https://patents.google.com/patent/US7259318B2/enк слову патент просрочился, не был оплачен, по идее кто угодно может такие штуки делать на коммерческой основе.
Общие сведения
Большая низкоимпедансная катушка произвольной формы для шумоподавления представляет собой обмотку, форма и геометрические размеры которой обеспечивают площадь поверхности в 5 (пять) или более раз превышающую среднюю площадь поверхности стандартной сигнальной катушки типа «сингл» (single coil). Данное требование обеспечивает высокую эффективность улавливания электромагнитных помех и низкий импеданс (активное сопротивление и реактивную индуктивность) шумоподавляющей катушки.
Теоретически и экспериментально доказано наличие определенного соотношения между единицами площади поверхности и единицами линейной длины любого отдельного витка в многовитковой катушке. Это соотношение определяет способность единицы линейной длины витка катушки обеспечивать определенную площадь поверхности. Для малых катушек и катушек щелевидной формы (где длина витка значительно больше его ширины) это соотношение меньше 1 (единицы) и практически составляет от 0,4 до 0,8. Это означает, что 1 единица линейной длины создает от 0,4 до 0,8 единиц площади. Увеличение геометрических размеров витка и приближение его формы к окружности увеличивает это соотношение (практически до 10 раз).
Это соотношение критически важно для достижения высокой эффективности захвата электромагнитного шума из окружающего пространства при сохранении низкого импеданса катушки. Большая катушка круглой формы (ФИГ. 2) является оптимальным решением для достижения максимальной эффективности шумоподавления при заданном габаритном размере. Практически любая форма катушки, близкая к кругу, будет обладать высокой эффективностью. Приведены примеры круглой (ФИГ. 2), прямоугольной (ФИГ. 3) и произвольной (ФИГ. 4) форм катушек.
Электрические характеристики
Катушки наматываются обмоточным проводом одинакового или разного калибра. Предпочтительно, чтобы катушка (7) была намотана более толстым проводом (на два или более шага калибра выше). Например, если сигнальная катушка (4) намотана проводом #42 AWG, то шумоподавляющая — #39 AWG или толще. Это обеспечивает значительно более низкое активное сопротивление и индуктивность.
Сигнальная катушка (4): 2000–20 000 витков, провод #39–#45. Типовой вариант: 7000 витков, провод #42. Сопротивление — ~7000 Ом, индуктивность — ~2,0 Гн.
Шумоподавляющая катушка (7): диаметр 4–15 дюймов, 100–1000 витков, провод #41 или толще. Типовой вариант: диаметр 8 дюймов, 200 витков, провод #36. Сопротивление — ~250 Ом, индуктивность — ~0,02 Гн.
При последовательном соединении общие характеристики цепи практически идентичны характеристикам сигнальной катушки. Аудиосигнал не претерпевает заметных изменений, в то время как по способности улавливать шум катушки почти идеально согласованы. Катушки наматываются в противоположных направлениях, что обеспечивает взаимное подавление сигналов помех при последовательном включении.
Принцип работы
Постоянные магниты намагничивают участок струны. При вибрации струны создается переменный магнитный поток, индуцирующий аудиосигнал в сигнальной катушке (4). Одновременно катушка (4) принимает электромагнитные помехи извне. Большая катушка (7) принимает те же помехи с той же амплитудой и частотой, но практически не реагирует на вибрацию струн из-за своего размера и малого числа витков. Последовательное соединение в противофазе приводит к аннулированию шума при сохранении полезного аудиосигнала.