МУЗЫКАЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Анатомия электрогитары.
Часть 3: звукосниматели

Иван Скачков
МУЗЫКАЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ
Анатомия электрогитары.
Часть 3: звукосниматели
Иван Скачков
Всем привет! Сегодня поговорим о звукоснимателях, а именно об индуктивных датчиках —
это то, что делает гитару электрогитарой.
Магнитные звукосниматели не являются идеальным устройством регистрации колебаний, а значит вносят в звучание искажения, зависящие от устройства. Устроены датчики несложно — это катушка индуктивности с магнитным сердечником. При этом тип магнита и свойства катушки напрямую влияют на звук.

Типы магнитов

Чем мощнее магнит, тем выше амплитуда электрического сигнала в катушке, но мощные магниты сильнее влияют на колебания струны своим полем, «тормозя» их. Это влияет на скорость затухания обертонов в первую очередь, а в случае очень мощных магнитов и очень тонких струн может даже привести к неприятным эффектам вроде биений звука по высоте.

Самые распространенные сплавы, использующиеся для изготовления сердечников — AlNiCo2, AlNiCo5 и керамические магниты.

А2 — самые слабые магниты, звук очень теплый и даже глуховатый, но при этом такие звукосниматели передают больше динамических нюансов звукоизвлечения, чем звукосниматели с другими типами сердечников.

A5 — более мощные магниты, их звук наиболее сбалансирован как по частотной характеристике, так и по мощности сигнала.

Керамические магниты — еще более мощные, наиболее подходящие для «горячих» звукоснимателей и тяжелых стилей музыки, с сильным эффектом distortion они сохраняют четкость и артикулированность звучания. Но для игры на чистом звуке они подходят меньше всего — звук таких датчиков тонковат и даже резок

Параметры катушек

Для обеспечения оптимального уровня сигнала, катушка звукоснимателя должна обладать высокой индуктивностью, а это возможно только при большом количестве витков. В среднем этот показатель колеблется в пределах 5000-10000 витков на катушку. Чтобы уместить такое количество витков в катушку адекватного размера, диаметр провода обмотки должен быть очень маленьким: 0.05-0.07 мм, что сравнимо, и даже тоньше, чем человеческий волос.


На индуктивность, а значит и на уровень сигнала, влияет также геометрия катушки: чем ниже и шире катушка, тем выше индуктивность.


Индуктивность звукоснимателя влияет не только на уровень выходного сигнала, но и на его частотную характеристику. Иначе говоря, чем мощнее звукосниматель, тем глуше он звучит. Производители обычно не публикуют данных о количестве витков (но иногда сообщают индуктивность). Эти параметры они маскируют таким показателем, как сопротивление постоянному току (DCR). Действительно, количество витков будет влиять на DCR, однако, на него же будет влиять геометрия катушки и сечение провода обмотки, данные о котором тоже не всегда публикуют.

DCR звукоснимателей 6-струнных гитар обычно составляет 6-10 кОм для синглов и 9-20 кОм для хамбакеров. Конечно, встречаются и низкоиндуктивные датчики «под винтаж» с 5кОм и монструозные хамбакеры аж до 48 кОм (однако количество витков у такого звукоснимателя не настолько выше, как можно ожидать, просто провод тоньше).

Диаметр провода обычно скрывается под номенклатурой, как и почти все в электрогитарах, он подчиняется американским промышленным стандартам. Наиболее часто используются провода AWG42 (0,0633 мм), AWG43 (0,0564 мм) и AWG44 (0,0502 мм)

Шумоподавление

Простейший звукосниматель магнит+катушка (Singe-coil pickup или просто сингл) очень чувствителен к электромагнитному излучению, поскольку катушка воспринимает не только изменения магнитного поля вокруг, но и электромагнитное излучение «из эфира».

Однако, существуют звукосниматели с шумоподавлением. Исторически первыми были сдвоенные звукосниматели, называемые хамбакерами (humbucker).



Дело в том, что фаза сигнала в звукоснимателе зависит от двух факторов: направления намотки (по часовой стрелки или против) и полярности магнитов. Сменить фазу сигнала можно либо поменяв местами выводы катушки, либо изменив полярность магнита. При этом, фаза электромагнитных наводок не зависит от полярности магнитов — они действуют напрямую на катушки. В звукоснимателе с шумоподавлением фаза полезного сигнала переворачивается на 180 градусов два раза — катушки имеют противоположную направленность обмоток и противоположные полярности магнитов, то есть, с точки зрения сигнала катушки работают синфазно. А вот с точки зрения наводок звукосниматель работает в противофазе.

От синглов хамбакеры отличаются не только шумоподавлением, но и большим уровнем сигнала и меньшим количеством высоких частот — у хамбакеров две катушки, а значит индуктивность у такого датчика выше при последовательном соединении катушек.

Хамбакеры больше по размеру и установить их вместо сингла без доработки инструмента не получится. Однако встречаются решения «хамбакер в корпусе сингла». Называются они по-разному у разных производителей: humcanceller, stack, noiseless.

Активные звукосниматели

Описанные выше звукосниматели — пассивные, они не требуют электрического питания для работы. Но существуют и активные схемы.


Активные звукосниматели отличаются от пассивных тем, что в их устройство включен усилитель (обычно в виде микросхемы), требующий электрического питания в виде батарейки. Использование активной электроники позволяет уменьшить выходное сопротивление схемы, негативное влияние длинных цепей подключения (проводов, блоков эффектов и т.д.), а так же усилить сигнал изначально слабых, но «натурально» звучащих звукоснимателей.

Недостаток: микросхема окрашивает звук, причем не всегда благозвучно, при этом выходной сигнал ограничен напряжением батареи питания (+/-4.5в), что чревато появлением клиппинга, особенно у инструментов с высокой амплитудой сигнала, например, бас-гитар.

Вот, пожалуй, и все, если говорить об устройстве 99% магнитных звукоснимателей на рынке. Конечно, встречаются и достаточно экзотические вещи: звукосниматели с редкоземельными магнитами, с одним витком катушки (!) и повышающим трансформатором, отдельными катушками на каждую струну, и так далее. Но звучание таких звукоснимателей может быть «странным», учитывая, что остальная гитарная электроника (педали, усилители) разрабатывалась с опорой на распространенные модели звукоснимателей.


В следующий раз поговорим о подборе звукоснимателей для конкретных музыкальных задач.

Автор: Иван Скачков (звукорежиссер, мастер по изготовлению гитар и гитарист).



© WAVEFORUM

Поделись своим опытом
Развивай свой личный бренд и делись опытом с заинтересованной аудиторией
Поделиться своим опытом
E-mail
ФИО
Специальность
Немного о себе (опыт работы, проекты, кейсы)
На какие темы вы хотели бы писать, какой пользой можете поделиться с аудиторией WaveForum?
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности