ITRM20000666A1

ITRM20000666A1 - Microfono a riluttanza per strumento musicale a corda.

Info

Publication number: ITRM20000666A1
Application number: IT2000RM000666A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Gaglio
Original assignee: Giovanni Gaglio
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2002-06-14
Also published as: US20020073829A1; IT1316022B1; ITRM20000666A0; US6476309B2; EP1233405B1; EP1233405A1; DE60129408D1; ATE367636T1

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo: “Microfono a riluttanza per strumento musicale a corda ”

La presente invenzione si riferisce ad un microfono a riluttanza per strumento musicale a corda Chiamato anche “pick-up”, trasduttore, captatore, rivelatore magnetico o, nell’uso comune, semplicemente “magnete”, questo tipo di microfono è atto a rilevare la vibrazione delle corde e a trasformarla in segnali elettrici affinchè possa essere ampliata e resa udibile da amplificatori elettrici ed elettronici. È adatto per chitarra elettrica o per altri strumenti a corda in quanto la corda, in acciaio, dello strumento è parte integrante del microfono.

Una forma elementare nota di tale microfono è rappresentata nella Figura 1 (tratta dalla voce “microfono” Dizionario di Ingegneria, UTET, 1979). Un alloggiamento ferromagnetico F, avente sezione a forma di U, è posto tra le corde C (nella figura sono mostrate la I, la II, la III e la IV) e la tavola di una chitarra (non mostrata). L’asse longitudinale dell’ alloggiamento F è perpendicolare alle corde C. All’interno dell’alloggiamento F, in corrispondenza ad ogni corda C, è posto un magnete cilindrico M intorno al quale è avvolta una bobina B. Tutte le bobine sono collegate tra loro in serie con gli avvolgimenti nello stesso verso. Ogni corda d’acciaio C è parte del circuito magnetico relativo al proprio magnete M, così che la sue oscillazioni ne varieranno la riluttanza e quindi genereranno una forza elettromotrice indotta nella bobina B. Il segnale elettrico legato alla vibrazione della corda è inviato ad un amplificatore di potenza e quindi ad un altoparlante. Nella Figura 2 è mostrato uno schema circuitale limitato ad un solo elemento magnetico 1 circondato da una bobina 4 che è collegata ad un amplificatore A, contrassegnato con 2.

Tuttavia, a questa forma elementare di microfono sono già stati apportati vari perfezionamenti. Ad esempio, il brevetto statunitense N. 2,896,491

il 28 luglio 1959 divulga un microfono “humbucking” o antironzio, comprendente per ogni corda una coppia di bobine avvolte e disposte una adiacente all’altra così da eliminare il problema della captazione di segnali a 60 Hz provenienti dall’alimentatore impiegato nel'impianto di amplificazione o da altri fonti di disturbo, quali luci fluorescenti, trasformatori, etc, presenti nelle vicinanze.

Il brevetto statunitense N. 3,711,619 il 16 gennaio 1973 divulga un microfono che presenta due bobine in cui la fedeltà di riproduzione del suono sarebbe migliorata rispetto ai microfoni tradizionali, grazie al fatto che il numero di spire di un avvolgimento è diverso dal numero di spire dell’altro avvolgimento.

Anche il brevetto statunitense N. 4,501,185 concesso il 26 febbraio 1985 intende proteggere un microfono a due bobine, in una delle quale il diametro del filo dell’avvolgimento è diverso da quello dell’altro filo. In questo modo, sarebbe enfatizzato l’effetto antironzio a bassa frequenza e, grazie alla differenza delle caratteristiche di impedenza derivanti dal filo di diverso diametro sulle rispettive bobine, sarebbe regolata in modo selettivo la risposta in frequenza complessiva per fornire migliorate qualità tonali.

I microfoni per strumenti a corda descritti nei brevetti citati e in altri ancora, qui non presi in considerazione, prevedono l’impiego di una bobina o di due bobine per corda, in questo secondo caso affiancate e caratterizzate da avvolgimenti ad elica in versi opposti su rispettivi nuclei magnetici a poli contrapposti. Tutti tendono a soddisfare alcune importanti proprietà richieste ad un microfono, fra le quali:

capacità di rilevare e riprodurre tutte le frequenze prodotte dalle corde; potenza di uscita, misurata come tensione del segnale, atta a pilotare gli amplificatori disponibili in commercio;

- prontezza nella risposta, caratteristica questa, usualmente chiamata “attacco”, che misura la capacità di trasformare il più velocemente possibile la vibrazione delle corde in segnale elettrico.

Queste proprietà sono limitate da vincoli costruttivi, quali, principalmente, come già precedentemente ricordato, il numero di spire di filo di rame smaltato di ogni bobina e il suo diametro, le dimensioni della bobina, la natura del magnete, la presenza o meno di espansioni polari.

In particolare si è visto che la potenza di uscita da una parte e la fedeltà e la capacità di riprodurre un ampio intervallo di frequenze sono proprietà contrastanti, nel senso che incrementando la potenza di uscita in volt del microfono si perde gradualmente la capacità di riprodurre frequenze elevate, mentre un microfono estremamente fedele e capace di riprodurre un ampio intervallo di frequenze, non può offrire un’adeguata potenza di uscita. Inoltre, l’aumento del numero di spire richiede l’uso di magneti potenti e relative espansioni polari con conseguente perdita di “attacco”, e i cosiddetti microfoni “humbucking”, cosi come proposti in passato, sono poco adatti a captare e riprodurre frequenze molto elevate.

I problemi sopra elencati si possono riassumere nella considerazione che segue. Si supponga un piano cartesiano, sulle cui ascisse sono riportate le frequenze da riprodurre e sulle cui ordinate sono riportate, al di sopra dell’origine, la fedeltà crescente e, al di sotto deH’origine, la potenza crescente. 11 campo di prestazioni che si possono ritenere soddisfacenti per ogni microfono attuale è limitato ad una certa area del campo cartesiano come sopra definito.

La presente invenzione mira a risolvere i problemi sopra accennati.

In sintesi, il suo scopo principale è quello di fornire un microfono che abbia un campo di prestazioni ottimali più ampio rispetto ai microfoni della tecnica precedente. In pratica, ciò deriva dalla realizzazione di un microfono dotato di una bobina con un elevato numero di spire, e quindi un’elevata potenza di uscita, senza una conseguente impossibilità di riprodurre frequenze elevate.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di fornire una bobina con un elevato numero di spire che sia applicabile sia ad un microfono a bobina singola, sia ad un microfono a bobina doppia, vale a dire provvisto di un’ulteriore bobina di opposizione al ronzio, come sopra discusso.

Secondo la presente invenzione, è fornito un microfono a riluttanza per strumento musicale a corda, comprendente almeno un elemento magnetico permanente, intorno al quale è una bobina, e una corda dello strumento musicale facente parte del circuito magnetico relativo all’elemento magnetico permanente, così che le oscillazioni della corda variano la riluttanza del circuito magnetico e generano una forza elettromotrice indotta nella bobina che viene inviata ad un amplificatore di potenza, in cui detta bobina è costituita da un avvolgimento bifilare, ogni estremità del quale ha un capo collegato all’ amplificatore di potenza e l’altro capo libero.

In tal modo, secondo l’invenzione il segnale diretto all’amplificatore viene prelevato dai capi non liberi dell’avvolgimento bifilare e, siccome fra i due conduttori isolati che lo formano, non vi è continuità elettrica, il segnale è trasmesso in modo capacitivo da un conduttore all’altro.

Fra l’altro, l’invenzione presenta un notevole vantaggio dal punto di vista della correzione del tono. Nei microfoni tradizionali questa correzione è effettuata solitamente mediante un reostato o potenziometro che inserisce gradualmente un condensatore in parallelo ai due estremi della bobina, ma si tratta di una correzione che si limita a sottrarre le frequenze più alte, dando solo l’impressione di generare note più basse.

Vantaggiosamente, nel microfono secondo il trovato, grazie alla presenza nell’avvolgimento dei capi liberi opposti ai capi collegati all’amplificatore, la correzione del tono del microfono, oltre che in maniera tradizionale, si ottiene collegando i capi liberi dell’avvolgimento bifilare ad un adeguato resistore fisso o variabile. In questo modo si ottiene un microfono con bobina a numero di spire doppio rispetto ad un microfono tradizionale, ma dotato di elevata impedenza e capace di riprodurre in modo ottimale più frequenze basse, con minor perdita di note alte.

La presente invenzione verrà ora descritta in riferimento ad una sua forma di esecuzione preferita, pur comprendendo che possono essere apportate varianti esecutive senza peraltro uscire dall’ambito di protezione della presente invenzione e facendo riferimento alle figure del disegno allegato, in cui:

la Figura 1 mostra un microfono a riluttanza per strumento musicale a corda dello stato della tecnica;

la Figura 2 mostra uno schema circuitale del microfono della Figura 1 ;

la Figura 3 mostra uno schema circuitale del microfono a riluttanza della presente invenzione; e

la Figura 4 mostra una variante di schema circuitale del microfono della Figura 3.

Con riferimento ai disegni, nella Figura 3 è mostrato un microfono a riluttanza per strumento musicale a corda secondo l’invenzione. In esso, attorno ad un elemento magnetico permanente 1, di materiale adatto, è avvolta una bobina costituita da un avvolgimento bifilare.

L’ avvolgimento bifilare è formato da due conduttori convenzionalmente isolati, fatti ad esempio di rame smaltato, rappresentati per chiarezza l’uno, indicato con 4, con linea continua e l’altro, 5, con linea a tratti. I conduttori 4 e 5 sono avvolti in spire coassiali equiverse, come rappresentato schematicamente nel disegno. Tuttavia, con la stessa rappresentazione schematica è indicata la possibile realizzazione di un avvolgimento bifilare formato da due conduttori isolati mutuamente ritorti e avvolti in spire coassiali equiverse.

Come mostrato nella Figura 3, l’awolgimento bifilare ha un’estremità 7 con un capo, quello del conduttore 4, collegato all’amplificatore A di potenza 2 e l’altro capo, quello del conduttore 5, libero, e viceversa per l’altra estremità 8 dell’avvolgimento bifilare.

Come già detto con riferimento alle Figure 1 e 2, una corda C dello strumento fa parte del circuito magnetico relativo all’elemento magnetico permanente 1, cosi che le oscillazioni della corda variano la riluttanza del circuito magnetico e generano una forza elettromotrice indotta nella bobina 4-5 che viene inviata all’amplificatore 2.

La continuità nella trasmissione del segnale fra il conduttore 4 ed il conduttore 5 dell’avvolgimento bifilare è ottenuta attraverso il condensatore idealmente risultante dalla somma delle capacità parassite che si creano tra ogni spira del conduttore 4 e quella de! condutore affiancato 5. Si comprende quindi che il numero dei conduttori affiancati può essere anche maggiore di due con loro opportuno collegamento all’ amplificatore.

Secondo l’invenzione si otiene un microfono dotato di una bobina con un elevato numero di spire, doppio rispeto a quello che avrebbe un elemento magnetico permanente di un microfono tradizionale, e quindi un’elevata potenza di uscita, senza una conseguente impossibilità di riprodurre frequenze elevate.

Anche se nel disegno lo schema mostra una sola bobina, l’invenzione è applicabile anche ad un microfono a bobina doppia, vale a dire provvisto di un’ulteriore bobina “humbucking”, vale a dire di opposizione al ronzio.

Facendo riferimento alla Figura 4, in cui sono usati gli stessi simboli, ai capi liberi dell’ avvolgimento bifilare, opposti ai capi collegati all’amplificatore 2, è collegato un adeguato resistore fisso o variabile 6, per otenere la correzione del tono del microfono. Come deto in precedenza, si ha il vantaggio di otenere un microfono con bobina a numero di spire doppio rispeto ad un microfono tradizionale, ma dotato di elevata impedenza e capace di riprodurre in modo ottimale più frequenze basse, con minor perdita di note alte.

La presente invenzione è stata descrita con riferimento ad una sua specifica forma di realizzazione, ma modificazioni, aggiunte e/o omissioni possono essere apportate, senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Microfono a riluttanza per strumento musicale a corda, comprendente almeno un elemento magnetico permanente, intorno al quale è una bobina, e una corda dello strumento musicale facente parte del circuito magnetico relativo all’elemento magnetico permanente, cosi che le oscillazioni della corda variano la riluttanza del circuito magnetico e generano una forza elettromotrice indotta nella bobina che viene inviata ad un amplificatore di potenza, caratterizzato dal fatto che detta bobina è costituita da un avvolgimento bifilare, ogni estremità del quale ha un capo collegato airamplificatore di potenza e l’altro capo libero.
2. Microfono secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’awolgimento bifilare è formato da due conduttori isolati affiancati e avvolti in spire coassiali equiverse.
3. Microfono secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ravvolgimento bifilare è formato da due conduttori isolati mutuamente ritorti e avvolti in spire coassiali equiverse.
4. Microfono secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che i capi liberi dell’avvolgimento bifilare sono collegati ai capi di un resistore.
5. Microfono secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto resistore è un resistore fisso.
6. Microfono secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto resistore è un resistore variabile.