein Tonsignal zu einem Lautsprechersystem 7. Obwohl die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 1a/1b/1c/1d in der Tonabnehmereinheit implementiert sind, sind die anderen Schaltkreiskomponenten 2a bis 2d, 3a bis 3d, 4, 5, 6 und 7 in einem geeigneten Gehäuse untergebracht, das physisch von der Abnehmereinheit und der Violine getrennt ist. Aus diesem Grund sind die Zuleitungen 43 durch ein Kabel mit den Lautstärkesteuerungen 2a/2b/2c/2d verbunden.
Ein Spieler reguliert individuell die Lautstärke der elektrischen Töne durch die Lautstärkesteuerungen 2a/2b/2c/2d und gleicht die Lautstärke der elektrischen Töne, welche durch die Schwingungen jeder Saite S erzeugt werden mit der Lautstärke anderer elektrischer Töne ab, welche durch die Schwingungen anderer Saiten S erzeugt werden. Daher kann der Spieler den Unterschied zwischen den auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 1a/1b/1c/1d ausgleichen, selbst wenn die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 1a/1b/1c/1d voneinander unterschiedliche Schwingungscharakteristiken aufweisen.
In einem Fall, in dem der Unterschied der Schwingungscharakteristiken, der auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 1a/1b/1c/1d vernachlässigbar ist, können die Lautstärkesteuerungen 2a/2b/2c/2d vom Ton generierenden Schaltkreis entfernt werden. Dies resultiert in einer einfachen Schaltkreiskonfiguration.
Wenn ein Musiker eine akustische Violine zu einer elektrischen Violine modifiziert, ersetzt sie oder er die Brücke mit der Abnehmereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Brücke ist gewöhnlich senkrecht auf der Decke des Resonanzkörpers B zwischen den f-förmigen Schalllöchern angebracht und die Abnehmereinheit befindet sich folglich an dem Platz, der von der Brücke eingenommen wurde. Die Saiten S sind über die Decke des Resonanzkörpers B gespannt und in die jeweiligen Nuten 20b geführt. Die Saiten S drücken die Abnehmereinheit auf die Decke des Resonanzkörpers B und halten die Abnehmereinheit auf der Decke des Resonanzkörpers B fest. Die Zuleitungen 43 sind durch eine Durchführung (nicht gezeigt) mit der Lautstärkesteuerung 2a/2b/2c/2d verbunden.
Der Ton generierende Schaltkreis wird eingeschaltet und der Musiker beginnt die Saiten zu streichen. Der Musiker spielt durch das Streichen der Saiten ein Musikstück und verursacht die Schwingungen der Saiten S. Die gestrichenen Saiten S treiben die zugehörigen Schwingungs-Übertragungselemente 20 zu Schwingungen an. Die Schwingungs-Übertragungselemente 20 werden aufgrund der horizontalen Komponenten der Schwingungen auf virtuellen Ebenen senkrecht zu den Saiten S, bewegt. Die Schwingungs-Übertragungselemente 20 gleiten gegensätzlich auf den gekrümmten Seiten der unteren Bereiche der Fingerteile 60e. In anderen Worten werden die Schwingungs-Übertragungselemente 20 wiederholt gegensätzlich um das virtuelle Zentrum der gekrümmten Seitenflächen innerhalb jeweiliger schmaler Winkelbereiche gedreht. Der Spalt zwischen den Schwingungs-Übertragungselementen 20 und den Fingerteilen 60e erlaubt den Schwingungs-Übertragungselementen 20 die Winkelbewegung zu wiederholen.
Die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 sind an ihrem unteren Ende an dem Halter 30a befestigt und ihre oberen Enden werden von den Teilen 42 aus synthetischem Material begrenzt. In dieser Situation verursachen die Schwingungs-Übertragungselemente 20 eine Biegebewegung der piezoelektrischen Elemente 40 durch die wiederholte gegensätzliche Drehung. Dann generieren die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 einen elektrischen Strom und der elektrische Strom fließt von den bimorphen piezoelektrischen Elementen 40 als elektrische Signale, welche die Schwingungen der Saiten S darstellen. Die Strommenge wird zusammen mit der Amplitude der Schwingungen variiert. Die Schwingungen der Saiten S werden daher proportional in elektrische Signale konvertiert.
Die elektrischen Signale werden vor dem Erreichen des Lautsprechersystems 7 verarbeitet und verstärkt. Die elektrischen Signale verursachen die Schwingungen im Lautsprechersystem 7 und die elektrischen Töne werden davon abgestrahlt.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich, sind die Schwingungs-Übertragungselemente 20 physisch von der Brückenanordnung 10 getrennt und werden in gleitendem Kontakt mit der Kernplatte 60c gehalten. Die Schwingungs-Übertragungselemente 20 schwingen ohne starke Einschränkungen und verursachen die große Biegebewegung in den bimorphen piezoelektrischen Elementen 40. Selbst wenn die Saiten S die Schwingungen geringfügig ändert, geben die Schwingungs-Übertragungselemente 20 die Änderungen an die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 weiter und die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 reagieren auf die feinen Änderungen. Aus diesem Grund können die Spieler ihre feinen Gefühlsnuancen durch die elektrischen Töne ausdrücken. Die Abnehmereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist daher empfindlicher als die Abnehmereinheit gemäß dem Stand der Technik, welche in dem U. S. Patent offenbart ist.
Darüber hinaus begrenzen die reversibel belastbaren Teile 50 die Amplitude der Schwingungs-Übertragungselemente 20, sodass die bimorphen piezoelektrischen Elemente nicht beschädigt werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
In 9 der Zeichnungen ist eine andere Abnehmereinheit an der Decke des Resonanzkörpers B der elektrischen Violine angebracht. Die Abnehmereinheit, welche das zweite Ausführungsbeispiel darstellt, entspricht bis auf die Schwingungs-Übertragungselemente 20B und den auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30B, dem ersten Ausführungsbeispiel. Aus diesem Grund werden zur Vereinfachung andere Komponententeile mit Referenzen ohne jegliche detaillierte Beschreibung versehen, die den Komponententeilen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen.
Obwohl die Schwingungs-Übertragungselemente 20B mit Schlitzen 21B ausgeführt sind, sind die Schlitze 21B schmäler als die Schlitze 21 und die Schlitze 21a sind in den Schwingungs-Übertragungselementen 20B ausgebildet. Die Schlitze 21a sind in Flucht mit den Schlitzen 31b, die in den Haltern 30a ausgebildet sind, ausgerichtet und so schmal wie die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40. Jedes der bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 ist an dessen beiden Endteilen in die Schlitze 21a/31b eingefügt. Die Schlitze 21B sind nicht mit Teilen aus synthetischem Material ausgefüllt.
Während die Schwingungs-Übertragungselemente 20B in schmalen Winkeln gegensätzlich wiederholt rotiert werden, wird die Kraft auf die oberen Endbereiche der bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 ausgeübt und die Schwingungs-Übertragungselemente 20B verursachen die Biegebewegung in den bimorphen piezoelektrischen Elementen 40. Die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 erzeugen die elektrischen Signale, welche die Schwingungen der Saiten repräsentieren. Da die Schwingungs-Übertragungselemente 20B nicht eingeschränkt sind, propagieren die Schwingungen von den Saiten S zu den bimorphen piezoelektrischen Elementen 40 und die Qualität der elektrischen Signale hat zugenommen.
Die Abnehmereinheit, welche das zweite Ausführungsbeispiel darstellt, erreicht alle Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels.
Drittes Ausführungsbeispiel
In 10 der Zeichnungen ist eine weitere Abnehmereinheit an der Decke des Resonanzkörpers B einer elektrischen Violine angebracht. Die Abnehmereinheit, welche das dritte Ausführungsbeispiel darstellt, entspricht bis auf die Schwingungs-Übertragungselemente 20C der des ersten Ausführungsbeispiels. Aus diesem Grund werden zur Vereinfachung andere Komponententeile ohne jegliche detaillierte Beschreibung mit Referenzen versehen, die denen entsprechender Komponententeile des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen.
Die Schwingungs-Übertragungselemente 20C werden mit Schlitzen 21C ausgebildet, die so schmal wie die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 sind, und die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 werden in die Schlitze 21C eingepasst. Es werden keine Teile aus synthetischem Material zwischen den Schwingungs-Übertragungselementen 20C und den bimorphen piezoelektrischen Elementen 40 benötigt, sodass die Abnehmereinheit einfacher ist, als die des ersten Ausführungsbeispiels.
Während ein Musiker über die Saiten streicht, verursachen die Saiten S Schwingungen der Schwingungs-Übertragungselemente 20 und die Schwingungs-Übertragungselemente 20 werden in schmalen Winkeln gegensätzlich wiederholt rotiert. Als eine Folge daraus werden die bimorphen piezoelektrischen 40 wiederholt gebogen und erzeugen elektrische Signale, welche die Schwingungen der Saiten S in guter Qualität repräsentieren.
Daher erreicht die Abnehmereinheit, die das dritte Ausführungsbeispiel darstellt die Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels.
Viertes Ausführungsbeispiel
In 11 der Zeichnungen ist eine weitere Abnehmereinheit an die Deckenplatte des Resonanzkörpers B einer elektrischen Violine angebracht. Die Abnehmereinheit, welche das vierte Ausführungsbeispiel darstellt, entspricht bis auf die Teile 42a aus synthetischem Material dem ersten Ausführungsbeispiel. Aus diesem Grund werden zur Vereinfachung andere Komponententeile ohne jegliche detaillierte Beschreibung mit Referenzen versehen, die denen entsprechender Komponententeile des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen.
Die Halter 30a werden in die Nuten 12 eingepasst und die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 sind, wie jene des ersten Ausführungsbeispiels, aufrecht auf den Halterungen 30a angebracht. Die Schwingungs-Übertragungselemente 20 sind mit Schlitzen 21 ausgebildet, deren Breite viel größer ist, als die Dicke der bimorphen piezoelektrischen Elemente 40. Die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 erstrecken sich in die Schlitze 21 und weisen einen Abstand von der inneren Fläche, welche die Schlitze 21 definiert, auf. Die Teile 42a aus synthetischem Material befinden sich zwischen den Führungsendteilen der bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 und den Schwingungs-Übertragungselementen 20 und die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 sind den Schlitzen 21 zwischen Teilen 42a aus synthetischem Material und den Haltern 30a zugewandt.
Während die Saiten S schwingen wird die Kraft durch die Teile 42a aus synthetischem Material auf die Führungsendbereiche der bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 ausgeübt und die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 werden wiederholt gebogen, um die elektrischen Signale in guter Qualität zu erzeugen. Da die Teile 42a aus synthetischem Material nur die Führungsendbereiche der bimorphen piezoelektrischen Elemente begrenzen, werden die Zwischenbereiche der bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 ohne Einschränkung gebogen und erzeugen die elektrischen Signale. Selbst wenn die Saiten S schwach schwingen, verursachen die Schwingungs-Übertragungselemente 20 das Biegen der bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 und erzeugen elektrische Signale mit geringer Amplitude. Die Abnehmereinheit die das vierte Ausführungsbeispiel darstellt, ist daher empfindlicher als die Abnehmereinheit des ersten Ausführungsbeispiels.
Obwohl die Führungsendbereiche der bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 in den Teilen 42a aus synthetischem Material eingebettet sind, ist die Steifigkeit der Teile 42a aus synthetischem Material nicht perfekt starr und erlaubt den Führungsendteilen eine kleine Bewegung. Wenn die Saiten S die Schwingungs-Übertragungselemente 20 bedingen stark zu schwingen, werden die Teile 42a aus synthetischem Material leicht deformiert und nehmen einen Teil der Schwingungsenergie auf. Die Teile 42a aus synthetischem Material verhindern dadurch das Brechen der piezoelektrischen Elemente 40 aufgrund starker Schwingungen.
Fünftes Ausführungsbeispiel
In 12 der Zeichnungen werden die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40B direkt von einer Kernplatte 60m gehalten. Die Kernplatte 60m ist zusammen mit den Deckplatten 60a/60b in einer Brückenanordnung 10B angeordnet. Obwohl in 12 nicht gezeigt sind Zuleitungen mit jedem der bimorphen piezoelektrischen Elementen 40B verbunden und die Zuleitungen und das bimorphe piezoelektrische Element 40B bilden als Ganzes eine auf Schwingungen reagierende Tonabnehmeranordnung 30B. Die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30B und die Brückenanordnung 10B bilden mit den Schwingungs-Übertragungselementen, den Teilen aus synthetischem Material und den reversibel belastbaren Teilen eine weitere Abnehmereinheit. Die Schwingungs-Übertragungselemente, Teile aus synthetischem Material und reversibel belastbaren Teile entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels und es wird nachfolgend, um Wiederholungen zu vermeiden, hierin keine weitere Beschreibung aufgeführt.
Die Kernplatte 60m ist mit Hohlräumen 11 versehen und es sind Schlitze ausgebildet die zu diesen Hohlräume hin geöffnet sind. Die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40B werden in diese Schlitze eingesetzt und werden von der Kernplatte 60m direkt gestützt. Aus diesem Grund werden die Halter für die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30B nicht benötigt. Die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30B sind daher einfacher als die des ersten Ausführungsbeispiels. Die Abnehmereinheit, welche das fünfte Ausführungsbeispiel darstellt, erzielt die Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels.
Sechstes Ausführungsbeispiel
13A zeigt ein Schwingungs-Übertragungselement 20D, das in einer anderen Abnehmereinheit implementiert ist, welche die vorliegende Erfindung darstellt. Die anderen Komponententeile der Abnehmereinheit, welche das sechste Ausführungsbeispiel darstellt, entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels und es wird davon nachfolgend keine weitere Beschreibung aufgeführt.
Das Schwingungs-Übertragungselement 20D unterscheidet sich von dem Schwingungs-Übertragungselement 20 darin, dass der untere Teil des Schwingungs-Übertragungselementes 20D verengt ist. In dem ersten Ausführungsbeispiel steht der untere Teil des Schwingungs-Übertragungselementes 20 in einem Kontakt von Vorderseite zu Vorderseite mit den Seitenflächen der Fingerteile 60e. Auf der anderen Seite wird der verengte Bereich 20d an dessen Spitze mit den Seitenflächen der Fingerbereiche 60e in Kontakt gehalten. Die Kontaktfläche wird durch den verengten Bereich 20d drastisch reduziert. Es ist als eine Folge daraus sehr wahrscheinlich, dass das Schwingungs-Übertragungselement 20d auf die Seitenflächen der Fingerteile 60e gleitet und unmittelbar auf extrem kleine Amplitudenänderungen reagiert. Der verengte Teil 20d macht die Abnehmereinheit daher empfindlicher auf die Schwingungen der Saiten S.
Das Schwingungs-Übertragungselement 20D ist von dem Standpunkt aus konstruiert, dass es dem unteren Teil 20d ermöglicht wird, einen Kurvenradius aufzuweisen, der sich von dem der Seitenflächen der Fingerteile 60e unterscheidet. Von diesem Standpunkt aus kann das Schwingungs-Übertragungselement 20d wie in den 13B und 13C gezeigt, modifiziert werden.
Siebtes Ausführungsbeispiel
In 14 der Zeichnungen beinhaltet eine weitere Abnehmereinheit, welche die vorliegende Erfindung darstellt, eine Brückenanordnung 10E, Schwingungs-Übertragungselemente 20E, auf Schwingungen reagierende Tonabnehmeranordnungen 30E, Teile 42E aus synthetischem Material und reversibel belastbare Teile 50E. Obwohl nur eine, auf Schwingungen reagierende Tonabnehmeranordnung 30E gezeigt ist, weist die Brückenanordnung 10E das Teil in Form einer Handfläche und die fünf Fingerbereiche auf und jeder der Hohlräume 11 gehört zu der auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnung 30E. Die Brückenanordnung 10E, Schwingungs-Übertragungselemente 20E, Teile 42E aus synthetischem Material und reversibel belastbaren Teile 50E entsprechen in ihrer Struktur der Brückenanordnung 10, den Schwingungs-Übertragungselementen 20, den Teilen 42 aus synthetischem Material und den reversibel belastbaren Teilen 50 und nur die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30E unterscheiden sich von den auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30. Aus diesem Grund ist die Beschreibung auf die, auf Schwingungen reagierende Tonabnehmeranordnung 30E, konzentriert.
Die auf Schwingungen reagierende Tonabnehmeranordnung 30E beinhaltet den Halter 30a, die Zuführungen 43 und ein monomorphes piezoelektrisches Element 70. Das monomorphe piezoelektrische Element 70 ist an dem Halter 30a befestigt. Das monomorphe piezoelektrische Element 70 ist ein Verbund einer piezoelektrischen Platte 71 und einem Streifen 72. Der Streifen 72 wird nicht aus einem piezoelektrischen Kristall gebildet. Der Streifen 72 wird aus Metall, einer Legierung, Kohlenstoff, Keramik oder synthetischem Harz gefertigt. Das für den Streifen 72 eingesetzte Material hängt von dem Biegemoment ab, welches auf die piezoelektrische Platte 71 ausgeübt werden soll. Das monomorphe piezoelektrische Element 70 ist viel ökonomischer als das bimorphe piezoelektrische Element 40. Die monomorphen piezoelektrischen Elemente 70 reduzieren daher die Herstellungskosten der Abnehmereinheit. Die monomorphen piezoelektrischen Elemente 70 sind kommerziell auf dem Markt erhältlich. Die monomorphen piezoelektrischen Elemente können aus der L-13 Serie, welche von der TFT Corporation hergestellt wird, ausgewählt werden.
Die Abnehmereinheit welche das siebte Ausführungsbeispiel darstellt erzielt die Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels und weist geringere Herstellungskosten auf als die Abnehmereinheiten, welche die bimorphen piezoelektrischen Elemente einsetzen.
Achtes Ausführungsbeispiel
16 zeigt eine weitere Abnehmereinheit, welche die vorliegende Erfindung darstellt. Die Abnehmereinheit beinhaltet eine Brückenanordnung 10F, Schwingungs-Übertragungselemente 20F, auf Schwingungen reagierende Tonabnehmeranordnungen 30F, Teile 42F aus synthetischem Material und reversibel belastbare Teile 50F. Obwohl nur eine, auf Schwingungen reagierende Tonabnehmeranordnung 30F gezeigt ist, hat die Brückenanordnung 10F das Teil in Form einer Handfläche und die fünf Fingerbereiche und jeder der Hohlräume 11 gehört zu der auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnung 30F. Die Brückenanordnung 10F, die Schwingungs-Übertragungselemente 20F, die Teile 42F aus synthetischem Material und die reversibel belastbaren Teile 50F weisen dieselbe Struktur wie die Brückenanordnung 10, die Schwingungs-Übertragungselemente 20, die Teile 42 aus synthetischem Material und die reversibel belastbaren Teile 50 auf und nur die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30F unterscheiden sich von den auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen 30. Aus diesem Grund konzentriert sich diese Beschreibung auf die, auf Schwingungen reagierende Tonabnehmeranordnung 30F.
Die Schwingungen werden, wie im siebten Ausführungsbeispiel, durch einen piezoelektrischen Tonabnehmer 70 in elektrische Signale konvertiert. Obwohl jede, auf Schwingungen reagierende Tonabnehmeranordnung 30E nur ein monomorphes piezoelektrisches Element 70 aufweist, beinhaltet die auf Schwingungen reagierende Tonabnehmeranordnung 30F ein Paar monomorpher piezoelektrischer Elemente 70. In dem Halter 30F sind zwei Schlitze ausgebildet, und die monomorphen piezoelektrischen Elemente 70 sind an dem Halter 30F durch ein Klebepräparat befestigt.
Das Schwingungen übertragende Element 20F soll eine Kraft auf die monomorphen piezoelektrischen Elemente 70 in eine Richtung ausüben, die durch den Pfeil F gekennzeichnet ist. Die monomorphen piezoelektrischen Elemente 70 sind entweder in derselben, oder in der gegensätzlich zum Pfeil P verlaufenden Richtung polarisiert. Es gibt vier Kombinationen der monomorphen piezoelektrischen Elemente 70, wie sie in den 17A, 17B, 17C und 17D gezeigt sind. Wenn die Kraft F auf die monomorphen piezoelektrischen Elemente 70 ausgeübt wird, werden die monomorphen piezoelektrischen Elemente 70 in Gegenrichtung der angezeigten vertikalen Pfeile (siehe 17A und 17C), oder in der gleichen Richtung (siehe 17B und 17D), verlängert. Um es dem elektrischen Strom zu ermöglichen, durch die monomorphen piezoelektrischen Elemente 70 zu fließen, werden die positive Stromleitung (+) und die negative Stromleitung oder Erdleitung wie gezeigt angeschlossen.
Die monomorphen piezoelektrischen Elemente 70 sind voneinander unabhängig und werden folglich unterschiedlich verformt. Anders gesagt unterscheidet sich die Stärke der Biegebelastung in einem der monomorphen piezoelektrischen Elemente 70 von der Stärke der Biegebelastung in dem anderen monomorphen piezoelektrischen Element 70. Dies führt zu einem Unterschied der elektromotorischen Kraft zwischen den piezoelektrischen Elementen 70. Diese Tendenz kann klar beobachtet werden, wenn sich die Stärke der Kraft oder die Richtung der Kraft verändert. Anders gesagt variiert die Abnehmereinheit mit dem Paar monomorpher piezoelektrischer Elemente 70 die elektrischen Signale feinfühlig. Die Abnehmereinheit mit dem Paar bimorpher piezoelektrischer Elemente 40 zeigt die gleichen „Schwingungen – zu – Strom-Charakteristiken". Die Abnehmereinheit mit den verschiedenen piezoelektrischen Elementen ist daher vorzugsweise für fortgeschrittene Spieler, welche die Saiten S feinfühlig streichen.
Wie aus der zuvor stehenden Beschreibung ersichtlich ist, beinhaltet die Abnehmereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung das fest stehende Bauteil, d. h. Kernplatte und die schwingenden Bauteile, d. h. die Schwingungs-Übertragungselemente sind nicht in der Deformationsrichtung der auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmer beschränkt. Der auf Schwingungen reagierende Tonabnehmer ist sowohl mit dem fest stehenden Bauteil, als auch mit dem zugehörigen Schwingungs-Übertragungselement verbunden. Während die Saiten die Schwingungs-Übertragungselemente zu Schwingungen anregen, verursachen die Schwingungs-Übertragungselemente Deformationen der zugehörigen, auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmer und die elektrischen Signale, welche die Schwingungen repräsentieren, werden von den auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmern ausgegeben. Die Schwingungs-Übertragungselemente schwingen frei in Bezug auf das fest stehende Bauteil und die Schwingungen der Übertragungselemente entsprechen den Schwingungen der Saiten gut. Als eine Folge daraus erzeugen die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmer elektrische Signale hoher Qualität.
Obwohl bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, wird es für den Fachmann ersichtlich sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Rahmen der Erfindung sollte nur von den beiliegenden Ansprüchen begrenzt werden.
Erstens kann die Abnehmereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur für andere Saiteninstrumente aus der Familie der Violine, sondern auch für andere Arten von Saiteninstrumenten, z. B. Gitarren eingesetzt werden.
Die Deckplatten 60a/60b können von der Brückenanordnung 10 entfernt werden. In diesem Fall steht nur die Kernplatte 60c senkrecht auf dem Klangkörper eines besaiteten Musikinstrumentes. Die Abnehmereinheit ohne Deckplatten ist einfach und hat geringere Herstellungskosten.
Das elektrische Saiten-Musikinstrument kann einen massiven Klangkörper aufweisen. Der massive Klangkörper hat keinen Resonator. Die Saiten sind über den masssiven Klangkörper gespannt und stehen mit den Schwingungs-Übertragungselementen in Verbindung. Die Schwingungen der Saiten werden mittels eines geeigneten, Töne erzeugenden Schaltkreises in elektrische Töne gewandelt.
Die reversibel belastbaren Teile 50 können durch Federn ersetzt werden. In diesem Fall sind die Saiten zwischen den Seitenflächen der Fingerteile 60e und den Schwingungs-Übertragungselementen 20 eingefügt. Die Deckplatten 60a/60b sind an der Kernplatte 60c durch geeignete Verbindungen, wie beispielsweise Bolzen oder Muttern befestigt.
Andere Schaltkreiselemente wie beispielsweise ein Filterschaltkreis können in den, Töne erzeugenden Schaltkreis eingefügt sein. Die Lautstärkersteuerungen 2a/2b/2c/2d können in einer elektrischen Violine ausgeführt sein. In diesem Fall sind die Lautstärkesteuerungen 2a/2b/2c/2d durch ein Kabel mit den Pufferverstärkern 3a/3b/3c/3d verbunden, die zusammen mit dem Stecker 4, der Batterie 5, dem Hauptverstärker 6 und dem Lautsprechersystem 7 in einem Gehäuse untergebracht sind.
Der Töne erzeugende Schaltkreis kann in einem elektrischen Saiten-Musikinstrument eingefügt sein. Die Schaltkreiskomponenten 2a–2d, 3a–3d, 4 und 6 können in einer kleinen Schaltkreisplatine integriert sein, welche durch Kabel mit der Batterie 5, den auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmern 1a bis 1d und dem Lautsprecher 7 verbunden sind und die Schaltkreisplatine, die Batterie 5 und der Lautsprecher 7 sind im Klangkörper untergebracht oder in ihm eingebettet. Das elektrische Saiteninstrument wird transportabler.
Obwohl die Schlitze 21a in den Schwingungs-Übertragungselementen 21B ausgebildet sind, ist es nicht einfach die Schlitze 21a in den Schlitzen 21B auszubilden. Die bimorphen piezoelektrischen Elemente 40 können stattdessen an die Bodenflächen der Schwingungs-Übertragungselemente 21B durch ein Klebepräparat befestigt werden.
Die Schwingungs-Übertragungselemente können die Freiheit haben sich nur in eine bestimmte Richtung oder mehrere bestimmte Richtungen zu bewegen. Die bestimmte Richtung oder die bestimmten Richtungen hängen von der Richtung der Empfindlichkeit der auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmer ab. Das bimorphe piezoelektrische Element reagiert auf die Kraft, die parallel zu dessen Dicke ausgeübt wird, um das elektrische Signal zu erzeugen. In diesem Fall ist das Schwingungs-Übertragungselement nie entlang der Seitenflächen der Fingerteile 60e beschränkt. Jedoch selbst wenn das Schwingungs-Übertragungselement in einer Richtung beschränkt ist, welche senkrecht auf der virtuellen Ebene steht, in der das Schwingungs-Übertragungselement bewegt wird, hat die Beschränkung keinerlei Einfluss auf den, auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmer.
Die Schwingungs-Übertragungselemente können auf den Seitenflächen der zugehörigen Fingerbereiche verankert sein. Der untere Teil eines Schwingungs-Übertragungselementes kann beispielsweise an die Seitenflächen der zugehörigen Fingerbereiche durch ein Klebepräparat befestigt sein. Wenn die Saite S Schwingungen des Schwingungs-Übertragungselementes anregt wird das Klebepräparat elastisch deformiert, um es dem Schwingungs-Übertragungselement zu ermöglichen, das piezoelektrische Element zu verbiegen. Das derart verankerte Schwingungs-Übertragungselement ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
Ein Schwingungs-Übertragungselement kann per se eine Elastizität aufweisen. Das elastische Material und dessen Dimensionen sollten derart gewählt werden, dass das elastische Schwingungs-Übertragungselement den Druck auf den zugehörigen, auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmer im detektierbaren Bereich des Tonabnehmers, trotz der darin generierten Schwingungen, variiert werden kann. In diesem Fall löst die schwingende Saite S Schwingungen im elastischen Schwingungs-Übertragungselement aus, selbst wenn das elastische Schwingungs-Übertragungselement an die Seitenflächen der Fingerbereiche fixiert ist und die auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmer wandeln die Schwingungen in ein elektrisches Signal.
Jedes der Schwingungs-Übertragungselemente kann mehr als einem bimorphen piezoelektrischen Element zugeordnet sein. In den mehrfachen bimorphen piezoelektrischen Elementen wird ein großer Strom generiert und das Signal schwingt in einem großen Bereich.
Für die Abnehmereinheit kann jegliche Art von, auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmern eingesetzt werden sofern diese die Differenz der relativen Position zwischen dem Schwingungs-Übertragungselement und der Kernplatte in ein elektrisches Signal wandeln. Beispiele anderer, auf Schwingungen reagierender Tonabnehmer sind beispielsweise Spannungsmesser und Tonabnehmer deren Funktion auf Magnetowiderstand basiert.
Die Schwingungs-Übertragungselemente können Scherkräfte oder Drehmomente auf die, auf Schwingungen reagierenden Tonabnehmeranordnungen ausüben.

Claims

Eine Abnehmereinheit für ein Saiten-Musikinstrument, die folgendes aufweist: ein fest stehendes Bauteil (10; 10B; 10E; 10F), das an einem Klangkörper (B) des Saiten-Musikinstrumentes befestigt ist und mehrfache Zonen (11) aufweist; und mehrfache Tonabnehmer bzw. Wandler (30; 30B; 30E; 30F) aufweist, die an bestimmten Bereichen, an den mehrfachen jeweiligen Zonen mit dem fest stehenden Bauteil verbunden sind und in Reaktion auf wiederholte Kräfte, welche jeweils auf sie in bestimmten Richtungen (F) ausgeübt werden, deformierbar sind, um elektrische Signale zu erzeugen, die den wiederholten Kräften entsprechen; und gekennzeichnet dass ferner Folgendes vorgesehen ist: mehrfache Schwingungs-Übertragungselemente (20; 20B; 20C; 20D; 20E; 20F) welche körperlich von dem fest stehenden Bauteil (10; 10B; 10E; 10F) getrennt sind und zwischen den Saiten (S) des Saiten-Musikinstrumentes und anderen Teilen der mehrfachen Tonabnehmer (30; 30B; 30E; 30F) verbunden sind um die wiederholten Kräfte von den Saiten (S) zu den mehrfachen Tonabnehmern (30; 30B; 30E; 30F) zu übertragen und die Freiheit haben, sich zumindest in die bestimmte Richtung (F) der mehrfachen jeweiligen Zonen (11) zu bewegen.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 1, in der die mehrfachen jeweiligen Tonabnehmer (30; 30B; 30E; 30F) piezoelektrische Elemente (40; 40B; 70) aufweisen, um die elektrischen Signale zu erzeugen, wenn die mehrfachen Tonabnehmer (30; 30B; 30E; 30F) deformiert werden.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 2, in der die piezoelektrischen Elemente (40; 40B; 70) auf die wiederholten Kräfte reagieren, um die elektrischen Signale durch Wiederholung des Biegens zu erzeugen.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 3, in der die piezoelektrischen Elemente bimorpher Art (40; 40B) sind und zwei piezoelektrische Kristallplatten aufweisen.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 4, in der jedes der piezoelektrischen Elemente (40; 40B) ein einzelnes Paar piezoelektrischer Kristallplatten bimorpher Art aufweist.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 4, in der jedes der piezoelektrischen Elemente mehrfache Paare piezoelektrischer Kristallplatten bimorpher Art aufweist.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 3, die darüber hinaus Teile aus synthetischem Material (42; 42A) aufweist, die zwischen den mehrfachen Schwingungs-Übertragungselementen und den piezoelektrischen Elementen angebracht sind um die wiederholten Kräfte über die mehrfachen Tonabnehmer (40) zu propagieren bzw. Fortzupflanzen.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 3, die darüber hinaus reversibel belastbare Teile (50) beinhaltet, die zwischen dem fest stehenden Teil (10; 10B; 10E; 10F) und den mehrfachen Schwingungs-Übertragungselementen angebracht sind um die mehrfachen Schwingungs-Übertragungselemente (20; 20B; 20E; 20F) zu begrenzen.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 3, in der die piezoelektrischen Elemente (70) monomorpher Art sind und eine einzelne piezoelektrische Kristallplatte aufweisen.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 9, in der jedes der piezoelektrischen Elemente (70) eine einzelne piezoelektrische Kristallplatte monomorpher Art aufweist.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 9, in der jede der piezoelektrischen Elemente (70) mehrfache piezoelektrische Kristallplatten monomorpher Art aufweist.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 1, in der die mehrfachen Schwingungs-Übertragungselemente jeweilige Schlitze (21, 21B, 21C) aufweisen, die an deren ersten Enden geschlossen und an deren zweiten Enden an Kontaktflächen geöffnet sind, sodass sich die mehrfachen Tonabnehmer (30; 30B; 30E; 30F) durch die zweiten Enden in die jeweiligen Schlitze erstrecken.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 12, in der die Schlitze (21B) breiter sind als die Dicke der mehrfachen Tonabnehmer, sodass die mehrfachen Tonabnehmer Zwischenbereiche aufweisen, die von den inneren Flächen distanziert sind, welche die Schlitze definieren.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 12, in der die mehrfachen Tonabnehmer (30B) Spitzenbereiche aufweisen, die mit den mehrfachen jeweiligen Schwingungs-Übertragungselementen (20B) verbunden sind.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 12, in der die mehrfachen Tonabnehmer (30) Spitzen aufweisen, die von der Innenfläche distanziert sind und die Spitzenbereiche sind mit den Innenflächen durch Teile aus synthetischem Material (42; 42a) verbunden.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 13, in der die Teile aus synthetischem Material (42) darüber hinaus die Räume bzw. Spalte zwischen den zurück bleibenden Bereichen der mehrfachen Tonabnehmer (30) und den inneren Flächen füllen.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 12, in der die mehrfachen Schwingungs-Übertragungselemente (20; 20D) darüber hinaus jeweilige Verbindungsbalken, welche die zweiten Enden (22) verstärken, aufweisen.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 1, in der die mehrfachen Tonabnehmer (30; 30B; 30E; 30F) jeweilige Halter (30a; 30f), welche in die Nuten (12) einpassen, die in dem fest stehenden Bauteil (10; 10E; 10F) ausgebildet sind und jeweilige Wandler von Kraft in elektrischen Strom aufweisen, die von den zugehörigen Haltern wegragen.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 18, in der sich die Wandler von Kraft in elektrischen Strom (40; 70) in Schlitze (11) erstrecken, die in den jeweiligen mehrfachen Schwingungs-Übertragungselementen ausgebildet sind und mit den zugehörigen mehrfachen Schwingungs-Übertragungselementen (20; 20B; 20C; 20D; 20E; 20F) verbunden sind.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 19, die darüber hinaus Teile aus synthetischem Material (42; 42a; 72) beinhaltet, die zwischen den Wandlern von Kraft in elektrischen Strom und den inneren Flächen der mehrfachen Schwingungs-Übertragungselemente, welche die Schlitze definieren, angebracht sind.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 1, in der die mehrfachen Tonabnehmer jeweilige Wandler von Kraft in elektrischen Strom (40B) aufweisen, welche in Abständen an dem fest stehenden Bauteil (10B) direkt befestigt und mit den zugehörigen mehrfachen Schwingungs-Übertragungselementen verbunden sind.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 21, die darüber hinaus Teile aus synthetischem Material beinhaltet, die zwischen den Wandlern von Kraft in elektrischen Strom und den inneren Flächen der mehrfachen Schwingungs-Übertragungselemente, welche die Schlitze definieren, angebracht sind.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 1, in der das fest stehende Bauteil gekrümmte Oberflächen aufweist, welche Teile der Grenzen der Zonen (11) definieren und die mehrfachen Schwingungs-Übertragungselemente (20; 20B; 20C; 20E; 20F) jeweilige gekrümmte Kontaktflächen aufweisen, die mit den Vorderseiten in Kontakt mit den gekrümmten Oberflächen des fest stehenden Bauteils (10; 10B; 10E; 10F) gehalten werden, sodass die gekrümmten Kontaktflächen auf den gekrümmten Oberflächen gleiten, wenn die wiederholten Kräfte auf die mehrfachen Schwingungs-Übertragungselemente (20; 20B; 20C; 20E; 20F) ausgeübt werden.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 23, in der die gekrümmten Oberflächen einen Kurvenradius aufweisen, der von einem virtuellen Zentrum aus gemessen wird, sodass die Schwingungs-Übertragungselemente (20; 20B; 20C; 20F) zu reziproken Winkelschwingungen um das virtuelle Zentrum angetrieben werden.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 1, in der das fest stehende Bauteil (10) gekrümmte Oberflächen aufweist, die Teile der Grenzen der Zonen definieren und die mehrfachen Schwingungs-Übertragungselemente (20d) haben jeweilige Vorsprünge bzw. Ausformungen (20d), die zu einem großen Teil in einem Kontakt von Punkt zu Oberfläche mit den gekrümmten Oberflächen gehalten werden, sodass die Ausformungen auf den gekrümmten Oberflächen gleiten, wenn die wiederholten Kräfte auf die mehrfachen Schwingungs-Übertragungselemente ausgeübt werden.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 1, die darüber hinaus Teile aus synthetischem Material (42, 42a) beinhalten, die zwischen den mehrfachen Schwingungs-Übertragungselementen und den jeweiligen mehrfachen Tonabnehmern angebracht sind.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 26, in der die Teile (42a) aus synthetischem Material in Kontakt mit Spitzenbereichen der mehrfachen Tonabnehmer gehalten werden und die übrigen Teile der mehrfachen Tonabnehmer nicht mit den Teilen aus synthetischem Material bedeckt sind.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 26, in der die Teile (42a) aus synthetischem Material in Kontakt mit den Wandlern von Kraft in elektrischen Strom der mehrfachen Tonabnehmer stehen.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 26, in der die Teile aus synthetischem Material eine Härte von 4,0 bis 4,5 aufweisen, unter der Voraussetzung, dass eine 200 g schwere Stahlkugel mit 36 mm Durchmesser aus einer Höhe von 50 cm auf das Teil aus synthetischem Material fallen gelassen wird, um einen Abdruck in das synthetische Material zu formen und sich die Härte von 3 um 0,1 verändert, wenn sich der Durchmesser des Abdrucks von 28 mm um 0,5 mm verändert.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 29, in der Ton das synthetische Material darstellt.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 1, die darüber hinaus reversibel belastbare Teile (50) aufweisen, die zwischen dem fest stehenden Bauteil und den mehrfachen Schwingungs-Übertragungselementen angebracht sind, um die Bewegung der Schwingungs-Übertragungselemente zu begrenzen, wenn die wiederholten Kräfte auf die mehrfachen Schwingungs-Übertragungselemente ausgeübt werden.
Die Abnehmereinheit gemäß Anspruch 31, in der die reversibel belastbaren Teile aus Silikon-Dichtmaterial bestehen.