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Elektromagnetischer Abtaster für die Saitenschwingungen von Musikinstrumenten
Es sind Einrichtungen bekannt, Musikinstrumente mit Stahlsaitenbespannung auf elektroakustischem
Wege zu Gehör zu bringen. Beispielsweise werden für Zupfinstrumente, wie Gitarre,
elektromagnetische Abtaster ("Tonabnehmer) unterhalb der Stahlsaiten angebracht.
Derartige Abtaster bestehen aus einer oder mehreren Spulen, die um Stab- oder U-förmige
Magnete angeordnet sind. Das Magnetsystem kann auch in Form eines doppelten U gestaltet
werden, um eine größere Leistung zu erzielen, mit gleichnamigen Polen außen und
dem Gegenpol innen, UU. Dazu genügt auch ein quer polarisierter Stabmagnet, dessen
Pole oben und unten liegen, wobei der Stabmagnet auf einem `'Teicheisenblech mit
hochmagnetischer Leitfähigkeit ruht, so daß der magnetische Fluß des unteren Pols
nach den Seiten des Weicheisenblechs strebt und von dort in parallel zum Stabmagnet
verlaufende Polschuhe aus Weicheisen, deren Länge und Höhe am zweckmäßigsten den
betreffenden Maßen des Stabmagnets entspricht. Es ist auch bekannt, den Elektromagnet
so zu gestalten, daß er aus einem quer zu den Saiten liegenden Weicheisenkern besteht,
der von in Richtung der Saiten liegenden Permanentmagneten polarisiert wird, wobei
die Spulenwicklungen um den Weicheisenkern gehen.
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Bei all diesen Einrichtungen erzeugen die Saitenschwingungen überall
dort, wo unter- oder oberhalb einer schwingenden Saite gleichzeitig Magnet- und
Spulenteile liegen, in der Spule eine Wechselspannung, welche in bekannter Weise
über Verstärker und Lautsprecher in Töne umgewandelt wird, die genau nach Frequenz
und Amplitude den Saitenschwingungen entsprechen.
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Derartige bekannte elektromagnetische Abtaster, besonders für Zupfinstrumente
verwendet, wurden in ihrer Baubreite zwangsläufig zu länglichen Gebilden,
weil
die Magnetlänge mindestens der Breite des Saitenfeldes entsprechen mußte, wozu die
Dicke der Spulenwicklungen rechts und links über die Magnetenden hinaus kam, so
daß im Ergebnis ein Format entstand, das sehr raumbeanspruchend ist und den Abtaster
nicht als organischen Bestandteil eines an sich harmonisch gebauten Instruments,
z. B. der Gitarre, sondern als Fremdkörper erscheinen läßt.
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Bekannt ist es auch, in der Gesamtbreite des Saitenfeldes mehrere
U-förmige Magnete zu verwenden, nebeneinanderliegend, jedoch so, daß um jeden Magnetschenkel
eine besondere Spule ruht. In Verbindung mit den dabei über die Magnetenden hinausgehenden
Spulenwicklungen entstehen Lücken im magnetischen Kraftfeld, weshalb man gezwungen
ist, die Saiten abweichend von der normalen, d. h. für die Spieltechnik günstigsten
Anordnung zu verlegen, damit jede Saite über einen Magnet- und Spulenteil zu stehen
kommt.
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Die Erfindung beseitigt einmal diese Nachteile und ergibt weitere,
im folgenden beschriebene Vorteile. Erfindungsgemäß. werden an den Magnetköpfen
des Abtasters entsprechend geformte Polschuhe entweder in absolut direktem Zusammenhang
mit den Magneten durch entsprechende Formung derselben oder aus Material mit hochmagnetischer
Leitfähigkeit angeordnet dergestalt, daß diese Polschuhe Lücken zwischen mehreren
Magneten schließen und gleichzeitig so lang geformt sind, daß sie sich über die
gesamte Spulenwicklung hinweg bis an oder über deren Enden erstrecken. Dadurch,
daß die Erstreckung dieser Polschuhe über die Spulenwicklung sowohl quer zu den
Saiten als auch längs der Saiten, in Richtung auf den Gegenpol erfolgt, wird der
Abstand zwischen den Magnetköpfen und damit der Weg, den die zwischen den Magnetköpfen
fließenden Kraftlinien zurückzulegen haben, verkürzt. Das gleiche gilt für den Abstand
zwischen den Magnetköpfen und den Drahtsaiten und für den Weg der zwischen diesen
Teilen fließenden Kraftlinien. Widerstandsverringerung bedeutet Wirkungserhöhung,
also erwünschte höhere Ausgangsspannung des Abtasters als sonst.
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Ferner wird erzielt, daß die Spulen nicht außerhalb des homogenen
magnetischen Kraftfeldes enden, also unnütz Raum beanspruchen, sondern daß im Gegenteil
bis an die Spulenenden ein homogenes magnetisches Kraftfeld entsteht. Hierdurch
läßt sich die Gesamtbreite des Abtasters harmonisch der Breite des Saitenfeldes
anpassen, und das so erzielte Kraftfeld erfaßt die darüber verlaufenden Saiten gleichmäßig,
gleichgültig an welchen Stellen die einzelnen Saiten das Kraftlinienfeld schneiden.
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Hinzu kommt als weiterer Vorteil, daß Polschuhe gemäß vorliegender
Erfindung auch in Richtung auf die Saiten geformt sein können, also verschiedene
Höhe besitzen können, um dadurch vorzugsweise den Abstand der umsponnenen Saiten
von den Polschuhen geringer zu gestalten als denj enigen der blanken Saiten. Dadurch
wird erreicht, daß Unterschiede im Gesamtklangbild, welche ihre Ursache, z. B. bei
der Gitarre, darin haben, daß die blanken Stahlsaiten stärker sind als die umsponnenen
Stahlseelen der Baßsaiten, deren Umspinnung mit üblicherweise Kupfer-, Messing-oder
anderen NE-Metallen zudem Dämpfung und Abschirmung auf das Kraftlinienfeld und damit
auf die Lautstärke dieser Baßsaiten ausübt, in wirksamer Weise ausgeglichen werden.
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Der Erfindungsgegenstand ist in beispielsweisen Ausführungsformen
in der Zeichnung dargestellt. Fig. i bis 3 zeigen ein Magnetsystem, bestehend aus
drei U-förmigen Magneten i, z, 3, deren gleichnamige Pole von je einer gemeinsamen
Spule 4 umschlossen sind. Von diesen Magneten ist der mittlere, i, in normaler Weise
als U-förmiger Magnet ausgebildet, während die angrenzenden U-förmigen Magnete 2,
3 Polschuhe 5 aufweisen, die mit dem Magnet aus einem Stück bestehen. Diese Ausführung
ist besonders für die außenliegenden Saiten bestimmt. Der senkrechte Abstand der
äußersten Stahlsaite von den Polschuhen 5 ist kürzer als der schräge Weg, der von
den äußersten Stahlsaiten zu den Magneten ohne Polschuhe führen würde. Daher vermindern
die Polschuhe 5 den magnetischen Widerstand des Kraftlinienweges zwischen den Polen
und den äußeren Stahlsaiten.
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Bei der Ausführung nach Fig. 4 und 5 wird sowohl eine Verminderung
des magnetischen Widerstandes des Kraftlinienweges zwischen den Polen unter sich
als auch eine Verminderung des magnetischen Widerstandes des Kraftlinienweges zwischen
den Polen und den Stahlsaiten durch entsprechend geformte Polschuhe herbeigeführt.
Die in Fig. 4und5 dargestellte Einrichtung ist insbesondere für Schlaggitarren (Plektrum-Gitarren)
geeignet, wenn ihr Griffbrett und die Saitenlage leicht bogenförmig verlaufen, wie
dies vielfach üblich ist. Die Zeichnung zeigt bei diesem Abtaster einen U-förmig
gestalteten Magnet 6, dessen Magnetköpfe 7 in Fig. 4 in gestrichelten Linien dargestellt
sind. Um jeden Magnetschenkel liegt eine Spule 4. Auf den Magnetköpfen 7 liegen
Polschuhe auf, die aus durchlaufenden Blechstreifen 9 von hoher magnetischer Leitfähigkeit
bestehen und an sich schon durch die Kraft des Magnets 6 gehalten werden. Um nun
die Polschuhe den bogenförmig verlaufenden Saiten anzupassen, liegen auf den Blechen
9 weitere Polschuhe in Gestalt bogenförmiger Weicheisenteile io von hoher magnetischer
Leitfähigkeit. Die Polschuhe 9, io können auch aus einem Stück bestehen.
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Die Blechstreifen bzw. das Gesamtvolumen der Polschuhe reichen, wie
Fig. 4 bis 5 erkennen lassen, über alle vier Seiten der flachen Magnetköpfe hinaus,
insbesondere auch bis über die Spulenenden zwecks Verlängerung des magnetischen
Kraftfeldes, wodurch einerseits eine Verminderung des magnetischen Widerstandes
des Kraftlinienweges zwischen den beiden Magnetköpfen eintritt, andererseits vermindern
die Polschuhe 9, io den magnetischen Widerstand des Kraftlinienweges zwischen den
Magnetköpfen 7 und den Saiten S. Die Polschuhe io sind so gestaltet und angeordnet,
daß der Abstand der Diskantsaiten von den Polschuhen größer ist als der entsprechende
Abstand der Baßsaiten. Durch diese zweckmäßige Gestaltung der Polschuhe 9, io wird
erreicht, daß alle Saiten in einem solchen Abstand zu den Polschuhen liegen, wie
es zur Erzeugung eines ausgeglichenen Klangbildes wünschenswert ist. Die Blechstreifen
9
für sich allein, wenn sie bei einer SaitenlageAnwendung
finden, die nicht bogenförmig, sondern waagerecht über waagerechten Polköpfen verläuft,
bewirken sinngemäß dasselbe.