Brevet FR2474734A1 — publié le 19810731

I La présente invention se rapporte à un capteur pour un instrument électrique denaiqoedu type à corde et plus particulièrement, à un capteur pour un instrument électri- que de musique du type à cordes, permettant d'accentuer les caractéristiques à basse fréquence de cet instrument. La présente invention se rapporte généralement aux instruments électriques de musique du type à cordes. Elle s'applique particulièrement à ure guitare basse électrique ou instrument semblable de musique ayant un certain nombre de cordes étirées s'étendant à travers un corps et un col, entre la tête de l'instrument et un ensemble de liaison relié au corps, ou les cordes sont forcées à vibrer en les pincant ou en les soulevant. Afin de dériver un signal de sortie d'une telle guitare basse électrique ou autre instrument électrique de musique analogue, l'instrument est traditionnellement pourvu d'un capteur électromagnétique comprenant un certain nombre d'éléments magnétiques (pièces polaires) o est enroulée une bobine conductrice. Typiquement, un tel élément magnétique est disposé directement en dessous de chaque corde de l'instrument. Les cordes sont construites en une substance magnétisable comme de l'acier, et par conséquent, font partie du trajet conducteur des lignes magnétiques de flux des pièces polaires. En conséquence, quand l'une des cordes est forcée à vibrer, cela provoque une perturbation du champ magnétique de la pièce polaire associée. Cela a pour effet de produire une tension dans la bobine conductrice, laquelle peut être avantageusement amplifiée et transmise à un système d'un haut-parleur. Une telle construction d'un capteur électromagnétique pose un certain nombre de problèmes. Les guitares électriques et autres instruments électriques de musique analogues sont utilisés dans des zones ayant des champs magnétiques importants provenant d'appareils d'éclairage, moteurs, transformateurs, et analogues, et ces champs magnétiques sont détectés par le capteur comme source de bruit étranger. Aux Etat Unis d'Amérique, une telle source a typiquement une fréquence de 60Hz, fréquence de ligne habituelle. Ces champs magnétiques induisent une tension dans la bobine, qui est également amplifiée et transmise au système du haut-parleur, se manifestant par un bourdonnement gênant. Afin de surmonter ce problème, on sait prévoir un capteur pour un instrument électrique comportant deux ensembles capteurs identiques, chacun ayant un certain nombre de pièces polaires magnétiques et une bobine, les ensembles capteurs pouvant être placés en relation parallèle espacée et très proches Toutesles pièces polaires de l'un des ensembles capteurs ont leur pôle nord adjacent aux cordes et leur pôle sud relativement éloigné des cordes tandis que toutes les pièces polaires de l'autre ensemble capteur ont les pôles nord adjacents aux cordes et les pôles sud relativement éloignés des cordes. Les bobines des deux ensembles capteurs sont enroulées en directions opposées et les deux bobines sont reliées soit en série ou en parallèle. Comme la direction de l'écoulement de courant-dans chaque bobine est gourvernépar la polarité magnétique, la direction de l'écoulement de courant dans une bobine est opposée à celle dans l'autre, pour chaque cobes. Cependant, comme les directions des enroulements de bobines sont opposées, les signaux induits dans chaque bobine par suite des vibrations des cordes s'ajoutent et le signal de sortie est la somme des signaux induits dans chaque bobine. Par ailleurs, les signaux captés par les bobines des sources de courant de ligne,produisent des courants dans les bobines qui sont indépendants de la polarité magnétique, et en conséquence, ces sources produisent des tensions qui sont en phase. Cependant, comme les bobines sont enroulées daneta direction opposée, ces signaux en phase s'annulent et le signal de sortie est la différence entre les signaux de puissance de ligne induits dans chaque bobine. Cela signifie que tout bruit d'une source de puissance de ligne, se manifestant autrement comme un bourdonnement gênant, est efficacement réduit ou annulé. C'est pour cette raison qu'un tel agencement peut être appelé agencement supprimant le bourdonnement. Un autre problème reconnu dans l'industrie, pas nécessairement pour le capteur lui-même, provient du fait que l'oreille humaine n'est pas aussi sensible (efficace) auxbasses fréquences qu'elle el 'est aux fréquences moyennes ou hautes. On peut faire un commentaire semblable concer- nant les hauts-parleurs et autres systèmes de production de musique. Par ailleurs, la musique moderne, en particulier la musique "disco" et la musique ''rock", utilise largement les basses fréquences. Par conséquent, l'industrie musicale a tenté continuellement de survolter la sortie à basse fréquence des instruments à cordes, en particulier dans le cas des guitares basses. Dans le passé, cela était fait en faisant attention axhauts-parleurs "baffles", circuits de réglage du son pour capteursélectromagnétique et analogues. Cependant, jusqu'à maintenant, aucune de ces techniques n'a offert le niveau souhaité d'accentuation à basse fréquence. Selon la présente invention, on prévoit un capteur pour un instrument électrique de musique du type à cordes favorisant sensiblement les caractéristiques à basse fréquence de l'instrument pour compenser l'insensibilité de l'oreille humaine à ces fréquences. Cela est obtenu en plaçant deux ensembles capteurs en des emplacements optimaux sur le corps de l'instrument et en augmentant de façon importante la sortie à basse fréquence de celui des ensembles capteursqui est placé par rapport aux ccmbs afin d'être le plus sensible aux basses fréquences. La sortie prédominante à basse fréquence de cet ensemble capteur particulier est ajoutée à la sortie prédominante dans la gamme moyenne et de haute fréquence de l'autre ensemble capteur pour donner la gamme au plage souhaitée des fréquences. En bref, la présente invention se rapporte à un capteur pour un instrument électrique de musique du type 36 comportant un corps, un col ayant une tête, un ensemble de liaison relié au corps et un certain nombre de cordes s'étendant entre la tête et l'ensemble de liaison et qui comprend: un premier ensemble capteur placé à peu près à un ties du chemin entre l'extrémité du col reliéeau corps et l'ensemble de liaison et comprenant une première quantité de pièces polaires opérativement associées aux cordes de l'instrument, une première bobine enroulée autour de la première quantité de pièces polaires et un condensateur relié aux bornes de la première bobine pour former un shunt dans la première bobine pour toutesles fréquences autres que les basses fréquences utiles; et un second- ensemble capteur placé en relation parallèle et-espac& par rapport au premier, environ à mi- chemin entre le premier ensemble capteur et l'ensemble de liaison, et comprenant une seconde quantité de pièces polaires et une seconde bobine enroulée sur la seconde quantité de pièces polaires, les première et seconde bobines étant reliées en série entre la masse et la sortie du capteur. La présente invention a par conséquent pxrd ohetmu cpteur pour un instrument électrique de musique du type à cordes ayant une teneur à basse fréquence sensiblement accrue. Selon l'invention, on prévoit un capteur pour un instrument électrique de musique ayant deux ensembles capteurs placés de façon optimale par rapport à la tête et à la partie de liaison, avec un moyen pour shunter toutes les féquences autre que les basses fréquences utiles de l'ensemble capteur, placé pour avoir une sensibilité maximale aux basses fréquen- ces. On peut en dériverun avantage parce que la sortie aux basses fréquences de ce capteur est sensiblement accentuée. On peut en dériver un autre avantage parce que ce capteur peut être utilisé avec des hauts-parleurq baffles, circuits de réglage du son traditionnels et analogues, sans devoir survolter les basses *La présente invention présente un autre avantage dérivant du fait que ces objectifs sont atteints d'une façon simple et efficace. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparai- tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan de dessus d'une guitare basse électrique o est incorporée la présente invention; - la figure 2 est une représentation schématique des ensembles capteurs du capteur de la guitare basse de la figure 1, et montrant un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 est une vue semblable à la figure 2 montrant un second mode de réalisation de la présente invention. En se référant maintenant aux dessins et plus parti- culièrement à la figure 1, la présente invention est illustrée comme étant incorporée dans une guitare basse électrique, généralement désignée en 10, comportant un corps 11, un col sculpté 12 et une tête 13 reliée à une extrémité du col 12, l'autre extrémité du col 12 étant reliéeau corps 11. Entre la tête 13 de la guitare basse et un ensemble de liaison 14 relié au corps 11 sont tenduesun certain nombre de cordes 15-18 qui se trouvent dans un seul plan parallèle à la face du corps 11. Les cordes 15-18 sont construites en une substance magnétisable, comme de l'acier, et elles sontgmduéesendianRre d'une façon traditionnelle. Afin de dériver une sortie de la guitare 10, elle est pourvue d'un capteur électromagné- tique généralement désigné en 20, qui forme l'objet de la présente invention. Les vibrations des cordes 15-18 quand on les pince ou qu'on les tire, produisent un signal électrique dans le capteur 20, lequel peut être avantageusement trarsis à un système d'un haut-parleur. Le capteur 20 a une configuration générale connue dans l'art antérieur. Plus particulièrement, afin d'obtenir une suppression du bourdonnement, le capteur 20 comporte au moins des premier et second ensembles capteurs 30 et 40> l'ensemble capteur 30 comprenant un certain nombre d'élé- ments magnétiques identiques (pièces polaires)31-34 pourvant être magnétisés de toute façon connue de ceux qui sont compétents en la matière, et l'ensemble capteur 40 comporte une même quantité déléments magnétiques identiques (pièces 2474734t polaires) 41-44. Le nombre de pièces polaires 31-34 et le nombre de pièces polaires 41-44 sont de préférence identiques et de préférence identiques au nombre de cordes -18. Dans tous les cas, les pièces polaires 31-34 et 41-44 sont montées dans le corps 11 d'une façon traditionnelle et maintenues en position par des capuchons respectifs 35et45 respectivement. En se référant également à la figure 2, on notera que dans ce mode de réalisation, toute les pièces polaires 31-34 de l'ensemble 30 ont les pôles nord adjacents aix cordes 15 - 18 et les pôles sud relatlement éloignés des cordes 15-18, tandis que toutes les pièces polaires 41-44 de l'ensemble capteur 40 ont les pôles sud adjacents aux cordes 15 --18 et les pôles nord relativement éloignés des cordes 15-18. Cet agencement peut être inversé. Une bobine 36, formée d'un grand nombre de spires d'un fil conducteur fin est enrouléeautour des pièces pcâaires 31-34 de l'ensemble capteur 30 tandis qu'une bobine 46 formée d'un grand nombre de spires d'un fil conducteur fin est enroulé autour des pièces polaires 41-44 de l'ensemble capteur 40. Le fil dans les bobines 36 et 46 est isolé, par exemple au moyen d'un vernis ou d'une laque, et tout l'ensemble comprenant les pièces polaires, les plaques de support et les bobines est de préférence plongé dans un vernis ou une laque approprié Comme on le sait, le mouvement des cordes 15-18,par exemple lorsque l'on joue ou que l'on gratte de la guitare , a pour résultat des tensions induites dans les bobines 36 et 46. Ces tensions sont transférées au circuit d'entrée d'un amplificateur et d'un système haut-parleur. Afin d'obtenir un agencement suppesseur du bourdonne- ment, les bobines 36 et 46 sont enroulées en direcflons opposées. Selon la présente invention, les bobines 36 et 46 sont reliées en série entre la masse 21 et un conducteur de sortie 22. Comme la direction de l'écoulement de courant dans chaque bobine est gourvernéepar la polarité magnétique, la direction de l'écoulement de courant dans chaque bobine est opposée à celle de l'autre pour chaque corde. Cependant, comme les directions des enroulements des deux bobines sont opposées, les tensions induites dans les bobines par suite de la vibration des cordes s'ajoutent et le signal à la sortie du conducteur 22 est la somme des tensions induites dans chaque bobine. Par ailleurs, les signaux captés par les bobines 36 et 46 de la ligne d'alimentation en courant produisent des courants dans les bobines 36 et 46 qui sont indépendants de la polarité magnétique et, en conséquence, de tels signaux étrangers produisent des tensions qui sont en phase. Cependant, comme les bobines 36 et 46 sont enroulées en directionsopposées, ces signaux en phase s'annulent et le signal à la sortie au conducteur 22 est la différence entre les tensions des signaux étrangers induites dans chacune des bobines 36 et 46. Cela signifie que tout bruit provenant de la source d'alimentation en courant, typiquement entre zéro et150 Hz, qui se manifeste autre- ment sous forme d'un bourdonnement gênant, est efficacement réduit ou annulé. Ctst pour cette raison que cet agencement peut être appelé agencement suppresseur du bourdonnement. En se référant à nouveau à la figure 1, on reconnai- tra immédiatement que le seul emplacewt pratique pour localiser le capteur 20 se trouve entre l'extrémité 23 du col 12 et l'ensemble de liaison 14. En théorie, il est souhaitable de placer le capteur 20 à mi- chemin entre les extrémités de chaque corde 15-18 car cela coïncide avec le point de translation maximum de la corde à sa fréquence fondamentale de vibration. Tandis que le capteur 20 s'écarte de la position centrale, il devient moins sensible aux fréquences fondamentales et plus sensible aux harmoniques. Cela pose un problème par le fait que l'emplacement d'au moins un point extrême n'arrête pas de changer tandis que le musicien déplace les cordes 15-18 en contact avec le côl- 120 En conséquence, il faut effectuer certains compromis pour choisir l'emplacement du capteur 20. Si le capteur 20 est proche de l'ensemble de liaison il est toujours considérablement espacé des milieuxdes cordes et a peu de sensibilité aux fréquences fondamentales. Par ailleurs, si le capteur 20 est placé très près de l'extré- mité 23 du col 12 afin d'être proche des milieuides cordes quand ces cordes ne sont pas amenées en contact avec le col 12, le capteur 20 a peu de sensibilité aux fréquences fondamentales quand le musicien engage les cordes 15-18 à proximité de l'extrémité 23 du col 12. Par ailleurs, pour des raisonsdécrites précédemment, il est souhaitable que la sensibilité maximum existe aux sons fondamentaux -pour augmenter la sensibilité aux basses du capteur 20. En se référant aux figures 1 et 2, les objectifs de la présente inventon sont atteintsen placant les ensemble capteurs 30 et 40 parallèlement etespacés. sur le corps 11. Comme on peut le voir sur la figure--1, l'en- semble capteur 30 est placé à peu près à un tiersdu chemin entre l'extrémité 23 du col 12 et l'ensemble de lisison 14. Cela met l'ensemble capteur 30 en un emplacement ou il est proche des milieuxdes cordes 15-18 quand le musicien joue de l'instrument 10 car statistiquement, la plus grande partie du jeu est egectuéeentre l'écou 19 et la douzième touche. L'ensemble capteur 40, par ailleurs, est placé à un tiex dlchemin entre l'ensemble de liaison 14 et 1' extrémité 23 du col 12 (à mi- chemin entre l'ensemble de liaison 14 et l'eemble 30) ou il a la plus grande sensibilité aux harmoniques. L'ensemble capteur 40 est par conséquent principalement responsable de la reproduction de la gamme des moyennes et hautes fréquences. De plus, selon les enseignements de la présente invention, un condensateur 38 est relié en parallèle avec la bobine 36, comme on peut le voir sur la figure 2. Le condensateur 38 a une valeur telle qu'il shunteefficace- ment à la masse 21 toutes les fréquences autres que les basses fréquences utiles que l'on souhaite accentuer selon l'invention. Dans le cas d'une guitare basse,o l'ouverture E a une fréquence de 41,2 H.z, la valeur du conden- sateur 38 est choisie de façon que son effet commence à devenir impotant à la coupure des fréquences mais il faut Sue le condensateur 38 fonctionne comme un circuit ouvert aux fréquences entre 40 et 60 Hz et fonctionne comme un court-circuit virtuel aux fréquences supérieures à 150 Hz. Le point de croisement sera à proximité de 1OHz. Dans le cas d'une guitare traditionnelle, ou E ouvert a une fréquence de 82,41 Hz, la valeur du condensateur 38 sera choisie pour avoir un effet sensible aux fréquences comprises entre 150 et 200 Hz. En d'autres termes, selon la présente invention, on place l'ensemble capteur 30 en un emplacement o il a une sensibilité maximum aux fréquences fondamentalesdes cordes 15-1 et on utilise un condensateur 38 en parallèle avec la bobine 36 pour shunter les fréquences autres que les basses fréquences utiles. Alors, le signal à la sortie de l'ensemble capteur 30 est combiné au signal à la sortie de l'ensemble capteur 40, ce dernier étant principalement sensible dans la gamme moyenne et haute. Les signaux de sortie de ces deux bobines sont combinés en les reliant en série entre le conducteur de sortie 22 et la masse 21. Quand ce signal de sortie est appliqué à un système traditionnel d'amplification et haut-parleur, lecapteur 20 donne, à la guitare basse 10, une sortie à basse fréquence sensiblement accentuée. Selon le mode de réalisation de l'invention qui est représenté sur les figures 1 et 2, l'ensemble capteur 30 se compose d'un seul groupecb pièces polaires 31-34 et d'une seule bobine 36, comme cela est le cas pour l'ensemble capteur 40. Cependant, d'autresconfigurationsseront évidentes à ceux qui sont compétents en la matière. Par exemple, et en se référant à la figure 3,un capteur 50 pour une guitare basse 10 peut comporter un ensemble capteur 60 qui est un capteur double et un ensemble capteur 80 qui est également un capteur double. En d'autres termes l'ersemble capteur 60 peut comprendre deux groupes de pièces polaires 61- 64 et 65-68, chque groupe ayant sa propre bobine 69et7O respective- ment, les pièces polaires 65-68 ayant une orientation magnétique opposée à celle des pièces polaires 61 - 64 et les bobines 69 et 70 éant enroulées dans des directions opposées. En reliant les bobines 69 et 70 en parallèle comme on l'a décrit précédemment, on obtient un agencement suppresseur du bourdonnement. Dans chaque cas, un conden- sateur 71 sera relié en parallèle avec les bobines 69 et 70 pour les raisons décrites précédemment pour le capteur 20. D'une façon analogue, l'ensemble capteur 80 comportera deux groupes de pièces polaires 81-84 et 85-88, chaque groupe ayant sà propre bobine 89 et 90, respectivement, les pièces polaires 81-84 et 85-88 ayant des orientations magnétiques opposées et les bobines 89 et 90 étant enroulées en directions opposées. Les bobines 89 et 90 sont reliées en série ou en parallèle, et la combinaison est reliée en série avec les bobines 69-70. Dans le cas du capteur 50, un moyen de commutation peut être prévu pour mettre en court- circuit soit la bobine 69 ou la bobine 70 et un moyen de commutation peut également être prévu pour simultanément mettre en court-circuit la bobine 89 ou 90. Les raisons pour lesquelles il est souhaitable de pouvoir retirer du circuit l'une des deux bobines dans un ensemble capteur double, sont connues de ceux qui sont compétents en la matière. Ceux qui sont compétents en la matière noteront également que le capteur5O est un agencement de suppression du bourdonnement plus efficace que le capteur 30. On peut par conséquent voir que selon la présente invention, on prévoit un capteur pour un instrument électri- que de musique du type à cordes, accentuant sensiblement les caractéristiques à basses fréquences de l'instrument pour compenser l'insensibilité de l'oreille humaine à ces fréquences. Cela est obtenu en playant deux ensemble capteurs dans des emplacements optimaux sur le corps de l'instrument et en augmentant de façon importante la sortie à basse fréquence de celui des ensemblescapteurs qui est placé, par rapport au cordes, afin d'être le plus sensible aux basses fréquences. La sortie principalement à basse fréquence de cet ensemble capteur particulier, est ajoutée à la sortie principalement à haute fréquence de l'autre ensemble capteur pour produire la gamme souhaitée des fréquences. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisatdon décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle com- prend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles- ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la proteêton comme revendiquée. 2474734. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Capteur pour un instrument électrique de musique du type comportant un corps, un col ayant une tête., un ensemble de liaison relié audit corps et un certain nombre de cordes placées entre ladite tête et ledit ensemble de liaison, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier ensemble capteur (30) placé entre ledit col et ledit ensemble de liaison, ledit premier capteur comprenant:-- une première quantité (31-34) de pièces polaires opérative- ment associées aux cordes dudit instrument1une première bobine (36) enroulée autour de ladite première quantité de pièces polaires; et un moyen (38) relié en parallèle à ladite première bobine pour produire un shunt à travers ladite première bobine pour des fréquences autres que les basses fréquences utiles; et un second ensemble capteur (40) placé en parallèle et espacé dudit premier ensemble capteur, ledit second ensemble comprenant: une seconde quantité de pièces polaires (41-44) opérativemerit associées au cordes dudît instrument, et une seconde bobine (46) enroulée autour de ladite seconde quantité de pièces polaires lesdites première et seconde bobines étant reliées en série. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que toutes les pièces polaires de l'un des ensembles capteursprécités oncles poles nord adjacents aux cordes' précitées et les poles sud sensiblement éloignés desdites cordes et en ce que toutes les pièces polaires de l'autre ensemble capteur ont les poles sud adjacent auxdites cordes et les poles nord relativement éloignés desdites cordes, et en ce que les première et seconde bobines précitées sont enroulées autour de leuis pièces polaires respectives en directions opposées afin que les tensions qui sont induites par les vibrations desidtes cordes s'ajoutent et que les tensions induites par les sources de bruit se soustraient. 3. Capteur selon la revendica-on 1, caractérisé en ce que le moyen précité formant un shunt comprend un condensateur, dont les cotés opposés sont reliés aux extrémités opposées de la premièrebhbine précitée. 4. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier ensemble capteur précité est placé à peu près à un tiers de la distance entre l'extrémité du col 12 précité reliée au corps 11 précité et l'ensemble de liaison (14) précité. 5. Capteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second ensemble capteur précité est placé à peu près à mi-chemin entre le premier ensemble capteur précité et l'ensemble de liaison précité. 6. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen précité formant un shunt forme un shunt pour des fréquences au dessus d'environ 150 Hz. 7. Capteur pour un instrument électrique de musique caractérisé en ce qu'il comprend: deux bobines (36,46), reliés en série; et un condensateur (38) relié en parallèle avec l'une desdite bobines pour former un shunt à travers ladite bobine pour des fréquences autres que les basses fréquences utiles. 8. Capteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les bobines précitées sont reliées en série entre la masse (21) et une borne de sortie (22) avec un point commun de connexion entre elles et en ce que le condensa- teur précitéest relié entre ledit point commun de connexion et la masse. 9. Capteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les bobines précitées sont reliées en série entre la masse et une borne de sortie, avec un point commun de connexion entre elleset en ce que le condensateur précité est relié entre ledit point commun de connexion et ladite borne de sortie. 10. Capteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le condensateur produit un shunt pour des fréquences supérieures à environ 150 Hz.