WO2004079715A1 - Tonabnehmer mit minestens einem piezo-sensor für musikinstrumente und verwendung - Google Patents

Tonabnehmer mit minestens einem piezo-sensor für musikinstrumente und verwendung Download PDF

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WO2004079715A1
WO2004079715A1 PCT/EP2004/002306 EP2004002306W WO2004079715A1 WO 2004079715 A1 WO2004079715 A1 WO 2004079715A1 EP 2004002306 W EP2004002306 W EP 2004002306W WO 2004079715 A1 WO2004079715 A1 WO 2004079715A1
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piezo
pickup
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sensor
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PCT/EP2004/002306
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Josip Marinic
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Josip Marinic
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H3/00—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means
    • G10H3/12—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument
    • G10H3/14—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means
    • G10H3/146—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means using a membrane, e.g. a drum; Pick-up means for vibrating surfaces, e.g. housing of an instrument
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2220/00—Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2220/461—Transducers, i.e. details, positioning or use of assemblies to detect and convert mechanical vibrations or mechanical strains into an electrical signal, e.g. audio, trigger or control signal
    • G10H2220/525—Piezoelectric transducers for vibration sensing or vibration excitation in the audio range; Piezoelectric strain sensing, e.g. as key velocity sensor; Piezoelectric actuators, e.g. key actuation in response to a control voltage

Definitions

  • the invention relates to a pickup for musical instruments with at least one resonable body wall capable of oscillation, in particular for string and percussion instruments, according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to provide a pickup of the type mentioned, with which the above requirements are met in a particularly inexpensive manner and with which it is also possible to use the frequency spectrum supplied by piezoelectric bridge pickups to add that a surprisingly lifelike sound can be achieved even at high volumes (music playback in halls).
  • the object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1, namely in that the pickup has at least one piezo sensor and is attached to the resonance body wall - preferably not visible on the inside from the outside - in vibration-transmitting contact and that Piezo signals of the piezo sensor can be amplified by at least one active transistor circuit connected to them with impedance conversion.
  • Advantageous further developments are given in claims 2 to 16. According to the
  • Use according to claim 17 advantageously uses piezo-ceramic sensors, piezo-film sensors, piezo-polymer sensors or back-electret sensors for the piezo sensor.
  • the piezo signals of the “ceiling” pickup are mixed with those (second piezo signals) of a so-called bridge pickup, ie a piezo pickup, which is integrated in the guitar bridge and whose signals are formed on the basis of the forces exerted on it by the strings via pressure pieces, the first and second piezo signals preferably being able to be preamplified by a preamplifier and in a downstream one Guitar amplifiers or a mixer with selectable weighting of the two sound components are mixable.
  • the pickup according to the invention is also particularly suitable for the true-to-life transmission of such percussion effects.
  • a side effect is that you can switch on electronic rhythm synthesizers with a beat signal from the ceiling pickup, which is supplied by the ceiling pick-up and amplified accordingly, even over longer distances in a clock-synchronized manner.
  • FIG. 1 is an acoustic guitar with a ceiling pickup according to the invention and with a piezoelectric bridge pickup, in a perspective view.
  • 2 shows an embodiment of a pickup with an elongated piezo ceramic without a housing and with a partially removed shielding film and with a protruding end of the circuit board for transistor wiring, in plan view;
  • Fig. 3 the elevation belonging to FIG. 2 with the housing lower part shown transparently;
  • 4 shows a section along the plane rV-rV from FIG. 3, additionally with double-sided adhesive tape glued to the underside of the lower housing part;
  • FIG. 5 shows the object according to FIG. 4, enlarged and provided with an upper housing part; and
  • FIG. 6 shows a modification of the pickup according to FIGS. 2 to 5 with a circular basic shape, in plan view.
  • the pickup TAl which is shown in more detail in FIGS. 2 to 5, is intended for musical instruments with at least one resonable body wall capable of oscillation, in particular for string and percussion instruments.
  • the pickup TAl has at least one piezo sensor 15 and is attached to the resonance body wall (in the example the ceiling 4 of the guitar according to Fig.l) - preferably not visible from the outside on the inside - in vibration-transmitting contact.
  • the piezo signals of the piezo sensor 15 can be amplified by at least one active transistor circuit 16 connected to them. From FIGS.
  • the transistor 16T and its circuitry 16, e.g. the leakage resistor 16W between the piezo signal contact 20 and ground potential 21 of the circuit board 18 can also be designed as integrated components instead of the discrete switching elements.
  • the ceramic body 15 of the piezo sensor is seated with its base 15c on the contact surface 18b of a conductor track of the circuit board 18, which extends according to FIG. 2 with a wiring section 18a in the longitudinal direction over the ceramic body 15 is.
  • the two side flanks 15a, 15b of the ceramic body 15 are covered by insulating strips 17, and the metallic shielding foil 19, in particular a copper foil, is wrapped or wrapped around the outer lateral surfaces of the ceramic body 15 and the circuit board 18.
  • the ground contact 21 or the ground potential is thus formed by the shielding film 19 and the U-shaped housing parts 22U (lower part) and 220 (upper part) contacting it, the gap 23 between (22U) and (220) being able to be closed by soft soldering.
  • the two housing parts 22U, 220 consist of a solderable metal or a corresponding metal alloy, e.g. German silver.
  • a JFET transistor is advantageously arranged on the wiring section 18a of the circuit board 18. Its gate connection G is connected to the piezo signal contact 20, its drain connection D to the signal output and its source connection S to ground.
  • the transistor 16T is arranged in a floating manner in a silicone bed 24, and for this purpose its ground line S and its signal output line D are provided with elastic deflection. possible shape and excess length.
  • the aforementioned two connecting lines D and S of the transistor 16T are (see in particular FIG. 2) bent in a wave shape so that they have enough play to effect a vibration decoupling together with the silicon bed 24, specifically in relation to those directly connected to the piezo signal.
  • the transistor 16T receives its supply voltage from the preamplifier VV (not shown in detail).
  • Piezo film sensors piezo polymer sensors or back electret sensors.
  • the pickup can also be connected to the resonance wall of a piano or grand piano in a vibration-transmitting manner or to the ceiling of another stringed instrument, e.g. B. in the form of banjo, balalaika or mandolin, coupled to transmit vibrations.
  • another stringed instrument e.g. B. in the form of banjo, balalaika or mandolin

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Abstract

Tonabnehmer mit mindestens einem Piezo-Sensor für Musikinstrumente mit einer schwingfähigen Resonanzkörperwand, insbesondere für, Saiten- und Schlaginstrumente. Der Tonabnehmer (TA 1) weist mindestens einen Piezo-Sensor (15) auf und ist an der Resonanzkörperwand (4) - vorzugsweise an deren Innenseite von aussen nicht sichtbar - in schwingungsübertragendem Kontakt befestigt. Die Piezo-Signale des Piezo-Sensors ( I S) sind durch eine an diesen angeschlossenen aktive Transistor­Beschattung (16) unter Impedanzwandlung verstärkbar. Bei akustische Gitarren ist der Tonabnehmer (TA 1) an der Decke (4) der Gitarre schwingungsübertragend angekoppelt. Bei Kombination dieses „Decken'-Tonabnehmers (TA 1) mit einem Stegtonabnehmer (TA2) ergibt die Mischung beider Signale eine sehr naturgetreues Frequenzband. - Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung von piezo-keramischen Sensoren, Piezo-Film-Sensoren, Piezo-Polymer­Sensoren oder Backelektret-Sensoren für den Piezo-Sensor (15).

Description

Tonabnehmer mit mindestens einem Piezo-Sensor für Musikinstrumente und Verwendung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Tonabnehmer für Musikinstrumente mit mindestens einer schwingfähigen Resonanzkörperwand, insbesondere für Saiten- und Schlaginstrumente, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
An solche Tonabnehmer werden eine Reihe von Anforderungen gestellt: Möglichst naturgetreue Wiedergabe des aufgenommenen Klangspektrums; kleine Baugröße und gute Montier- barkeit, damit er möglichst unauffällig am Saiten- oder Schlaginstrument montiert werden kann; gute Herstellbarkeit; Störunanfälligkeit und gute Abschirmung, d.h. kein negativer Einfluß von Störfeldern, um nur die wichtigsten zu nennen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tonabnehmer der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem die vorstehend aufgeführten Anforderungen auf besonders güns- tige Weise erfüllt werden und mit dem es darüber hinaus ermöglicht ist, das Frequenzspektrum, welches von piezoelektrischen Stegtonabnehmern geliefert wird, so zu ergänzen, daß auch bei großen Lautstärken (Musikwiedergabe in Sälen) ein überraschend naturgetreuer Sound erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, nämlich dadurch, daß der Tonabnehmer mindestens einen Piezo-Sensor aufweist und an der Resonanzkörperwand - vorzugsweise an deren Innenseite von außen nicht sichtbar - in schwingungübertragendem Kontakt befestigt ist und daß die Piezo- Signale des Piezo-Sensors durch mindestens eine an diesen angeschlossenen aktive Transistor- Beschaltung unter Impedanzwandlung verstärkbar sind. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 16 angegeben. Gemäß der
Verwendung nach Anpruch 17 werden vorteilhafterweise für den Piezo-Sensor piezo-kerami- sche Sensoren, Piezo-Film-Sensoren, Piezo-Polymer-Sensoren oder Backelektret-Sensoren verwendet.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß durch die Kombination des Piezo-Sensors mit der aktiven (d.h. An eine Spannungsquelle angeschlossen- nen) Transistor-Beschaltung eine Impedanzwandlung vom hochohmigen Innenwiderstand desSensors in den relativ niederohmigen Ausgang der Transistorschaltung herbeigeführt wird. Dies hat wiederum Vorteile in Bezug auf Unempfmdlichkeit gegenüber magnetischen Streufeldern und Rückkopplungserscheinungen und Ermöglichung längerer Anschlußleitungen. D.h. Die Abschirmung der Signalleitungen ist zwar zweckmäßig, aber bei weitem nicht so kri- tisch und notwendig wie bei hochohmigen Schaltkreisen. Durch die Größe des Vorwiderstandes im Transistorschaltkreis kann in einem bestimmten Umfang eine Baßanhebung oder Baßschwächung bewirkt werden, d.h. eine gewünschte Grundeinstellung.
Der Tonabnehmer nach der Erfindung findet eine bevorzugte Anwendung bei akustischen Gitarren und wird dabei an der Decke der Gitarre schwingungsübertragend angekoppelt, bevorzugt unsichtbar an der Innenseite der Decke. Es ist gefunden worden, daß das so gewonnene Körperschallspektrum einen besonders „warmen" Klang ergibt, der sich überraschend gut mit dem Frequenzspektrum eines piezoelektrischen Stegtonabnemers an der selben Gitarre mischen läßt, was sich besonders bei großen Lautstärken (natürlicher Klang ohne Übersteuerung) bemerkbar macht. Dementsprechend ist gemäß einer bevorzugten Ausführung vorgesehen, daß die Piezo-Signale des „Decken"-Tonabnehmers (erste Piezo-Signale) mit denjenigen (zweite Piezo-Signale) eines sogenannten Stegtonabnehmers gemischt werden, d.h. eines Piezo-Ton- abnehmers, der in den Gitarrensteg integiert ist und dessen Signale aufgrund der von den Saiten über Druckstücke auf ihn ausgeübten Kräfte gebildet werden, wobei vorzugsweise die ers- ten und zweiten Piezo-Signale durch je einen Vorverstärker vorverstärkbar und in einem nachgeschalteten Gitarrenverstärker oder einer Mischeinrichtung mit wählbarer Gewichtung der beiden Klangkomponenten mischbar sind.
Es gibt Spielweisen der Gitarre, bei denen zur Rhythmus-Betonung die Decke mit Handballen oder Fingern angeschlagen wird. Auch zur naturgetreuen Übertragung solcher Percussi- on-Effekte ist der Tonabnehmer nach der Erfindung besonders geeignet. Ein Nebeneffekt ist, daß man elektronische Rhythmus Synthesizer durch ein vom Deckentonabnehmer geliefertes und entsprechend verstärktes Schlagsignal der Decke auch über größere Entfernung takt-syn- chron einschalten kann.
Weitere Merkmale und Vorteile sowie Aufbau und Funktion des Gegenstandes der Erfin- düng werden im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt in z.T. schematischer, vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 eine akustische Gitarre mit einem Deckentonabnehmer nach der Erfindung und mit einem piezoelektrischen Stegtonabnehmer, in perspektivischer Darstellung; Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für einen Tonabnehmer mit länglicher Piezo-Kera- mik ohne Gehäuse und mit teilweise entfernter Abschirmfolie und mit einem hervorstehenden Platinen-Ende für die Transistor-Beschalrung, im Grundriß; F ig. 3 den zu Fig. 2 gehörenden Aufriß mit durchsichtig dargestelltem Gehäuse- Unterteil; Fig. 4 einen Schnitt nach der Ebene rV-rV aus Fig. 3, zusätzlich mit an der Unterseite des Gehäuse-Unterteils aufgeklebtem Doppelklebeband; Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 4, vergrößert und versehen mit einem Gehäuseoberteil; und Fig. 6 eine Abwandlung des Tonabnehmers nach Fig. 2 bis 5 mit kreisförmiger Grundform, im Grundriß.
In Fig. 1 bedeutet 1 den Klangkörper oder Korpus einer Konzert- oder akustischen Gitarre, 2 ihren Boden, 3 die Zarge, 4 die Decke, 5 das Schalloch, 6 das Stegbrettchen, 7 den Hals mit Griffbrett, 8 jeweils einen Bund, 9 die Bundstäbchen, 10 den Kopf, 11 die Wirbel und 12 den Sattel. Das Stegbrettchen weist ein fest mit ihm verbundenes Ankerbrettchen 6.1 auf, an welchem die Saiten 13 mit ihren einen Enden fixiert sind. Die anderen Saitenenden sind durch nicht ersichtliche Löcher in den Spannwellen 1 la gezogen, so daß die einzelnen Saiten 13 durch Betätigung der Wirbel 11 gespannt oder gelockert werden und damit die Gitarre gestimmt werden kann. Das auf die Decke 4 aufgeleimte Stegbrettchen 6 weist eine saitenquere Aufhahmenut 6a auf, in welche ein nicht näher dargestellter Stegtonabnehmer TA2 eingefügt ist. 14 ist eine im unteren Zargenbereich befestigte Steckerbuchse, in welche der Stecker des abgeschirmten Kabels eines Verstärkers eingesteckt werden kann. Der Tonabnehmer TAl nach der Erfindung, auf den noch näher eingegangen wird, ist an der Unterseite der Decke 4 in schwingungsübertragendem Kontakt zu dieser befestigt, insbesonder angeklebt. Je eine abgeschirmte Signalleitung Ll, L2 führt zu einem in einer Aufhahmeöffnung der Zarge 3 befestigten Vorverstärker VV. Mit dem Vorverstärker W kann man mittels Schiebern oder Dreh- knöpfen die beiden Tonsignale der Tonabnehmer TAl, TA2 getrennt voneinander beeinflussen, z.B. hinsichtlich Volume,Brilliance, Treble, Contour, Frequency. Vom Vorverstärker W werden über zwei getrennte Signalleitungen oder eine zweikanalige Signalleitung (nicht dargestellt) die vorverstärkten Tonsignale der zweikanaligen und deshalb mindestens dreipoligen Steckerbuchse 14 zugeführt, so daß in einem nachgeschalteten zweikanaligen Gitarrenverstär- ker die optimale Mischung der beiden Tonsignale hergestellt werden kann.
Der Tonabnehmer TAl, der in Fig. 2 bis 5 näher dargestellt ist, ist für Musikinstrumente mit mindestens einer schwingfähigen Resonanzkörperwand, insbesondere für Saiten- und Schlaginstrumente, vorgesehen. Der Tonabnehmer TAl weist mindestens einen Piezo-Sensor 15 auf und ist an der Resonanzkörperwand (im Beispiel die Decke 4 der Gitarre nach Fig.l) - vorzugsweise an deren Innenseite von außen nicht sichtbar - in schwingungübertragendem Kontakt befestigt. Die Piezo-Signale des Piezo-Sensors 15 sind durch mindestens eine an diesen angeschlossenen aktive Transistor-Beschaltung 16 verstärkbar.. Aus Fig. 2 bis 5 erkennt man, daß daß bei rechteckig-länglicher Form des piezokerami- schen Körpers 15 dieser unter Isolierung (Isolierstreifen 17) seiner neutralen Flanken 15a, 15b zusammen mit einer ihm zugeordneten Platine 18 von einem Abschirmmantel, 19, bestehend aus gut leitender, mit dem Massepotential verbundener Metallfolie, umgeben sind, wobei aus dem Abschirmmantel 19 ein Beschaltungsabschnitt 18a der Platine 18 hervorragt, auf welchem der mindestens eine Transistor 16T und ein Ableit- Widerstand 16W angeordnet und mit je einem Pol einerseits an den Signalausgang 20 der Piezokeramik 15 und andererseits an das Massepotential angeschlossen sind, wobei der Transistor 16T das Piezo-Signal verstärkt und einem Signal- Ausgang 22 zuleitet.
Der Transistor 16T und seine Beschaltung 16, z.B. der Ableit- Widerstand 16W zwischen dem Piezo-Signal-Kontakt 20 und Massepotential 21 der Platine 18, können anstelle der diskreten Schaltelemente auch als integierte Bauelemente ausgeführt sein.
Wie es Fig. 4 und 5 deutlicher zeigen, sitzt der Keramikkörper 15 des Piezo-Sensors mit seiner Grundfläche 15c auf der Kontaktfläche 18b einer Leiterbahn der Platine 18 kontaktierend auf, die gemäß Fig. 2 mit einem Beschaltungsabschnitt 18a in Längsrichtung über den Keramikkörper 15 verlängert ist. Die beiden Seitenflanken 15a, 15b des Keramikkörpers 15 sind durch Isolierstreifen 17 abgedeckt, und um die äußeren Mantelflächen des Keramikkörpers 15 und der Platine 18 ist die metallischen Abschirmfolie 19, insbesondere eine Kupferfolie, herumgelegt bzw. herumgewickelt. Der Massekontakt 21 bzw. das Massepotential wird damit von der Abschirmfolie 19 und den sie kontaktierenden U-förmigen Gehäuseteilen 22U (Unterteil) und 220 (Oberteil) gebildet, wobei der Spalt 23 zwischen (22U) und (220) durch Weichlöten geschlossen werden kann. Zu diesem Zweck bestehen die beiden Gehäuseteile 22U, 220 aus einem lötfähigen Metall oder einer entsprechenden Metall-Legierung, z.B. Neusilber.
Auf dem Beschaltungsabschnitt 18a der Platine 18 ist mit Vorteil ein JFET-Transistor an- geordnet. Dessen Gate- Anschluß G ist mit dem Piezo-Signal-Kontakt 20 verbunden, sein Drain- Anschluß D mit dem Signal-Ausgang und sein Source-Anschluß S mit Masse. Der Transistor 16T ist in einem Silikon-Bett 24 schwebend angeordnet, und hierzu sind seine Masse-Leitung S und seine Signal-Ausgangs-Leitung D mit einer das elastische Ausweichen er- möglichenden Form und Überlänge verlegt. Die genannten zwei Anschlußleitungen D und S des Transistors 16T sind (siehe insbesondere Fig 2) wellenförmig gebogen, so daß sie genügend Spiel haben, eine Schwingungsentkopplung zusammen mit dem Silikonbett 24 zu bewirken, und zwar in Bezug auf die direkt mit dem Piezo-Signal-Kontakt verbundenen Anschluß G des Transistors 16T und den Transistor selbst. Der Transistor 16T erhält seine Speisespannung vom Vorverstärker VV (nicht im einzelnen dargestellt).
Eine vorteilhafte Befestigung des Tonabnehmers TAl an der Gitarrendecke 4 (Fig. 1) bzw. allgemein an der Resonanzkörperwand ist mittels Doppelklebebandes (Fig. 4 und 5). D.h. ein der Grundfläche des Tonabnehmers TAl entsprechendes Stück des Klebebandes wird an der Unterseite des Gehäuse-Unterteils 22U von (TAl) festgeklebt, sodann wird wird der Tonabnehmer mit der freien Seite des Klebebandes 25 gegen die Befestigungsstelle gedrückt und somit festgeklebt. Als Klebwerkstoff hat sich z.B. ein elastisch verformbarer Acrylatkleber als vorteilhaft erwiesen.
Bei der Ausführung TAT nach Fig. 6 hat der Tonabnehmer eine runde oder elliptische Grundform, und dementsprechend sind der Piezo-Sensor, die Isolierstreifen für dessen Flanken, die Metallfolie, die Platine 18 mit ihrem hervorstehenden Beschaltungsabschnitt sowie Gehäuse-Unterteil und -Oberteil an den kreisförmigen bzw. elliptischen Grundriß angepaßt, was nicht im einzelnen dargestellt ist, sich aber sinngemäß bei Abwandlung der Quaderform nach Fig. 2 bis 5 in eine Scheibenform ergibt. Als Materialien für den Piezo-Sensor 15 sind besonders geeignet: keramischen Sensoren,
Piezo-Film-Sensoren, Piezo-Polymer-Sensoren oder Backelektret-Sensoren.
Wie bereits anhand von Fig. 1 erläutert, besteht ein besonderer Vorteil des Tonabnehmers TAl, TAT darin, daß seine Piezo-Signale (erste Piezo-Signale) mit denjenigen (zweite Piezo- Signale) eines sogenannten Stegtonabnehmers TA2 gemischt werden , d.h. eines Piezo-Ton- abnehmers, der in den Gitarrensteg integiert ist und dessen Signale aufgrund der von den Saiten über Druckstücke auf ihn ausgeübten Kräfte gebildet werden, wobei vorzugsweise die ersten und zweiten Piezo-Signale durch je einen Vorverstärker oder einen zweikanaligen Vorverstärker W vorverstärkbar und in einem nachgeschalteten Gitarrenverstärker oder einer Mischeinrichtung mit wählbarer Gewichtung der beiden Klangkomponenten mischbar sind. Dieser Vorteil läßt sich auch verwirklichen, wenn derTonabnehmer an die Decke eines
Streichinstrumentes, z. B. in der Gestalt von Violine, Viola, Cello oder Kontrabass, schwin- gungsübertragend angekoppelt ist und diese Instrumente zusätzlich eien Stegtonabnehmer auf- weisen, wobei indessen schon der Deckentonabnehmer für sich einen überraschend natürlichen
Klang ergibt.
Dementsprechend kann der Tonabnehmer auch mit der Resonanzkörperwand eines Klaviers bzw. eine Flügels schwingungsübertragend verbunden sein oder an die Decke eines anderen Saiteninstrumentes, z. B. in Gestalt von Banjo, Balalaika oder Mandoline, schwingungsübertragend angekoppelt sein.
Bezugszeichenliste
1 Klangkörper oder Korpus
2 Boden von (1)
3 Zarge
4 Decke
5 Schalloch
6 Stegbrettchen
7 Hals
8 Bund
9 Bundstäbchen
10 Kopf
11 Wirbel
12 Sattel
6.1 Ankerbrettchen
13 Saiten
11a Spannwellen
6a Aufnahmenut
TA2 Stegtonabnehmer
14 Steckerbuchse
TAl Deckentonabnehmer
LL1, L2 Signalleitungen, abgeschirmz
W Vorverstärker
15 Piezo-Sensor
16 Transistor-Beschaltung
17 Isolierstreifen
15a, 15b neutrale Flanken von (15) 18 Platine
19 Abschirmmantel
18a Beschaltungsabschnitt von (18)
16T Transistor
16W Ableit-Widerstand
20 Signalausgang von (15)
22 Signalausgang von (16)
21 Massepotential
15c Grundfläche von (15)
18b Kontaktfläche
22U, 22O Gehäuse-Unter- bzw. -Oberteil
23 Spalt zwischen (22U) uns (220)
G Gate- Anschluß
D Drain-Anschluß
S Source- Anschluß
24 Silicon-Bett
25 Doppelklebeband
TAl' Tonabnehmer, weiterer

Claims

Patentansprüche
Tonabnehmer für Musikinstrumente mit mindestens einer schwingfähigen Resonanzkörperwand, insbesondere für Saiten- und Schlaginstrumente, dadurch gekennzei chn et , daß der Tonabnehmer (TAl) mindestens einen Piezo-Sensor (15) aufweist und an der Resonanz- köφerwand (4) - vorzugsweise an deren Innenseite von außen nicht sichtbar - in schwingungübertragendem Kontakt befestigt ist und daß die Piezo-Signale des Piezo-Sensors (15) durch mindestens eine an diesen angeschlossenen aktive Transistor-Beschaltung (16) unter Impedanzwandlung verstärkbar sind.
2. Tonabnehmer nach Anspruch 1 , vorzugsweise für akustische Gitarren, dadurch ge kenn z e i chn et , daß der Tonabnehmer (TAl) an der Decke (4) der Gitarre schwingungsübertragend angekoppelt ist.
3. Tonabnehmer nach Anspruch 2, dadurch g ekennz e i chn et , daß seine Piezo-Sig- nale (erste Piezo-Signale) mit denjenigen (zweite Piezo-Signale) eines sogenannten Stegtonab- nehmers (TA2) gemischt werden , d.h. eines Piezo-Tonabnehmers, der in den Gitarrensteg (6) integiert ist und dessen Signale aufgrund der von den Saiten (13) über Druckstücke auf ihn ausgeübten Kräfte gebildet werden, wobei vorzugsweise die ersten und zweiten Piezo-Signale durch je einen Vorverstärker (W) vorverstärkbar und in einem nachgeschalteten Gitarrenver- stärker oder einer Mischeinrichtung mit wählbarer Gewichtung der beiden Klangkomponenten mischbar sind.
4. Tonabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d adurch gekennz e i chn et , daß daß bei rechteckig-länglicher Form eines piezokeramischen Köφers (15) dieser unter Isolie- rung seiner neutralen Flanken (15a, 15b) zusammen mit einer ihm zugeordneten Platine (18) von einem Abschirmmantel (19), bestehend aus gut leitender, mit dem Massepotential verbundener Metallfolie, umgeben sind, wobei aus dem Abschirmmantel (19) ein Beschaltungsabschnitt (18a) der Platine (18) hervorragt, auf welchem der mindestens eine Transistor (16T) und ein Ableit-Widerstand (16W) angeordnet und mit je einem Pol einerseits an den Signal- ausgang (20) der Piezokeramik (15) und andererseits an das Massepotential (21) angeschlossen sind, wobei der Transistor (16T) das Piezo-Signal verstärkt und einem Signal-Ausgang (22) zuleitet.
5. Tonabnehmer nach Anspruch 4, dadurch ~gekennz ei chn et, daß der Transist( 16T) und seine Beschaltung, z.B. der Ableit-Widerstand (16W), zwischen dem Piezo-Signal-Kontakt (20) und Massepotential der Platine (18), als integierte Bauelemente ausgeführt sind.
6. Tonabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g eken n z e i chn et , daß ein Keramikköφer des Piezo-Sensors (15) mit seiner Grundfläche auf der Kontaktfläche einer Leiterbahn der Platine (18) kontaktierend aufsitzt, die mit einem Beschaltungsabschnitt (18a) in Längsrichtung über den Keramikköφer (15) verlängert ist, daß die beiden Seitenflanken (15a, 15b) des Keramikköφers durch Isolierstreifen (17) abgedeckt sind und daß um die äuße- ren Mantelflächen des Keramikköφers und der Platine die Metallfolie (19), insbesondere eine Kupferfolie, herumgelegt bzw. herumgewickelt ist.
7. Tonabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d adurch gekenn z ei chn et , daß die Sensor-Platinen -Kombination von einem im Querschnitt U-förmigen metallischen Gehäu- se-Unterteil (22U) aufgenommen ist, mit dessen Innenflächen die Metallfolie (19) kontaktiert ist, so daß Metallfolie (19) und Gehäuseunterteil (22U) die Masse bilden.
8. Tonabnehmer nach Anspruch 4 oder 5, d adurch gekenn z e i chn et , daß auf dem Beschaltungsabschnitt (18a) der Platine (18) ein JFET-Transistor angeordnet ist.
9. Tonabnehmer nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 8, dadurch gekennz e i chn et , daß der Transistor (16T) in einem Silikon-Bett (24) schwebend angeordnet ist und hierzu seine Masse-Leitung (S) und seine Signal-Ausgangs-Leitung (D) mit einer das elastische Ausweichen ermöglichenden Form und Überlänge verlegt sind.
10. Tonabnehmer nach Anspruch 7, d adurch gekenn z e i c hn et, daß über die aus dem U-förmigen metallischen Gehäuse-Unterteil (22U) ragenden Partien der Sensor-Platinen-Kombination ein dazu passender, ebenfalls U-förmiger und metallischer Gehäuse-Oberteil (220) gestülpt ist und der Spalt (23) zwischen beiden Gehäuseteilen z.B. durch Weichlöten über- brückt ist, zu welchem Zweck die beiden Gehäuseteile (22U, 220) aus einer lötfähigen Metall- Legierung, z.B. Neusilber, bestehen.
1 1. Tonabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurc h gekennzei c hn et , daß er auf die Resonanzköφerwand mittels Doppelklebeband (25) aufgeklebt is.
12. Tonabnehmer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebwerkstoff ein elastisch verformbarer Acrylatkleber verwendet ist.
13 Tonabnehmer nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch g e - kennzeichnet, daß er an die Decke eines Streichinstrumentes, z. B. in der Gestalt von Violine, Viola, Cello oder Kontrabass, schwingungsübertragend angekoppelt ist.
14. Tonabnehmer nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er mit der Resonanzköφerwand eines Klaviers bzw. eine Flügels schwingungsübertragend verbunden ist.
15. Tonabnehmer nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 4bisl2,dadurch geken- zeichnet, daß er an die Decke eines Saiteninstrumentes, z. B. in Gestalt von Banjo, Balalaika oder Mandoline, schwingungsübertragend angekoppelt ist.
16. Tonabnehmer nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er (TAl ') eine runde oder elliptische Grundform aufweist und dementsprechend der Piezo-Sensor (15'), die Isolierstreifen für dessen Flanken, die Metallfolie, die Platine (18) mit ihrem hervorstehenden Beschaltungsabschnitt sowie Gehäuse-Unterteil und -Oberteil an den kreisförmi- gen bzw. elliptischen Grundriß angepaßt sind.
17. Verwendung von piezo-keramischen Sensoren, Piezo-Film-Sensoren, Piezo-Polymer-Sen- soren oder Backelektret-Sensoren für den Piezo-Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
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