IT201800001968A1

IT201800001968A1 - Trasduttore a contatto per strumenti musicali acustici con piano armonico vibrante

Info

Publication number: IT201800001968A1
Application number: IT201800001968A
Authority: IT
Inventors: Roberto Gardin
Original assignee: Roberto Gardin
Priority date: 2018-02-05
Filing date: 2018-02-05
Publication date: 2019-08-05
Also published as: EP3750153A1; WO2019159209A1; US20210217395A1; CN111819622A

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"TRASDUTTORE A CONTATTO PER STRUMENTI MUSICALI ACUSTICI CON PIANO ARMONICO VIBRANTE"

Descrizione

Campo della tecnica

La presente invenzione opera nell' ambito della musica ed in particolare degli strumenti di amplificazione del suono. Ancora più dettagliatamente, il trasduttore in oggetto è applicabile a qualsiasi tipo di strumento musicale acustico.

Arte nota

Un trasduttore per strumenti musicali acustici è notoriamente un dispositivo atto a rilevare le vibrazioni prodotte dall' esecutore e di trasformarle in un segnale di natura elettrica. Prendendo ad esempio la chitarra classica, il musicista, pizzicandone le corde, ne causa la vibrazione la quale si trasferisce alla tavola armonica dello strumento. Proprio in corrispondenza della tavola armonica è posizionato il trasduttore sensibile alle vibrazioni.

Il segnale elettrico ottenuto viene successivamente collegato a un amplificatore e quindi agli altoparlanti, che riproducono le vibrazioni con un'ampiezza superiore rispetto al segnale iniziale.

Attualmente i trasduttori di uso comune, dedicati ad un uso "dal vivo", quindi dove l'amplificazione è indispensabile, sono principalmente: microfoni, in tutte le possibili varianti, e sensori a pressione di tipo piezoelettrico che vengono posizionati (nel caso della chitarra classica) tra il "ponticello" e l'"osso del ponte".

Oltre a questi si potrebbero menzionare anche altri sistemi, meno diffusi, che tuttavia non rappresentano soluzioni qualitativamente superiori rispetto ai sistemi già citati.

L'uso di qualsiasi tipo di microfono come trasduttore per l'amplificazione presenta come problematica il cosiddetto "effetto feedback". n microfono, infatti, oltre al suono dello strumento, capta anche lo stesso suono amplificato dagli altoparlanti a cui lo ha inviato, causando in tal modo il rientro nel microfono del suono già amplificato inducendo rumori e fischi estranei al suono iniziale e inoltre mutando la qualità di quest'ultimo; senza considerare la possibilità che contemporaneamente siano suonati anche altri strumenti, il cui suono VIene ugualmente captato, complicando ulteriormente la ripresa acustica dello strumento.

Tutto ciò si traduce in una serie di compromessi difficilmente controllabili, in una scarsa possibilità di ottenere un volume di suono sufficiente e, in ogni caso, un degrado della qualità sonora.

L'altro metodo, basato sul cristallo piezoelettrico, utilizzato ad esempio nel brevetto JP20 15029270, ha una buona resistenza al feedback, ma la qualità sonora non è minimamente comparabile con quella che lo strumento potrebbe offrire potenzialmente. Questo in virtù del fatto che il segnale elettrico proviene da una compressione che non corrisponde a quello che l'orecchio umano percepisce. Ripetendo l'esempio della chitarra classica, la compressione è quella dell "'osso del ponte" contro la "base del ponte", mentre l'orecchio umano percepisce la vibrazione della tavola armonica dello strumento. Questo fa sì che l'esecutore riscontri una difficoltà nel controllo del suono, cercando di produrre un determinato risultato e sentendone generato uno differente.

Descrizione dell'invenzione

Secondo la presente invenzione viene realizzato un trasduttore per strumenti musicali acustici che risolve efficacemente le problematiche suesposte.

Vantaggiosamente, il trasduttore in oggetto è utilizzabile con uguale qualità di prestazioni per strumenti a corda pizzicata, ad arco, pianoforti ed altri strumenti a tastiera acustici, preferibilmente per chitarra classica.

Esso ha peso e dimensioni molto ridotti, in modo da essere vantaggiosamente installabile sia esternamente che internamente allo strumento musicale. Più dettagliatamente il suo peso è compreso tra l g e 50 g, preferibilmente 2,5 g e le sue dimensioni sono comprese tra 4 mm X 12 mm X 4 mm di altezza e 70 mm X 80 mm X 50 mm di altezza, preferibilmente 10 mm X 20 mm X 13 mm di altezza.

trasduttore oggetto della presente invenzione comprende:

- Un elemento vibrante, costituito da una bobina di avvolgimenti in aria libera, senza nucleo, di filo di rame smaltato, atto ad essere posto a contatto con la tavola armonica di un qualsiasi strumento musicale e atto a vibrare in sintonia con detta tavola; detta bobina è costituita da avvolgimenti di filo di rame smaltato di diametro compreso tra 0,03 mm e 0,5 mm, preferibilmente 0,05 mm; con un numero di spire, avvolte preferibilmente ad anello, variabile tra 10 e 10.000, preferibilmente 500; detta bobina, nella forma di realizzazione preferita, ha uno spessore di 2 mm, un diametro esterno di 6 mm e un diametro interno di 4 mm.

Un generatore di campo magnetico, consistente m un magnete permanente, preferibilmente in neodimio, atto a creare un campo magnetico in prossimità dell'elemento vibrante, permettendo alla bobina di quest'ultimo di trasformare in segnale elettrico le vibrazioni ricevute dalla tavola armonica; il magnete è di forma cilindrica ed ha un diametro compreso tra 1 mm e 20 mm, preferibilmente 4 mm, e un'altezza variabile tra 1 mm e 10 mm, preferibilmente 3 mm.

- un separatore fonoisolante, atto a fungere da supporto su cui fissare il generatore di campo magnetico e a mantenere quest'ultimo in posizione stabile in prossimità dell'elemento vibrante.

- separatore fonoisolante è vantaggiosamente realizzato in silicone o qualsiasi altro materiale dotato di proprietà elastiche tali da isolare acusticamente detto generatore di campo magnetico da detto elemento vibrante;

- un cavo elettrico, preferibilmente un cavo elettrico bipolare schermato i cui due contatti elettrici si connettono ai capi del filo di rame della bobina di detto elemento vibrante, atto a connettere detto elemento vibrante ad almeno un dispositivo di amplificazione del suono tramite un connettore;

Vantaggiosamente, detto elemento vibrante e detto generatore di campo magnetico possono essere scambiati reciprocamente di posizione, dipendendo la loro funzione dalla reciproca interazione in un campo magnetico, oltre che dal posizionamento rispetto alla tavola armonica; in altre parole il magnete del generatore di campo magnetico può essere fissato alla tavola armonica fungendo da elemento vibrante oltre che da generatore di campo magnetico, e la bobina dell'elemento vibrante può essere fissata al separatore fonoisolante fungendo da trasformazione in segnale elettrico delle vibrazioni del magnete grazie al campo magnetico presente, secondo la legge dell'induzione elettromagnetica.

Nella forma di realizzazione preferita del trasduttore della presente invenzione, esso è montato su una base atta a connettersi in maniera stabile e preferibilmente reversibile, eventualmente e preferibilmente con un involucro superiore, necessario in caso di installazione esterna rispetto allo strumento musicale, facoltativo in caso di installazione all'interno dello strumento stesso, formando un volume tale da contenere tutte le componenti di detto trasduttore. Vantaggiosamente, per garantire il corretto funzionamento del trasduttore, la superficie interna della base va posta a contatto con l'elemento vibrante, mentre la superficie esterna della base va posizionata a contatto con tavola armonica dello strumento musicale.

Preferibilmente e vantaggiosamente, in corrispondenza della superficie esterna di detta base è predisposto un elemento di connessione, di tipo adesivo stabile o reversibile, atto a consentire la connessione stabile con la tavola armonica dello strumento musicale.

I vantaggi offerti dalla presente invenzione sono evidenti alla luce della descrizione fin qui esposta e saranno ancora più chiari grazie alle figure annesse e alla relativa descrizione dettagliata.

Descrizione delle figure

L'invenzione verrà qui di seguito descritta in almeno una forma di realizzazione preferita a titolo esplicativo e non limitativo con l'ausilio delle figure annesse, nelle quali:

- FIGURA 1 mostra l'aspetto esterno del trasduttore 1 oggetto della presente invenzione con l'involucro superiore, nella sua forma a parallelepipedo con il cavo 2 e il connettore 2' che sporgono esternamente.

-FIGURA 2 mostra un esploso assonometrico del trasduttore l in cui, oltre al cavo 2 e al connettore 2', si vedono i dispositivi interni. Detto trasduttore 1 è costituito da una base 4' e da un involucro 4 superiore, che si agganciano tra di loro creando un volume chiuso. Esternamente alla base 4' è predisposto un elemento di connessione 3 che consente l'adesione allo strumento musicale. Sulla superficie interna 4'' della base 4' aderisce l'elemento vibrante 5 che riceve il campo magnetico dal generatore di campo magnetico 6 fissato sul separatore fonoisolante 7.

- FIGURA 3 illustra un possibile posizionamento del trasduttore 1 in oggetto sulla superficie esterna di uno strumento musicale 100, in questo caso, una chitarra classica.

-Descrizione dettagliata dell'invenzione

La presente invenzione verrà ora illustrata a titolo puramente esemplificativo ma non limitativo o vincolante, ricorrendo alle figure le quali illustrano alcune realizzazioni relativamente al presente concetto inventivo.

Con riferimento alla FIG. 3 è mostrato l'ingombro di un trasduttore 1 secondo la presente invenzione che è stato collegato alla tavola armonica di una chitarra classica.

L'adesione del trasduttore 1 ali' esterno dello strumento 100 non limita altre possibili installazioni all'interno della chitarra o altri strumenti a corda pizzicata, ad arco, pianoforti e altri strumenti acustici a tastiera, arpe.

Le piccole dimensioni ed il peso contenuto dell'oggetto sono la caratteristica che lo rende così versatile. Il trasduttore 1, infatti, nella sua forma di realizzazione preferita, è inscrivibile in un parallelepipedo di dimensioni pari a 10mm X 20 mm X 13 mm di altezza ed ha un peso di circa 2,5 g.

Per essere applicabile, in maniera reversibile, a qualsiasi strumento musicale 100 dotato di tavola armonica, il trasduttore 1 è incluso in una struttura a forma di parallelepipedo costituita da una base 4' ed un involucro 4 atti a connettersi tra loro in maniera stabile e preferibilmente reversibile. Come si vede in FIG.2, la superficie interna 4'' di detta base 4' viene posta a contatto con l'elemento vibrante 5 di seguito dettagliatamente descritto. La superficie esterna della base 4', invece, è quella che va posta a contatto con la tavola armonica della chitarra 100 e per questo motivo è dotata di un elemento di connessione 3 di tipo adesivo. All'interno dell'involucro 4 il trasduttore l comprende detto elemento vibrante 5, un generatore di campo magnetico 6, e un separatore fonoisolante 7 interposto tra i due.

Più dettagliatamente, l'elemento vibrante 5 è costituito da una bobina di avvolgimenti in aria libera senza nucleo di filo di rame smaltato, disposti preferibilmente ad anello, essendo detto elemento vibrante atto ad essere posto a contatto con la tavola armonica di un qualsiasi strumento musicale 100 e atto a vibrare in sintonia con detta tavola armonica.

Il generatore di campo magnetico 6 è costituito da un magnete, preferibilmente in neodimio, atto a creare in prossimità dell' elemento vibrante 5 la condizione necessaria a trasformare le vibrazioni dell' elemento vibrante 5 in segnali elettrici, secondo la legge dell'induzione elettromagnetica.

Si noti che l'elemento vibrante 5 e il generatore di campo magnetico 6 sono due elementi intercambiabili quanto a posizionamento, dipendendo la loro funzione dalla reciproca posizione, oltre che dal posizionamento rispetto alla tavola armonica dello strumento 100.

Il separatore fonoisolante 7 è un elemento atto a smorzare le vibrazioni tra i due elementi 5-6 appena descritti. Esso è preferibilmente realizzato in silicone e con la forma rappresentata in FIG. 2, ma questo non limita altre possibili forme geometriche e materiale di costruzione a patto che il separatore fonoisolante 7 mantenga inalterata la sua funzione di isolamento acustico. Le dimensioni di detto separatore fonoisolante lo rendono inscrivibile in un parallelepipedo di dimensioni comprese tra 5 mm X 2 mm X 2 mm di altezza, e 60 mm X 45 mm X 60 mm di altezza, preferibilmente 16 mm X 6 mm X 6 mm di altezza.

A completamento del trasduttore 1 è previsto un cavo 2 elettrico bipolare schermato, i cui due contatti elettrici sono collegato al solo elemento vibrante 5, precisamente ai due capi dell'avvolgimento in filo di rame smaltato della bobina dell'elemento vibrante 5. All' estremità esterna, detto cavo 2 è dotato di un connettore 2' atto a trasferire il segnale elettrico generato ad almeno un dispositivo di amplificazione del suono.

È infine chiaro che all'invenzione fin qui descritta possono essere apportate modifiche, aggiunte o varianti ovvie per un tecnico del ramo, senza per questo fuoriuscire dall'ambito di tutela che è fornito dalle rivendicazioni annesse.

Claims

Rivendicazioni 1. Trasduttore (1) a contatto per strumenti musicali acustici (100) con piano armonico vibrante, caratterizzato dal fatto di comprendere: un elemento vibrante (5) atto ad essere posto a contatto con la tavola armonica di un qualsiasi strumento musicale (100) e atto a vibrare in sintonia con detta tavola armonica cui è fissato, costituito da una bobina di fili di rame smaltato di diametro variabile tra 0,01 mm e 0,5 mm, preferibilmente 0,05 mm; - un generatore di campo magnetico (6) costituito da un magnete preferibilmente in neodimio atto a trasformare le vibrazioni dell’elemento vibrante (5) in prossimità del quale è posizionato in segnali elettrici secondo la legge dell’induzione elettromagnetica, la distanza che separa elemento vibrante (5) e generatore di campo magnetico (6) essendo compresa tra 0,5 mm e 4 mm ed essendo inversamente proporzionale all’intensità del segnale elettrico; - un separatore fonoisolante (7) atto a sostenere il generatore di campo magnetico (6) e a mantenerne inalterata la distanza prestabilita rispetto all’elemento vibrante (5) isolando acusticamente il generatore di campo magnetico (6) dalle vibrazioni della tavola armonica dello strumento ( 100); - un cavo (2) elettrico (atto a connettere detto elemento vibrante (5) con almeno un connettore (2’) atto a trasferire il segnale elettrico generato ad almeno un dispositivo di amplificazione del suono.
2. Trasduttore (1) a contatto per strumenti musicali acustici (100) con piano armonico vibrante, secondo la precedente rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere altresì un involucro (4) ed una base (4’) atti a connettersi tra loro in maniera stabile e preferibilmente reversibile, formando un volume tale da contenere tutte le componenti di detto trasduttore (1); la superficie interna (4”) di detta base (4’) essendo posta a contatto con detto elemento vibrante (5), detta base (4’) essendo atta ad essere posizionata in corrispondenza della tavola armonica dello strumento musicale (100).
3. Trasduttore (1) a contatto per strumenti musicali acustici (100) con piano armonico vibrante, secondo precedente rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che in corrispondenza della superficie esterna di detta base (4) è predisposto un elemento di connessione (3) di tipo adesivo stabile o reversibile, atto a consentire la connessione stabile con la tavola armonica dello strumento musicale (100).
4. Trasduttore (1) a contatto per strumenti musicali acustici (100) con piano armonico vibrante, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto cavo (2) è un cavo elettrico bipolare schermato i cui due contatti elettrici si connettono entrambi a detto elemento vibrante (5).
5. Trasduttore (1) a contatto per strumenti musicali acustici (100) con piano armonico vibrante, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto separatore fonoisolante (7) è costituito da silicone o qualsiasi altro mater dotato di proprietà elastiche atte a isolare acusticamente detto generatore di campo magnetico (6) da detto elemento vibrante (5).
6. Trasduttore (1) a contatto per strumenti musicali acustici (100) con piano armonico vibrante, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto elemento vibrante (5) e detto generatore di campo magnetico (6) sono tra loro intercambiabili, dipendendo la loro funzione esclusivamente dalla posizione reciproca e dalla posizione di installazione rispetto alla tavola armonica dello strumento musicale (100).
7. Trasduttore (1) a contatto per strumenti musicali acustici (100) con piano armonico vibrante, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di essere installabile sia esternamente che internamente allo strumento musicale (100).
8. Trasduttore (1) a contatto per strumenti musicali acustici (100) con piano armonico vibrante, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto separatore fonoisolante (7) è inscrivibile in un parallelepipedo di dimensioni comprese tra 5 mm X 2 mm X 2 mm di altezza, e 60 mm X 45 mm X60 mm di altezza, preferibilmente 16 mm X 6 mm X 6 mm di altezza.
9. Trasduttore (1) a contatto per strumenti musicali acustici (100) con piano armonico vibrante, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di avere complessivamente dimensioni comprese tra 4 mm X 12 mm X 4 mm di altezza e 90 mm X 90 mm X 70 mm di altezza, preferibilmente 10 mm X 20 mm X 13 mm di altezza.
10. Trasduttore (1) a contatto per strumenti musicali acustici (100) con piano armonico vibrante, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di essere utilizzabile per strumenti a corda pizzicata, ad arco, pianoforti e altri strumenti acustici a tastiera, arpe, preferibilmente per chitarra classica.