Ein elektromechanisches Musikinstrument erzeugt elektrische Signale mithilfe von mechanischen Komponenten. Diese Signale werden danach elektronisch verarbeitet, verstärkt und über Lautsprecher als Töne hörbar gemacht. Die rotierenden oder schwingenden Komponenten erzeugen zunächst mechanische Energie, die in elektrische Energie umgewandelt wird, um Töne zu erzeugen. Statt von elektromechanischen Instrumenten könnte man bei der Tonerzeugung auch von mechano-elektrischen Instrumenten sprechen. Diese Bezeichnung ist jedoch unüblich.
Beispiele hierfür sind die E-Gitarre, die Hammond-Orgel und das Telharmonium. Bei der E-Gitarre schwingen der Korpus und die Saiten, während bei der Hammond-Orgel ein Elektromotor eine rotierende Mechanik antreibt. In beiden Fällen nutzen elektromagnetische Tonabnehmer Schwingungen als Sensoren und wandeln sie in Tonsignale um.
Das Telharmonium (auch Dynamophon genannt) war ein frühes elektromechanisches Musikinstrument. Thaddeus Cahill, ein US-Amerikaner, erhielt das Patent für diese Erfindung im Jahr 1897. Wie bei der späteren Hammond-Orgel drehten sich im Telharmonium eiserne Zahnradscheiben (Tonräder) vor einer Spule mit Dauermagnetkern und erzeugten durch Induktion elektrischen Strom. Dieser Strom wurde hörbar gemacht und ergab Sinustöne. Das Instrument wog bis zu 200 Tonnen und es wurden nur drei Exemplare gebaut.
Elektromagnetische Tonabnehmer erzeugen Strom durch Induktion. Der Tonabnehmer für die E-Gitarre wurde 1931 entwickelt. Laurens Hammond erhielt 1934 ein Patent für seine Orgel. Im nächsten Jahr wurde die Hammond-Orgel der Öffentlichkeit vorgestellt.
Ein zentrales Prinzip elektromechanischer Musikinstrumente ist die mechanische Komponente, die für die Tonerzeugung verantwortlich ist. Bei der Hammond-Orgel zum Beispiel sind rotierende Tonräder, ähnlich wie Zahnräder, die treibende Kraft. Ein Elektromotor setzt diese Tonräder in Bewegung und erzeugt so den charakteristischen Klang.
Es gibt aber auch elektromechanische Instrumente, die ohne Elektromotoren auskommen. Stattdessen wird der Ton durch schwingende mechanische Bauteile erzeugt. Das kann zum Beispiel eine Saite sein, die mit dem Finger oder einem Plektrum gezupft wird, wie bei einer elektrischen Gitarre. Auch Klangplatten oder Tonzungen, die über eine klavierähnliche Mechanik angeschlagen werden, wie beim Fender Rhodes, gehören dazu. Eine weitere Variante ist eine Tonzunge, die durch eine dem Cembalo ähnliche Mechanik angeschlagen wird, wie dies beim Claviset von „Weltmeister“ der Fall ist. Bei der Tonabnahme durch Induktion muss das rotierende oder schwingende Bauteil ferromagnetisch sein.
Dies kann auf verschiedene Weise geschehen:
Induktiv zum Beispiel, wenn das rotierende oder schwingende Medium das Magnetfeld eines elektrischen Generators verändert.
Kapazitiv, wenn das schwingende Medium einer Kondensatorelektrode entspricht, die Teil eines elektrischen Schwingkreises ist.
Oder piezoelektrisch, wenn das schwingende Medium mechanisch befestigt ist und eine piezoelektrische Reaktion hervorruft. Diese verschiedenen Methoden der Tonabnahme ermöglichen eine effiziente Umwandlung der erzeugten Töne in elektrische Signale, die dann weiterverarbeitet und verstärkt werden können.
