DE102004019848B4

DE102004019848B4 - Tonabnehmereinrichtung für Schlaginstrument

Info

Publication number: DE102004019848B4
Application number: DE102004019848A
Authority: DE
Inventors: Takashi Hamamatsu Hagiwara; Kengo Hamamatsu Oyama; Masako Hamamatsu Fukunaka
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2024-04-24
Also published as: DE102004019848A1; JP2004325908A; US7256342B2; CN2716965Y; US20040211310A1

Abstract

Tonabnehmereinrichtung (1) zur Aufnahme von Schall von einem Schlaginstrument (B), das nahe der Tonabnehmereinrichtung (1) angeordnet ist, wobei die Tonabnehmereinrichtung (1) folgendes aufweist:
einen Kessel (2);
eine flächige Schwingeinrichtung (3, 24), die über einer Öffnung des Kessels (2) oder innerhalb des Kessels (2) angeordnet ist und die mit von dem Schlaginstrument (B) erzeugtem Schall in Resonanz treten kann; und
einen elektroakustischen Wandler (8, 23), der innerhalb des Kessels (2) angeordnet ist und mit der flächigen Schwingeinrichtung (3, 24) verbunden ist und ein elektrisches Signal entsprechend einer Schwingung der Schwingeinrichtung (3, 24) erzeugt, welche durch einen Klang oder Schall im Tieftonbereich von dem Schlaginstrument (B) erzeugt wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf Tonabnehmereinrichtungen zur Aufnahme von Tieftonschall, welcher erzeugt wird beim Anschlagen von Schlaginstrumenten, insbesondere von Basstrommeln mit Trommelstöcken oder Trommelschlägern (Beatern).

Im allgemeinen weist ein Schlagzeug verschiedene Schlaginstrumente auf, wie beispielsweise eine Basstrommel, Schnarrtrommel, ein Tom-Tom und/oder Becken, die alle um einen Spieler oder Schlagzeuger herum angeordnet sind, der unter Verwendung dieser Schlaginstrumente einen Rhythmus spielt. Insbesondere werden Klänge im Hochtonbereich erzeugt unter Verwendung von "Metall"-Schlaginstrumenten wie beispielsweise Becken; Klänge im Mitteltonbereich werden erzeugt unter Verwendung der Schnarrtrommel und des Tom-Tom; Klänge im Tieftonbereich werden ausschließlich erzeugt unter Verwendung der Basstrommel, die eine wichtige Rolle spielt beim Aufprägen eines vollen Eindrucks für ein gespieltes Musikstück. Insbesondere sind Klänge im Tieftonbereich sehr wichtig bei verschiedenen Arten von Musikstücken, weil sie die Grundlage für die Melodie und den Rhythmus des Musikspiels bilden. Aus diesem Grund wurden verschiedene Versuche unternommen, hinsichtlich der Klänge im Tieftonbereich die Klangqualität zu verbessern und die Lautstärke zu erhöhen. Im Fall der Basstrommel ist ein Trommelfell über eine Öffnung eines Kessels mit großem Durchmesser gespannt, um Resonanzfrequenzen zu vermindern und die Lautstärke zu erhöhen. Hinsichtlich des Musikspiels auf einer Bühne sollte jedoch die Größe und Form der Basstrommeln angemessen angepasst werden in Koordination mit anderen Instrumenten.

Allgemein gesagt besitzen menschliche Zuhörer einen guten Gehörsinn hinsichtlich Klängen im Mitteltonbereich, wohingegen sie einen relativ schlechten Gehörsinn hinsichtlich Klängen im Hochtonbereich und im Tieftonbereich besitzen, verglichen mit Klängen im Mitteltonbereich; insbesondere können sie Schwierigkeiten haben, Klänge im Tieftonbereich zu hören. Aus diesem Grund wurden verschieden Verfahren entwickelt, die Erzeugung des Klangs der Basstrommel absichtlich zu verbessern oder zu verstärken. Das klassischste Verfahren sieht ein sogenanntes Doppelspiel vor, bei dem doppelte Basstrommeln gleicher Bauart einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei eine primäre Basstrommel gespielt wird, um Klang zu erzeugen, und wobei eine sekundäre Basstrommel in Resonanz mitschwingt. Jedoch besitzt ein solches Doppelspiel Nachteile, indem es einen relativ großen Raum für den Aufbau von doppelten Basstrommeln erfordert und dadurch das Erscheinungsbild verschlechtert, und es ergibt nicht immer überlegene Effekte trotz der relativ großen investierten Summe.

Ein allgemein bekanntes Verfahren, das derzeit eine führende Technologe ist, ist konstruiert, wie es in 4 gezeigt ist, wobei ein Mikrofon P in der Nähe eines Trommelfells einer Basstrommel B angeordnet ist, wie es beispielsweise in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP 59-11579 U offenbart ist. Das heißt, das Mikrofon P nimmt den Schall auf, der von der Basstrommel B erzeugt wird, um ihn in elektrische Signale umzuwandeln, die durch einen Verstärker A verstärkt werden zur Betätigung eines Lautsprechersystems S zur Wiedergabe des Klangs.

In dem genannten System gemäß 4 wird eine Schwingung des Trommelfells der Basstrommel B auf eine Membran des Mikrofons P übertragen, die einen sehr kleinen Durchmesser besitzt, wodurch der Klang der Basstrommel B in elektrische Signale umgewandelt wird. Daher ist es sehr schwierig, Klänge im Tieftonbereich mit spezifischen Eigenschaften der Basstrommel B akkurat aufzunehmen. Normalerweise erzeugt die Basstrommel B augenblicklich einen Klang im Tieftonbereich, der eine massive Versetzung ist, begleitet von Wind- oder Luftdruck, wobei das Mikrofon P lediglich die Grundkomponenten des Klangs aufnimmt, und es ist daher sehr schwierig, die Klänge im Tieftonbereich aufzunehmen, die eine massive Versetzung und Kraft besitzen. Wenn der von dem Mikrofon aufgenommene Klang im Tieftonbereich reproduziert wird unter Verwendung einer elektrischen Schaltung, kann ein unnatürlicher Klang, der sich vom Originalklang unterscheidet, betont werden, sodass der reproduzierte Klang von dem Originalklang der Basstrommel stark abweicht.

Aus der Druckschrift US 5,430,245 A ist eine elektroakustische Trommel bekannt, die einen Kessel und ein über einer Öffnung des Kessels gespanntes Trommelfell besitzt. Ferner ist ein Wandler mit einer Schwingoberfläche derart vorgesehen, dass eine Schwingung der Schwingoberfläche ein entsprechendes elektrisches Signal erzeugt. Das Anschlagen der Außenoberfläche der Membran mit einem Trommelstock oder -schläger erzeugt ein entsprechendes elektrisches Signal von dem Wandler, während ein Schlagzeuger in herkömmlicher Weise die Trommel mit Trommelstöcken bespielen kann, so dass er bei der elektroakustischen Trommel das gleiche Spielgefühl hat wie bei einer akustischen Trommel.

Hinsichtlich des Standes der Technik wird noch verwiesen auf die Druckschriften DE 92 00 097 U1 ; DE 196 25 570 A1 ; US 4,290,332 ; DE 2 316 000 B2 ; und US 5,134,920 A .

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Tonabnehmereinrichtung vorzusehen, die den Klang eines Schlaginstruments (z. B. einer Basstrommel) akkurat aufnimmt, wodurch selbst wenn der aufgenommene Klang anhand einer elektrischen Schaltung reproduziert wird, es möglich ist, einen Klang mit einer hohen Treue zum Originalklang des Schlaginstruments zu reproduzieren. Somit ist es möglich, die von dem Schlaginstrument erzeugten Klänge im Tieftonbereich zu betonen oder verstärken, ohne ein inkorrektes Hörerlebnis zu bewirken.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Tonabnehmereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Eine Tonabnehmereinrichtung gemäß dieser Erfindung ist vorzugsweise derart aufgebaut, dass eine Membran über eine Öffnung eines Kessels gespannt ist, welcher eine zylindrische Form besitzt und in der Nähe eines Schlaginstruments ( z. B. einer Basstrommel) angeordnet ist, wobei ein elektroakustischer Wandler innerhalb des Kessels angeordnet ist, um Klänge im Tieftonbereich, die erzeugt werden durch Spielen des Schlaginstruments und die an die Membran übertragen werden, in elektrische Signale umzuwandeln. Dabei weist der elektroakustische Wandler einen magnetischen Wandler oder eine Lautsprechereinheit auf; und die Membran besteht aus einem Maschenmaterial oder Gewebe oder einem porösem Material.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und weitere Ziele, Aspekte und Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden in größerer Einzelheit beschrieben mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Tonabnehmereinrichtung zeigt, die in der Nähe einer Basstrommel angeordnet ist zur Aufnahme von Klang, und zwar in Übereinstimmung mit dieser Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht ist, die den genauen Aufbau der Tonabnehmereinrichtung zeigt unter Verwendung eines magnetischen Wandlers in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine Querschnittsansicht ist, die den genauen Aufbau der Tonabnehmereinrichtung zeigt unter Verwendung einer Lautsprechereinheit in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
4 eine perspektivische Ansicht ist, die im Gesamtaufbau eines herkömmlich bekannten Tonabnehmersystems zeigt, und zwar zusammen mit einer Basstrommel, einem Verstärker und einem Klang- oder Lautsprechersystem.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Diese Erfindung wird in größerer Einzelheit beschrieben anhand von Beispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
1 zeigt den Gesamtsystemaufbau, bei dem eine Tonabnehmereinrichtung 1 zusammen mit einem Schlaginstrument (d. h. einer Basstrommel B) angeordnet ist in Übereinstimmung mit dieser Erfindung. 2 ist eine Querschnittsansicht, die den genauen Aufbau der Tonabnehmereinrichtung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, wobei das Bezugszeichen 2 einen Kessel mit einer zylindrischen Form bezeichnet, der den Hauptkörper der Tonabnehmereinrichtung 1 bildet. Ähnlich zum allgemein bekannten Aufbau einer Trommel ist der Kessel 2 aus laminiertem Holz gebildet; alternativ dazu kann er beispielsweise aus einem Metallmaterial gebildet sein.
Membrane 3 und 4, die mit niedrig-frequenten Klängen oder Tieftönen mitschwingen, sind über die Öffnungen des Kessels 2 gespannt, wobei sie nicht auf ein spezielles Material beschränkt sind; daher können sie aus bekanntem Material bestehen, das normalerweise für Trommelfelle verwendet wird. Rahmenglieder 3a und 4a sind jeweils am Außenumfang der Öffnungen des Kessels 2 befestigt, wobei sie durch Spannreifen 6 gespannt werden, die unter Verwendung von Böckchen 5 die an vorgeschriebenen Positionen auf der Außenumfangswand des Kessels 2 befestigt sind. Dabei kann die Spannung der Membrane 3 und 4 unter Verwendung der Böckchen 5 eingestellt werden, was gestattet, dass Resonanzpunkte beliebig eingestellt werden.
Die Tonabnehmereinrichtung 1 ist mit einem magnetischen Wandler oder Magnetwandler 8 ausgestattet, der ungefähr an der Mitte innerhalb des Kessels 2 angeordnet ist und der fest getragen wird durch ein Ende eines Stegs 7, dessen anderes Ende an der Innenumfangswand des Kessels 2 befestigt ist. Der Magnetwandler 8 funktioniert umgekehrt wie die allgemein bekannte Lautsprechereinheit; das heißt, die Eingabe an den Magnetwandler 8 ist mechanische Schwingung, die dieser in elektrische Ströme umwandelt. Insbesondere ist der Magnetwandler 8 so aufgebaut, dass ein Magnet 11 zwischen einem Basisjoch 9 gehalten wird, welches integral ausgestattet ist mit einem Mittelpol 9a, und einem Plattenjoch 10, wodurch ein Magnetspalt 12 zwischen dem Mittelpol 9a und der Jochplatte 10 gebildet wird. Dabei wird ein magnetischer Kreis gebildet durch die Magnetkraft des Magneten 11, so dass ein magnetisches Feld in dem Magnetspalt 12 erzeugt wird. Der oben genannte Aufbau des Magnetwandlers 8 ist äquivalent zu einem so genannten Außen-Magnet-Typ, der verändert werden kann in einen Innen-Magnet-Typ durch Modifizieren des Magnetwandlers 8, so dass der Mittelpol 9a durch einen Magneten gebildet wird.
Das Bezugszeichen 13 bezeichnet einen Spulenkörper, dessen eines Ende von einer Lautsprecher- oder Schwingspule 15 umwickelt ist, die in dem genannten Magnetspalt 12 angeordnet ist. Das andere Ende des Spulenkörpers 13 ist über ein Kissen oder Polster 16 mit dem Membran 3 verbunden und daran befestigt. Die Enden 15a und 15b der um den Spulenkern 13 gewickelten Schwingspule 15 sind jeweils mit Goldlitzen 17 verbunden, die ihrerseits mit Leitungen 19 an Anschlüssen 18 verbunden sind; und die Leitungen 19 sind mit einer Buchse 20 verbunden. Die Buchse 20 ist mit einem Verbinder 21 verbunden, welcher mit einem Kabel 22 verbunden ist, durch das von dem magnetischen Wandler 8 ausgegebene Signale an einer externe Einrichtung (nicht gezeigt) übertragen werden können.
Die oben genannte Tonabnehmereinrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist vor den Basstrommel B angeordnet, wie es in 1 gezeigt ist. Wenn die Basstrommel B gespielt wird, um einen Tieftonklang zu erzeugen, schwingt die Membran 3 mit dem Tieftonklang mit, so dass der von der Schwingspule 15 umwickelte Spulenkern 13 im Magnetspalt schwingt, wobei elektrische Signale aufgrund elektromagnetischer Umwandlungen erzeugt werden und dann an die externe Einrichtung übertragen werden über die Buchse 20 und den Verbinder 21.
Die genannten, von dem magnetischen Wandler 8 ausgegebenen elektrischen Signale treiben normalerweise den in 1 gezeigten Verstärker A, so dass das Lautsprechersystem S den Tieftonklang reproduziert. Alternativ dazu können die von dem Magnetwandler 8 ausgegebenen elektrischen Signale an ein Aufnahmesystem (nicht gezeigt) geleitet werden, durch dass die Klänge der Basstrommel aufgezeichnet werden, die beim Rhythmusspiel gespielt werden.
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Tonaufnehmereinrichtung 1, bei der der in 2 gezeigte Magnetwandler 8 ersetzt ist durch eine Lautsprechereinheit 23, wobei der von der Basstrommel erzeugte Tieftonklang auf die Lautsprechereinheit 23 übertragen wird, wobei ein kegelförmiges Papier 24 in Schwingungen versetzt wird, so dass eine Lautsprecher- oder Schwingspule 25 in einem magnetischen Kreis schwingt, welcher durch einen Magneten 26 gebildet wird, wodurch elektrische Signale durch elektromagnetische Umwandlung erzeugt werden und an eine externe Einrichtung (nicht gezeigt) über die Buchse 20 und den Verbinder 21 übertragen werden.
Das heißt, diese Erfindung ist gekennzeichnet durch Anordnung eines elektroakustischen Wandlers innerhalb des Kessels 2, wobei wenn die Lautsprechereinheit 23 wie in 3 gezeigt verwendet wird, es möglich ist, direkt das kegelförmige Papier 24 zu Schwingungen anzuregen durch Bilden der gespannten Membrane unter Verwendung eines maschenartigen Materials oder Gewebes oder porösem Materials, wodurch es möglich ist, elektrische Signale zu erzeugen, die eine hohe Treue zu dem Originalklang besitzen.
Im übrigen ist die Tonabnehmereinrichtung dieser Erfindung nicht unbedingt bei einer Basstrommel anzuwenden; sie ist daher auch auf andere Arten von Trommeln anwendbar, wie beispielsweise die Stand-Tom und Tom-Tom, wobei ähnlich wie beim vorgenannten Ausführungsbeispiel, bei dem die Tonabnehmereinrichtung für die Basstrommel geeignet ist, die Membranen der Tonabnehmereinrichtung gegenüberliegend zu dem Trommelfell der Trommel angeordnet ist und angepasst ist für die Akustik der Trommel in dem gewünschten Frequenzbereich.
Wie oben beschrieben wurde realisiert diese Erfindung einen Tonabnehmerbetrieb mit hoher Treue für den Originalklang, welcher durch ein Schlag instrument, wie beispielsweise eine Basstrommel, beim Spielen erzeugt wird; daher ist es möglich, elektrische Signale zu erzeugen, die den tatsächlich aufgenommenen Tieftonklang gut simulieren; daher ist es möglich, den Klang mit einer vollen Klangqualität sehr ähnlich zu der des Originalklang zu reproduzieren. Da die Erfindung unter Verwendung eines elektroakustischen Wandlers innerhalb eines Kessels angeordnet konstruiert ist, ist es möglich, die Gesamtgröße und -form der Tonabnehmereinrichtung zu verkleinern, die leicht angeordnet oder eingebaut werden kann, ohne den Anblick bei einer Bühnenaufführung oder ähnlichem zu stören.

Claims

Tonabnehmereinrichtung (1) zur Aufnahme von Schall von einem Schlaginstrument (B), das nahe der Tonabnehmereinrichtung (1) angeordnet ist, wobei die Tonabnehmereinrichtung (1) folgendes aufweist: einen Kessel (2); eine flächige Schwingeinrichtung (3, 24), die über einer Öffnung des Kessels (2) oder innerhalb des Kessels (2) angeordnet ist und die mit von dem Schlaginstrument (B) erzeugtem Schall in Resonanz treten kann; und einen elektroakustischen Wandler (8, 23), der innerhalb des Kessels (2) angeordnet ist und mit der flächigen Schwingeinrichtung (3, 24) verbunden ist und ein elektrisches Signal entsprechend einer Schwingung der Schwingeinrichtung (3, 24) erzeugt, welche durch einen Klang oder Schall im Tieftonbereich von dem Schlaginstrument (B) erzeugt wird.
Tonabnehmereinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Schwingeinrichtung eine Membran (3) ist, die über der Öffnung des Kessels (2) gespannt ist.
Tonabnehmereinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Schwingeinrichtung ein Papierkonus (24) ist, welcher innerhalb des Kessels (2) angeordnet ist.
Tonabnehmereinrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Tonabnehmereinrichtung (1) ferner eine Membran (3, 4) aufweist, die über der Öffnung des Kessels (2) gespannt ist.
Tonabnehmereinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der elektroakustische Wandler einen magnetischen Wandler oder Magnetwandler (8) aufweist.
Tonabnehmereinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der elektroakustische Wandler eine Lautsprechereinheit (23) aufweist.
Tonabnehmereinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Membran aus einem Maschenmaterial oder Gewebe besteht.
Tonabnehmereinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Membran aus porösem Material besteht.
Schlagzeug mit einer Vielzahl von Schlaginstrumenten, wobei das Schlagzeug folgendes aufweist: eine Trommel (B) mit einem Trommelfell; und eine Tonabnehmereinrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Tonabnehmereinrichtung (1) derart angeordnet ist, dass die flächige Schwingeinrichtung (3, 24) zu dem Trommelfell der Trommel (B) weist.