DE808314C - Sound and vibration pickups for musical instruments - Google Patents

Sound and vibration pickups for musical instruments

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DE808314C DEP49203A DEP0049203A DE808314C DE 808314 C DE808314 C DE 808314C DE P49203 A DEP49203 A DE P49203A DE P0049203 A DEP0049203 A DE P0049203A DE 808314 C DE808314 C DE 808314C
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Description

Ton- und Schwingungsabnehmer für Musikinstrumente Die Erfindung betrifft einen elektrischen Ton-und Schwingungsabnehmer, welcher insbesondere zur unmittelbaren Abnahme der Schwingungen bei Streich- und Zupfinstrumenten bzw. allgemein Saiteninstrumenten Verwendung finden soll.Tone and vibration pickups for musical instruments The invention relates to an electrical sound and vibration pickup, which in particular for the immediate Decrease in vibrations in string and plucked instruments or string instruments in general Should be used.

Tonabnehmer bzw. Mikrophone sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Hierbei handelt es sich in erster Linie um eine Aufnahme der akustischen Schwingungen in der Form, wie sie auch unmittelbar von dem Ohr aufgenommen werden können. Es sind auch besondere Anordnungen bekannt, durch welche z. B. einzelne Instrumente eines Orchesters gesondert zur Hervorhebung abgehört werden. Es ist dabei auch bekannt, solche Tonabnehmer unmittelbar an einzelnen Instrumenten bzw. Schallerzeugern anzubringen.Pickups or microphones come in a wide variety of designs known. This is primarily a recording of the acoustic Vibrations in the form that the ear can pick up directly can. There are also special arrangements are known through which, for. B. individual Instruments of an orchestra are listened to separately for emphasis. It is It is also known to use such pickups directly on individual instruments or To attach sound generators.

Ferner sind auch die Eigenschaften von piezoelektrischen Kristallen bekannt, welche durch Druckänderungen bzw. Schwingungserregungen elektrische Spannungsänderungen ergeben.Furthermore, the properties of piezoelectric crystals are also important known which electrical voltage changes due to pressure changes or vibration excitations result.

Piezoelektrische Kristalle werden aus Quarz oder Seignettesalzen in den verschiedensten Formen hergestellt und können als Biegungs- oder Torsionsschwinger sowie auch als Druckkristalle verwendet werden.Piezoelectric crystals are made from quartz or seignette salts in Manufactured in a wide variety of shapes and can be used as a flexural or torsional oscillator as well as being used as printing crystals.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen Ton-und Schwingungsabnehmer, welcher die mechanischen Schwingungen des Tonerzeugers von den Saiten über den Steg, Stimmstock, Resonanzkörper o. dgl. unmittelbar abnimmt, auf elektrischem Wege überträgt und dann als Ton abgibt. Di,e übertragung kann auch auf MeB- und Anzeigeeinrichtungen erfolgen, um die Tonerzeugung zu überwachen und zu prüfen oder um eine sichtbare Anzeige zur genauen Stimmung aller Musikinstrumente und zur Abstimmung der Eigenfrequenzen von Tonhölzern, Resonanzkörpern usw: für Saiteninstrumente zu spielen.The present invention relates to a sound and vibration pickup, which the mechanical vibrations of the tone generator from the strings over the bridge, Sound post, resonance body or the like. Immediately decreases, transfers by electrical means and then emits as a tone. This transmission can also be carried out on measuring and display devices in order to monitor and test the sound generation or to make a visible one Display for the exact tuning of all musical instruments and for tuning the natural frequencies of tonewoods, Resonators etc: for playing stringed instruments.

Erfindungsgemäß werden piezoelektrische Schwingungskristalle zur unmittelbaren Schwingungsabnahme verwendet und zwar derart, daß diese Kristalle mit den erwähnten schwingenden Teilen des Tonerzeugers starr gekoppelt werden.According to the invention, piezoelectric vibrating crystals become the immediate Vibration decrease used in such a way that these crystals with the mentioned vibrating parts of the sound generator are rigidly coupled.

Der Schwingungskristall wird an den genannten Teilen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines lsolierteilchens, fest angebracht, so daß das freie Ende des meistens blattartigen, rechteckigen, trapezförmigen oder kreisförmigen Kristalls frei schwingen kann. Nach einer Ausführungsform wird jedoch auch das frei schwingende Ende mittels eines Fühlers mit der Schwingungsstelle direkt verbunden, wobei gegebenenfalls der Anpreßdruck mittels einer Stellschraube veränderlich sein kann. Durch eine solche punktweise Abnahme- der mechanischen Schwingungen des Tonerzeugers, in Verbindung mit einer veränderlichen Kupplung durch die einstellbare Druckschraube, können entweder die tiefen oder hohen Frequenzen des Instruments bevorzugt hervorgehoben werden. Man kann aber auch die Kristalle an Schwingungsstellen mit tiefen oder hohen Frequenzen anbringen, um tiefe oder hohe Frquenzen abzunehmen.The vibrating crystal is attached to the parts mentioned, if necessary with the interposition of an insulating particle, firmly attached so that the free End of the mostly sheet-like, rectangular, trapezoidal, or circular Crystal can vibrate freely. According to one embodiment, however, that too becomes free vibrating end directly connected to the vibration point by means of a sensor, where appropriate, the contact pressure can be varied by means of an adjusting screw can. Such a point-by-point decrease in the mechanical vibrations of the sound generator, in connection with a variable coupling through the adjustable pressure screw, Either the low or high frequencies of the instrument can be emphasized will. But you can also place the crystals at points of oscillation with low or high Apply frequencies to pick up low or high frequencies.

Insbesondere werden durch die gleichzeitige Anbringung solcher Kristalle an Stegen, Saitenhaltern, Stimmstöcken, Baßbalken und auch an den Stellen der Resonanzkörper Klangspektren erzielt, wAche nicht nur einen neuen Klangcharakter für das Ohr hervorbringen, sondern auch den Klangcharakter des betreffenden Instruments naturgetreu nach der Übertragung und Verstärkung erhalten.In particular, the simultaneous attachment of such crystals on bridges, tailpieces, sound posts, bass bars and also at the points of the resonance bodies Achieved sound spectra, which not only produce a new sound character for the ear, but also the sound character of the instrument in question, true to life Receive transmission and amplification.

Nach einer Ausführungsform werden zweckmäßig die Schwingungskristalle mit auswechselbaren Teilen des Instruments kombiniert, wie z. B. mit Stegen, Saitenhaltern, Stimmstöcken, Baßbalken o. dgl. Im übrigen ist die Anbringung vorzugsweise derart vorzunehmen, daß sie ohne eine Beschädigung des InstrumMts und nach Möglichkeit lösbar erfolgen kann. Zu diesem Zweck hat sich auch die Anbringung mittels eines Gummisaugers als vorteilhaft erwiesen. Der Schwingungskristall ist auf dem Gummisauger angebracht, während durch einen durch den Sauger hindurchgehendenFühler dieVerbindung mit der Schwingstelle hergestellt wird. Diese Verbindung kann natürlich ebenfalls wieder verstellbar sein. ' Bei der Anbringung der Schwingungskristalle an Stegen usw. kann es jedoch schwingungstechnisch störend sein, daß ein zusätzliches Gewicht angebracht wird.According to one embodiment, the vibrating crystals are expedient combined with interchangeable parts of the instrument, such as B. with bridges, tailpieces, Sound posts, bass bars or the like. Otherwise, the attachment is preferably of this type make sure that they do so without damaging the instrument and if possible can be made detachable. For this purpose, the attachment by means of a Rubber suction device proved to be beneficial. The vibration crystal is on the rubber suction cup attached, while the connection is made through a probe passing through the suction cup is made with the point of oscillation. This connection can of course also be adjustable again. '' When attaching the vibration crystals to bars etc., however, it can be disruptive in terms of vibration that an additional weight is attached.

Die .Art der piezoelektrischen Kristalle ermöglicht es jedoch, dieselben derart einzubauen, daß solche Beeinträchtigungen vermieden werden. Beispielsweise wird zu diesem Zweck der Kristall in einer Ausnehmung des Holzsteges eingeleimt.The .Art of the piezoelectric crystals, however, allows the same to be installed in such a way that such impairments are avoided. For example For this purpose, the crystal is glued into a recess in the wooden bridge.

Es wurde nun gefunden, daß bei einer derartigen Anbringung nur eine teilweise Schwingungsübertragung erfolgt, und zwar in Abhängigkeit von der Schwingungsrichtung des Kristalls.It has now been found that with such an attachment only one partial vibration transmission takes place, depending on the direction of vibration of the crystal.

In :\usfiihrung ds Erfindungsgedankens werden daher an diesen Teilen zweckmäßig zwei oder mehrere Kristalle parallel angebracht, wobei die eigenen Schwingungsrichtungen der Kristalle entsprechend verändert sind, beispielsweise gegeneinander senkrecht stehen bzw. den Schwingungsrichtungen des Erzeugers angepaßt sind.In: \ implementation of the inventive idea on these parts expediently two or more crystals attached in parallel, with their own oscillation directions of the crystals are changed accordingly, for example perpendicular to one another stand or are adapted to the vibration directions of the generator.

In gleicher Weise ergibt sich auch für Instrumente die Anordnung an verschiedenen Stellen, z. B. an dem Steg oder an dem Saitenhalter und zusätzlich an dem Schalloch des Resonanzkörpers.The arrangement for instruments also results in the same way different places, e.g. B. on the bridge or on the tailpiece and additionally at the soundhole of the sound box.

Eine weitere besondere Ausführungsform bezieht sich darauf, das Kristallaggregat mit einem Dämpfer der üblichen Form zu kombinieren. Bei seiner Anwendung wird also die akustische Wirkung des Instruments durch den Dämpfer herabgesetzt, während unabhängig davon eine unmittelbare Abnahme der Schwingungen auf elektrischem Wege erfolgt. Diese Schwingungen können entweder als Ton abgenommen oder einer Meß- oder Anzeigevorrichtung zugeleitet werden. Durch die Anwendung solcher Tonabnehmer können einzelne Instrumente nach Wunsch besonders hervorgehoben werden.Another particular embodiment relates to the crystal aggregate to be combined with a damper of the usual shape. So when it is applied the acoustic performance of the instrument is degraded by the damper while being independent of which there is an immediate decrease in the vibrations by electrical means. These vibrations can either be picked up as a tone or a measuring or display device be forwarded. By using such pickups, individual instruments can be highlighted as desired.

Di,e Schwingungsabnahme nach vorliegender Erfindung kann natürlich auch auf andere Instrumentarten, z. B. auch Blasinstrumente, Mundharmonikas, Ziehharmonikas, Blockflöten, Trompeten usw., angewendet werden.The decrease in vibration according to the present invention can of course also on other types of instruments, e.g. B. also wind instruments, harmonica, accordion, Recorders, trumpets, etc., can be used.

An Hand der Zeichnungen wird der Gegenstand der Erfindung näher erläutert.The subject matter of the invention is explained in more detail with reference to the drawings.

Abb. I zeigt in Aufsicht und Abb. II im Schnitt den Steg eines Streichinstruments mit aufgebautem Schwingungskristall; Abb.III zeigt. einen an dem Stimmstock eingebauten Kristall; Abb.IV zeigt im Schnitt den Einbau des Kristalls in einen Steg; Abb. V zeigt die Kristallanordnung an einem Streichinstrument und Abb. VI an einem Zupfinstrument; Abb. VII und VIII zeigen an einem Dämpfer im Schnitt einen Schwingungsabnehmer mit einem Sauger als Träger für den Piezokristall.Fig. I shows a top view and Fig. II a section of the bridge of a string instrument with built-up vibrating crystal; Fig.III shows. one built into the sound post Crystal; Fig.IV shows in section the installation of the crystal in a bar; Fig. V. shows the crystal arrangement on a string instrument and Fig. VI on a plucked instrument; Fig. VII and VIII show a vibration pickup on a damper in section a suction cup as a carrier for the piezo crystal.

In den Abb. I und II ist i die Decke des Streichinstruments, auf der der Steg 2 befCstigt ist. Mittels Schrauben 3 ist der blattförmig: Piezokristall 4 auf dem Steg unter Zwischenschaltung eines Isolierblättchens 5 befestigt. 6 ist ein am anderen Ende angebrachter, al's Stellschraube ausgebildeter Fühler, welcher durch d_n Kristall starr und einstellbar mit dem Steg verbunden ist. Zum Schutz des Systems ist noch eine Abdeckung 7 als Berührungsschutz vorgesehen.In Figs. I and II i is the top of the string instrument on which the footbridge 2 is paved. By means of screws 3 it is leaf-shaped: piezo crystal 4 attached to the web with the interposition of an insulating sheet 5. 6 is a feeler attached to the other end, designed as an adjusting screw, which is rigidly and adjustable connected to the bar by the crystal. For protection of the system, a cover 7 is also provided as protection against accidental contact.

In Abb. III ist 8 der Stimmstock, welcher in bekannter W,:ise zwischen dem Boden g und der Decke io des Instruments angebracht ist. An dem Stimmstock 8 ist der blattförmige Kristallschwinger i i, entsprechend der Abt). I und II, angebracht. 12 sind die Anschlußkontakte für die Leitungen.In Fig. III 8 is the sound post, which in the well-known W,: ise between is attached to the bottom g and the ceiling io of the instrument. On the sound post 8 is the leaf-shaped crystal oscillator i i, according to the abbot). I and II, attached. 12 are the connection contacts for the lines.

Nach Abb. IV ist das Kristallsystem 13 in einer entsprechenden Ausnehmung des Steges 14 angeordnet.According to FIG. IV, the crystal system 13 is arranged in a corresponding recess in the web 14.

Nach Abb. V sind mehrere Kristallsysteme 15 an dem Saitenhalter i0 sowie an dem Steg 17 angeordnet. Wie aus der Abbildung ersichtlich, sind die Kristallsysteme an dem Saitenhalter um go° versetzt, so daß die Abnahme auch in den verschiedenen Schwingungsrichtungen erfolgt. Weiterhin dient das System 15 an dem Steg 17 zur Ergänzung des Klangbildes.According to Fig. V, several crystal systems 15 are arranged on the tailpiece i0 and on the bridge 17 . As can be seen from the figure, the crystal systems on the tailpiece are offset by go °, so that the decrease also takes place in the various directions of oscillation. Furthermore, the system 15 on the bridge 17 serves to supplement the sound image.

In der Abb. VI ist eine entsprechende Anordnung der Kristallsysteme 15 an dem Saitenhalter 18 eines Zupfinstruments dargestellt. Die Systeme 15 sind in verschiedener Richtung gegeneinander versetzt, so daß eine Abnahme in jeder Schwingungsrichtung erfolgt und das gesamte Klangbild erhalten wird.In Fig. VI a corresponding arrangement of the crystal systems 15 on the tailpiece 18 of a plucked instrument is shown. The systems 1 5 are offset from one another in different directions, so that there is a decrease in each direction of oscillation and the entire sound image is obtained.

Abb. VII zeigt die Anordnung des Kristalls ig auf einem Dämpfer 20, welcher in üblicher Weise auf den Steg 21 eines Instruments aufgesetzt und entfernt werden kann. Die Anordnung des Kristalls entspricht grundsätzlich den Abb. I bis IV.Fig. VII shows the arrangement of the crystal ig on a damper 20, which is placed and removed in the usual way on the web 21 of an instrument can be. The arrangement of the crystal basically corresponds to Figs. I to IV.

Nach Abb. VIII ist das Kristallsystem 21 auf einem Gummisauger 22 befestigt. Der Gummisauger 22 kann auf eine beliebige Stelle des Instruments, beispielsweise die Decke 23, aufgedrückt werden. Der zweckmäßig kreisrunde Gummisauger hat in der Mitte eine Bohrung, durch welche ein Fühler 24 auf die Unterlage bzw. die Decke 23 drückt. Der Anpreßdruck kann durch eine Stellschraube 25 geändert werden.According to Fig. VIII, the crystal system 21 is on a rubber suction cup 22 attached. The rubber suction cup 22 can be placed anywhere on the instrument, for example the cover 23, are pressed on. The useful circular rubber suction cup has in the In the middle a hole through which a sensor 24 hits the base or the ceiling 23 presses. The contact pressure can be changed by means of an adjusting screw 25.

Claims (7)

PATE\TA\SPRUCHE: i. Ton- und Schwingungsabnehmer für Musikinstrumente, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem mit einem Instrument zu verbindenden Träger ein oder mehrere piezoelektrische Kristalle als Schwingungsabnehmer angebracht sind und daß gegebenenfalls die Kristalle durch einen Fühler starr mit dem Schwingungserzeuger gekuppelt sind. PATE \ TA \ PROVERBS: i. Tone and vibration pickups for musical instruments, characterized in that on a carrier to be connected to an instrument one or more piezoelectric crystals are attached as vibration pickups and that optionally the crystals are rigidly connected to the vibrator by means of a feeler are coupled. 2. Ton- und Schwingungsabnehmer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler des Schwingungskristalls mit einer Stellschraube zur Änderung des Anpreßdrucks versehen ist. 2. Tone and vibration pickup according to claim i, characterized in that that the feeler of the vibrating crystal with an adjusting screw to change the Contact pressure is provided. 3. Ton- und Schwingungsabnehmer nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schwingungsabnehmer nach verschiedKnen Richtungen orientiert auf dem Musikinstrument angeordnet sind. 3. Tone and vibration pickup according to claim i and 2, characterized in that several vibration pickups in different directions oriented on the musical instrument are arranged. 4. Schwingungsabnehmer nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungskristall auf einem Gummisauger angeordnet ist. 4. Vibration pick-up according to Claim i and 2, characterized in that the vibrating crystal on one Rubber suction cups are arranged. 5. Schwingungsabnehmer nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall isoliert auf einem Dämpfer angebracht ist und daß eine Stellschraube die Tastverbindung zwischen Kristall und Dämpfer herstellt. 5. Vibration pick-up according to claim i and 2, characterized characterized in that the crystal is mounted isolated on a damper and that an adjusting screw establishes the tactile connection between the crystal and the damper. 6. Schwingungsabnehmer nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungskristall auf dem Steg der Saiteninstrumente angeordnet ist. 6th Vibration pick-up according to Claims 1 and 2, characterized in that the vibration crystal is arranged on the bridge of the stringed instruments. 7. Schwingungsabnehmer nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall auf einem Stimmstock der Saiteninstrumente angeordnet ist. B. Schwingungsabnehmer nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Kristallschwingungsaggregate auf einem Saitenhalter der Musikinstrumente angebracht sind. g. Schwingungsabnehmer nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kristalle an den Resonanzböden und Resonanzdecken, den Baßbalken von Saiteninstrumenten, d. h. vorzugsweise an allen Resonanzkörpern angebracht sind.7. Vibration pickup according to claim i and 2, characterized in that the crystal is on a sound post of the stringed instruments is arranged. B. Vibration pick-up according to claim i and 2, characterized in that that one or more crystal vibration units on a tailpiece of the musical instruments are attached. G. Vibration pick-up according to claims 1 and 2, characterized in that that crystals on the soundboards and soundboards, the bass beams of stringed instruments, d. H. are preferably attached to all resonance bodies.
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