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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen Saiteninstrument-Wandler zum Umwandeln von Saitenschwingungen
in elektrische Signale, und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Der Wandler ist insbesondere zur Verwendung mit einer Gitarre anwendbar.
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Stand der Technik
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Sattelwandler für akustische Gitarren, die
zur Umwandlung von Saitenschwingungen in elektrische Signale konzipiert
sind, werden unter dem Sattel einer Gitarre befestigt. Sie besitzen
ein Wandlerteil mit einer Länge,
die derjenigen des Sattels entspricht und typischerweise unterschiedliche
Schichten aus elektromechanischem Material, dielektrischem Material
und elektrisch leitfähigen
Elektrodenschichten enthält,
sowie ein Verbindungskabelteil, in welchem die Signale zu einem
Vorverstärker
innerhalb der Gitarre über
ein in den Resonanzkasten der Gitarre unterhalb des Sattels gebohrtes
kleines Loch (Durchmesser typischerweise 3 mm) geführt werden.
Sattelwandler können
typischerweise eine einlagige oder mehrlagige Struktur besitzen.
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Als elektromechanisches Material
werden derzeit piezoelektrische Kristalle oder piezoelektrische
Folien (zum Beispiel Polyvinylidenfluoride PVDF) verwendet. In den
gängigsten
Wandlerstrukturen ist der Verbindungskabelteil unter Verwendung von
abgeschirmten Koaxialkabeln implementiert, die mit den Elektrodenschichten
des Wandlerteils durch Löten
verbunden sind. Derartige Wandler werden beispielsweise in der US
Patentschrift 5,319,153 vorgelegt. Die
US-PS 5,319,153 bezieht sich auf einen piezoelektrischen
Wandler eines Musikinstruments mit einem Feld von separaten piezoelektrischen
Kristallen. Die elektrischen Leiter sind durch Löten mit dem Wandler verbunden.
Die Grundebene ist eine dünne,
längliche
Metallfolie. Die Grundebene stellt einen Kontakt zu einer Seite
eines jeden von mehreren Kristallen her.
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Der andere leitfähige Kontakt zu jedem der einzelnen
Kristalle wird durch einen leitfähigen
Streifen geschaffen, der von einer länglichen Platine einschließlich einer
dielektrischen Epoxidglasfaserschicht mit einer darauf abgeschiedenen
Kupferschicht gebildet wird. Die Platine besitzt außerdem ein
Loch an einem Ende, um eine Lötverbindung
zur Verfügung
zu stellen. Nachteile dieses Strukturtyps sind die Schwierigkeit
der Herstellung des Wandlers und die relativ hohen Herstellungskosten
aufgrund der vielen Arbeit, die manuell erfolgen muss. Darüber hinaus
sind die Verbindungen zum Vorverstärker grundsätzlich mittels Löten vorzunehmen,
da keine Verbinder von genügend
kleiner Abmessung zur Verfügung
stehen, die durch das unter dem Sattel geschaffene Loch für Koaxialkabel
passen, und weil die Verbindung zwischen dem Wandler selbst und
dem Kabel es unmöglich
macht, den Wandler von unten zu montieren. Außerdem sind die piezoelektrischen Kristalle
und die Folien mit verschiedenen Klangeigenschaften verbunden, die
nicht ganz in Einklang mit dem eigenen akustischen Klang der Gitarre
stehen.
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Das sogenannte Elektretfeld oder
die elektrische Permanentladung, die in das dielektrische Material
mittels lonisierung injiziert ist (welches auch Halbleitermaterial
enthalten kann), ist auf die Wechselwirkung von Ionen mit Molekülen und
Kristallstrukturen zurückzuführen.
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Ein dielektrischer Film und ein Herstellungsverfahren
dafür,
anwendbar zur Verwendung als elektromechanisches Material für einen
Wandler für ein
Saiteninstrument wird in dem US-Patent 4,654,546 beschrieben, wobei
der dielektrische Film eine biaxial orientierte geschäumte homogene
Folienschicht mit flachen linsenähnlichen
oder "zerrissenen" oder aufgeblasenen Gasblasen enthält. Der
Begriff "dielektrische Elektretblasenfolie" wird hierin verwendet,
um auf elektromechanische Folien Bezug zu nehmen, die wie in diesem
Patent beschrieben hergestellt sind und eine in das Material injizierte
elektrische Permanentladung besitzen.
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Die WO-Veröffentlichung 96/06718 schlägt ein Verfahren
zur Druckeinblasung einer vorgeschäumten Kunststofffolie vor,
das es möglich
macht, stark geschäumte
Folienprodukte herzustellen, die einen hohen Schäumungsanteil aufweisen und
die Dicke des Erzeugnisses zunehmen lässt, ohne die Menge an Kunststoffmaterial
zu vergrößern. Der
Begriff "geblähte
dielektrische Elektretblasenfolie" wird hier verwendet, um auf ein
geschäumtes
folienähnlichen
Kunststoffprodukt Bezug zu nehmen, das wie in dieser WO-Veröffentlichung
beschrieben, hergestellt ist und eine in das Material injizierte
permanente elektrische Ladung besitzt.
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Kurzfassung
der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden
und einen verbesserten Wandler eines vollständig neuen Typs für ein Saitenmusikinstrument
zu erreichen. Dieser Wandler weist wenigstens ein aus elektromechanischem
Material bestehendes Wandlerelement, das in der Lage ist, Saitenschwingungen
in elektrische Signale zu wandeln, wenigstens eine dünne und
flexible dielektrische Folie auf wenigstens einer Seite des Wandlerelementes,
wenigstens eine Signalelektrode und wenigstens zwei Erdungselektroden
auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler eine einheitliche
dünne und flexible
geschichtete Folienstruktur besitzt, in welcher die wenigstens eine
Signalelektrode eine folienähnliche
Schicht angeordnet auf der Oberfläche der dielektrischen Folie
ist, wobei die Elektrode eine elektrisch leitfähige Oberfläche des Wandlers zum Verbinden
des Wandlers mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung bildet, und
in welcher das Wandlerelement eine dielektrische Elektretfolie ist,
die eine elektrische Permanentladung enthält.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
wird eine aufgeblähte
dielektrische Elektretblasenfolie zum Umwandeln von Saitenschwingungen
in elektrische Signale verwendet. Flache, linsenähnliche Gasblasen in dem Elektretfilm
begrenzen wirkungsvoll die Beweglichkeit der Elektretladungen in
dem dielektrischen Material, weil die Gase einen elektrischen Widerstand
besitzen, der um fünf
Dekaden besser ist als derjenige, den das beste feste Isoliermaterial
besitzt. Gleichzeitig wirken sie während der Umwandlung der Saitenschwingungen
in elektrische Signale als eine elastische Schicht.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist es, einen neuen Typ von Saitenmusikinstrument-Wandlern zu erzeugen,
der aufgrund seiner elastischen Struktur enthaltend Gasblasen in
der Lage ist, Saitenschwingungen in elektrische Signale umzuwandeln, die,
wenn sie in Klang umgewandelt werden, besser dem eigenen akustischen
Klang des Instruments entsprechen und es erlauben, bei größeren Lautstärken zu
spielen, bevor es zu Rückkopplung
kommt.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist es, einen Saitenmusikinstrument-Wandler zu erzeugen, der von
einer Konstruktion ist, die dünn
genug ist, um eine Installation zu erlauben, ohne beliebige Teile
des Instrumentes auszutauschen, beispielsweise den Sattel niedriger
zu machen, und welche nach der Installation daher nicht den eigenen
akustischen Klang des Instruments beeinträchtigen und so leicht installiert
werden kann wie möglich,
ohne Löten.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist es, einen Saitenmusikinstrument-Wandler zu erzeugen, der in
der Lage ist, die Schwingungen einer jeden Saite getrennt in ein
elektrisches Signal umzuwandeln.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist es, einen Saitenmusikinstrument-Wandler so einfach wie möglich zu
erzeugen, der keine getrennten Wandlerteile und keine getrennten
Leiter zum Verbinden mit einer Signalverarbeitungseinrichtung besitzt,
der aber eine einheitliche, flexible und geschichtete Struktur besitzt
und in welchem die Verbindungen zum Verbinden mit einem Vorverstärker in
Reihe oder nebeneinander angeordnet werden können und welcher selbst in
der Lage ist, ein balanciertes Signal zu erzeugen (Differenzialwandler),
entsprechend den beigefügten
Ansprüchen.
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Diese Art von Wandlern kann durch
Drucken der benötigten
Elektroden mit einem serigraphischen Verfahren mit einer Silberpaste
auf Folien aus dielektrischer Folie (beispielsweise Polyester),
sehr wirtschaftlich hergestellt werden, wobei mehrere Elektroden
nebeneinander auf der gleichen Folie platziert werden. Werden derartige
Folien und dielektrische Elektretblasenfolien, die vorzugsweise
gebläht
sind, aufeinander geschichtet, so dass der dielektrische Elektretblasenfilm
nur auf einem gewünschten
Bereich an einem Ende der Folie platziert wird, während er
am anderen Ende mit einem Verbindungsteil mit verschiedenen Elektrodenschichten
nebeneinander versehen wird, so wird eine Laminatfolie erhalten, aus
welcher die Wandler dann beispielsweise durch Stanzen herausgeschnitten
werden können.
Anschließend
ist es nur noch erforderlich, einen geeigneten Verbinder mit den
Elektroden am Verbinder zu verbinden des Wandlers durch mechanischen
Druck.
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Das Verfahren zum Herstellen eines
Saitenmusikinstrument-Wandlers, der zum Umwandeln von Saitenschwingungen
in elektrische Signale verwendet wird, zeichnet sich dadurch aus,
dass der Wandler die gleiche Breite über seine gesamte Länge besitzt,
dass der Wandler eine oder mehrere elektromechanische Folien hergestellt
aus dielektrischer Elektretfolie enthält, dessen Elektroden zunächst durch Siebdruck
oder Aufdampfen Seite an Seite auf einer der dünnen und flexiblen dielektrischen
Folien und Gegeneinanderkleben dieser Folie und der elektromechanischen
Folie angeordnet werden, sodass die elektromechanische Folie in
einem gewünschten
Gebiet platziert wird, dass die Oberflächen der Elektroden eine oder
mehrere elektrisch leitfähige
Oberflächen
bilden, die von jedem Wandler benötigt werden, dass ein Laminat
hergestellt wird, aus welchem die Wandler voneinander getrennt aus
geschnitten werden können,
in welchen Wandlern die elektrisch leitfähigen durch die Elektroden
gebildeten Oberflächen so
angeordnet sind, dass sie in Folge auf beiden Enden oder an einem
Ende des Wandlers liegen, um sie mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung
zu verbinden.
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Ein weiteres Verfahren zum Herstellen
eines Saitenmusikinstrument-Wandlers, der zum Umwandeln von Saitenschwingungen
in elektrische Signale verwendet wird, zeichnet sich dadurch aus,
dass das Wandlerelement aus dielektrischer Elektretfolie hergestellt
ist, dass die dielektrische Elektretfolie vorzugsweise aus einer
aufgeblähten
dielektrischen Elektretblasenfolie besteht, dass die eine oder mehrere
für die
Folie benötigten
Elektroden durch Siebdruck oder Aufdampfen von Folien auf die dünne und flexible
dielektrische Folie angeordnet werden, von welchen Elektroden eine
oder mehrere außerdem auf
den Oberflächen
der dielektrischen Elektretblasenfolie angeordnet sind oder aus
elektrisch leitfähiger
Folie bestehen, dass die Elektroden eine oder mehrere elektrisch
leitfähige
in dem Wandler benötigte
Oberflächen
bilden, und dass diese Folien aus dielektrischen Folie und die dielektrische
Elektretblasenfolie gegeneinander geklebt werden, sodass die dielektrische
Elektretblasenfolie in einem gewünschten
Gebiet platziert wird, wodurch eine Laminatfolie erhalten wird,
aus der der Wandler herausgeschnitten werden kann.
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Mit diesem Verfahren ist es möglich, Wandler von
einer gewünschten
Länge,
Form und Breite zu erzeugen, in denen die Elektroden im Wandlerteil
bis zum Vorverstärker
durchgehend sind und welche einheitlich, flexibel und dünn im Aufbau
sind. Die Herstellung ist schneller und wirtschaftlicher als mit
bekannten Verfahren.
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Der Aufbau nach der Erfindung erlaubt
daher eine Anwendung einer effektiven und wirtschaftlichen Produktionstechnik,
insbesondere wenn die Wandler von der gleichen Breite über ihre
gesamte Länge sind.
In diesem Fall können
die Wandler eng nebeneinander gedruckt werden, wodurch kein Materialabfall
erzeugt wird. Der erfindungsgemäße Aufbau macht
es möglich,
einen Wandler von der gleichen Breite und daher sehr wirtschaftlich
für die
gebräuchlichsten
akustischen Gitarren herzustellen, die eine Sattelbreite von 2,4
bis 3,2 mm besitzen. Diese Breite ist immer noch ausreichend für den Verbinder
einer einzelnen Elektrode. Der erfindungsgemäße Aufbau erlaubt die Herstellung
einer größtmöglichen
Menge an Wandlern aus den gleichen Materialien mit der gleichen
Menge an Arbeit. Die Kosten für
das zum Ausschneiden der Wandler verwendete Ausstanzwerkzeug können reduziert
werden, da nur ein Schneidemesser für jeden auszuschneidenden Wandler
benötigt
wird. Außerdem
ist ein solcher Wandler sehr leicht zu installieren, da er auch
von außen
montiert werden kann.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Im Folgenden wird die Erfindung in
näheren Einzelheiten
mit Hilfe von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Gitarre ist, mit einem durch die Erfindung
vorgeschlagenen Wandler, der an ihr befestigt ist.
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Die 2a bis 2e eine Querschnittsansicht, eine Draufsicht
und einen Längsschnitt
eines Sattels einer Gitarre darstellen mit einem durch die Erfindung vorgeschlagenen
Wandler, der in Verbindung mit ihr befestigt ist.
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3a bis 3d explodierte perspektivische Ansichten
darstellen, die verschiedene Komponenten erläutern, die die Wandler aus
vier unterschiedlichen Ausführungsformen
der Erfindung aufweisen.
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3e stellt
die Draufsicht auf eine Ausführungsform
der Erfindung dar, die in 3 vorgestellt ist.
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Die 4a, 4b stellen Signal- und Erdungselektroden
dar, die auf einer Folie eines dielektrischen Films gedruckt sind,
des Wandlers aus der Ausführungsform
in den 3a und 3b.
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Die 5a bis 5d stellen Signalelektroden und
Erdungselektroden dar, die auf einer Folie eines dielektrischen
Films aus zwei unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung
gedruckt sind, wobei die beiden Wandler unterschiedliche Elektroden
am Verbinderende nebeneinanderliegend besitzen.
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6a bis 6b stellen eine Draufsicht
auf die Schneideblätter
einer Stanzeinheit des Wandlers aus der Ausführungsform in den 3a, 3b, 5c, 5d dar.
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7 stellt
ein Muster für
einen serigraphischen Aufdruck der Isolation über den Signal- und Erdungselektroden
des Wandlers aus der Ausführungsform
in 5c dar.
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Ausführliche
Beschreibung
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In den 1, 2a, 2b, 2e ist
die Abdeckung 100 eines Resonanzkastens einer akustischen
Gitarre dargestellt. An dem Resonanzkasten ist eine Querbrücke für die sechs
Saiten 103 der Gitarre angebracht, die aus dem gegen den
Resonanzkasten 100 gesetzten Brückenkörper 101 und einem
Sattel 102 besteht, dessen obere Kante mit Nuten für die Saiten 103 versehen
ist.
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Unter dem Sattel 102 ist
ein durch die Erfindung vorgeschlagener Wandler 104 zum
Umwandeln der Schwingungen der Saiten 103 in elektrische
Signale angebracht.
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In der Ausführungsform aus 3a ist der erfindungsgemäße Wandler
aus Folien 107 und 108 eines dielektrischen Films
aufgebaut, der aus beispielsweise 0,1 mm dickem Polyester hergestellt
sein kann. Auf der Unterseite der Folie 107 ist eine Signalelektrode 109 durch
serigraphische Techniken unter Verwendung von beispielsweise Silber
oder Graphit aufgedruckt. Um die Signalelektrode 109 ist
eine Erdungselektrode 110 aufgedruckt, die das elektromagnetische
Interferenzrauschen in dem Signal reduziert. Es sei angemerkt, dass
diese Erdungselektrode 110 für die Struktur nicht wesentlich
ist. Auf der oberen Oberfläche
der Filmfolie 107 ist durch serigraphische Techniken eine
Erdungselektrode 111 aufgedruckt, die ebenso aus einer
Aluminiumfolie oder einer anderen für diesen Zweck elektrisch leitfähigen geeigneten
Folie bestehen kann. Auf der oberen Oberfläche der Folie 108 ist
eine Erdungselektrode 112 und auf der unteren Oberfläche ebenso
eine Erdungselektrode 113 serigraphisch aufgedruckt (seriprinted;
siebgedruckt, mittels Siebdruck aufgebracht). Es sollte bemerkt
werden, dass die Erdungselektrode 113 für die Struktur in dieser und
in anderen Ausführungsformen
der Erfindung nicht wesentlich ist, wenn der Wandler kein Differentialwandler
ist. Die Folie 108 kann ebenso aus beispielsweise einer
dünnen
Aluminium- oder Blechfolie oder einer anderen elektrisch leitfähigen für diesen
Zweck geeigneten Folie bestehen. Es sei angemerkt, dass die Erdungselektroden 110, 111, 112, 113 an
dem Ende 114, das zu einem Vorverstärker zeigt, kürzer sind
als die Signalelektrode 109, während am anderen Ende 117 die Erdungselektroden
etwas länger
als die Signalelektrode sind. Statt serigraphisch gedruckt zu sein,
können
die Elektroden auch beispielsweise aus Aluminium auf die dielektrischen
Folien unter Verwendung einer Maske aufgedampft sein. Zwischen den
Folien 107, 108 befindet sich ein Element 118.
Dieses Element 118 besteht aus drei vorzugsweise geblähten dielektrischen
Elektretblasenfolien 119, 120, 121. Auf die
Unterseite der obersten Folie 119 ist eine negative elektrische
Ladung gespritzt. Auf die Oberseite der Zwischenfolie 120 ist
ebenfalls eine negative elektrische Ladung gespritzt, während eine
positive elektrische Ladung auf deren Unterseite gespritzt ist. Auf
die Oberseite der untersten Folie 121 ist eine positive
elektrische Ladung gespritzt. Nachdem sie geladen sind, werden die
Folien miteinander zusammengeklebt. Die Unterseite der untersten
Folie kann auch mit einer metallischen elektrisch leitfähigen Oberfläche versehen
sein, beispielsweise aus aufgedampftem Aluminium, was allerdings
als nicht erforderlich bemerkt werden sollte. Es ist möglich, eine elektrisch
leitfähige
Oberfläche
außerdem
auf einer oder beiden Seiten der Folien 119 und 120 zu
haben (auf der Oberseite der Folie 119, wenn die Erdungselektrode 110 nicht
aufgedruckt ist), aber es wird nicht empfohlen. Mit dem beschriebenen
Ladungsverfahren kann eine maximale elektrische Ladungsdichte erreicht
werden. Vom Gesichtspunkt der Betriebsfähigkeit her ist es ausreichend,
nur die Oberflächen
der mittleren Folie 120 zu laden. Ein solches Element reagiert
nur auf den Druck, der durch die Schwingungen der Saiten erzeugt
wird, nicht dagegen auf Biegungen. Das Element kann außerdem aus
zwei dielektrischen Elektretblasenfolien bestehen, in denen beim
Element 118 die Folien 119, 121 einander
gegenüber
angeordnet sind. Eine derartige Struktur spricht nur auf den Druck
an und nur wenig auf Biegungen und ist daher anwendbar für das Umwandeln
von Schwingungen der Saiten 103 in elektrische Signale.
Durch das Anordnen dieser Folien mit gleichen Ladungen einander
gegenüberliegend
kann ein im Wesentlichen auf die Biegungen ansprechendes Element
erhalten werden. Zum Betrieb ist es ausreichend, wenn das Element 118 aus
lediglich einer geblähten
dielektrischen Elektretblasenfolie aufgebaut ist.
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Zwischen den Folien 107 und 108 befindet sich
außerdem
eine dielektrische Folie 122, die beispielsweise aus Polyester
hergestellt sein kann, vorzugsweise von der gleichen Dicke wie das
Folienelement 118. Diese Isolierung verhindert einen Kurzschluss
zwischen der Signalelektrode 109 und der Erdungselektrode 112.
Anstatt der Verwendung einer dielektrischen Folie 122 ist
es auch möglich,
die untere Oberfläche
der Folie 107 mit einem Bereich 115 oder die obere
Oberfläche
der Folie 108 mit einem Bereich 115 mit einer
darauf serigraphisch gedruckten dielektrischen Isolierung der Elektrode(n)
auf der Oberfläche
zu versehen, um einen Kurzschluss zu verhindern. Zwischen den Folien 107, 108 liegt
außerdem
eine dielektrische Folie 123 auf der anderen Seite des
Elements 118 in einem Bereich 117, vorzugsweise
von der gleichen Dicke wie die Folie 122. Eine andere Möglichkeit
ist es, das Element 118 bestehend aus den dielektrischen
Elektretblasenfolien bis zum Ende des Bereiches 117 auszudehnen,
in welchem Fall die Folie 123 nicht benötigt wird. In ähnlicher
Form ist es möglich,
das Element 118 auch bis zum Ende des Bereiches 114 zu
erstrecken, in welchem Fall die Folie 122 nicht benötigt wird.
An einem Ende 117 des Wandlers ist ein metallischer Verbinder 106 mechanisch
durch die Folien 107, 123, 108 gedrückt, um
die Erdungselektroden 111, 110, 112, 113 kurzzuschließen. Am
anderen Ende 114 ist ein metallischer Verbinder 124 mechanisch
durch die Folien 107, 122, 108 gedrückt, um
die Signalelektrode 109 mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung
zu verbinden. Die Erdungselektroden, die daher alle auf der äußeren Oberfläche der
Filmfolien 107, 108 angeordnet sind, werden beispielsweise
durch Drücken
zwischen die Gehäusehälften der
Signalverarbeitungsvorrichtung geerdet. Es ist empfehlenswert, ein
weiches, elektrisch leitfähiges
Material in dem Bereich zwischen den Gehäusehälften zu verwenden. Das Erden
kann auch durch Drücken
einer der Erdungselektroden 111, 113 gegen die
Pla tine der Signalverarbeitungsvorrichtung an einem dafür vorgesehenen Punkt
durchgeführt
werden, an welchem Punkt es ebenso empfehlenswert ist, elektrisch
leitfähiges Gummi
wie vorstehend zu verwenden. Es wird nunmehr auf die 4a bis 4b Bezug genommen. Das Anordnen der Signalelektrode
und der Erdungselektroden auf diese Weise in Reihe an einem Ende
des Wandlers und das Erden des Wandlers in der vorstehend beschriebenen
Weise vermeidet Spannung und schafft außerdem eine Wandlerstruktur,
die schmal genug ist, um die Wandlerelektroden dicht nebeneinander
auf die dielektrischen Filmfolien 125, 126 serigraphisch
aufzudrucken, beispielsweise auf Polyester mit einer Dicke von 0,1
mm, was die Zahl der Wandler aus dem Material und der aufgewandten
Arbeit maximiert. Außerdem
(unter Bezugnahme auf die 2a, 2b, 2c) ist ein schmaler Wandler mit der gleichen
Breite über
seine gesamte Länge
sehr leicht zu installieren, weil der Verbinder einer einzelnen Elektrode
so schmal ist, dass er in allen üblicherweise
verwendeten Gitarren, in denen die Sattelbreite in der Größenordnung
von 3 mm liegt, von oben durch die beiden auf den Seiten des Brückenkörpers 101 unter
dem Sattel 102 vorgesehenen Löcher 105 durch die
Resonanzkastenabdeckung 100 in das Innere der Gitarre gehen
kann, um den Wandler mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung zu
verbinden.
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In der Ausführungsform aus 3b wird ein Wandler nach der Erfindung
derart hergestellt, dass eine Folie 122 kontinuierlich
durch die Bereiche 114, 115, 116, 117 erstreckt
wird. Auf sowohl der Oberseite als auch auf der Unterseite der Folie 122 wird
eine Signalelektrode 109 und rund um diese eine Erdungselektrode 110 serigraphisch
aufgedruckt, welche Erdungselektrode wiederum nicht wesentlich für die Struktur
ist. Sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Seite der Folie 107 ist
eine Erdungselektrode 111 serigraphisch aufgedruckt. Auf
der Oberseite der Folie 108 ist eine Erdungselektrode 112 und auf
der Unterseite eine weitere Erdungselektrode 113 serigraphisch
aufgedruckt. Die Erdungselektroden 111, 112, 113 erstrecken
sich nicht bis in den Bereich 114. Alle Erdungselektroden
sind miteinander mittels eines Verbinders 106 verbunden.In
dem Bereich 116 oberhalb und unterhalb der Folie 122 sind
vorzugsweise geblähte
dielektrische Elektretblasenfilme 119, 121 angeordnet.
Positive Ladungen werden auf die Unterseite der Folie 119 und
auf die Oberseite der Folie 121 ge spritzt. Negative Ladungen
können
auf die Oberseite der Folie 119 und auf die Unterseite
der Folie 121 gespritzt werden, aber dieses ist nicht wesentlich.
Durch Drücken
eines Verbinders 124 auf den Bereich 114 werden
die Signalelektroden 109 miteinander verbunden. In dem
Bereich 115 zwischen den Folien 107–122 und 122–108 ist
entsprechend ein dielektrischer Film 127 (128)
zum Verhindern eines Kurzschlusses zwischen den Signal- und den
Erdungselektroden vorgesehen. In dieser Ausführungsform der Erfindung sind
die dielektrischen Elektretblasenfolien parallel geschaltet.
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Es wird nun auf 3c Bezug genommen. Indem die Länge des
Bereiches 115 so lang gemacht wird, dass der Verbinder 128 die
Signalverarbeitungsvorrichtung auch erreicht, wird ein Wandler erhalten,
dessen Erdungselektroden 111, 110, 112, 113 mittels
eines Verbinders 128 mit der Platine einer Signalverarbeitungsvorrichtung
verbunden werden kann. Wird außerdem
eine Anordnung verwendet, in der keine Erdungselektrode 110 gedruckt
ist und in der auf der Oberseite der Folie 108 auf den
Bereichen 116, 117 eine Signalelektrode gedruckt
ist und beide Erdungselektroden 111, 113 an dem
Gehäuse der
Signalverarbeitungsvorrichtung in der oben beschriebenen Weise geerdet
sind und keine der Erdungselektronen 111, 113 sich
bis zu den Verbindern 124, 128 erstreckt, so erhält man einen
Differentialwandler.
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In der Ausführungsform aus 3e wird
ein erfindungsgemäßer Differentialwandler
durch serigraphisches Aufdrucken einer Signalelektrode 129 auf
der Oberseite der Folie 130 und Verbinden dieser Signalelektrode 129 mit
einer Signalelektrode 131 unter Verwendung eines elektrisch
leitfähigen
Klebstoffes zwischen den Folien 130 und 132 eingesetzt. Die
Signalelektrode 129 ist geringfügig kürzer als die Folie 130 selbst
ausgebildet. Die Signalelektrode 133, die auf der Oberseite
der Folie 134 serigraphisch aufgedruckt ist, die mit der
Unterseite der untersten Folie 121 des Elements 118 elektrisch
verbunden ist, erstreckt sich bis zum Ende der Folie 134. Die
auf der Oberseite der Folie 132 aufgedruckte Erdungselektrode 135 ist
etwas kürzer
als die Folie 132. Am Wandlerende 136 sind die
Filmfolienlängen derart,
dass die Folie 132 die kürzeste von den Folien ist.
Die Folie 130 ist etwas länger und die Folie 134 ist
die längste.
Am anderen Ende 117 des Wandlers befindet sich ein Verbinder 106,
der die Erdungselektroden 135, 137, 138, 139 miteinander
verbindet. Es sollte wiederum bemerkt werden, dass die Erdungselektroden 138, 139 für die Struktur
nicht wesentlich sind. Auf diese Weise wird eine Anordnung erreicht, in
der alle Signal- und
Erdungselektroden des Differentialwandlers, die mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung
verbunden werden müssen,
in Reihe an einem Ende 136 des Wandlers und auf dessen
gleicher Seite (siehe 3e) angeordnet
sind, so dass er mit einer Platine einer Signalverarbeitungsvorrichtung
durch Drücken
auf die Platine an einer mit einer entsprechenden Reihe von Elektroden
versehenen Stelle verbunden werden kann. Falls gewünscht, kann
die Erdung auch mittels einer Verbindung zwischen den Gehäusehälften wie
oben beschrieben bewirkt werden. Wird die Signalelektrode 133 durch eine
in der Form einer Erdungselektrode gedruckte Elektrode mit einer
Länge,
die auf der Wandlerseite 136 kürzer als die Folie 130 ist
und sich entsprechend bis zum anderen Ende 117 des Wandlers
erstreckt, ersetzt, so wird. ein Nichtdifferentialwandler erhalten,
in welchem die Elektroden zum Verbinden des Wandlers mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung
alle auf der gleichen Seite in Reihe an einer Seite des Wandlers
sind.
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Es wird jetzt Bezug genommen auf
die 5a bis 5d. Falls gewünscht, können auch
die Signal- und Erdungselektroden so gedruckt werden, dass sie nebeneinander
auf der Wandlerseite 114 wie in den 5a bis 5c dargestellt
platziert sind. In der 5a ist
eine Signalelektrode serigraphisch auf eine dielektrische Folie 139 einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
aufgedruckt, in der sie eine separate Signalelektrode 140, 141, 142, 143, 144, 145 für jede Saite
der Gitarre besitzt, in diesem Falle einer Elektrogitarre. Die Schwingungen
einer jeden Seite des Instruments werden mittels des Vorsehens eines
separaten sattelähnlichen
Stückes
unter jeder Saite gegen eine angeordnete Signalelektrode des Wandlers,
in ein elektrisches Signal umgewandelt wobei das für jede Elektrode
erzeugte Ladungssignal getrennt in der Signalverarbeitungsvorrichtung
verarbeitet wird. Diese Art eines Sechsfach-Mikrophons (Hex-Microphone)
wird zum Beispiel für
das Herstellen eines Stereoeindruckes oder in einer Midi-Anlage benötigt, in
welcher die Elektronik den Tonanstieg in einen Spannungswert umwandelt,
der einen Synthesizer steuert. In dieser Ausführungsform wird die dielektrische
Elektretblasenfolie ebenfalls auf dem Bereich 116 platziert,
eine Isolierung ist in dem Bereich 115 vorgesehen und metallische
Verbinder 124 werden mechanisch durch die Elektroden in
der Wandlerseite 114 gedrückt. In der 5b ist eine Erdungselektrode 146 auf
eine dielektrische Folie 138, beispielsweise Polyester
aus dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel,
gedruckt. In den 5c, 5d wird das Muster zum Drucken
der Signal- und Erdungselektroden einer anderen Ausführungsform
der Erfindung erhalten, in welcher der Wandler, in diesem Falle
ein Differentialwandler, nebeneinander an dem Verbinderende 114 liegende
Elektroden besitzt. In dieser Ausführungsform zeigt das in 5e dargestellte Muster Signalelektroden 148 und
rund um diese Erdungselektroden 149. Das Muster wird etwa
auf der Oberseite der dielektrischen Folie 147 gedruckt und
auf der Unterseite werden die Erdungselektroden gedruckt, wie in
der 5d dargestellt.
Das Muster zum serigraphischen Drucken der dielektrischen Isolierung 151 über den
in 5c dargestellten
Elektroden ist in der 7 dargestellt.
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Es wird nunmehr Bezug genommen auf
die 3a, 3c, 4a, 4b. Die Wandler der beiden
erfindungsgemäßen in den 3a, 3c dargestellten Ausführungsbeispiele werden hergestellt,
indem zunächst
geeigneter Klebstoff auf der dielektrischen Folie 125 auf
der Seite aufgefügt
wird, auf welcher die Signal- und Erdungselektroden mit Silber-
oder Graphitpaste serigraphisch aufgedruckt werden sollen, wie in 4a dargestellt ist. Auf
der anderen Seite dieser Folie 125 werden Erdungselektroden
wie in 4b dargestellt
serigraphisch aufgedruckt. Anschließend wird die dielektrische
Folie auf eine geeignete Größe geschnitten
und in den Bereich 117 geklebt. Ein Element 118 von
genügender
Größe bestehend
aus einem Laminat aus ein bis drei dielektrischen Elektretblasenfolien,
vorzugsweise geblähten, wird
auf dem Bereich 116 und eine Folie 122 auf die Bereiche 114, 115 geklebt.
Dann wird Klebstoff auf die Folie 126 wie in 4b dargestellt, aufgefügt, wobei
dort außerdem
das gleiche Erdungselektrodenmuster auf beiden Seiten dieser Folie
serigraphisch aufgedruckt ist. Die Seite, auf der der Klebstoff
aufgebracht ist, wird dann gegen die oben erwähnten Laminate geklebt, mit
aufeinander ausgerichteten Registermarken 152 in den Ecken.
Auf diese Weise wird ein Laminat erhalten, aus dem der Wandler mit
einem in 6a dargestellten
Werkzeug ausgestanzt werden kann. Die Wandler können auch aus der Folie geschnitten
werden, unter Verwendung beispielsweise von einem Laser oder einer
Wasserdüse
oder einer anderen Technik, die für diesen Zweck geeignet ist.
Dieses Verfahren erlaubt eine erheblich größere Zahl von dünnen, flexiblen
Wandlern für
Saitenmusikinstrumente von gewünschter
Länge und
Breite und mit einer kontinuierlichen Struktur ohne Verbindungen,
als mit bekannten Verfahren mit der gleichen Menge an Arbeit herzustellen,
während
die Herstellungskosten niedrig bleiben.
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Es ist für einen Fachmann klar, dass
verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt sind,
sondern dass sie innerhalb des Schutzbereiches der unten aufgeführten Ansprüche variiert
werden können.
Die Zahl der Folien und Schichten aufeinander kann entsprechend
den Bedürfnissen
in jedem Einzelfalle gewählt
werden und der Wandler kann auch eine andere als eine von oben gesehen rechteckige
Form besitzen.