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Tonabnehmer für Musikinstrumente Zur verstärkten Wiedergabe musikalischer
Darbietungen von Saiteninstrumenten verwendet man unter anderem Tonabnehmer, die
entweder nach denn magnetischen oder nach dem dynamischen Prinzip mechanische Schwingungen
in. elektrische Schwingungen umwandeln.
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Bei den: dynamischen Tonabnehmern schwingen die aus elektrisch leitendem
Material bestehenden Saitenoder irgendwelche anderen tönenden Körper, wie Zungen,
Stäbe od. dgl., in einem Magnetfeld, wobei in ihnen ein Strom erzeugt wird. Die
von den Saiten, entnommene Spannung wird unter Zwischenschaltung eines Transformators
über einen Verstärker dem Lautsprecher zugeführt.
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Die bei den magnetischen Tonabnehmeranordnungen notwendigerweise aus
magnetischem Material bestehenden Saiten schwingen ebenfalls in einem magnetischen
Feld. Sie rufen hierbei eine Veränderung desselben hervor, wodurch eine Spannung
in der oder den um die Magnete ger wickelten. Spulen induziert wird. . Diese wird
mittels eines Tonfre.quenzverstärkers verstärkt und einem Lautsprecher zugeleitet.
Der Schalldruck des Lautsprechers hängt hierbei außer von dem gegebenen Verstärkungsgrad
und dem Frequenzgang des Verstärkers auch von. der Schwingungszahl, der Schwingungsweite
und der Materialbescha,ffenheit bzw. der Stärke der Saiten sowie deren Lage im Magnetfeld
und der Stärke des letzteren ab. Je mehr magnetische Kraftlinien. in der Zeiteinheit
geschnitten, werden, um so größer ist der induzierte Strom und um so lauter der
hörbare Ton im Laut-
Sprecher. Da die Saiten für die hohen Töne
schneller schwingen, also eine höhere Spannung und damit im Lautsprecher einen lauteren
Ton erzeugen a,ls die, Saiten für die tiefen; Töne und ferner das menschliche Ohr
für hohe Töne empfindlicher ist, entspricht die Wiedergabe im Lautsprecher vielfach
nicht dem Originalinstrument.
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.Die bisher bekannten Tonabnehmeranordnungen berücksichtigten diesen
Umstand entweder überhaupt nicht oder nur in unvollkommener Weise.
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So wurde beispielsweise ein Tona.bnehmersysteni vorgeschlagen, bei
dem auf einer gemeinsamen Eisengrundplatte je ein schrnaler, flacher Permanentmagnet
und ein Elektromagnet drehbar angeordnet sind. Je nach Länge und eingestelltem Winkel
können hierbei wahlweise eine oder mehrere Saiten. eines Instrumentes erfaßt werden.
Zweck dieser Anordnung ist, eine möglichst gedrungene Bauform zu erzielen, die es
ermöglicht, bei Instrumenten mit einer Vielzahl von Saiten eine Vielzahl von Tonabnehmern
raumgünstig unterzubringen. Eine Regelung der Wiedergabelautstärke einzelner nebeneinander
liegender Saiten ist hierbei weder beabsichtigt noch in wirksamer Weise vorzunehmen.
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Bei einer anderen Tonabnehmera;nordnung sind in den Kern eines Elektromagneten
stiftschraubenähnliche Polstücke eingesetzt, deren freie Stirnfläche der jeweils
darüber liegenden Saite genähert bzw. von. ihr entfernt werden kann. Auf diese Weise
soll eine Vergrößerung bzw. eine Verringerung der Wiedergabelautstärke der jeweiligen
Saite ermöglicht werden. Dieser Tonabnehmer weist jedoch eine verhältnismäßig große
Bauhöhe auf und erfordert beim Einbau in Zupf- oder Streichinstrumente gegebenenfalls
einen Durchbruch der Instrumentendecke, wodurch eine Beeinträchtigung der Klanggüte
hervorgerufen werden kann. Ferner bedingt der vorher festgelegte Abstand der höhenveränderlichen
Polstücke volleinander sowie deren Anzahl den gleichen gegenseitigen Abstand. und
die gleiche Zahl der Instrumentensaiten. Da diese Voraussetzung bei den verschiedenen
Instrumenten nicht gegeben, ist, fehlt es dieser Ausführung auch an der gewünschten
universellen Verwendbarkeit.
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Abgesehen von diesen Nachteilen ist der letztgenannten Anordnung ebenso
wie allen anderen zur Zeit bekannten Tonabnehmern der Mangel eigen, d.aß bei ihnen
Stabmagnete benutzt werden, die einen schlechten Wirkungsgrad aufweisen. Weiter
besitzen sie entweder überhaupt kein Gehäuse oder ein Gehäuse aus unmagnetischem
Werkstoff, so daß ihnen der geschlossene magnetische Kreis fehlt, der erst eine
volle Wirksamkeit des Tonabnehmers ermöglicht.
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Erfindungsgemäß besitzt zur Beseitigung dieser Nachteile die bekannterweise
über den Bereich der Klangkörper sich erstreckende Induktionsspule hohe Induktiv
ität und ist von einem Topfmagnet umschlossen, dessen den Klangkörpern zugehöriger
Ringspalt im Bereich jeden Klangkörpers durch einstellbare Plättchen aus ferrömagnetischem
Material wahlweise einstellbar ist.
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Es wird beim Erfindungsgegenstand ein nur nach den Klangkörpern hin
offenes, symmetrisches Kraftlinienfeld benutzt, welches im Bereich jedes Klangkörpers
beliebig wählbar abgeschwächt `werden. kann. Der Streufluß der magnetischen Kraftlinien
bleibt dabei nur auf das Gebiet der Spaltöffnung beschränkt und der magnetische
Nebenschluß wird wirksamer als bei den. bekannten Anordnungen.
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Diese Vorteile, die sich in einer Erhöhung der Spannung am Verstärkerausgang,
in; einem erhöhten. Leistungsverhältnis sowie in einer Vergrößerung des Regelbereiches
auswirken, werden an einem Tonabnehmer, bei dem der jedem einzelnen Klangkörper
zugeordnete Teil des Magnetfeldes eines einzigen Abtastmagnets mit Hilfe in ihrer
Lage veränderlicher und. feststellbarer Teile aus ferromaanetischem Werkstoff im
Sinne einer Regelung der Kra:ftliniendichte beeinflußt werden kann, erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß die bekannter-weise über den Bereich der Klangkörper sich
erstreckende Induktionsspule eine hohe Induktivität besitzt und von einem Topfmagnet
umschlossen ist, dessen den Klangkörpern zugekehrter Ringspalt im Bereich jedes
Klangkörpers durch einstellbare Plättchen aus ferromagnetischem Material wahlweise
einstellbar ist.
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Obwohl hierbei die in das Magnetfeld eingebrachten Teile der konstruktiven
Gestaltung des Tonabnehmers sowie der gewünschten Wirkung entsprechend angeordnet
werden können, ist es zum Erzielen einer flachen Form sowie zum Erfassen einer möglichst
großen Anzahl von Kraftlinien. zweckmäßig, die Anordnung gemäß der Erfindung derart
zu treffen, daß die Eisenplättchen unmittelbar an dem oder den Polschuhen des Magnets
anliegen. Einehierfürbesondersgeeignete Maßnahme besteht erfindungsgemäß darin,
das Gehäuse des Tonabnehmers derart zu gestalten, daß es zusammen mit dem Magnet
als Topfmagnet wirkt und an Tonabnehmern nach dem magnetischen Prinzip hierbei vorzugsweise
eine Spule von hoher Induktivität verwendet wird. Infolge dieser Anordnung wird
außerdem ein stärkeres Kraftfeildgeschaffen, das einen erhöhten Wirkungsgrad des
Tonabnehmers ergibt.
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Ferner wird es dadurch, daß man die Eisenplättchen erfindungsgemäß
jedem der tönenden Schwingkörper (Saite, Zunge, Stab od. dgl.) gesondert zuordnet
und ihrer Länge nach parallel zu diesen legt, möglich, die Wiedergabelautstärke
für jede der Saiten eines Instrumentes gesondert mittels magnetischen, Nebenschlusses
zu regeln. Die Eisenplättchen. werden hierbei mittels einer hinsichtlich ihrer Stärke
diesen entsprechend bemessenen Platte aus unmagnetischem Werkstoff gehalten, die
der Größe und der gewählten Stellung der Plättchens gemäß mit Ausschnitten versehen
ist. Zum Sichern der Lage der Eisenplättchen kamt aber auch der in üblicher Weise
aus uninagiietischem Werkstoff bestehende Deckel rnit Nuten
versehen
werden, die zur Aufnahme der Plättchen nebst unmagnetischeu Fixierstreifen oder
von einstell- und festlegbaren Haltern dienen, von denen die Plättchen umfaßt werden.
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Die Zeichnung stellt die Erfindung als Ausführungsbeispiel an einem
nach dem magnetischen Prinzip arbeitenden Tonabnehmer dar, und zwar zeigt Abb. i
den Tonabnehmer im Grundriß ohne Deckel und Fixierplatte, Abb. 2 einen Schnitt durch
den kompletten Ton abnehmer in einer durch die Saite 8 gehenden Ebene, Abb.3 bis
6 je einen vereinfacht dargestellten Schnitt durch den Tonabnehmer in einer jeweils
durch eine der Saiten 6 bis 9 gelegten Ebene und Abb. 7 eine andere Ausführungsform
des Deckels. Der als Ausführungsbeispiel der Erfindung gewählte Tonabnehmer besteht
aus dein Gehäuse 1, dem permanenten Magnet 2, der Spule 3 sowie der Fixierplatte
q. und dem Deckel 5, die. beide aus unmagnetischem Werkstoff hergestellt sind. In
geringem, gegebenenfalls auf bekannte Weise einstellbarem Abstand über dein Deckel
5 liegen die Saiten 6 bis io des nicht gezeichneten Musikinstrumentes.
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Das Gehäuse i ist aus magnetischem Werkstoff gefertigt und wirkt mit
dem Magnet 2 zusammen als Topfmagnet. Das magnetische Feld verläuft also von dem
beispielsweise an der freien Oberfläche des Magnets 2 gelegenen Nordpol nach, den
beiden von den Seitenwänden i i und 12 des Gehäuses i gebildeten Südpolen.
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Bei den. in der Zeichnung dargestellten. Saiten, 6 bis io des Instrumentes
ist bespielsweise die Wiedergabelautstärke der Saiten 7 bis io als normal angenommen.
Diesen gegenüber werden die Saiten 8 und 9 zu laut und die Saite 6 zu leise wiedergegeben.
Um die Wiedergabelautstärke der am leisesten tönenden Saite 6 zu verstärken, wird
auf den Magnet. 2 ein Eisenplättchen 13, wie Abb.3 zeigt, aufgelegt. Zur Abschwächung
der Wiedergabelautstärke der gegenüber der Saite; 7 lauter tönenden Saite 8 wird
das Eisenplättchen. 14 nach Abb.5 angeordnet, während für die am lautesten, wiedergegebene
Saite 9 zwei fluchtend zueinander liegende, Plättchen. 15 und 16 (Abb, 6) vorgesehen
sind. Mittels der Eisenplättchen 13 bzw. 14. und 15, 16 wird eine Richtungsänderung
der Kraftlinien: des Magnetfeldes derart bewirkt, daß die schwingenden Saiten 6
bzw. 8 und 9 je nach Lage der Plättchen mehr oder weniger Kraftlinien schneiden.
Die an den entsprechenden Stellen, in der Spule 3 erzeugte Spannung wird also vergrößert
bzw. verringert und somit. die Wiedergabelautstärke der jeweils zugehörigen Saite
verstärkt bzw. abgeschwächt. Durch Anordnung zweier Plättchen nebeneinander oder
durch Längs- bzw. Querverschieben der Plättchen. gegenüber den Saiten kann gegebenenfalls
noch eine Feinregelung in dem einen oder anderen Sinne vorgenommen werden. Um die
Plättchen. 13 bis 16 in der gewählten Lage festzuhalten, wird die aus einem unniagnetischen
Werkstoff bestehende-, hinsichtlich ihrer Stärke den Plättchen entsprechend bemessene
Fixierplatte q. mit Ausschnitten versehen, die in Größe und Anordnung den Plättchen
13 bis 16 entsprechen. Nachdem der Deckel 5 aufgesteckt oder aufgeschoben ist, kann
der Tonabnehmer am Instrument mittels eines nicht dargestellten, an. der Gehäusewand
i i oder in anderer Weise befestigten Halters angebracht werden. Eine andere Möglichkeit
zur Lagesicherung der Plättchen 13 bis 16 besteht darin:, dem, Deckel i9 mit Nuten,
17 zu versehen, die ,der Lage der Saiten entsprechend angeordnet sind. Unmagnetische
Fixierstreifen 18 sichern die Plättchen gegen Veirschiebung. In den Nuten 17 können
jedoch auch mittels Schrauben verstell- und festlegbare Halter angeordnet werden,
die die Plättchen aufnehmen.
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Die gehörrichtige Tonwiedergabe im Lautsprecher kann auch dadurch.
noch unterstuft werden, daß man bei der beschriebenen Anordnung eine Spule von hoher
Induktivität verwendet, die eine bessere Wiedergabe der tiefen Töne ermöglicht.
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Nach den vorstehenden Darlegungen ist es dem Fachmann ohne weiteres
möglich, die Erfindung sinngemäß auch an Tonabnehmern mit Spannungsentnahme von
den tönenden Körpern eines Musikinstrumentes anzuwenden, so daß sich weitere Ausführungen
hierüber erübrigen..