Для чего нужны звукосниматели на электрогитаре

Звукосниматели для гитары

Процесс преобразования колебаний струны в сигнал, происходит следующим образом: струна колеблется в поле, которое создает постоянный магнит (магниты) датчика. При этих колебаниях струны, в датчике начинает появляться электрический ток соответственной частоты (закон Фарадея), который потом подается на усилитель.

Датчики могут существенно влиять на окраску звука. У разных типов и моделей свои частотные характеристики (АЧХ), сопротивление, уровень сигнала и т.п. Исходя из вышесказанного, можно сказать, что заменив датчики можно изменить и само звучание инструмента.

По типу преобразовываемой энергии звукосниматели делятся на пьезоэлектрические и электромагнитные. Пьезо более распространены среди акустических гитар, а звукосниматели для электрогитары, как правило электромагнитные. Поговорим об этих типах более подробно.

Пьезоэлектрические звукосниматели

Пьезоэлектрические звукосниматели при более сложной физике преобразования механической энергии в электрическую, являются довольно простыми устройствами. Пьезозвукосниматель представляет собой пьезокристал с обкладками из проводника, поэтому его свойства заранее определены физическими свойствами этого кристалла. Пьезодатчик это, в 90% случаев, звукосниматель для акустической гитары. Также в силу своего принципа работы, пьезодатчики работают со струнами абсолютно любого типа. Даже с нейлоном.

Пьезозвукосниматели бывают в основном двух типов:

Электромагнитные звукосниматели

При колебании струн в постоянном магнитном поле, в катушке индуктивности возникает электродвижущая сила (ЭДС). Это явление открыл физик Фарадей и называется оно электромагнитной индукцией. Именно так в звукоснимателе возникает электрический сигнал, который потом, проходя цепь примочек и усилитель, попадает нам в уши и слышится, как звук гитары.

Конструкция электромагнитных звукоснимателей

Итак, по конструкции, звучки делятся на 2 типа: сингл звукосниматели (Single Coil) и хамбакеры (Humbucker). На вид сингл как бы одинарный, а хамбакер двойной.

Сингл	Хамбакер

Синглы (Single Coil)

Синглы – это звукосниматели с одной катушкой. Синглы выдают чистый и стеклянный звук с мягким оттенком. В конструкцию этих датчиков входит от 4-х до шести постоянных магнитов с количеством витков около 10 тысяч.

У синглов есть один неприятный недостаток: они довольно сильно фонят. Это особенность конструкции. Также на датчик могут воздействовать различные паразитные поля, что также добавляет море фона к полезному сигналу. Особенно это заметно на перегрузе.

Чаще всего синглы используют в легкой музыке, например в блюзе, где необходим кристально чистый и мягкий звук электрогитары.

Хамбакеры (Humbuckers)

Звучание хамбакеров отличается от звучания синглов. Хамбакеры дают более громкий звук, без фона. Они хорошо справляются на перегрузе. Звук получается более мощный и агрессивный. Чистый же звук хамбакера менее стеклянный и соответственно менее «верхастый». Причина эта в том, что катушки, разнесенные в пространстве дают два совершенно разных сигнала, которые в итоге при сложении в один, теряют некоторые высокочастотные составляющие.

Как было сказано выше, звукосниматели хамбакеры хорошо подходят для дисторшена и овердрайва. Поэтому их повсеместно используют в тяжелой музыке и ее поджанрах.

О том как распаять звучки на гитаре, читайте здесь: Распайка звукоснимателей (H+S+S).

Пассивные и активные звукосниматели

Пассивные звукосниматели

Принцип работы звукоснимателя, как мы уже знаем, состоит в том, что механические колебания струны под действием магнитного поля, преобразуются в колебания электрического тока. Далее этот сигнал поступает на вход усилителя. Пассивные датчики посылают сырой сигнал, без различных преобразований, а регулировки громкости и тона могут только ослаблять уровень громкости высоких частот. В их схеме кроме магнитов и катушек больше ничего нет.

Сигнал с пассивного, да и любого другого датчика будет тем громче, чем большее количество витков намотано на его катушках. А большое количество витков – это высокая индуктивность и большое сопротивление. Это приводит к ослаблению сигнала по верхним и нижним частотам. Получается будто в звуке с пассивных звукоснимателей больше выражены средние частоты. Поэтому одна из причин, почему пассивы могут звучать мощно и сильно — наше ухо более восприимчиво именно к средним частотам, в то время как высокие и низкие ослаблены.

Большое количество витков на катушках и сильные магниты в пассивных звукоснимателях, могут привести к тому, что магнитное поле датчика будет влиять на колебание струн. Проявляются это как их более быстрое затухание колебания струн, а так же всякие волчки и т.п.

Все эти и другие факторы придают пассивным звукоснимателям свое уникальное звучание.

Активные звукосниматели

В отличие от пассивного датчика, активные имеют на борту катушки с очень малым количеством витков. Сопротивление такого датчика будет ниже, а также и меньше ослабление низких и высоких частот. Звук с активов получается более широкодиапазонным, более полным. Но сырой сигнал с этих датчиков будет очень слабым, чтобы раскачать усилитель. Поэтому в их конструкции был предусмотрен миниатюрный усилитель звукоснимателя, который усиливает сигнал до нужных значений.

Активные звучки дают как правило более высокий уровень сигнала, чем пассивные (естественно после предусиления). Поэтому вам не нужно будет сильно выкручивать гейн на усилителе, который может добавить фона.

Конструктивно звукосниматель помещен в пластиковый корпус, залитый компаундом, что обеспечивает ему хорошую защиту от окисления. Недостаток активных звучков это то, что для их питания необходимо наличие батарейки, расположенной в корпусе электрогитары. Хотя конечно она прослужит вам довольно долго, например, если играть часов по 5-6 в день, то на год ее вполне хватит. Но сядет она в самый неподходящий момент, это точно. =)

В плане разницы звука у пассивов и активов, обычно говорят, что активные датчики менее «живые», звук у них более стерильный по сравнению с пассивными датчиками.Ну а вообще конечно я рекомендую никого не слушать, а прежде послушать самому и сделать собственные выводы. Большое количество известных гитаристов мира используют активы и довольны ими. Может и вам стоит попробовать?

Источник

Апгрейд гитары: все о звукоснимателях, часть 1

В данной части мы поговорим об общем устройстве датчиков и их основных типах.

Вторая часть статьи посвящена непосредственно тому, как улучшить звучание гитары с помощью регулировки и замены звукоснимателей.

Что такое звукосниматель?

В общем случае так называют устройство, которое преобразует энергию колебания струны в электрический сигнал. Существует два основных типа звукоснимателей: электромагнитные и пьезоэлектрические. Отличаются они видом преобразуемой энергии.

Основные типы звукоснимателей

Пьезоэлектрические устройства (либо кратко – пьезозвукосниматели) являются более простыми по своему строению датчиками, однако сущность преобразования колебаний в электрический сигнал у них сложнее.

Они состоят из пьезокристалла – сердца датчика, которое окружено проводниками. Используют такие звукосниматели чаще всего для подзвучки акустических и классических гитар – в данном случае они преобразуют в электросигнал не только колебания струн, но и резонирование корпуса инструмента.

Сегодня наиболее распространены два вида звукоснимателей для акустических гитар пьезоэлектрического типа:

Стоит помнить о том, что качество снятия звука акустического инструмента (мы имеем в виду не только акустическую гитару, но и классические инструменты с нейлоновыми струнами, а также традиционные виды струнных: укулеле, банджо, мандолину и т.д.) зависит от качества самих пьезоэлементов в большинстве случаев лишь наполовину. Вторые 50% качественного звучания с минимумом шумов – это правильное расположение датчиков на деке гитары.

Электромагнитные звукосниматели для гитары – не что иное, как магнит с катушкой индуктивности.

При колебании струн в постоянном магнитном поле, наличие которого обуславливает магнит в звукоснимателе, возникает электродвижущая сила (ЭДС). Звукосниматель передает возникший электросигнал на выходное гнездо гитары – а далее сигнал проходит через тракт звукообработки и попадает в динамики гитарного кабинета или наушники.

ЭДС возникает из-за того, что гитарные струны изготавливают в подавляющем большинстве случаев из ферримагнитных материалов.

Звук гитарного датчика зависит в первую очередь от типа магнита и характера обмотки (толщины и типа проволоки). Чаще всего в характеристиках отдельной модели звукоснимателя вы не найдете указания типа проволоки – так производители сохраняют в тайне особенности технологического процесса. Однако с большой долей уверенности можно говорить о том, что большее количество витков проволоки в катушки даст вам более мощный тон с обилием низких частот.

Баланс между бриджевым и нековым звукоснимателем

Думаем, многие из вас замечали, что из-за разницы амплитуды колебаний струны звучание гитары при игре у бриджа всегда тише, чем при игре возле пятки грифа. Это заметно даже на неподключенной гитаре.

Первые электрогитары выпускались с одинаковыми датчиками в бридже и неке: однако это порождало дисбаланс при переключении, так как бриджевый звукосниматель выдавал достаточно тихий и средне-верховатый звук, а нековый – громкий и басовитый. С развитием технологий в музыкальной индустрии производители стали изготавливать гитарные датчики для разных позиций с использованием различных схем: так бриджевые датчики имеют чаще всего больше витков по сравнению с аналогичной моделью для нековой позиции.

Виды электромагнитных звукоснимателей

Электрогитарные датчики по своей конструкции делятся на два типа:

Если говорить об их разнице кратко, то отличие состоит в количестве катушек – сингл имеет лишь одну катушку, хамбакер – две.

Ниже мы привели примеры внешнего вида звукоснимателей типа Single Coil и Humbucker.

Первые синглы были спроектированы более полувека назад – с тех пор технология их производства изменилась не очень сильно, но сильно поменялись комплектующие и материалы, используемые для их создания. Как первые прототипы, так и современные синглы (хоть и в значительно меньше степени) имеют серьезный недостаток – достаточно большой уровень постороннего фона и шумов. Для борьбы с наводками и постоянным гудением были разработаны хамбакеры.

Название звукоснимателей данного типа происходит от составного английского слова hum-bucker – фоноподавитель. В сущности, он представляет собой общий магнит в основании с двумя катушками индуктивности, которые намотаны в разные стороны. Именно благодаря такому строению хамбакера лишний шумы и наводки пропадают в противофазе.

Но хамбакеры вовсе не похожи по звучанию на сингл, «очищенный» от посторонних шумов и фона. На деле между ними имеется огромное количество различий, которые по-разному проявляются в звукоснимателях от разных брендов.

Традиционным считается, что синглы больше подходят для чистого либо слегка перегруженного звучания, а хамбакеры – выбор любителей насыщенного овердрайва и дисторшена. На деле же каждый музыкант сам для себя решает, насколько ему подходит звучание датчика. Напомним лишь, что очень многие гитаристы играют или играли с дисторшеном на синглах (например, группа Iron Maiden, Ritchie Blackmore, Jimi Hendrix и др.), а многие джазмены предпочитают играть клин-партии на хамбакерах, установленных на гитарах Gibson.

Попробуйте разные варианты исходя из своих вкусовых предпочтений – благо на сегодняшний день большинство производителей звукоснимателей выпускают звукосниматели такой конструкции, которые могут быть временно установлены на гитару без пайки – для теста звучания.

Пассивные и активные звукосниматели

Наверняка многие из вас слышали о пассивной и активной гитарной электронике. В чем же разница?

Пассивный звукосниматель регистрирует колебания струны и посылает на гитарных выход абсолютно чистый и сырой сигнал без какой либо дополнительной обработки – регулируют его только выставленные на гитаре настройки громкости и тона, которые помогут сделать сигнал менее интенсивным или слегка урезать высокие частоты.

В пассивных звукоснимателях используются в основном 3 типа магнитов: Alnico II, Alnico V либо Ceramic.

Alnico 2 обладает наиболее слабым «выхлопом», при этом с точки зрения тембрального окраса такой магнит обеспечивает наиболее мягкое, «бархатистое» звучание с выраженным низом.

Более сильный выход дает Alnico V – при этом в сигнале со звукоснимателя с таким магнитом будут преобладать средние частоты.

Керамика обеспечивает самый мощный «выхлоп», но при этом в звуке будут наиболее выражены высокие частоты.

Особенность пассивной электроники – необходимость наличия большого количества витков намотки, чтобы достаточно слабый сигнал с них мог нормально «прогреть» тракт звукообработки. Из-за этого возникает проблема частичного ослабления низкого и высокого частотного диапазона, которые могут усугубляться еще и потерями в сигнале из-за некачественных шнуров или наличия в цепи большого количества педалей эффектов.

Звучит не очень хорошо, не так ли? Однако эти потери не так значительны, как кажется и из-за них происходит небольшой парадокс: многие слушатели уверены, что пассивные датчики звучат намного более мощно. Происходит это из-за того, что человеческий слух наиболее полно воспринимает именно средний диапазон частот, который более выражен в пассивной электронике при небольших потерях в низком и высоком диапазоне.

Последняя особенность звучания пассивных звукоснимателей – это вероятность появления так называемых «артефактов». Основная их причина – именно наличие усиленного магнита в конструкции датчика, из-за которого может проявляться быстрое затухание вибрации струны, странный тембр звучания отдельных струн, а также «волчки», появление которых также может быть связано со спецификой установленной на гитаре электроники.

Активные звукосниматели имеют менее мощные магниты, а также меньшее количество витков – из-за этого сигнал с активной электроники более насыщен высокими и низкими частотами, он имеет более полный и монументальный характер. Проблемой такого строения является значительное ослабление сигнала, который не сможет «раскачать» усилитель или другое гитарное оборудование – особенно, если музыкант использует длинный кабель.

Для компенсации потери в мощности выхода на активную электронику устанавливаются минипредусилители. Чаще всего из-за этого они имеют более мощный выход по сравнению с пассивными датчиками, а музыканту не приходится сильно задирать гейн на процессоре или примочке при желании достигнуть мощного и плотного перегруза.

В чем же разница звучания пассивной и активной электроники?

Как несложно догадаться, разница эта для каждого слушателя проявляется сугубо индивидуально. Однозначно сказать, что выход активной электроники мощнее нельзя (однако все же для большинства случаев такое утверждение будет справедливым), как нельзя и сказать, какие из датчиков звучат лучше. Единственное в чем сходятся многие слушатели – это в том, что активная электроника обеспечивает менее «живой» и динамичный звук, делая его более компрессированным и сглаженным. Но еще раз напомним: это не правило и не аксиома, а лишь констатация большинства мнений со стороны музыкантов.

Источник

Устройство звукоснимателя электрогитары

Опубликовано: 2016-01-11 / Автор: Сергей Хмарук

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Источник