электромагнитный звукосниматель для электрогитары и других струнных музыкальных инструментов

Формула изобретения

Электромагнитный звукосниматель для электрогитары и других струнных музыкальных инструментов, включающий катушку индуктивности с постоянным магнитом и полюсными наконечниками, подключаемый к электронному усилителю, отличающийся тем, что для получения электрического сигнала, пропорционального амплитуде вибрации струн во всем частотном диапазоне, на два плоских полюсных наконечника, укрепленных к разноименным полюсам постоянного магнита и отстоящих друг от друга на 3-4 мм, намотаны изолированным проводом катушки с одинаковым малым числом витков по несколько десятков, соединенные последовательно и подключенные на вход усилителя с параллельной отрицательной обратной связью, усиливающего не ЭДС, а ток короткого замыкания, реализуя горизонтальную амплитудно-частотную характеристику в диапазоне частот, значительно перекрывающем звуковой.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относиться к области электроники, адаптирующей электромузыкальные инструменты, в частности электрогитары всех типоразмеров.

Известны электромагнитные звукосниматели, устанавливаемые под струнами электрогитары, состоящие из постоянного магнита, сердечника из магнитомягкого железа и катушки с большим числом (до 10 тысяч) витков тонкого медного эмалированного провода, в которой при вибрации струн генерируется электродвижущая сила (ЭДС), поскольку магнитный поток звукоснимателя замыкается через воздушные промежутки и стальные струны. ЭДС со звукоснимателя подается на вход электронного усилителя.

Несмотря на широкое распространение во всем мире, эти звукосниматели обладают рядом недостатков, среди которых следующие:

1) Недостаточная помехозащищенность от внешних электромагнитных полей.

2) Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) ЭДС электромагнитных звукоснимателей имеет спад в низкочастотной области и неисправимый спад в высокочастотной области с максимумом на частоте 4-5 кГц, что создает специфический обедненный тембр электрогитар, невыгодно отличающий их от первоклассных акустических.

Известны также электромагнитные звукосниматели, состоящие из двух многовитковых, по несколько тысяч витков, катушек на полюсных наконечниках постоянного магнита, включаемых последовательно либо параллельно и подключенных на вход усилителя, усиливающего ЭДС катушек. Подобные звукосниматели, названные хамбакерами, выпускаемые фирмами Gibson, DiMarzio, Seymour Duncan, являются прототипом изобретения. По сравнению с однокатушечными звукоснимателями хамбакеры имеют несколько улучшенную характеристику в области высоких частот и улучшенную помехозащищенность, хотя улучшения эти незначительные и не устраняют главных недостатков звукоснимателей с большим индуктивным сопротивлением катушек и использующих в качестве сигнала их электродвижущую силу.

Получающаяся при этом АЧХ с несколькими пиками и провалами не способствует их широкому применению. Вследствие этого часто применяются однокатушечные адаптеры.

Задача настоящего изобретения состоит в создании звукоснимателя для электрогитары, обеспечивающего горизонтальную АЧХ во всем диапазоне частот вплоть до 30-50 кГц и не реагирующего на внешние электромагнитные поля, приблизив таким образом звучание электрогитары к хорошим акустическим.

Технический результат изобретения обеспечивается конструкцией электромагнитного звукоснимателя и подключением его к электронному усилителю с параллельной отрицательной обратной связью, усиливающему не ЭДС, а ток короткого замыкания (ТКЗ), АЧХ которого в индуктивных датчиках всегда горизонтальна.

Особенность конструкции звукоснимателя (адаптера):

Располагаемый поперек струн гитары адаптер состоит из двух плоских полюсных наконечников магнитомягкого железа толщиной 1,5-2 мм, длиной, перекрывающей все струны гитары, с намотанным на них медным эмалированным проводом толщиной 0,1-0,2 мм по несколько десятков витков вдоль наконечников в верхней их части. Расстояние между наконечниками 3-4 мм. Нижняя часть наконечников прикрепляется к противоположным полюсам постоянного магнита. Обмотки с абсолютно равным числом витков соединяются последовательно таким образом, что наведенный сигнал от вибрации струн суммируется, а сигналы от внешних электромагнитных полей вычитаются, взаимно уничтожаясь. Для исключения паразитной генерации при вибрации обмоток их проклеивают синтетическими смолами.

При подключении такого адаптера ко входу усилителя с параллельной отрицательной обратной связью на выходе усилителя получают напряжение, пропорциональное амплитуде колебания струн во всем диапазоне частот, а не скорости их колебания, как в случае усиления ЭДС, т.е. горизонтальную АХЧ, которая позволяет применять глубокие регулировки тембров, а также усиление - ограничение - эффект "дисторшн".

В многовитковом звукоснимателе - магнитный поток от постоянного магнита огибает катушку адаптера, замыкаясь через участок струны длиной 30-40 мм, в то время как длина волны, бегущей по струне, составляет 7-8 мм на верхнем участке звукового диапазона и не считывается при применении традиционного адаптера, от чего АЧХ его ограничивается частотой 4-5 кГц.

В хамбакерах с двумя катушками на полюсных наконечниках спад АЧХ смещен в область более высоких частот, но ограничен из-за большой индуктивности катушек.

Магнитный поток изобретенного адаптера замыкается на практически точечном участке струны, обеспечивая считывание самых высоких частот обертонов до 30-50 кГц. Этому же способствует малая индуктивность маловитковых катушек адаптера.

Устройство, реализующее настоящее изобретение, представлено на фиг.1. К магниту 1 приклеены полюсные наконечники 2, на которые намотаны катушки 3 медным эмалированным проводом по несколько десятков витков.

На фиг.2 показана схема подключения адаптера 4 к усилителю 5 и схема 6 - "дисторшн" в цепи обратной связи 7.

Усилитель с параллельной отрицательной обратной связью позволяет подключать ко входу любое количество источников сигнала без развязывающих резисторов, т.к. ток короткого замыкания их суммируется.

Конструкция адаптера типа хамбакер представлена на фиг.3.