Устройство звукоснимателя электрогитары

Устройство звукоснимателя электрогитары, принцип его работы, а также разновидности и типы гитарных датчиков в большой и познавательной статье.

Звукосниматель — это то место, откуда берет свое начало звук электрогитары, благодаря ему родилась рок-музыка. Вот поэтому сегодня мы будем изучать устройство звукоснимателя электрогитары, принцип его работы, а также разновидности гитарных датчиков. Будет интересно!

Предисловие

Звучание электрогитары зависит во многом от разных факторов. Звукосниматели равнозначно ответственны в звукообразовании, также как и древесина, из которой изготовлен сам музыкальный инструмент. Поэтому между музыкантами и сегодня ведутся нескончаемые дискуссии на тему достоинств и недостатков различных моделей звукоснимателей.

Суть этой дискуссии – непонимание главных физических принципов во время преобразования колебаний струны в электрический сигнал. Подогревают еще эти дискуссии производители, которые пользуются отсутствием знаний у начинающих музыкантов и приводят иногда заведомо неверную информацию о своей продукции, для того чтобы заработать больше денег и при этом насолить своим конкурентам.

Устройство звукоснимателя

В 1831 году физик из Великобритании Майкл Фарадей экспериментальным путем заметил, что магнитное поле, изменяемое над катушкой, внутри которой находилась медная проволока, вызывает возникновение электрического тока. Благодаря этому открытию, с развитием технического прогресса стало возможным создание различных технических устройств, в том числе и гитарных звукоснимателей.

Устройство звукоснимателя электрогитары

Звукосниматель же представляет собой устройство, которое преобразовывает колебания, возникшие в момент удара по струне, в электрический ток. Выходной сигнал от звукоснимателей после обработки через различные звуковые эффекты подается на усилитель, а от него уже на акустические системы. Они широко применяются в бас-гитарах, электрогитарах и полуакустических гитарах. Известно также их применение в электроскрипках.

Устройство звукоснимателя электрогитары

Сам процесс преобразования колебаний струны в сигнал, происходит так: струна колеблется в поле, которое создает постоянный магнит (магниты) датчика. Когда внутри катушки в проволоке, которая намотанная вокруг магнитов возникает ток, то он по проводам подается в усиливающее устройство, например, комбик или же усилитель.

Как правило, датчики существенно могут повлиять на окраску звука, имея различный уровень сигнала, компрессии, а также различные АЧХ (амплитудно-частотные характеристики). Исходя из вышесказанного, можно сказать, что заменив датчики можно изменить и само звучание инструмента.

Звукосниматели бывают пьезоэлектрическими и магнитными. О последних, мы поговорим более подробно, так как они наиболее распространены и чаще всего устанавливаются на современные электрогитары.

Типы магнитов

Если когда-нибудь вы захотите сменить свои звукосниматели, то крайне важно, в первую очередь, учитывать тип установленных магнитов. В сингловых датчиках это могут быть обычные магниты, а в хамбакерах рельсовые. Но не так важна их форма, сколько материал, из которого они сделаны.

Чтобы лучше всего понять, что именно вам подойдет, нужно обратить внимание на сам магнит. Звукосниматели обладают довольно многими параметрами, влияющими на звук, но вот тип магнита – это первоначальный этап, с которого и нужно начинать поиск своего собственного звучания.

Устройство звукоснимателя электрогитары

На сегодняшний день многие производители в устройстве своих звукоснимателей применяют различные типы магнитов. Это могут быть, как самые распространенные Alnico (сплав из алюминия, никеля и кобальта), так и металлокерамические (смесь керамики и оксида железа). Магниты алнико, в свою очередь имеют несколько подвидов.

Но чем же собственно все эти магниты отличаются друг от друга? Все довольно просто! Самым сильным магнитным полем обладают металлокерамические, чуть слабее у alnico-5 и самое слабое поле у alnico-2, alnico-3 — что-то среднее между двумя предыдущими, но такие магниты попадаются крайне редко. А теперь более подробно о каждом из них.

  • Ceramic – это самый сильный тип магнита и соответственно, много своего привносит в колебания струны. Из-за большой мощности на выходе такого звукоснимателя получается долгий и хороший сустейн. В звуковых характеристиках наиболее преобладают средние и верхние частоты, в результате чего получается довольно мясистый перегруз, а вот чистый звук немного пустоват. Устанавливается на активных звукоснимателях EMG-81, а также на мощных пассивных датчиках DiMarzio «Super Distortion». Звукосниматели с такими магнитами в основном используют в тяжелых стилях музыки, таких как thrash, death-metal и др.
  • Alnico-5 – золотая середина среди магнитов типа «алнико». Характеризуется в меру округлым, в меру визгливым и в меру теплым звучанием, как с перегрузом, так и на чистом звуке. Сустейн у Alnico-5 тоже не хуже, чем у металлокерамического, сильная атака и много динамики. Звукосниматели с магнитами Alnico-5 сегодня наиболее популярны и поэтому их ассортимент довольно велик. Из ярких примеров можно выделить разве что «JB™ Model» от Seymour Duncan и «The Tone Zone®» фирмы DiMarzio. Спектр применения в музыкальных направлениях тоже довольно широк: от джаза до металла.
  • Alnico-2 – самый слабый из всех магнитов, который с наименьшей силой притягивает струну. Благодаря такому магнетизму, струна колеблется наиболее естественно, из-за чего ее звук получается теплым и округлым с преобладающим спектром низких и средних частот. К недостаткам можно отнести небольшую выходную мощность и сустейн у звукоснимателей с Alnico-2. На перегрузе характер звучания такой же, мягкая атака. ярким примером будет сингл фирмы DiMarzio «Virtual Vintage® 54 Pro» и «Alnico II Pro™ Staggered» от Seymour Duncan. Датчики с Alnico-2, однозначно любят джаз, блюз, кантри и поп-рок.

В системах магнит + сердечник можно выстроить следующую последовательность по уровню неравномерности магнитного поля от меньшего к большему:

  1. Полосовой магнит без сердечников.
  2. Полосовой магнит с рельсовыми сердечниками.
  3. Полосовой магнит с цилиндрическими сердечниками.
  4. Цилиндрические сердечники-магниты.

Исходя из этого, можно сказать, что чем магнитное поле более неравномерное, тем больше будет уровень динамических и нелинейных искажений, при этом звукосниматель будет давать более индивидуальное звучание.

В итоге, когда вы будете выбирать звукосниматель, внимательно изучите, какие на нем используются магниты, и не торопитесь делать поспешных выводов о его звучании. Четко определите для себя, что вы хотите получить.

Виды звукоснимателей

Сингл

Сингл (Single) – это звукосниматель для электрогитары с одной катушкой. Ему характерен чистый и четкий звук с мягким оттенком. Чаще всего их используют в джазе или блюзе. В конструкцию синглов входит от 4-х до шести постоянных магнитов с количеством витков около 10 тысяч. Проволока имеет толщину 0,06 мм.

Эти датчики пользуются хорошей популярностью благодаря качественному звуку. Но и  не стоит забывать об одном существенном недостатке. На датчик могут воздействовать паразитные электромагнитные поля, что добавит посторонний шум или фон к основному звуку, особенно это заметно при использовании эффектов дисторшн или овердрайв. Данный недостаток можно устранить путем их экранирования.

На сегодняшний день многие производители выпускают синглы с эффектом хамбакера, так называемые «разделенные синглы». В них две обмотки соединены в противофазе, где каждая окружает собственную половину магнитов, которые в свою очередь имеют противоположную полярность.

В конечном счете, устраняется проблема наводок и посторонних шумов, но при этом сами датчики выдают классический сингловый звук. Например, Fender Stratocaster – самая знаменитая гитара с синглами. На изображениях ниже приведены два вида современных синглов.

Хамбакер

Хамбакер (Humbuker) – в отличие от сингла в своей конструкции имеет две катушки, которые расположены рядом или же одна над другой и всегда включены в противофазе. Такая конструкция позволила нейтрализовать шумы, создаваемые электрическим фоном, за счет суммарного сложения сигналов от двух электромагнитных катушек. Однако звук самого хамбакера более бедный, низкий и лишенный «верхов».

Причина этого недостатка заключается в том, что катушки, разнесенные в пространстве дают два совершенно разных сигнала, а это в итоге приводит к тому, что вычитаются  некоторые высокочастотные составляющие. На чистом звуке хамбакеры имеют сглаженный округлый саунд, но с использованием overdrive звучат довольно агрессивно, четко и без фона. Такая гитара как Gibson Les Paul – яркий пример электрогитары с хамбакерами. Существует всего их три основных вида:

Тип звукоснимателей

Пассивные звукосниматели

На всех электрогитарах и бас-гитарах сигнал, получаемый на выходе возникает вследствие того, что датчики преобразовывают энергию колеблющейся струны в сигнал, затем он попадает на вход усилителя. Однако «пассивные» датчики посылают не преобразованный сигнал на гитарный комбик или усилитель, а вот пассивная регулировка тона и громкости в темброблоке может только ослабить уровень громкости ВЧ (высоких частот).

Но чтобы сигнал, мог подгрузить и «подогреть» усилитель, снимаемый с пассивных датчиков, на них должно быть довольно большое количество намотанных витков. А вот это в свою очередь немаленькое сопротивление и высокая индуктивность, что в следствии, вызовет эффект ослабления отдачи по НЧ и ВЧ, и делать сигнал наиболее подверженным к ухудшению в цепи примочек и в кабеле на пути к усилителю.

Хоть это и не совсем хорошо выглядит, но это одна из причин, по которой такие звукосниматели звучат сильно и мощно. Человеческое ухо наиболее восприимчиво в основном к средним частотам, в то время как НЧ и ВЧ немного ослаблены. Множество витков и сильные магниты в пассивных датчиках, могут еще и привести к необычным электромагнитным взаимодействиям между сердечниками и ближайшими струнами. Это такие явления как затухание колебания струн, на которые действует магнитное поле звукоснимателя, а также другие динамические эффекты (странное звучание, волчки и т.п.), которые никогда на активных звукоснимателях не наблюдаются.

Благодаря этим факторам пассивные звукосниматели обладают своим уникальным звучанием и чаще всего используются музыкантами в разных стилях музыки. И о гитарном кабеле тоже не стоит забывать, так как он может сильно влиять на звук вашей электрогитары. Поэтому рекомендуется выбирать более дорогие и качественные кабели. Кабель имеет свое сопротивление и емкость, и может работать как RC-фильтр НЧ. А чем меньше значение этих показателей, тем меньше будет искажений кабель вносить в звук электрогитары. Но чтобы почувствовать разницу между дешевым и качественным кабелем, для этого нужна очень хорошая аппаратура.

Активные звукосниматели

Устройство активного звукоснимателя выглядит следующим образом. Такой звукосниматель чаще всего состоит из 2-х катушек, как у хамбакера. Схема такого датчика имеет операционный усилитель, в котором присутствует дифференциальный вход (как на микрофоне) расположенный и встроенный в корпусе звукоснимателя. Благодаря этому исключено присутствие лишних проводов с разной длинной и входной разделительной емкостью, которая присутствует во всех буферных каскадах, а это в свою очередь приводит к значительному снижению уровня шума, нелинейных искажений, наводок и исключает влияние на активный звукосниматель всех дальнейших элементов электрической схемы.

Устройство звукоснимателя электрогитары

Конструктивно такой звукосниматель помещен в пластиковый корпус, где предварительно залит в вакуумной камере вязким компаундом. Это в свою очередь обеспечивает ему хорошую защиту от окисления. В итоге, получается довольно хороший, надежный, широкополосный, малошумящий и долгоживущий звукосниматель с прекрасными динамическими свойствами. К недостатку можно отнести то, что для его питания необходимо наличие батарейки, расположенной в корпусе электрогитары. Но не стоит так сильно переживать, такая батарейка прослужит достаточно долго. При игре на гитаре каждый день по 8 часов ее хватит примерно на 1 год.

Выводы

В заключении можно сказать, что каждый вид звукоснимателя имеет свое собственное и неповторимое звучание. Для того чтобы понять какой лучше, нужно попробовать все и тогда уже можно будет определиться какой конкретно вам подходит. О выборе звукоснимателей мы обязательно поговорим в одной из следующих статей (читать здесь), где будут даны некоторые рекомендации и советы.

Комментариев к сатье: 4

  • Tatiana
    Оставил (-а) комментарий: 04.09.2012 в 17:38

    Когда-то училась на гитаре играть, не профессионально конечно так, для себя. Очень интересно читать ваши статьи все так подробно описано. У меня знакомый играет на гитаре посоветую ему ваш сайт.

  • Сергей Хмарук
    Оставил (-а) комментарий: 04.09.2012 в 20:13

    Спасибо Татьяна за Ваш отзыв! Стараюсь для Вас!

  • kris
    Оставил (-а) комментарий: 17.05.2014 в 22:40

    Статья очень познавательная. Хотелось бы добавить по синглам, экранировка синглов от помех не избавит. Это самое большое заблуждение, такое же как «плохое», «хорошее» дерево. Интересный коментарий по этому поводу на сайте guitarmaster.info

  • Илья
    Оставил (-а) комментарий: 07.09.2016 в 21:51

    Автору огромное спасибо за интересный,подробный рассказ и наглядность!

  • Оставить комментарий