專利名稱：電弦樂器的拾取單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電弦樂器的拾取單元，該拾取單元拾取琴弦的振動并將振動轉(zhuǎn)換 為電信號。
背景技術(shù)：
通常，諸如電吉他這樣的電弦樂器和原聲吉他已經(jīng)配備有拾取單元，該拾取單元 拾取鞍狀物(saddle)的振動以便于產(chǎn)生電信號。電弦樂器的拾取單元的公知實(shí)例在如下 的專利文獻(xiàn)1和2中公開專利文獻(xiàn)1 日本專利申請公開No. H07-239684專利文獻(xiàn)2 日本專利申請公開No. H07-239685圖5A和5B示出了適用于電弦樂器的拾取單元50的公知構(gòu)造。拾取單元50被固 定到下琴馬52的凹部52A內(nèi)，該下琴馬52附連到電弦樂器的外板51。拾取單元包括安裝 在凹部52A中的U形框架55 (參見圖5B，在側(cè)視圖中具有U形形狀)、振動器57、多個壓電 元件58和墊片59，該振動器57插入到U形框架并由其保持且該振動器的上端部支撐琴弦 56，該多個壓電元件58插置在U形框架55和振動器57之間且被分別布置在琴弦56的正 下方，墊片59插置在凹部52A的底部部分和U形框架55之間。振動器57包括由樹脂制成的鞍狀件60和固定到鞍狀件60下表面的引線板61， 并且該引線板與壓電元件58的上表面導(dǎo)電聯(lián)通。由于在張力下被伸長的琴弦56所施加的 向下力，壓電元件58與引線板61接觸。一旦演奏電弦樂器，則琴弦56的振動被傳遞到振 動器57 (支撐著琴弦56)并朝向壓電元件58傳遞，該壓電元件58由此形狀變形以產(chǎn)生電。 由此可以將琴弦56的振動轉(zhuǎn)換為電信號。在電弦樂器的制備中，需要手動操作來調(diào)整琴弦 56的高度并調(diào)整鞍狀件60在下琴馬52上方突出的長度。該手動操作使用多個具有不同厚 度的墊片59來執(zhí)行，其中每一個墊片59可任意地選擇并應(yīng)用到拾取單元50，以執(zhí)行上述機(jī) 械調(diào)整。圖5A和5B中所示的拾取單元50的特點(diǎn)是琴弦56的向下的力會在電弦樂器的演 奏期間波動，且在琴弦56拉伸時鞍狀件60會朝向電弦樂器的琴頸(neck)傾斜，從而使得 壓電元件58和引線板61之間的緊密接觸變松。這使得壓電元件58和引線板61之間的接 觸狀態(tài)不穩(wěn)定，從而壓電元件58可能不會很好地隨著鞍狀件60的振動而變形。也就是說， 拾取單元50的不利之處在于在將振動傳遞到壓電元件58時有很大的機(jī)械損耗、使得琴弦 56的振動不穩(wěn)定和難于精確地將琴弦56的振動轉(zhuǎn)換為電信號。此外，拾取單元50的不利之處在于難以保持壓電元件58和引線板61之間的一致 的接觸狀態(tài)，這又很容易導(dǎo)致與琴弦56的音量有關(guān)的離散(dispersion)。壓電元件58固 有一種傾向性取決于與引線板61的接觸狀態(tài)的微細(xì)差別而導(dǎo)致電力產(chǎn)生的劇烈波動，由 此易于暴露出上述缺陷。鞍狀件60——其基部部分具有低精度的平滑性——可能會在各壓 電元件58中引起電能產(chǎn)生的劇烈波動，這又導(dǎo)致會琴弦56的音量有關(guān)的離散。由此，在由 熱塑性樹脂制成的鞍狀件60成型之后還需要進(jìn)一步處理來改善平滑性的精度。
圖5A和5B的拾取單元50被簡單地組裝，從而壓電元件58、引線板61和鞍狀件60 被依次安裝到處于電弦樂器的外表面51上的下琴馬52的凹部52A中。由此，即使當(dāng)引線 板61的表面是平滑的時，還是難以在實(shí)踐中在這些壓電元件58中確保它們與引線板61有 相同的接觸狀態(tài)。由于壓電元件58的接觸壓力通常由于琴弦56的振動而波動，所以壓電 元件58在一瞬間部分地接觸引線板61。這會降低電弦樂器的音質(zhì)和音色。由于電弦樂器 的音色與初始撥彈期間有內(nèi)在相關(guān)，所以接觸壓力的波動會極大地影響電弦樂器的音色， 因?yàn)檫@種波動傾向于在初始撥彈期間增大。此外，布置在下琴馬52的凹部52A的底部部分中的墊片59在將振動傳遞到下琴 馬52和電弦樂器的本體時導(dǎo)致機(jī)械損失。由此，難以使用公知的拾取單元50結(jié)構(gòu)來重現(xiàn) 電弦樂器的生動聲音(live sound)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種電弦樂器的拾取單元，其能夠有效地將琴弦的振動 傳遞到壓電元件，并通過使得與琴弦音量的離散最小化而改善音色和音質(zhì)。本發(fā)明的另一個目的是提供一種電弦樂器的拾取單元，其能保證琴弦的平穩(wěn)高度 調(diào)整，并顯著降低在將振動傳遞到下琴馬時的機(jī)械損失。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種電弦樂器的拾取單元，其中壓電元件可以容易地 從支撐部構(gòu)件拆下。本發(fā)明涉及一種安裝在電弦樂器的下琴馬中的拾取單元。該拾取單元包括振動 器，支撐多根琴弦；支撐部，安裝在下琴馬中，以便于支撐振動器；多個壓電元件，將經(jīng)由振 動器傳遞到多個壓電元件的琴弦振動轉(zhuǎn)換為電信號；以及至少一個施壓構(gòu)件，插置在支撐 部和振動器之間，以便于施加壓力將壓電元件壓到振動器上。在上文中，施壓構(gòu)件施加到壓電元件的壓力能被調(diào)整。支撐部包括保持振動器的 框架和固定到該框架并安裝在下琴馬內(nèi)的基部，且其中，該基部的下表面具有可切削加工 性。這些壓電元件每一個都經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑與多個調(diào)音板聯(lián)接，并都插置在振動器和支撐 部之間。支撐部包括至少一個定位突起，該至少一個定位突起調(diào)節(jié)壓電元件沿琴弦排列方 向的定位。振動器包括印刷電路板，該印刷電路板經(jīng)由可拆卸地附接到振動器的連接器而 連接到引線。本發(fā)明的拾取單元被設(shè)計(jì)為使得壓電元件被施壓構(gòu)件(例如螺釘)壓到振動器 上；因此可以在電弦樂器的演奏期間琴弦施加到振動器的向下力波動或振動器被迫傾斜 時，防止振動器和壓電元件之間的接觸狀態(tài)發(fā)生波動。這使得壓電元件可以很好地變形以 跟隨振動器的振動，由此實(shí)現(xiàn)各種效果。例如，可以有效地將琴弦的振動傳遞到壓電元件而 沒有任何傳遞損失，由此重現(xiàn)豐富和生動的聲音。此外，可以通過精確地檢測和再現(xiàn)琴弦的 振動來改善電弦樂器的音色和音質(zhì)。施壓構(gòu)件使施加到壓電元件的壓力均一，由此使得在壓電元件和振動器之間的接 觸狀態(tài)均一。即使在振動器的下表面具有較低程度的平滑性時，也可以可靠地防止壓電元 件在電力產(chǎn)生方面的意外波動；因此，可以防止各琴弦的音色之中的離散的發(fā)生。使用“可調(diào)整”的施壓構(gòu)件，可以將優(yōu)化的接觸壓力施加到產(chǎn)生電信號的壓電元 件。
由于支撐部的基部下表面上的可切削加工性，可以容易地調(diào)整振動器在下琴馬上 的突出長度并調(diào)整琴弦的高度。這消除了傳統(tǒng)上用于電弦樂器的拾取單元的墊片；因此， 可以抑制琴弦的振動傳遞到電弦樂器的下琴馬和本體的機(jī)械損失，由此重現(xiàn)非常生動的聲
曰°此外，可以可靠地防止與調(diào)音板聯(lián)接的壓電元件在初始彈撥期間部分地接觸振動 器，其中在該初始彈撥期間琴弦被以最大幅度彈撥；由此，可以改善產(chǎn)生電信號的壓電元件 的保真度。這防止在重現(xiàn)中出現(xiàn)不期望的音色波動和聲音質(zhì)量的下降。調(diào)音板可以用作對 從琴弦傳遞到下琴馬的振動進(jìn)行矯正的調(diào)音過濾器，其中，可以抑制或消除不期望的振動 分量(例如特定音域(register)的振動)和噪聲。此外，調(diào)音板不必放置為與振動器直接 接觸，且由此可與振動器在實(shí)體上分離；這使得技術(shù)人員(或工程師)可以容易地拆卸壓電 元件和振動器。 此外，支撐部的定位突起使得技術(shù)人員可以容易地建立壓電元件相對于支撐部的 精確定位；這有助于設(shè)定操作，降低了工作量，并加快了組裝操作。


將參考附圖對本發(fā)明的這些或其他目的、方面和實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)地描述， 在附圖中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電弦樂器的拾取單元的構(gòu)造的橫截面視 圖；圖2是示出了拾取單元構(gòu)成部件的組裝的部分截面分解視圖；圖3是沿圖1的A-A線截取的放大截面視圖；圖4是沿圖1的B-B線截取的放大截面視圖；圖5A是示出了適用于電弦樂器的公知拾取單元的構(gòu)造橫截面視圖；圖5B是沿圖5A的C-C線截取的截面視圖。
具體實(shí)施例方式將通過實(shí)例并參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)地描述。如圖1到4所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的拾取單元10被安裝在諸如電吉他這樣 的電弦樂器或原聲吉他中。拾取單元10被安裝在下琴馬12中，該下琴馬12形成在構(gòu)成電 弦樂器本體的外表面11上(參見圖1)。拾取單元10包括振動器15、支撐部16、多個壓電 元件18和多個施壓構(gòu)件19，該振動器的上端支撐六根琴弦13，該支撐部固定到下琴馬12 的凹部12A內(nèi)以便于支撐振動器15，該壓電元件將經(jīng)由振動器15傳遞到該壓電元件的、琴 弦13的振動轉(zhuǎn)換為電信號，該施壓構(gòu)件插置在振動器15和支撐部16之間。振動器15包括鞍狀件21和布置在鞍狀件21的下表面上的印刷電路板22，其中， 該鞍狀件用樹脂制成且沿著琴弦13的排列方向伸長。印刷電路板22的上表面通過粘接完 全固定到鞍狀件21的下表面。印刷電路板22的上表面用作接地表面，而下表面用作引線 構(gòu)造表面。在支撐部16的左側(cè)位置附近，連接器24通過螺釘25可拆卸地附連到振動器15 的下表面，該螺釘25擰到鞍狀件21的下表面中。一對引線端子被一體地形成在連接器24 中，其中一個引線端子被連接到印刷電路板22的引線構(gòu)造表面并與引線26的引線端子釬
5焊到一起，而另一個引線端子連接到印刷電路板22的接地表面并與引線26的接地端子釬 焊到一起。也就是說，印刷電路板22通過連接器24連接到引線26。支撐部16包括金屬制成的框架28和固定到框架28的由樹脂(例如脲醛樹脂) 制成的基部29，該框架28支撐振動器15的下端。通過將框架28和基部29相結(jié)合而形成 支撐部16。如圖3和4所示，框架28包括基部部分31和垂直地互連到基部部分31的左右端 部的一對側(cè)部部分32，其中，框架28在側(cè)視圖中形成為U形，部分地保持振動器15的下端。 多個孔31A形成在框架28的基部部分31中，其中，每一個孔31A定位在相鄰琴弦13之間 的中點(diǎn)的正下方。接地螺釘(ground screw) 33被放入到框架28的右端，該框架28的右端 從基部29的右端水平地突出。接地螺釘33被擰入到鞍狀件21的下表面，以便于穿過框架 28和印刷電路板22以及插置在它們之間的間隔物34。間隔物34經(jīng)由通孔連接到印刷電 路板22的接地表面，從而框架28、間隔物34以及印刷電路板22的接地表面經(jīng)由接地螺釘 33彼此電導(dǎo)通。基部29定位為沿著在框架28的底部部分31的下表面并位于該下表面下方，并且 基部29包括安裝在凹部12A的底部部分上的底座部分(f00tp0rti0n)36和突出到底座部 分36上方的多個定位突起37?；?9的底座部分36的下表面具有可切削加工性，其中， 使用適當(dāng)?shù)墓ぞ邔υ撓卤砻孢M(jìn)行切削以便于改變從凹部12A的底部部分到鞍狀件21上端 的距離，由此調(diào)整琴弦13的高度。優(yōu)選的是在基部29的底座部分36中的最大切削厚度被 設(shè)定為1. 5mm。在這方面，凹部12A的底部部分和連接器24之間形成有縫隙，以便于防止連 接器24接觸凹部12A的底部部分，而無需考慮基部29的底座部分36的切削。定位突起37形成為沿著與壓電元件18相關(guān)聯(lián)的琴弦13的排列方向(即，左右方 向)毗鄰在一起，由此調(diào)節(jié)壓電元件18的側(cè)向移動。每一個定位突起37設(shè)置為在每一個 孔31A周圍位于在框架28的基部部分31的左右端部的上方。定位突起37通過使用樹脂 材料外部模制成型(outsert molding)而與框架28以及與底座部分36合為一體。六個壓電元件18被排列在六根琴弦13的正下方。壓電元件18以相同的極化方 向布置在框架28內(nèi)部，其中，每一個壓電元件18沿厚度方向被極化，從而電荷產(chǎn)生在其上 面和下面兩者上。壓電元件18的上面被結(jié)合到印刷電路板22的下表面。調(diào)音板(tuning) (或板狀構(gòu)件)39被附連到壓電元件18的下面；因此，與調(diào)音板39結(jié)合到一起的壓電元件 18插置在鞍狀件21和支撐部16之間。此處，具有導(dǎo)電性和粘結(jié)性的非硬化材料被用作粘 結(jié)劑并施加到壓電元件18的上面和下面。也就是說，壓電元件18通過足夠的粘合性而連 接到振動器15和調(diào)音板39。這保證了隨著時間的推移，即使在使用較大的力彈撥琴弦13 時，仍能在壓電元件18和印刷電路板22之間保持一定水平的接觸狀態(tài)。在這方面，上述結(jié) 合可以利用具有上述特性的雙面粘結(jié)帶。定位突起37在框架28的基部部分31上方突起 的高度小于結(jié)合到一起的壓電元件18和調(diào)音板39的總厚度，從而微小間隙形成在定位突 起37的上端和印刷電路板22的下表面之間。調(diào)音板39包括諸如黃銅這樣的金屬。調(diào)音板39共同地用作抑制或消除不期望的 諧音和噪音的調(diào)音過濾器，同時所述調(diào)音板通過適當(dāng)?shù)馗淖兤洳牧虾秃穸榷鴮τ谀芊€(wěn)定中 音和低音的效果和對于維持聲音的效果有貢獻(xiàn)。調(diào)音板39不必固定到框架28的基部部分 31上，而可以簡單地安裝到框架28的基部部分31上；因此，可以容易地將它們從支撐部16拆下并容易地執(zhí)行壓電元件18的維護(hù)。施壓構(gòu)件19包括從支撐部16的下表面放入到振動器15的下表面中的三個螺釘， 并且這三個螺釘沿琴弦13的排列方向(即左右方向)排列。施壓構(gòu)件19的螺釘穿過經(jīng)由 框架28的底部部分31的孔31A所形成的定位突起37，其中第一螺釘定位在最低音調(diào)的琴 弦13和其相鄰琴弦13之間的半途位置的正下方，第二螺釘定位在最高音調(diào)的琴弦13和其 相鄰琴弦13之間的半途位置的正下方，而第三螺釘定位在位于六根琴弦13中間的兩根琴 弦13之間的半途位置的正下方。旋擰施壓構(gòu)件19能使得框架28的基部部分31接近振動 器15的下表面，由此產(chǎn)生將壓電元件18壓向振動器15的向上壓力。壓電元件18被緊緊地 保持在印刷電路板22的下表面和框架28的基部部分31之間，且經(jīng)受獨(dú)立于由張緊力下拉 伸的琴弦13產(chǎn)生的向下壓力的向上/向下的擠壓力。換句話說，本實(shí)施例能夠在琴弦13被 拉伸之前對壓電元件18施加擠壓力?？梢酝ㄟ^改變施壓構(gòu)件19的旋擰扭矩來任意地調(diào)整 該壓力，其中扭矩驅(qū)動器或類似物可被用來對施壓構(gòu)件19施加預(yù)設(shè)扭矩(presettorque)， 由此使施加到壓電元件18的擠壓壓力均一。在電弦樂器(其琴弦13被彈撥)的表演中，琴弦13的振動經(jīng)由振動器15傳遞到 壓電元件18，從而壓電元件18將振動轉(zhuǎn)換為電信號。壓電元件18的電信號經(jīng)由印刷電路 板22和引線26輸出到外部設(shè)備(未示出)，從而重現(xiàn)相應(yīng)的聲音(或人造電子音)。本實(shí)施例被設(shè)計(jì)為使得壓電元件18被施壓構(gòu)件19壓到印刷電路板22上；因此可 以防止在壓電元件18和印刷電路板22之間的接觸狀態(tài)被意外地改變。由此，可以有效地 將琴弦13的振動傳遞到壓電元件18，由此實(shí)現(xiàn)高的音質(zhì)。此外，可以在壓電元件18和印刷 電路板22之間建立均一的接觸狀態(tài)，并使施加到壓電元件18的壓縮力均一。簡而言之，可 以抑制壓電元件18的電力產(chǎn)生出現(xiàn)不期望的波動并保持在各琴弦13之間的音量的良好平 衡。本實(shí)施例被設(shè)計(jì)為使得壓電元件18通過使用上述結(jié)合手段結(jié)合到印刷電路板22 和調(diào)音板39 ；因此，可以防止它們在初始彈撥期間瞬間地彼此部分地接觸而顯著地影響電 弦樂器的音色。由此，可以精確地將琴弦13的振動傳遞到壓電元件18，并且由此可以重現(xiàn) 電弦樂器的豐富和生動的聲音。此外，連接器24獨(dú)立于支撐部16形成并可以連接到印刷 電路板22 ；因此，可以防止連接器24和引線26干擾到通過切削對振動器15的底座部分36 的厚度進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明不必限制于上述實(shí)施例和實(shí)例，這些實(shí)施例和實(shí)例可以在由所附權(quán)利要求 所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)以多種方式進(jìn)行適當(dāng)修改，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地改變 電弦樂器的拾取單元的構(gòu)成部件的名稱、形狀、尺寸、布置方式和闡述。例如，可以改變施壓構(gòu)件19的數(shù)量和它們的位置，從而施壓構(gòu)件19定位在相鄰的 六根琴弦13所有中點(diǎn)的正下方、或它們定位在鞍狀件21的左端和右端、或一個施壓構(gòu)件19 被布置在鞍狀件21的左端和右端之間的中間位置處。此外，可以在結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)方面修改施壓構(gòu)件19，只要它們能夠?qū)弘娫?8壓到 振動器15上；例如，可以使用桿件和調(diào)節(jié)該桿件的可縮回運(yùn)動的鎖定機(jī)構(gòu)來代替施壓構(gòu)件 19的螺釘。本發(fā)明要求日本專利申請No. 2009-133812的優(yōu)先權(quán)(申請日2009年6月23 日)，其內(nèi)容在此通過參考并入。
權(quán)利要求
一種安裝在電弦樂器的下琴馬中的拾取單元，包括振動器，支撐多根琴弦；支撐部，安裝在下琴馬中，以便于支撐所述振動器；多個壓電元件，將經(jīng)由所述振動器傳遞到所述多個壓電元件的琴弦振動轉(zhuǎn)換為電信號；以及至少一個施壓構(gòu)件，插置在所述支撐部和所述振動器之間，以便于將所述壓電元件壓到振動器上。
2.如權(quán)利要求1所述的拾取單元，其中，所述施壓構(gòu)件被調(diào)節(jié)，以壓住所述壓電元件。
3.如權(quán)利要求1所述的拾取單元，其中，所述支撐部包括保持所述振動器的框架和固 定到該框架并安裝在所述下琴馬內(nèi)的基部，且其中，該基部的下表面具有可切削加工性。
4.如權(quán)利要求1所述的拾取單元，其中，所述多個壓電元件每一個都經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑 與多個調(diào)音板聯(lián)接并都插置在所述振動器和所述支撐部之間。
5.如權(quán)利要求1所述的拾取單元，其中，所述支撐部包括至少一個定位突起，該至少一 個定位突起調(diào)整所述壓電元件沿琴弦排列方向的定位。
6.如權(quán)利要求1所述的拾取單元，其中，所述振動器包括印刷電路板，該印刷電路板經(jīng) 由可拆卸地附接到所述振動器的連接器而連接到引線。
全文摘要
一種電弦樂器的拾取單元，包括支撐琴弦的振動器，安裝在下琴馬的凹部中以便于支撐振動器的支撐部，和多個壓電元件，其將經(jīng)由振動器傳遞到多個壓電元件的琴弦振動轉(zhuǎn)換為電信號。至少一個施壓構(gòu)件被插置在支撐部和振動器之間。施壓構(gòu)件包括從支撐部的下表面進(jìn)入振動器的下表面的螺釘，由此將壓電元件向上地壓到振動器上。這使得可以有效地將琴弦的振動傳遞到壓電元件，由此改善電弦樂器的音色和音質(zhì)。
文檔編號G10H3/18GK101908336SQ201010194890
公開日2010年12月8日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者高林洋次郎 申請人:雅馬哈株式會社