Fonocaptor inclinado para guitarra digital.

Un instrumento musical (100) de cuerda con varias cuerdas magnéticamente permeables (102) y un conjunto fonocaptor polifónico (50),

teniendo dicho conjunto fonocaptor polifónico (50) un conjunto transductor (10) de reluctancia inclinado para cada una de las cuerdas (102), en el que cada conjunto transductor (10) comprende:

una primera pieza polar (20) con forma de cuchilla dispuesta dentro de una primera bobina (26) de hilo y que incluye un primer extremo polar (30) que se extiende desde dicha primera bobina (26), teniendo la primera pieza polar (20) una primera polaridad magnética, teniendo el primer extremo polar (30) dos lados alargados opuestos; y

una segunda pieza polar (22) con forma de cuchilla dispuesta separada de la primera pieza polar (22), estando dispuesta la segunda pieza polar (22), además, dentro de una segunda bobina (28) de hilo e incluyendo un segundo extremo polar (32) que se extiende desde dicha segunda bobina (28), teniendo la segunda pieza polar (22) una segunda polaridad magnética, teniendo el segundo extremo polar (32) dos lados alargados opuestos, siendo los lados alargados opuestos de los extremos polares primero y segundo aproximadamente coplanarios y paralelos, estando montado el conjunto transductor (10) entre una cuerda magnéticamente permeable seleccionada (104) de un instrumento (100) de cuerda y la superficie (110) del instrumento (100) sobre la que se extiende la cuerda seleccionada (104),

caracterizado porque

cada conjunto transductor (10) está dispuesto de modo que una prolongación de la correspondiente cuerda (104) generalmente normal a la superficie (110) del instrumento (100) cruza al menos uno de los lados alargados de los extremos polares (30, 32) primero o segundo con un ángulo de orientación seleccionado entre 28 grados y 58 grados.

Fonocaptor inclinado para guitarra digital.

Campo técnico

La presente invención versa en general sobre instrumentos musicales de cuerda, fonocaptores de reluctancia para instrumentos musicales de cuerda y equipos instrumentales. Más en particular, la presente invención versa sobre guitarras, fonocaptores de guitarra y equipos de guitarra. Aún más en particular, la presente invención versa sobre guitarras digitales, fonocaptores multiseñal para guitarra y dispositivos de interconexión para guitarras digitales.

Técnica antecedente

Los instrumentos de cuerda, como las guitarras, son bien conocidos en la técnica e incluyen una amplia variedad de tipos y diseños diferentes. Por ejemplo, la técnica anterior incluye diversos tipos de guitarras acústicas y eléctricas. Normalmente, estas guitarras están adaptadas para recibir señales de audio analógico, tales como señales de micrófonos analógicos, y producir señales de audio analógico, tales como señales analógicas de cuerdas (señales de audio analógico generadas por fonocaptores de guitarra cuando se rasguean las cuerdas de la guitarra).

La técnica anterior, tal como el documento JP 1115472, incluye guitarras monofónicas, es decir, guitarras que producen una única señal de cuerda cuando se rasguean una o más de las cuerdas de guitarra montadas en la guitarra. La técnica anterior también incluye guitarras que producen una única señal de cuerda para cada cuerda montada en una guitarra. Este tipo de guitarra se denomina generalmente guitarra polifónica.

La guitarra tradicional tiene varias cuerdas de guitarra que están fijadas por cada extremo y mantenidas bajo tensión para vibrar a la frecuencia apropiada. Las cuerdas de guitarra están soportadas en un puente sobre un transductor o fonocaptor. En un fonocaptor polifónico, cada sensor está dedicado a una cuerda diferente de la guitarra. Los dos tipos comunes usados para este fin son los fonocaptores piezoeléctricos y los magnéticos. En las guitarras eléctricas con fonocaptores polifónicos magnéticos, las cuerdas de la guitarra normalmente no tocan los fonocaptores. Normalmente, cada transductor incluye un imán permanente, que crea un campo magnético, y una bobina eléctrica, que se sitúa dentro del campo magnético. Para cada transductor, las correspondientes cuerdas están construidas de material magnéticamente permeable y el transductor está montado en la guitarra de modo que al menos una cuerda seleccionada atraviese el campo magnético de cada transductor. Cuando es tañida, la cuerda vibra, haciendo que el material magnéticamente permeable se mueva por el campo magnético, produciendo un flujo magnético oscilante en los devanados de las correspondientes bobinas. Así, por medio de la inducción magnética, la vibración de las cuerdas de la guitarra que se mueven dentro de las líneas de flujo magnético que emanan del fonocaptor hace que se genere una señal eléctrica dentro de la bobina del fonocaptor.

Los transductores de tipo de reluctancia variable se usan a menudo para medir o detectar la velocidad de un blanco ferromagnético móvil. Cuando el blanco tiene solo un grado de libertad, tal como un movimiento en una dirección hacia arriba o hacia abajo, la dirección de la velocidad del blanco puede determinarse a partir de la polaridad de la tensión inducida en la bobina sensora del transductor y la magnitud de la velocidad es proporcional a la tensión detectada. Sin embargo, si el blanco, tal como una longitud seleccionada de una cuerda de guitarra en vibración, tiene dos grados de libertad, entonces el blanco puede moverse ya sea en una dirección hacia arriba o hacia abajo, o en una dirección de izquierda a derecha o en cualquier combinación vectorial de las mismas. Se describe tal movimiento de la cuerda en cualquier punto concreto de su longitud como un vector variable en el plano X-Y normal a la cuerda en ese punto. Este vector variable es separable en un vector componente x y un vector componente y, siendo los ejes x e y direcciones axiales cartesianas arbitrarias. Usando un único transductor convencional de reluctancia con un campo magnético simétrico, no puede determinarse la dirección del movimiento a partir de la polaridad de la tensión inducida, ni la magnitud de la tensión inducida representa con precisión la magnitud de la velocidad del blanco.

Cuando se puntea y se suelta una cuerda de guitarra, un punto dado de la cuerda vibra en múltiples direcciones en el plano transversal. El plano transversal, o plano X-Y, es el plano perpendicular al eje de la cuerda. El recorrido de la vibración de la cuerda puede ser, por ejemplo, una elipse en precesión en el plano X-Y. Los fonocaptores polifónicos magnéticos convencionales de guitarra responden fundamentalmente a las vibraciones de las cuerdas que se producen a lo largo de un eje primario, tal como el eje vertical acercándose al fonocaptor y alejándose del mismo. También responden, pero con menor sensibilidad, a las vibraciones de las cuerdas que se producen a lo largo de un eje secundario normal al eje primario, tal como el eje horizontal en el plano definido por las cuerdas. Como consecuencia de esta insensibilidad de ejes transversales, las vibraciones de las cuerdas en diferentes direcciones inducen tensiones de escala diferente en la bobina sensora que están inseparablemente mezcladas en la señal de salida. Este inconveniente de los fonocaptores magnéticos convencionales de un único transductor limita los parámetros medibles del rendimiento de los fonocaptores, que incluyen: la respuesta de frecuencia y la respuesta dinámica (es decir, la respuesta de la relación señal-ruido). Como ejemplo demostrativo, las vibraciones de cuerdas con gran amplitud en una dirección casi horizontal pueden ser indistinguibles de las que tienen una amplitud pequeña en una dirección casi vertical. El fonocaptor puede responder con sensibilidades diferentes a las vibraciones de cuerdas de amplitudes iguales en direcciones diferentes.

La insuficiencia de los fonocaptores convencionales de guitarra en la detección representativa de la vibración transversal de las cuerdas en dos grados de libertad ha sido reconocida por otros inventores en la técnica anterior. Se muestra un ejemplo de fonocaptor multipolar para una sola cuerda en la patente estadounidense n° 4.348.93, expedida a Chobanian y otros, el 14 de septiembre de 1982, titulada Transducer For Sensing String Vibrational Movement In Two Mutually Perpendicular Planes. Esa patente enseña piezas polares dedicadas y bobinas separadas que son sensibles a la vibración en dos planos separados y perpendiculares entre sí. Se reivindica que cuando la cuerda vibra en el plano sensible de uno de los sensores, se producen cambios significativamente mayores en el flujo magnético en una pieza polar que en la otra pieza polar.

Con la patente estadounidense n° 4.534.258, titulada Transducer Assembly Responsive To String Movement In Intersectlng Planes, Norman J. Anderson describe un fonocaptor magnético diseñado para determinar todo el movimiento transversal de la cuerda. Además, en este diseño, cada bobina es máximamente sensible a la vibración de la cuerda en un primer plano y mínimamente sensible a la vibración de la cuerda en un segundo plano que cruza el primer plano. Anderson explica que estos planos principales son preferentemente perpendiculares y con ángulos de -45 grados y +45 grados con respecto a la superficie superior de cuerpo de la guitarra. Las señales inducidas por las vibraciones de todas las cuerdas en un conjunto de bobinas se combinan en un canal de audio, y las señales inducidas por la vibración de todas las cuerdas en el otro conjunto de bobinas se combinan en el segundo canal de audio.

El documento US 24/168566 A1 da a conocer un fonocaptor multiseñal para guitarra. El fonocaptor incluye un conjunto de bobinas para cada cuerda que es capaz de generar dos señales que pueden combinarse entre sí de forma predeterminada para generar una señal en el plano x y otra en el plano y.

El documento US 4.499.89 da a conocer un transductor adaptado a instrumentos musicales sin trastes, instrumentos con trastes no conductores o un recubrimiento no conductor de cuerdas, con dos o más cuerdas susceptibles de vibrar de material magnéticamente permeable. Las cuerdas atraviesan un campo magnético. El movimiento de las cuerdas genera corriente en las cuerdas. El campo magnético es proporcionado por imanes conformados para concentrar el campo en las porciones de las cuerdas generadoras de señales.

En la patente estadounidense n° 5.26.449, titulada Omniplanar Pickup for Musical Instruments, Richard E. D. McCIish describe una disposición similar de sensores magnéticos para lograr una sensibilidad omniplanaria a la vibración de las... [Seguir leyendo]

1. Un instrumento musical (1) de cuerda con varias cuerdas magnéticamente permeables (12) y un conjunto fonocaptor polifónico (5), teniendo dicho conjunto fonocaptor polifónico (5) un conjunto transductor (1) de reluctancia inclinado para cada una de las cuerdas (12), en el que cada conjunto transductor (1) comprende:

una primera pieza polar (2) con forma de cuchilla dispuesta dentro de una primera bobina (26) de hilo y que incluye un primer extremo polar (3) que se extiende desde dicha primera bobina (26), teniendo la primera pieza polar (2) una primera polaridad magnética, teniendo el primer extremo polar (3) dos lados alargados opuestos; y

una segunda pieza polar (22) con forma de cuchilla dispuesta separada de la primera pieza polar (22), estando dispuesta la segunda pieza polar (22), además, dentro de una segunda bobina (28) de hilo e Incluyendo un segundo extremo polar (32) que se extiende desde dicha segunda bobina (28), teniendo la segunda pieza polar (22) una segunda polaridad magnética, teniendo el segundo extremo polar (32) dos lados alargados opuestos, siendo los lados alargados opuestos de los extremos polares primero y segundo aproximadamente coplanarlos y paralelos,

estando montado el conjunto transductor (1) entre una cuerda magnéticamente permeable seleccionada (14) de un Instrumento (1) de cuerda y la superficie (11) del Instrumento (1) sobre la que se extiende la cuerda seleccionada (14),

caracterizado porque

cada conjunto transductor (1) está dispuesto de modo que una prolongación de la correspondiente cuerda (14) generalmente normal a la superficie (11) del instrumento (1) cruza al menos uno de los lados alargados de los extremos polares (3, 32) primero o segundo con un ángulo de orientación seleccionado entre 28 grados y 58 grados.

2. El instrumento musical de cuerda de la reivindicación 1 en el que la segunda polaridad magnética es contraria a la primera polaridad magnética, y en el que el ángulo de orientación seleccionado está entre 38 grados y 48 grados.

3. El instrumento musical de cuerda de la reivindicación 2 en el que el ángulo de orientación seleccionado es de 43 grados.

4. El Instrumento musical de cuerda según una de las reivindicaciones 1 - 3 en el que las varias cuerdas magnéticamente permeables (14, 16) se extienden separadas entre sí de forma generalmente paralela un tramo sobre una superficie (11) del Instrumento (1), definiendo generalmente un plano (18) de cuerdas, y en el que cada conjunto transductor (1) está montado adyacente a una cuerda seleccionada (14) separado de la misma, definiendo la cuerda seleccionada (14) un plano vertical de referencia generalmente normal al plano (18) de cuerdas, comprendiendo el conjunto transductor (1):

un conjunto (35) de imanes que definen un campo magnético (4) y que incluyen el primer extremo polar (3) con una primera polaridad magnética y el segundo extremo polar (32) con una segunda polaridad opuesta, teniendo los extremos polares (3, 32) primero y segundo, respectivamente, superficies (36, 38) primera y segunda de los extremos polares alargados, definiendo generalmente las porciones alargadas de los mismos ejes (16, 18) primero y segundo de los extremos polares, respectivamente, estando dispuesto el primer extremo polar (3) separado del segundo extremo polar (32) de modo que:

(a) las superficies (36, 38) primera y segunda de los extremos polares alargados de los extremos polares (3, 32) forman una superficie superior (12) del transductor;

(b) el primer eje (16) del extremo polar es generalmente paralelo al segundo eje (18) del extremo polar; y

(c) se define un plano vertical (14) del transductor entre los extremos polares (3, 32) primero y segundo, siendo el plano vertical (14) del transductor generalmente normal a la superficie superior (12) del transductor y generalmente paralelo a los ejes (16, 18) primero y segundo de los extremos polares; y

un conjunto (24) de bobinas eléctricas que comprende las bobinas (26, 28) primera y segunda dispuestas adyacentes al conjunto (35) de imanes y situadas para detectar cambios en el campo magnético (4) inducido por el movimiento de la cuerda seleccionada (14),

en el que, con el conjunto transductor (1) montado debajo de la cuerda seleccionada (14), el plano vertical (14) del transductor cruza el plano vertical (18) de referencia con un ángulo de orientación seleccionado.

5. El instrumento musical de cuerda de la reivindicación 4 en el que se selecciona el ángulo (7) de orientación para optimizar al menos un parámetro medible del rendimiento del conjunto transductor (1) durante el tañido del instrumento (1) de cuerda.

6. El instrumento musical de cuerda de la reivindicación 5 en el que el parámetro optimizado medióle del rendimiento se selecciona del grupo de parámetros medióles del rendimiento que incluyen: la separación entre canales, la respuesta de frecuencia, la respuesta dinámica y cualquier comóinación de las mismas.

7. El instrumento musical de cuerda de la reivindicación 4 en el que las óoóinas (26, 28) primera y segunda están 5 devanadas en sentido opuesto, convirtiendo cada una de las óoóinas (26, 28) primera y segunda los camóios

detectados en el campo magnético (4) en correspondientes señales eléctricas primera y segunda, en el que el conjunto (35) de imanes comprende las piezas polares (2, 22) primera y segunda, comprendiendo la primera pieza polar (2) el primer extremo polar (3) y extendiéndose por la primera óoóina (26), comprendiendo la segunda pieza polar (22) el segundo extremo polar (32) y extendiéndose por la segunda óoóina (28).

8. El Instrumento musical de cuerda de la reivindicación 7 en el que las piezas polares (26, 28) primera y segunda

comprenden dos óarras metálicas magnéticamente permeaóles sustancialmente similares en su composición y sus dimensiones, teniendo cada pieza polar (2, 22) una superficie rectangular (36, 38) del extremo polar, estando las piezas polares (2, 22) primera y segunda alineadas de modo que la superficie superior (12) del transductor sea generalmente rectangular,

en el que cada una de las óoóinas (26, 28) primera y segunda está alargada para adaptarse a la forma de la sección transversal alargada de su respectiva pieza polar (2, 22),

en el que el plano vertical (14) de referencia es generalmente normal a la superficie superior (12) del transductor y la 2 corta aproximadamente en dos partes iguales, y

en el que el ángulo (7) de orientación seleccionado está entre 28 grados y 58 grados.

9. El Instrumento musical de cuerda de la reivindicación 8 en el que el ángulo (7) de orientación seleccionado está entre 38 grados y 48 grados.

1. El Instrumento musical de cuerda de la reivindicación 9 en el que el ángulo de orientación seleccionado es de 43

grados.

11. El Instrumento musical de cuerda de la reivindicación 8 en el que se selecciona el ángulo (7) de orientación para optimizar al menos un parámetro medióle del rendimiento del conjunto transductor (1) durante el tañido del instrumento (1) de cuerda.

12. El instrumento musical de cuerda de la reivindicación 11 en el que el parámetro optimizado medióle del

rendimiento se selecciona del grupo de parámetros medióles del rendimiento que incluyen: la separación entre canales, la respuesta de frecuencia, la respuesta dinámica y cualquier comóinación de las mismas.

13. El instrumento musical de cuerda de la reivindicación 8 en el que las óoóinas (26, 28) primera y segunda están conectadas en serie para comólnar aditivamente las señales eléctricas primera y segunda.

14. El instrumento musical de cuerda de la reivindicación 4 en el que el primer extremo polar (3) es

magnéticamente operadle con el segundo extremo polar (32) para definir una porción primaria del campo magnético (4), siendo la porción primarla (42) del campo magnético (4) generalmente simétrica con respecto al plano vertical (14) del transductor, siendo la porción primaria (42) del campo magnético (4), además, generalmente alargada en un eje (15) de campo primario que es generalmente paralelo a los ejes (16, 18) primero y segundo de los extremos 4 polares.

15. El instrumento musical de cuerda de la reivindicación 14 en el que el ángulo (7) de orientación seleccionado se selecciona de modo que se maxlmlce el flujo magnético total creado por una vibración de una longitud detectada de la cuerda seleccionada (14) dentro de la porción primaria (42) del campo magnético (4).

16. El instrumento musical de cuerda de la reivindicación 14 en el que el campo magnético (4) comprende, además, 45 una porción secundaria (44) del campo magnético (4), extendiéndose la porción secundaria (44) del campo

magnético en un eje (19) de campo secundario que es generalmente normal al plano vertical (14) del transductor,

en el que las varias cuerdas magnéticamente permeables (14, 16) incluyen una segunda cuerda (16) dispuesta adyacente a la cuerda seleccionada (14) con una separación (118) entre las mismas,

en el que el ángulo (7) de orientación se selecciona de modo que se minimice el flujo magnético total creado por una vibración de una longitud detectada de la cuerda adyacente dentro del campo magnético (4).

17. El instrumento musical de cuerda de la reivindicación 14 en el que el movimiento vibratorio de la cuerda seleccionada (14) dentro de la porción primaria (42) del campo magnético (4) es divisible en un vector de

movimiento y, que tiene una dirección definida por el plano vertical (14) de referencia, y un vector de movimiento x, que tiene una dirección definida por un plano normal al plano vertical (14) de referencia, en el que el flujo magnético

creado por una vibración de una longitud detectada de la cuerda seleccionada (114) dentro de la porción primaria (42) del campo magnético (4) es divisible en un vector de flujo y, que tiene una dirección definida por el plano vertical de referencia, y un vector de flujo x, que tiene una dirección definida por un plano normal al plano vertical (14) de referencia, y 5

en el que se selecciona el ángulo (7) de orientación de modo que la proporción del vector de movimiento y con respecto al vector de movimiento x sea aproximadamente igual a un múltiplo entre ,5 y 2, de la proporción del vector de flujo y con respecto al vector de flujo x.

18. El instrumento musical de cuerda de la reivindicación 17 en el que se selecciona el ángulo de orientación de 1 modo que la proporción del vector de movimiento y con respecto al vector de movimiento x sea aproximadamente igual a la proporción del vector de flujo y con respecto al vector de flujo x.