DE8100237U1 - Piezoelektrischer tonabnehmer fuer saiteninstrumente - Google Patents

Description

J]|· )I* 11 It

Firma SKADOV/ K&M Mein Zeichen

ELEKTROAKUSTIK GMBH & CO. KG. _on/<ona r> ™ In der Zeil 39 80/1208 P, GM

D 8520 Erlangen
■^Piezoelektrischer Tonabnehmer für Saiteninstrumente^}

Die Neuerung bezieht sich auf einen piezoelektrischen Tonabnehmer für Saiteninstrumente gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Tonabnehmer ist durch die US-PS 3 712 951 bekannt. Dabei besteht das Kristallaufnähmegehäuse aus einer im Querschnitt U-förmigen Brücke, welche mit je einem Haltezapfen an ihren beiden Enden in entsprechenden Ausnehmungen des Steges (tailpiece member) und der Korpusdecke gehalten ist. Die Signalausgangsleiter sind als Drähte ausgeführt, welche an die metallisierten Grund- und Deckflächen der Kristalle angelötet sind und so je eine Potentialverbindung für die beiden Polaritäten der Kristallreihe bilden. An die Drähte bzw. Potentialbrücken sind die Zuleitungen angeschlossen, ebenfalls mittels Lötverbindung.

Bekanntlich versteht man unter Piezoelektrizität das Auftreten elektrischer Ladungen auf den Grenzflächen von aus Ionen aufgebauten Kristallen, wenn diese in bestimmten Richtungen durch Druck oder Zug beansprucht -werden= Durch die mechanische Beanspruchung und die dadurch bedingte Deformation treten im Innern des Kristalls elektrische Dipole auf, und eventuell bereits vorhandene Dipole ändern sich, so daß eine Aufladung an den Kristalloberflächen entsteht. Piezokristalle sind temperaturempfindlich. Aus diesem Grunde treten beim Löten Veränderungen der Kristallstruktur auf, die zu einer Verschlechterung der Übertragungseigenschaften führen können. Durch die Erfindung sollen diese Schwierigkeiten vermieden, d.h. ein piezoelektrischer Tonabnehmer der eingangs genannten Art geschaffen werden, welcher ohne Lötverbindungen an seinen Kristallen auskommt und bei

■ t

- 2 - 80/1208 P, GM

dem deshalb die Gefahr einer löttemperaturbedingten Verschlechterung seiner Eigenschaften ausgeschlossen ist.

Gemäß der älteren Anmeldung P 30 06 874.7 vom 23.02.1980 ist diese Hauptaufgabe bereits dadurch gelöst worden, daß die insbesondere quaderförmigen Piezokristalle des Tonabnehmers zwischen einer ihre unterseitigen Grundflächen kontaktierenden gemeinsamen metallischen Basisleiste einerseits und einer ihre oberseitigen Deckflächen kontaktierenden gemeinsamen Metallstegemlage/ kontaktgebend unter Druckkontaktgabe eingefügt sind, wobei der Kontaktdruck durch die Saitenspannung aufgebracht wird. Dabei ist also die als ein allen Kristallen gemeinsamer Druckübertragungskörper dienende Metallstegeinlage nicht unterteilt. Für eine Reihe von Anwendungsfällen des Tonabnehmers ist es jedoch erwünscht, den Druckübertragungskörper zu unterteilen, so daß jede Saite oder eine Saitengruppe ihren eigenen Druckübertragungskörper hat und so eine mechanische Entkopplung zwischen einander benachbarten Saiten oder Saitengruppen gegeben ist, wie es auch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 der eingangs genannten US-PS 3 712 951 zeigt.

Die vorerwähnte Hauptaufgabe der lötverbindungsfreisn Kristallkontaktierung ist ferner durch die ältere Patentanmeldung P 30 18 730.5 vom 16.05.1980 bereits im wesentlichen dadurch gelöst, daß die elektrische Kontaktierung zwischen den Grundflächen der Kristalle und einer ihnen gemeinsamen metallischen Basisleiste einerseits sowie zwischen den Deckflächen der Kristalle und einer ihnen gemeinsamen metallischen Deckleiste bzw. einer metallischen Stegeinlage andererseits mittels je einer elektrisch leitenden, druckübertragenden Klebschicht erfolgt. Wenn man mit nur je einer Anschluß-Lötverbindung zwischen dem Plus- und dem Minus-Signalausgangsleiter und ihren zugehörigen elektrischen Zu-

I - 3 - 80/1208 P, GM

leitungen auskommen will, dann muß bei einem in einzelne mechanisch voneinander entkoppelte Druckübertragungsteilkörper unterteilten Druckübertragungskörper eine gemeinsame kontaktierende durchgehende Deckleiste erhalten bleiben, siehe dort Fig. 7, oder - wenn die Deckleistenfunktion von der als Druckübertragungskörper dienenden Metallstegeinlage übernommen wird - ist letztere nicht vollständig unterteilt, sondern nur geschlitzt, so daß ein Zahnverbindungssteg der Stärke ζ die Potentialverbindung übernimmt, siehe dort Fig. 8.

Durch die vorliegende Neuerung soll die vorerwähnte Hauptaufgabe der unmittelbaren, lötverbindungsfreien Kristallkontaktierung derart gelöst werden, daß eine vollständige Aufteilung des Druckübertragungskörpers in einzeln oder gruppenweise den Kristallen zuzuordnende ^ Teilkörper und damit eine weitestgehende mechanische § Entkopplung ermöglicht ist, ohne daß dabei zusätzliche Lötverbindungsstellen an den der Plus- und der Minus-Potentialverbindung dienenden Signalausgangsleitern erforderlich wären. Der Tonabnehmer soll dabei hervorragende Abschirmeigenschaften aufweisen und dabei trotzdem aus einfachen serienmäßig herstellbaren Bauteilen zusammensetzbar sein, so daß Herstellung und Montage wenig Aufwand erfordern. Die mechanische und akustische Kopplung des Tonabnehmers mit dem Klangkörper des Saiteninstrumentes sollen nach wie vor höchsten Qualitätsanforderungen genügen, so daß auch das breite Frequenzspektrum der Klangkörper-Resonanzschwingungen seinen angemessenen Anteil im Klangbild enthält und dadurch die Naturtreue und die Klangqualität garantiert werden.

Neuerungsgemäß werden die gestellten Aufgaben bei einem piezoelektrischen Tonabnehmer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen des An-

- 4 - 80/1208 P, GM

Spruchs 1 angegebenen Merkmale a bis c gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 15 beschrieben.

Im folgenden wir anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels die .Neuerung noch näher erläutert. Darin zeigt in vereinfachter Darstellung unter Fortlassung der für das Verständnis ' . . nicht erforderlichen Teile;

Fig. 1 perspektivisch eine Konzertgitarre, in deren Stegbrettchen der Tonabnehmer nach der Erfindung eingesetzt ist;
Fig. 2 den Tonabnehmer in einer Draufsicht; Fig. 3 den Tonabnehmer in einem Schnitt längs der

Linie III-III aus Fig. 2;
Fig. 4 einen Querschnitt des Tonabnehmers entsprechend der Schnittlinie IV-IV aus Fig. 3," vergrößert, und Fig. 5 ein einzelnes metallisches Klötzchen perspektivisch mit an seiner Unterseite eingefügtem quaderförmigem Piezokristall .,und oberem Stegeinlageteil,· ebenfalls vergrößert.

In Fig. 1 bedeutet 1 den Klangkörper oder Korpus einer Konzertgitarre, 2 ihren Boden, 3 die Zarge, 4 die Decke, 5 das Schalloch, 6 das Stegbrettchen, 7 den Hals mit Griffbrett, 8 jeweils einen Bund, 9 die Bundstäbchen, 10 den Kopf, 11 die Wirbel und 12 den Sattel. Das Stegbrettchen 6 weist ein angeformtes oder angeleimtes Ankerbrettchen 6.1 auf, welches zur Befestigung des einen Endes der Saiten 13 dient und hierzu mit saiten-achsparallel eingebrachten Bohrungen versehen ist, durch

I ■ · · ♦ ·

II · « t I I I I ■ k · ·

- 5 - 80/1208 P, GM

welche die Saitenenden hindurchgezogen sind. Die anderen Saitenenden sind durch nicht ersichtliche Löcher in den Spannwellen 11a gezogen, so daß die einzelnen Saiten 13 durch Betätigung der Wirbel gespannt oder gelockert und damit die Gitarre gestimmt werden kann. Das auf die Decke 4 aufgeleimte Stegbrettchen 6 der sechssaitigen Gitarre weist eine saitenquere Aufnahmenut 6a auf, in welche der in Fig. 2 bis 4 näher dargestellte Tonabnehmer TA eingefügt ist. 14 ist eine zweipolige, im unteren Zargenbereich befestigte Steckerbuchse, in welche der Stecker des abgeschirmten Kabels eines Verstärkers eingesteckt werden kann, wobei innerhalb des Korpus 1 ein Vorverstärker und an der Decke 4 oder an der Zarge 3 ein Potentiometer angebracht sein kann (nicht dargestellt).

Wie es Fig. 2 bis 4 näher zeigen, weist der Tonabnehmer TA ein in seinem Querschnitt etwa U-förmiges, elektrisch leitendes und als Abschirmmasse dienendes Kristallauf-■ nahmegehäuse 15 auf, dessen Kristallaufnahmeraum 16 - bezogen auf die Horizontallage der Saiten 13 (Fig. 1) von einer im wesentlichen horizontalen länglichen Bodenwand 151 und von zwei von der länglichen Bodenwand 151 sich praktisch vertikal aufwärts erstreckenden, zueinander beanstandeten und im wesentlichen planparallel zueinander verlaufenden Seitenwänden 152 begrenzt wird. Entsprechend der vorhandenen Saitenzahl, im dargestellten Falle sechs, sind sechs Piezo-Kristalle 17 vorgesehen, nachfolgend vereinfachend als Kristalle bezeichnet, die prismatische oder scheibenförmige Gestalt haben können und im dargestellten Ausführungsbeispiel Quaderform aufweisen, die dabei besonders günstig ist,, Die Kristalle 17 sind innerhalb des Aufnahmeraumes 16 in Längsrichtung desselben mit Abstand al zueinander angeordnet und von der Bodenwand 151 mittelbar getragen. Die metallisierten Grund- und Deckflächen 17a, 17b der Kristalle 17

< ( I litt

- 6 - 80/1208 P, GM

weisen jeweils entgegengesetzte Polarität auf. Die Grundflächen 17a der Kristalle 17 sind mit einem unteren Signalausgangsleiter 18 jeweils elektrisch leitend verbunden, an letzteren ist an der Stelle 19 der Plus-Leiter 20+ eines elektrischen Zuleitungskabels 20 vorzugsweise mittels Weichlötens elektrisch angeschlossen, dessen Abschirmmantel 20- mit seinem Ende außen an das Gehäuse 15 an der Stelle 21, vorzugsweise ebenfalls mittels Weichlötens, elektrisch angeschlossen ist. Die Deckflächen 17b der Kristalle 17 sind von oberen Signalausgangsleitern 22 kontaktiert, welche - wie noch erläutert wird - als metallische Klötzchen ausgeführt sind und an den Seitenwänden 152 des Gehäuses 15 großflächig anliegend kontaktieren, so daß damit die elektrische Schaltverbindung zum Minuspol 20- des Zuleitungskabels 20 hergestellt ist. Wie weiterhin noch erläutert, bilden die Klötzchen 22 Teile von als Ganzes mit K bezeichneten Druckübertragungskörpern, welche jeweils mit den Deckflächen 17b der Kristalle 17 einerseits und den Saiten 13 andererseits kraftschlüssig in Eingriff stehen und welche mit im wesentlichen planparallelen Flächen k1 t,, eines in den Aufnahmeraum 16 ragenden prismatisch ge- | formten Basisteils ·· an den Seitenwänden 152 des Aufnahmeraumes 16 gleitend geführt sind sowie nach oben über den Aufnahmeraum hinausstehende, die Saiten 13 stützend untergreifende Stegeiniageteile k3 aufweisen.

Das Kristallaufnahmegehäuse 15, das vereinfachend vorstehend und im folgenden als Gehäuse bezeichnet wird, ist als ein an den Enden 15a, 15b abgerundeter irog- oder wannenartiger, insbesondere aus einem Blech geprägter Metallformteil ausgeführt, der vorzugsweise aus Messing besteht. Für Messing hat sich eine Gehäusewandstärke von 0,5 mm als vorteilhaft erwiesen, wenn auch eine dünnere oder dickere Wandstärke grundsätzlich möglich ist.

Ii . t · I ·* ■■··

- 7 - 80/1208 P, GM

Vie es insbesondere Fig. 3 und Fig. 4 zeigen, ist der untere Signalausgangsleiter 18 als metallische Basisleiste, vorzugsweise gleichfalls aus Messing bestehend, ausgeführt, welche auf der Bodenwand 151 des Gehäuses 15 unter Zwischenlage einer unterseitigen Isolierstoff-Schicht 23 isoliert gehalten ist und an deren Oberseite die Kristalle 17 mit ihren Grundflächen 17a kontaktgebend anliegen. Die Isolierstoff-Schicht 23 ist ins-

ein
besondere/ajf die Basisleisten-Unterseite 18a aufgeklebter Isolierstoff-Streifen. z.B. bestehend aus Pertinax, der über den Rand der Basisleiste 18 geringfügig übersteht (Überstände 230). Die Basisleiste 18 ist damit gegenüber dem metallischen Gehäuse 15 isoliert. Die oberen Signalausgangsleiter werden, wie bereits angedeutet, dadurch gebildet» daß die metallischen Klötzchen 22 als Basisteil der Druckübertragungskörper K mit ihren Seitenflächen k1 unter enger Passung kontaktgebend an den Gehäuseseitenwänden 152 geführt sind und mit Kontaktflächen k2 an ihrer Unterseite an den Kristalldeckflächen 17b kontaktgebend anliegen. Insbesondere vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Grundflächen 17a der Kristalle 17 an der Basisleisten-Oberseite 18b und die Deckflächen 17b der Kristalle 17 an der Unterseite k2 der metallischen Klötzchen 22 als Druckkontakte direkt kontaktgebend anliegen, wobei der Kontaktdruck für diese Druckkontakte durch die Saitenspannung aufgebracht wird»

Die Druckkontaktgabe ist .-deshalb besonders günstig und einfach, weil auch ohne Saitenspannung ein Verrutschen der Kristalle 17 innerhalb der Längsnuten 220 (siehe insbesondere Fig. 5) durch seitliche Klebpunkte 24 zwischen Klötzchen 22 und Kristallen 17 vermieden werden kann, wie noch erläutert wird. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, zur Montagefixierung der Kristalle 17 an ihren Deckflächen 17b und/oder Grundflächen 17a einen leitfähigen Kleber zur Fixierung an der Basis-

I I I I II)

■ Λ Ι • · II··

- 8 - 80/1208 P, GM

leiste 18 und/oder den Klötzchen 22 vorzusehen, wenn auf eine unmittelbar kontaktgebende Anlage zwischen den metallisierten Grund- und/oder Deckflächen 17a, 17b an ihren entsprechenden metallischen Gegenflächen der Basisleiste 18 bzw. der Klötzchen 22 kein Wert gelegt wird.

Wie es insbesondere Fig. 3 zeigt, ist trotz der Verwendung mehrerer voneinander getrennter Klötzchen 22 für die Plus- und Minus-Zuleitung 20+ und 20- nur je eine Lötstelle 19 ₉ 21 erforderlich= Innerhalb eines Gehäuse-Anschlußraumes 160 (in Fig. 2 und 3 jeweils am rechten Ende) ist dazu die Kabelseele 20+ der Plus-Zuleitung durch eine Gehäuseboden-Bohrung 25 von unten isoliert hindurchgeführt, d.h. der isolierende Mantel 200 des Kabels 20 ragt ein geringes Stück in den Freiraum 160 hinein. In den Freiraum 160 ragt ferner ein über den Grundriß des äußersten Klötzchens 22.1 am rechten Ende um ein geringes Stück a2 überstehendes Ende 180 der Basisleiste 18 hinein, so daß die Lötverbindung 19 von oben zugänglich ist und leicht hergestellt werden kann. Der Kabelabschirmmantel 20- ist dagegen von außen an das Gehäuse 15 herangeführt und an die Stirnfläche seines rechten Endes 15b bei 21 angelötet.

25

Insbesondere Fig. h und Fig. 5 zeigen, daß die metallischen Klötzchen 22 an ihren Unterseiten 22' die an die Kristallbreiten angepaßte Längsnut 220 aufweisen, wobei die Kontaktflächen k2 an der Unterseite der Klötzchen identisch sind mit der Nutgrundfläche. Die Nutflanken k4 der Längsnut 220 umgreifen etwa zur Hälf

te ihrer Höhe die quaderförmigen bzw. im Querschnitt rechteckigen Kristalle 17 und stellen damit zugleich Kristall-Führungsflächen dar, wobei zur Montagefixierung die Klebpunkte 24 aus einem elastischen Epoxidharzkleber (Fig. 5) zwischen den Kristallseitenflächen und

It I I I I I I I I

- 9 - 80/1208 P, GM

den Nutflanken k4 vorgesehen sind. Besonders vorteilhaft ist das aus Fig. 4 und Fig. 5 ersichtliche H-Profil der Klötzchen 22 mit in etwa gleicher und in Höhenrichtung zueinander fluchtender Nutbreite der unterseitigen Längsnut 220 und einer oberseitigen Längsnut 221, welch letztere zur Aufnahme von an die Abmessungen der Nut 221 angepaßten Stegeinlageteilen k3 unter Preßsitz dient. Die Stegeinlageteile k3 bestehen üblicher Weise aus Bein bzw. aus einem zähen, abriebfesten Kunststoff, z.B. Delrin. Sie sind an ihrem oberen, mit den Saiten kraftschlüssig in Eingriff stehenden Enden k31 abgerundet, wie dargestellt und passen, 'unter Preß-•sitz_Jf mit ihren unteren Enden genau in die Rechtecknut 221. Die Gesamtkontur der Stegeinlageteile ist aus Fig. 3 ersichtlich, diese ist insbesondere'in der Mitte konvex und nach den Enden abfallend, wie es bei solchen Stegeinlagen in Abpassung an gewölbte Griffbretter üblich ist. Die in etwa gleiche -jnd zueinander fluchtende Nutbreite der Nuten 221 und 220 gewährleistet einen optimalen Kraftschluß und Kraftfluß zwischen den Saiten 13 und den Kristallen 17.

Fig. 4 ebenso wie Fig. 3 zeigen, daß in bevorzugter Ausführung die Isolierschicht 23, die Basisleiste 18, die Kristalle 17 und die Klötzchen 22 in Höhenrichtung so bemessen sind, daß die Klötzchen 22 in etwa bündig mit der Gehäuseoberkante 153 abschließen. Gehäuse 15, Klötzchen 22 und Basisleiste 18 bestehen vorzugsweise aus dem gleichen elektrisch gut leitenden und lötfähigen Metall Messing,wenn auch grundsätzlich ein anderes Metall wie z.B. Aluminium oder Edelstahl möglich ist.. Demgemäß ist die bevorzugte elektrische Verbindung der Plus- und Minus-Zuleitung 20+, 20- eine Weichlötverbindung, weil dies eine leichte Montage und eine geringe Wärmeentwicklung ergibt. Da aber be-

tilt till

I · · * V »lit

- 10 - 80/1208 P, GM

vorzugt eine Druckkontaktgabe bei den Kristallen 17 vorgesehen ist, so können diese auch nachträglich nach Durchführung des elektrischen Anschlusses für die Plus- und Minus-Zuleitung 20+, 20- eingesetzt verden, so daß es also auch möglich ist, Schweiß- oder Hartlöt-Verbindungen zum Anschluß der Zuleitung zu verwenden, ohne die Kristalle der dabei entstehenden Wärme auszusetzen. Diese können vielmehr nach Abkühlung des Gehäuses 15 eingefügt werden.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel, siehe insbesondere Fig. 2, Fig, 3, steht mit je einer Saite 13 je ein metallisches Klötzchen 22 mit zugehörigem . Kristall 17 in kraftschlüssiger Verbindung. Dabei sind die Klötzchen 22 in Längsrichtung des Gehäuses 15 fluchtend und zueinander unmittelbar benachbart mit ihren planparallelen Stirnflächen 22a, 22b aneinandergleitend angeordnet. Das bedeutet eine weitestgehende mechanische Entkopplung der Klötzchen 22 voneinander.

Zweckmäßigerweise werden die Klötzchen 22 mit ihren Stegeinlageteilen k3 durch Zertrennen einer mit einer Stegeinlageleiste versehenen Klotzprofilleiste in einzelne Abschnitte hergestellt.

Die Montage (siehe hierzu insbesondere Fig. 3) gestaltet sich sehr einfach. Zunächst wird die metallische Basisleiste18 mit auf ihrer Unterseite aufgeklebter Isolierschicht 23 auf den Boden 151 des Gehäuses 15 aufgelegt. Dieses ist bereits mit einer Kabel durchführungsbohrung 25 in seiner Bodenwand 151 versehen. Gemäß einer ersten Ausführung des Tonabnehmers können nun die Klötzchen-Montageeinheiten gemäß Fig.5, d.h. die mit Kristallen 17 an ihrer Unterseite und mit Stegeinlageteilen k3 an ihrer Oberseite versehenen Klötzchen, in das Gehäuse 15 eingesetzt werden. Dabei ist der Gleitsitz der Klötzchen mit ihren seitlichen

·«· » « « Üt> CIO /

- 11 - 80/1208 P, GM |

Kontaktflächen k1 an den Gehäuseseitenflächen 152 so eng, daß nur unter Aufwendung manueller Kraft die | Klötzchen verschoben werden können, andererseits 1st aber der Reibschluß zwischen den Kontaktflächen k1 und den Seitenwanden 152 nur so groß, daß die Saiten- | schwingung unverfälscht von den Klötzchen auf die Kristalle weitergegeben werden kann. Es ist ein überraschendes Ergebnis der vorliegenden Erfindung, daß diese anscheinend gegensätzlichen Forderungen tatsächlich durch eine enge Passung der Klötzchen innerhalb des Gehäuses 15 beide erfüllt werden können. Diese Passung erfüllt damit drei Aufgaben! Erstens mechanische Sicherung und Halterung bei genauester Führung für die Klötzchen innerhalb des Gehäuses, zweitens elektrische Gleitkontaktgabe für das Minuspotential unter wirksamster Abschirmung und drittens Herstellung des KraftSchlusses zwischen Saiten 13 und Kristallen 17 sowie über die Basisleiste und die unterseitige Isolierschicht sowie die Bodenwand 152 Kraftschluß zum Stegbrettchen und damit zum Korpus der Gitarre. Bei der vorgenannten ersten Ausführungsform des Tonabnehmers, der also im dargestellten Ausführungsbeispiel mit sechs Klötzchen und sechs Kristallen bestückt ist, kann eine kleine Tube Silikongummipaste und eine weitere kleine Tube Epoxidharz der Verpackung des Tonabnehmers beigefügt werden. In diesem Falle kann im Musikinstrumentengeschäft, beim Hersteller der Gitarre oder durch den Musiker selbst der Tonabnehmer in die Nut 6a, die an die Abmessungen des Tonabnehmers entsprechend angepaßt ist, eingefügt 'werden. Dies ist insbesondere für die Nachrüstung von Gitarren zweckmäßig, welche in einer Nut 6a keinen Tonabnehmer, sondern nur eine normale Stegeinlage aufweisen. Die Lötung wird dann an Ort und Stelle, wie beschrieben, vorgenommen, wobei zwecks besserer Zugänglichkeit das rechte äußere Metallklötzchen 22.1 mit Kristall 17 und Stegeinlage k3 entfernt und nach Durchführung der Lötung wieder

ItIt

r ro • · ♦ <

- 12 - 80/1208 P, GM

eingesetzt werden kann. Dann werden die im Bereich der endseitigen Gehäuseabrundungen 15a, 15b von den Klötzchen 22 freigelassenen Freiräume 160 (zugleich Anschlußraum) und 161 durch punktiert dargestellte Silikonpaste 27 aufgefüllt. Damit sind die in das Ge-. häuse 15 eingefügten Teile in ihrer gegenseitigen Lage und in ihrer Lage zum Gehäuse 15 elastisch fixiert, d.h., die vertikale Druckübertragungsbewegung der Klötzchen 22 mit Stegeinlageteilen kj5 und Kristallen 17 ist gewährleistet. Die Zonen 27 der Silikonpaste

können noch durch Abdecken mit einem Tropfen aushärtenden Klebers, z.B. einem Epoxidharztropfen 28 (durch

Rastersehraffur angedeutet) abgesichert werden.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform des Tonabnehmers wird bei dessen Montage das Anschlußkabel bereits angelötet. In diesem Falle können bei dem versandfähigen Tonabnehmer die Zonen 27 aus Silikongummipaste und die Abdeckzonen 28 aus Epoxidharz bereits vorhanden sein.

Dies hat den Vorteil, daß die Endbereiche des Gehäuses gegen Eindringen von Staub zugleich gesichert sind. Zum Hindurchführen des Anschlußkabels 20 ist das Stegbrettchen 6 am Grunde seiner Aufnahmenut 6a (Fig. 1) mit einer entsprechenden Durchführungsbohrung versehen und dementsprechend auch die Decke 4 des Korpus 1, so daß also das Anschlußkabel 20 in das Innere der Gitarre zu einem nicht ersichtlichen Vorverstärker oder zur zweipoligen Steckerbuchse 14 geführt werden kann.
30

Die Neuerung· läßt sich grundsätzlich nicht nur für Gitarren, sondern auch für andere Saiteninstrumente, wie z.B. Violinen, Bratschen (Viola) oder Celli einsetzen. Besonders vorteilhafte Verwendungen der Er-

- 13 - 80/1208 P, GM

findung sind jedoch für Konzertgitarren (dargestelltes Ausführungsb^ispiel), für Westerngitarren oder sogar Solid-Body-Gitarren. Im letztgenannten Falle ergibt sich einmal die Möglichkeit, eine Solid-Body-Gitarre zusätzlich zu ihrem Magnettonabnehmer mit dem Tonabnehmer nach der Erfindung zum wahlweisen Betrieb als

und/
akustische oder als Elektrogitarre auszurüsten oder die weitere interessante Verwendung des Tonabnehmers allein (ohne Magnettonabnehmer) bei einer Solid-Body-Gitarre zum Betrieb dieser als akustische Gitarre. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Klangübertragungsqualitäten des Tonabnehmers nach der Erfindung so gut sind, daß er auch bei Einsatz in einer Solid-Body-Gitarre das Klangbild einer akustischen Gitarre zu erzeugen vermag. Das bedeutet eine wesentliche Erweiterung

der Anwendungsmöglichkeiten von Solid-Body-Gitarren und _?. eine Bereicherung der Klangeffekte bei Saiteninstrumen-

^i; ten und akustischen Gitarren allgemein. Zur möglichst

guten Ausnutzung der Resonanzschwingungen des Gitarren-Korpus bzw. allgemein des Korpus des Saiteninstrumentes

ist es wichtig, wenn der Tonabnehmer mit der Bodenwand ρ . 151 seines Gehäuses 15 flächig auf dem Nutengrund der

Aufnahmenut 6a (Fig. 1) anliegt. Die Durchführungs-

ii . bohrung 25 für das Anschlußkabel 20 braucht nicht inner-25 halb eines endseitigen Aufnahmeraums 160 angeordnet zu sein, sondern sie kann z.B. auch mittig in der Bodenwand 151 zwischen zwei einander benachbarten Kristallen 17 zu liegen kommen. Auch liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, ein Klötzchen 22 bei entsprechend

) 30 geänderter Längenabmessung nicht nur einer Saite 13 sondern einer Gruppe von Saiten, z.B. umfassend zwei oder-drei Saiten, zuzuordnen. Besonders vorteilhaft ist indessen di-e .dargestellte Einzelzuordnung der Klötzchen 22 zu den Saiten 13. Eine Feinabpassung in den Höhenabmessungen des Tonabnehmers ist durch Verwendung von Unterlegstreifen für die Isolierschichten 23 in unterschiedlicher Stärke, z.B. 1 mm, 0,75 mm, 05 mm

- 14 - . 80/1208 P, GM

usw. möglich. Damit werden zugleich die Dämpfungseigenschaften des Tonabnehmers beeinflußt. Eine weitere Feinjustiermöglichkeit in Höhenrichtung besteht auch durch Verwendung unterschiedlich dicker bzw. starker Basisleisten und natürlich der Stegeinlageteile k3. Letztere können außerdem zur feineren Justierbarkeit, insbesondere für die h- und die g-Saite einer Gitarre, in Saitenlängsrichtung nach der einen oder anderen Seite orientiert abgekröpft sein, wie es aus der US-PS 3 712 951, siehe dort insbesondere Fig_s 5 und Figo 6, an sich bekannt ist.

Zusammengefaßt, besteht der wesentliche Vorteil der Neuerung vor allem darin, daß die Übertragungseigenschaften des Tonabnehmers überragend gut sind. 33azu trägt kombinatorisch bei: Die lötmittelfreie Kristallkontaktierung, die großflächige Gleitkontaktgabe der (Metall-) Klötzchen am Metallgehäuse und die präzise Führung der Klötzchen in Kraftschlußrichtung sowie die praktisch lückenlose Abschirmung. Der Tonabnehmer hat denn auch eine überraschend gute naturgetreue Wiedergabe und "Saitenansprache" (Saitenklang ab Fingerberührung) aufzuweisen. Als besonders interessante Verwendung ist in diesem Zusammenhang der Mischbetrieb einer Solid-Body-Gitarre mit Magnettonabnehmer und Kristalltonabnehmer nach der Erfindung anzusprechen, bei dem die Ausgangssignale beider Tonabnehmer überlagert werden. Die als Funktion der Tonfrequenz sich ergebenden Verstärkungskskennlinien des

Magnettonabnehmers (normalerweise größere Verstärkung im |

mittleren Frequenzbereich) und des erfindungsgemäßen Ton- a

abnehmers (normalerweise größere Verstärkung im höheren i

Frequenzbereich) überlagern sich dann zu einer über den I

gesamten Tonfrequenzbereich nahezu gleichförmigen Ver. i"

Stärkung,- Die Stegeinlageteile k3 können, insbesondere |

bei Verwendung des Tonabnehmers für Solid-Body-Gitarren, aus dem gleichen Metall bestehen wie die Klötzchen 22 und sind dann zweckmäßig einstückig (integral) mit den

Klötzchen als ein Metall-Druckübertragungskörper K ausgeführt.

* ι

■ I

■ ι

• 1 · II

Claims (15)

1. ftf* ίο·· »r

   ' - 15 - 80/1208 P, GM Schutzansprüche

   , 1. Piezoelektrischer Tonabnehmer für Saiteninstrumente,

   welche mindestens eine schwingfähig angeordnete,Saite aufweisen, insbesondere für Gitarren, mit einem im Quer- f schnitt etwa U-förmigen, elektrisch leitenden, als Abschirmmasse dienenden Kristallaufnahmegehäuse, dessen Kristall-Aufnahmeraum - bezogen auf die Saitenhorizontallage - von einer im wesentlichen horizontalen länglichen Bodenwand und von zwei von der länglichen Bodenwand sich praktisch vertikal aufwärts erstreckenden, zueinander beabstandeten und im wesentlichen planparallel zueinander verlaufenden Seitenwänden begrenzt wird, mit einer der Saitenzahl entsprechenden Anzahl von prismatischen oder scheibenförmigen Piezo-Kristallen, welche inf'Aufnahmeraum in Längsrichtung desselben mit Abstand zueinander angeordnet und von der Bodenwand getragen sind, wobei die metallisierten Grund- und Deckflächen der Kristalle jeweils entgegengesetzte Polarität aufweisen und jeweils "20 mit oberen und unteren Signalausgangsleitern für je eine der beiden Polaritäten elektrisch leitend verbunden und letztere wiederum an Zuleitungen elektrisch angeschlossen sind zwecks Übertragung der piezoelektrischen Signale als Eingangssignale auf einen Verstärker über die elektrischen Zuleitungen, ferner mit Druckübertragungskörpern, welche jeweils mit den Deckflächen der Kristalle einerseits und den Saiten andererseits kraftschlüssig in Eingriff stehen und welche mit im wesentlichen planparallelen Flächen eines in den Aufnahmeraum ragenden prismatisch geformten Basisteils an den" Seitenwänden des Aufnahmeräumes gleitend geführt sind sowie nach oben über den Aufnahmeraum hinausstehende. die Saiten stützend untergreifende Stegeinlageteile aufweisen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

   - 16 - 80/1208 P, GM

   a) die unteren Signalausgangsleiter sind als metallische Basisleiste (18) ausgeführt, welche auf der Bodenwand (151) des Gehäuses (15) unter Zwischenlage einer unterseitigen Isolierstoff-Schicht (23) isoliert gehalten ist und an deren Oberseite (18b) die Kristalle (17) mit ihren Grundflächen (17a) kontaktgebend anliegen;

   b) die oberen Signalausgangsleiter werden dadurch gebildet, daß metallische Klötzchen (22) als Basisteil der Druckübertragungskörper (K) mit ihren Seitenflächen (k1) unter enger Passung kontaktgabel an den Gehäussseitenwänden (152) geführt sind und mit Kontaktflächen (k2) an ihrer Unterseite (22¹) an den Kristall-Deckflächen (17b) kontaktgebend anliegen; und

   c) innerhalb eines Anschlußraumes (160) des Gehäuses (15) ist die Kabelseele der Plus-Zuleitung durch eine Gehäuseboden-Bohrung (25) von unten isoliert hindurchführbar und an einen in den Anschlußraum ragenden Teil (180) der Basisleiste (188) anschließbar, wobei die Minus- bzw. Massezuleitung als Kabelabschirmmantel an das Gehäuse heranführbar und an dieses anschließbar ist.
2. 2. Tonabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Grundflächen (17a) der Kristalle (17) an der Basisleisten-Oberseite (18b) und die Deckflächen (17b) der Kristalle an den Kontaktflächen (k2) der Unterseite der metallischen Klötzchen (22) als Druckkontakt direkt kontaktgebend anliegen und daß der Kontaktdruck für die Druckontakte durch die Saitenspannung aufgebracht wird.

   - 17 - 80/1208 P, GM
3. 3. Tonabnehmer nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß das Kristallaufnahmegehäuse (15) als an den Enden abgerundeter trog- oder wannenartiger, aus einem Blech geprägter Metallformteil ausgeführt ist.
4. 4. Tonabnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die metallischen Klötzchen (22) an ihren Unterseiten (22') eine an die Kristallbreite angepaßte Längsnut (220) aufweisen, mit der Nutgrundfläche (k2) jeweils auf der Kristall-Deckfläche (17b) aufliegen und mit den Nutflanken (k4) die Seitenwangen der im Querschnitt rechteckigen Kristalle (17) etwa zur Hälfte ihrer Höhe umgreifend führen.
5. 5. Tonabnehmer nach Anspruch 1 oder 2, mit die Saiten untergreifenden, oberseitig abgerundeten Stegeinlageteilen aus Bein- oder Kunststoff, dadurch g e kennzeichnet, daß in eine oberseitig angebrachte Längsnut (221) der metallischen Klötzchen leistenförmige Stegeinlageteile (k3) unter Preßsitz eingefügt sind.
6. 6. Tonabnehmer nach Anspruch 4 und 5, gekennzeichnet durch ein Η-Profil der metallischen Klötzchen (22) mit in etwa gleicher und zueinander fluchtender Nutbreite der unter- und oberseitigen Längsnuten (220, 221).
7. 7. Tonabnehmer nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß die an der Basisleisten-Unterseite (18a) angeordnete Isolierstoff schicht. (23) ein aufgeklebter Isolierstoff-Streifen ist, z.B. bestehend aus Pertinax, der über den Rand der Basisleiste geringfügig übersteht.

   - 18 - 80/1208 P, GM
8. 8. Tonabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, g e kennzeichnet durch eine solche Bemessung in Höhenrichtung von Isolierschicht (23)j Basisleiste (18), Kristallen (17) und Klötzchen (22), daß letztere in etwa bündig mit der Gehäuseoberkante (153) abschließen.
9. 9. Tonabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a durch gekennzeichnet, daß Gehäuse (15)s Klötzchen (22) und Basisleiste (18) aus Messing bestehen.
10. 10. Tonabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a durch gekennzeichnet, daß Plus- und Minus-Zuleitung (20+, 20-) an die Basisleiste (18) bzw. das Gehäuse (15) angelötet sind.
11. 11. Tonabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis ^,dadurch gekennzeichnet, daß mit je einer Saite (13) ein metallisches Klötzchen (22) mit zugehörigem Kristall (17) in kraftschlüssiger Verbindung steht und daß die Klötzchen in Längsrichtung des Gehäuses (15) fluchtend und zueinander unmittelbar benachbart mit ihren planparallelen Stirnflächen (22a, 22b) aneinandergleitend angeordnet sind.
12. 12. Tonabnehmer nach Anspruch 11, mit leistenförmigen Stegeinlageteilen, dadurch gekennzeichnet , daß die Klötzchen (22) mit ihren Stegeinlageteilen (k3) durch Zertrennen einer mit einer Stegeinlageleiste versehenen Klotzprofilleiste in einzelne Abschnitte hergestellt sind.
13. 13. Tonabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der endseitigen Gehäuseabrundungen (15a, 15b) von den Klötzchen (22) freigelassene Freiräume (160, 161)

    - 19 - 80/1208 P, GM

    durch Silikongummipaste (27) aufgefüllt und durch Abdecken mit aushärtendem Kleber (28), z.B. einem Epoxidharztropfen, abgesichert sind.
14. 14. Tonabnehmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Kristalle (17) mit den Klötzchen (22) mittels Klebpunkten (24) zwischen ihren Seltenflanken und den Nutflanken (k4) zu einer Montageeinheit verbunden sind.
15. 15. Tonabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß er in die Aufnahmenut (6a) eines Gitarrenstegbrettchens (6) eingefügt ist, deren lichte Veite an die Außenbreite und deren Tiefe an die Höhe des Tonabnehmer-Gehäuses (15) angepaßt ist.

    It 1 » I t I I I I