JP2015197644A - 電気弦楽器用ピックアップ - Google Patents

Abstract

【課題】ハムノイズの発生を防止し、且つ、弦振動の高調波成分をピックアップ可能とすること。
【解決手段】電気弦楽器用ピックアップ１は、弦３が延びる左右方向と直交する上下方向で弦３と対向し、Ｎ極に磁化された第１部４ａを有する第１コア４と、第１コア４に巻かれた第１コイル５と、上下方向で弦３と対向し、Ｓ極に磁化された第２部６ａを有する第２コア６と、第１コイル５とは逆方向に第２コア６に巻かれ、第１コイル５に直列に接続された第２コイル７と、上下方向で弦３と対向し、Ｓ極に磁化された第３部８ａを有し、左右方向において、第１コイル５と第２コイル７との間に設けられた第３コア８と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、エレクトリックギター、エレクトリックベース等の電気弦楽器の弦振動を電気信号に変換する電気弦楽器用ピックアップに関する。

エレクトリックギター、エレクトリックベース等の電気弦楽器の弦振動を電気信号に変換する電気弦楽器用ピックアップとして、シングルコイル・ピックアップ、ハムバッキング・ピックアップが知られている。図７は、シングルコイル・ピックアップの断面図の一例である。シングルコイル・ピックアップ１０１は、棒状の永久磁石１０２に巻かれたコイル１０３を有している。永久磁石１０２は、上方部分がＮ極になっており、下方部分がＳ極になっている。シングルコイル・ピックアップ１０１の周囲には、永久磁石１０２による磁束（図７において破線で示す）が発生している。磁束は、弦１０４に直交する面（図７において一点鎖線で示す）に対して対称に発生されている。そして、面は、永久磁石１０２の中心軸を含んでいる。弦１０４がはじかれると、弦１０４は、磁束を横切って振動するため、磁束が変化し、磁束変化により、電磁誘導による誘導電流がコイル１０３に発生する。シングルコイル・ピックアップ１０１は、コイル１０３に発生した誘導電流を電気信号として外部のアンプやエフェクター等に出力する。

シングルコイル・ピックアップ１０１では、倍音等の微細な弦振動をピックアップするためにコイル１０３の巻き数が非常に多いため、電気的なインピーダンスが高くなっている。このため、シングルコイル・ピックアップ１０１は、空間へ漏れている微弱な電磁波（以下、「ノイズ」という。）も電磁結合によってピックアップしてしまう。シングルコイル・ピックアップ１０１によってピックアップされたノイズが電気信号としてアンプに出力されると、その信号がアンプからハムノイズ（ハム音）として出力される。このように、シングルコイル・ピックアップ１０１は、ハムノイズに弱いという短所がある。一方、シングルコイル・ピックアップ１０１は、高音までの伸びが良く、明瞭な演奏音が得られるという長所がある。

図８は、ハムバッキング・ピックアップの断面図の一例である。ハムバッキング・ピックアップ２０１は、それぞれ、コア（鉄心）２０２、２０３に巻かれた２個のコイル２０４、２０５を有している。これら２個のコイル２０４、２０５は、弦２０６が延びる方向（左右方向）に隣接して配置されている。また、コイル２０４とコイル２０５とは、巻方向が逆となっている。また、コイル２０４とコイル２０５とは、直列に接続されている。また、ハムバッキング・ピックアップ２０１は、永久磁石２０７を備えており、永久磁石２０７は、コア２０２、２０３に接触するように配置されている。永久磁石２０７は、左方部分がＮ極になっており、右方部分がＳ極になっているため、左方のコア２０２がＮ極に磁化されており、右方のコア２０３がＳ極に磁化されている。従って、コイル２０４とコイル２０５とは逆相になっている。ハムバッキング・ピックアップ２０１では、コア２０２及びコイル２０４と、コア２０３及びコイル２０５と、は面（図８において一点鎖線で示している）を中心にして対称に設けられている。そのため、ハムバッキング・ピックアップ２０１では、磁束（図８において破線で示す）も面に対して対称に発生されている。シングルコイル・ピックアップ１０１同様、ハムバッキング・ピックアップ２０１においても、弦２０６の振動による磁束変化により、誘導電流がコイル２０４、２０５に発生する。ハムバッキング・ピックアップ２０１は、コイル２０４、２０５に発生した誘導電流を電気信号として外部のアンプやエフェクター等に出力する。

図９に示すように、コイル２０４、２０５に対して、弦２０６が同位相で振動した場合、コイル２０４、２０５には、同位相の誘導電流が発生するため、ハムバッキング・ピックアップ２０１は、これらの誘導電流を加算し、１つのコイルで発生した誘導電流に比べて、２倍の電気信号を出力することになる。このため、ハムバッキング・ピックアップ１は、パワフルでサステインが利いた演奏音を得られるという長所がある。また、ハムバッキング・ピックアップ２０１においても、コイル２０４、２０５により、ノイズがピックアップされてしまうが、それぞれのコイル２０４、２０５において逆位相となるため、結果的にはキャンセルされ（打ち消され）、ハムノイズとして出力されない。このように、ハムバッキング・ピックアップ２０１は、ハムノイズに強いという長所を有する。

しかしながら、図１０に示すように、弦振動が基本波ばかりでなく、高調波成分を含み、コイル２０４、２０５に対して、弦２０６が逆位相で振動した場合、コイル２０４、２０５には、逆位相の誘導電流が発生するため、ハムバッキング・ピックアップ２０１では、高調波成分がキャンセルしてしまう。このため、ハムバッキング・ピックアップ２０１は、高音域の再生に弱いという短所を有する。

このように、ハムバッキング・ピックアップは、弦振動の高調波成分をピックアップできず、シングルコイル・ピックアップは、ハムノイズに弱いという問題がある。この問題を解決するために、種々の発明が提案されている。特許文献１には、図１１に示すように、ハムバッキング・ピックアップにおいて、高さの異なる２個のコア３０１、３０２を弦３０３に対して直列に配設した発明が記載されている。この発明は、弦振動のピックアップを一方のコイル３０４で行わせることにより、シングルコイル・ピックアップのように動作させようとし、他方のコイル３０５を用いて、ノイズのキャンセルを行わせようとしている。しかしながら、コア３０１から発生する磁束（図１１において破線で示している）は、弦３０３を通らないという理想的な構成とすることは難しく、実際は、弦３０３を介してノイズキャンセル用のコイル３０５が巻かれたコア３０２に伝わる磁束は存在する。従って、特許文献１に記載の発明は、上記した効果を十分に得られない。

特許文献２には、図１２に示すように、シングルコイル・ピックアップにおいて、コイル４０１を図７に示すコイル１０３と９０度異ならせて配置し、且つ、２枚の導磁板４０２でコイル４０１を左右方向から挟むように配置した発明が記載されている。この発明は、導磁板４０２により、コイル４０１への上下方向からのノイズの進入を防止しようとしている。しかしながら、コイル４０１への左右方向からのノイズの進入を防止することはできない。

実開平５−０８１８９９号公報 特開平７−０３６４６４号公報

このように、特許文献１又は２に記載の発明では、ハムノイズの発生を防止し、且つ、弦振動の高調波成分をピックアップすることができないという問題がある。

本発明の目的は、ハムノイズの発生を防止し、且つ、弦振動の高調波成分をピックアップ可能とすることである。

第１の発明の電気弦楽器用ピックアップは、弦が延びる第１方向と直交する第２方向で前記弦と対向し、Ｎ極に磁化された第１部を有する第１コアと、前記第１コアに巻かれた第１コイルと、前記第２方向で前記弦と対向し、Ｓ極に磁化された第２部を有する第２コアと、前記第１コイルとは逆方向に前記第２コアに巻かれ、前記第１コイルに直列に接続された第２コイルと、前記第２方向で前記弦と対向し、Ｓ極に磁化された第３部を有し、前記第１方向において、前記第１コイルと前記第２コイルとの間に設けられた第３コアと、を備えることを特徴とする。

本発明では、第１コイルが巻かれた第１部から磁束が発せられ、弦を介して、コイルが巻かれていない第３コアの第３部、及び、第２コイルが巻かれた第２コアの第２部に磁束が流入する。ここで、弦振動が高調波成分を含み、第１コイル中心軸近傍と第２コイル中心軸近傍とで弦振動が逆位相となった場合を説明する。この場合、第１コア（第１部）から第２コア（第２部）へ流入する磁束の変化は、第１コイル、第２コイルによりピックアップされるが、第１コイル、第２コイルには、逆位相の誘導電流が発生するため、高調波成分がキャンセルされてしまう。言い換えれば、第１コアと第２コアとの間では、第１コイル及び第２コイルからすると、磁気抵抗の変化がない。一方、第１コアから第３コアへ流入する磁束の変化は、第１コアと第３コアとの間にある第１コイルのみによりピックアップされる。このように、第１コイルにより、弦振動の高調波成分をピックアップすることができる。

次に、弦振動が高調波成分を含み、第１コイル中心軸近傍と第２コイル中心軸近傍とで弦振動が同位相であり、第１コイルと第２コイルとの間に位置する第３コア中心軸近傍で弦振動が逆位相となった場合を説明する。この場合、第１コイルからすれば、第１コア（第１部）から第３コア（第３部）へ流入する磁束の変化がない。このため、第１コイルには、誘導電流が発生せず、第１コイルは、弦振動をピックアップすることができない。一方、第２コイルからすれば、第１コアから第２コアへ流入する磁束は、変化している。すなわち、第１コアと第２コアとの間では、第２コイルからすると、磁気抵抗が変化している。この第１コアから第２コアへ流入する磁束の変化は、第２コイルのみによりピックアップされる。このように、第２コイルにより、弦振動の高調波成分をピックアップすることができる。

また、ノイズが発生し、第１コイルと第２コイルとによりノイズがピックアップされたとしても、第１コイルと第２コイルとは逆相であるため、ピックアップされたノイズは、キャンセルされる。このため、ハムノイズの発生が防止される。

このように、本発明によれば、ハムノイズの発生を防止し、且つ、弦振動の高調波成分をピックアップすることが可能である。

第２の発明の電気弦楽器用ピックアップは、第１の発明の電気弦楽器用ピックアップにおいて、前記第１コアは、前記第１部を含む部分がＮ極であり、それ以外の部分がＳ極である永久磁石であることを特徴とする。

本発明では、第１コアを永久磁石とすることで、電気弦楽器用ピックアップを簡易な構成とすることができる。

第３の発明の電気弦楽器用ピックアップは、第２の発明の電気弦楽器用ピックアップにおいて、前記第１コアのＳ極部分と、前記第２コアと、前記第３コアと、接触する接触部材をさらに備えることを特徴とする。

本発明では、接触部材は、第１コアのＳ極部分と、第２コアと、第３コアと、接触している。従って、第２コア、第３コアは、第２部、第３部を含め、Ｓ極に磁化される。このように、本発明によれば、第２コア、第３コアを簡易な構成でＳ極に磁化することができる。

第４の発明の電気弦楽器用ピックアップは、第１又は第２の発明の電気弦楽器用ピックアップにおいて、前記第２コアは、前記第２部を含む部分がＮ極であり、それ以外の部分がＳ極である永久磁石であり、前記第３コアは、前記第３部を含む部分がＮ極であり、それ以外の部分がＳ極である永久磁石であることを特徴とする。

本発明では、第２コア、第３コアを永久磁石とすることで、電気弦楽器用ピックアップを簡易な構成とすることができる。

本発明によれば、ハムノイズの発生を防止し、且つ、弦振動の高調波成分をピックアップすることが可能である。

本発明の実施形態に係る電気弦楽器用ピックアップの外観を示す斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 第１コイル、第２コイルに対して弦が同位相で振動した場合を示す図である。 第１コイル、第２コイルに対して弦が逆位相で振動した場合を示す図である。 第１コイル、第２コイルに対して弦が同位相で振動し、第３コアに対して弦が逆位相で振動した場合を示す図である。 変形例に係る電気弦楽器用ピックアップの断面図である。 シングルコイル・ピックアップの断面図の一例である。 ハムバッキング・ピックアップの断面図の一例である。 ハムバッキング・ピックアップにおいて、２つのコイルに対して弦が同位相で振動した場合を示す図である。 ハムバッキング・ピックアップにおいて、２つのコイルに対して弦が逆位相で振動した場合を示す図である。 特許文献１に記載のハムバッキング・ピックアップの断面図である。 特許文献２に記載のシングルコイル・ピックアップの断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る電気弦楽器用ピックアップの外観を示す斜視図である。以下では、図に示す各方向を、左右方向、上下方向、前後方向として説明する。図１に示すように、電気弦楽器用ピックアップ（以下、単に「ピックアップ」という。）１は、内部が中空の略直方体状のカバー２により覆われている。ピックアップ１は、例えば、エレクトリックギターのボディに、左右方向（第１方向）に延びる弦３と上下方向（第２方向）で対向する位置に設けられている。すなわち、ピックアップ１は、弦３の下方に設けられている。弦３は、前後方向に並んで６本（６弦〜１弦）設けられている。

図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。なお、図２では、カバー２を省略している。図２に示すように、ピックアップ１は、第１コア４、第１コイル５、第２コア６、第２コイル７、第３コア８、接触部材９を備えている。第１コア４は、弦３が延びる左右方向と直交する上下方向で弦３と対向している。また、第１コア４は、Ｎ極に磁化された第１部４ａを有している。第１部４ａは、第１コア４の、弦３と上下方向で対向している面状の部分である。本実施形態では、第１コア４は、第１部４ａを含む上方部分がＮ極、上方部分以外の下方部分がＳ極の棒状の永久磁石である。第１コイル５は、第１コア４に巻かれたコイルである。

第２コア６は、棒状の鉄心である。第２コア６は、上下方向で弦３と対向している。第２コア６は、左右方向において、第１コア４と離間した位置に設けられている。また、第２コア６は、Ｓ極に磁化された第２部６ａを有している。第２部６ａは、第２コア６の、弦３と上下方向で対向している面状の部分である。本実施形態では、第２コア６全体がＳ極に磁化されている。第２コイル７は、第１コイル５とは逆方向に第２コア６に巻かれたコイルである。また、第２コイル７は、第１コイル５と直列に接続されている。従って、第１コイル５と第２コイル７とは、逆相である。また、第２コイル７は、左右方向において、第１コイル５と離間している。

第３コア８は、棒状の鉄心である。第３コア８は、上下方向で弦３と対向している。また、第３コア８は、Ｓ極に磁化された第３部８ａを有している。第３部８ａは、第３コア８の、弦３と上下方向で対向している面状の部分である。本実施形態では、第３コア８全体がＳ極に磁化されている。また、第３コア８は、左右方向において、第１コイル５と第２コイル７との間に設けられている。言い換えれば、第３コア８は、左右方向において、第１コイル５、第２コイル７に挟まれており、第１コイル５、第２コイル７と隣接している。ここで、第３コア８は、第１コア４、第２コア６とは異なり、第３コア８には、コイルが巻かれていない。

接触部材９は、第１コア４のＳ極部分と、第２コア６と、第３コア８と、接触している鉄製の部材である。具体的には、接触部材９は、上下方向において、第１部４ａ、第２部６ａ、第３部８ａと反対側の面（下面）で第１コア４のＳ極部分、第２コア６、第３コア８と接触している。第１コア４のＳ極部分と接触する接触部材９により、第２コア６、第３コア８は、第２部６ａ、第３部８ａを含め、Ｓ極に磁化されている。なお、第２コア６、第３コア８、接触部材９は、鉄以外の磁性体であってもよい。

このような構成のピックアップ１において、第１コイル５が巻かれた第１コア４（第１部４ａ）から磁束（図２において破線で示す）が発せられ、弦３を介して、コイルが巻かれていない第３コア８（第３部８ａ）、第２コイル７が巻かれた第２コア６（第２部６ａ）に磁束が流入する。

弦３がはじかれ、図３に示すように、第１コイル５、第２コイル７に対して弦３が同位相で振動した場合、第１コイル５、第２コイル７中心を貫く磁束が減り、磁束減少の変化に応じた電磁誘導による誘導電流が第１コイル５、第２コイル７に発生する。ピックアップ１は、第１コイル５、第２コイル７に発生した誘導電流を電気信号として外部のアンプ等に出力する。ここで、第１コイル５、第２コイル７に発生する誘導電流は、同位相であるから、キャンセルされることなく、外部に出力される。

図４に示すように、弦振動が高調波成分を含み、第１コイル５中心軸近傍と第２コイル７中心軸近傍とで弦３が逆位相で振動した場合を説明する。図４では、第１コイル５から離れた位置に弦３があり、第２コイル７に近い位置に弦３がある場合を示している。第２コイル７においては、第１コア４（第１部４ａ）から第２コア６（第２部６ａ）へ流入する磁束は、変化しない。一方、第１コイル５においては、第１コア４から第３コア８へ流入する磁束は、減少する。従って、第２コイル７には誘導電流が発生しないために、高調波成分をピックアップできないが、第１コイル５には誘導電流が発生するために、高調波成分をピックアップすることができる。

次に、図５に示すように、弦振動が高調波成分を含み、第１コイル５中心軸近傍と第２コイル７中心軸近傍とで弦３が同位相で振動し、第１コイル５と第２コイル７との間に位置する第３コア８中心軸近傍で弦３が逆位相で振動した場合を説明する。図５では、第１コイル５、第２コイル７から離れた位置に弦３があり、第３コア８に近い位置に弦３がある場合を示している。この場合、第１コイル５からすれば、第１コア４（第１部４ａ）から第３コア８（第３部８ａ）へ流入する磁束の変化がない。すなわち、第１コア４と第３コア８との間では誘導電流が発生せず、第１コイル５は、弦振動をピックアップすることができない。

ここで、第２コイル７からすれば、第１コア４から第２コア６へ流入する磁束が変化している。すなわち、第１コア４と第２コア６との間では磁気抵抗が変化している。この第１コア４から第２コア６へ流入する磁束の変化は、第２コイル７のみによりピックアップされる。このように、第２コイル７により、弦振動の高調波成分をピックアップすることができる。

また、ノイズが発生し、第１コイル５と第２コイル７とによりノイズがピックアップされたとしても、第１コイル５と第２コイル７とは逆相であるため、ピックアップされたノイズは、キャンセルされる。このため、ハムノイズの発生が防止される。

このように、本実施形態によれば、ハムノイズの発生を防止し、且つ、弦振動の高調波成分をピックアップすることが可能である。

また、本実施形態では、第１コア４を永久磁石とすることで、ピックアップ１を簡易な構成とすることができる

また、本実施形態では、接触部材９は、第１コア４のＳ極部分と、第２コア６と、第３コア８と、接触している。従って、第２コア６、第３コア８は、第２部６、第３部８を含め、Ｓ極に磁化される。このように、本実施形態によれば、第２コア６、第３コア８を簡易な構成でＳ極に磁化することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。

上述の実施形態においては、ピックアップ１は、第１コア４のＳ極部分と、第２コア６と、第３コア８と、接触する接触部材９を備えている。これに限らず、ピックアップ１は、接触部材９を備えていなくてもよい。例えば、図６に示すように、第２コア６を、第２部６ａを含む部分がＮ極であり、それ以外の部分がＳ極である永久磁石で構成する。また、第３コア８を、第３部８ａを含む部分がＮ極であり、それ以外の部分がＳ極である永久磁石で構成する。このようにしても、ピックアップ１を簡易な構成とすることができる。

上述の実施形態においては、第１コア４が、上方部分がＮ極であり、下方部分がＳ極である永久磁石である場合について説明した。これに限らず、第１コア４は、永久磁石でなくてもよく、少なくとも、弦３と上下方向で対向する第１部４ａがＮ極に磁化されていればよい。また、上述の実施形態においては、第２コア６、第３コア８全体がＳ極に磁化されている場合について説明した。これに限らず、第２コア６、第３コア８は、少なくとも、弦３と上下方向で対向する第２部６ａ、第３部８ａがＳ極に磁化されていればよい。

上述の実施形態においては、ピックアップ１が、エレクトリックギターに用いられている場合について説明した。これに限らず、ピックアップ１は、電気弦楽器に用いられていればよく、例えば、エレクトリックベース、エレクトリックバイオリン等に用いられていてもよい。

本発明は、弦振動を電気信号に変換する電気弦楽器用ピックアップに好適に採用され得る。

１ 電気弦楽器用ピックアップ
２ カバー
３ 弦
４ 第１コア
４ａ 第１部
５ 第１コイル
６ 第２コア
６ａ 第２部
７ 第２コイル
８ 第３コア
８ａ 第３部
９ 接触部材

Claims (4)

1. 弦が延びる第１方向と直交する第２方向で前記弦と対向し、Ｎ極に磁化された第１部を有する第１コアと、
   前記第１コアに巻かれた第１コイルと、
   前記第２方向で前記弦と対向し、Ｓ極に磁化された第２部を有する第２コアと、
   前記第１コイルとは逆方向に前記第２コアに巻かれ、前記第１コイルに直列に接続された第２コイルと、
   前記第２方向で前記弦と対向し、Ｓ極に磁化された第３部を有し、前記第１方向において、前記第１コイルと前記第２コイルとの間に設けられた第３コアと、
   を備えることを特徴とする電気弦楽器用ピックアップ。
2. 前記第１コアは、前記第１部を含む部分がＮ極であり、それ以外の部分がＳ極である永久磁石であることを特徴とする請求項１に記載の電気弦楽器用ピックアップ。
3. 前記第１コアのＳ極部分と、前記第２コアと、前記第３コアと、接触する接触部材をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の電気弦楽器用ピックアップ。
4. 前記第２コアは、前記第２部を含む部分がＮ極であり、それ以外の部分がＳ極である永久磁石であり、
   前記第３コアは、前記第３部を含む部分がＮ極であり、それ以外の部分がＳ極である永久磁石であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気弦楽器用ピックアップ。

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