Активный датчик гитары это

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.

• 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.

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

Активные и пасивные звукосниматели, в чём разница?

Большинство гитаристов хорошо знакомы с пассивными звукоснимателями. Классический дизайн с тысячами витков тонкой проволоки и звуком от джаза до рока. Тем не менее давно существует и другая технология, которую либо любят, либо ненавидят по разным причинам. Здесь, конечно же, речь идёт об активных звукоснимателях, в гитарах с батарейками 🙂 В противовес популярному мнению, что активные звукосниматели были придуманы специально для чёрных гитар с черепами на грифе мы приведём несколько примеров, в которых перечисляются их несомненные преимущества. Я думаю, это стоит того, чтобы их попробовать.

Главные преимущества активных звукоснимателей

Выходная мощность активных звукоснимателей по умолчанию довольно низкая, но в связи с тем, что их конструкция основана на предусилении сигнала, здесь сразу проявляется несколько преимуществ. У традиционных пассивных звукоснимателей довольно сильное магнитное поле, это вызывает притяжение струн к звукоснимателям, что может негативно сказываться на сустейне и звучании в целом. Активные же звукосниматели разрабатываются со слабыми магнитами , поэтому струна сильнее и дольше вибрирует при ударе по ней. Всякие неприятные призвуки, которые появляются при подъеме пассивных звучков ближе к струнам, в случае с активными датчиками просто пропадают.

Вы замечали, что когда убираете ручку громкость на гитаре с пассивными хамбакерами, меняется не только громкость, но и тембр инструмента? Активные звукосниматели избавлены от этой проблемы. На сайте EMG висит гордая надпись: «в отличие от традиционной гитарной электроники, система EMG с низким сопротивлением позволяет вам уменьшать громкость инструмента с минимальным воздействием на его тембр, так что вы не будете звучать глуше с прибранной громкостью.»

Ключевая вещь здесь — низкое сопротивление. Основные преимущества активных звучков произрастают именно из этого отличия. Вы уже наверное знаете, что у гитар в стиле Les Paul ставят ручки громкости на 500 кОм, а в стратокастерах и гитарах с синглами — 250 кОм и для громкости и для тона. В случае с активными звукоснимателями вам нужно всего лишь 25 кОм, как в случае с EMG и Seymour Duncan Blackouts. Одна причина такого низкого сопротивления у ручки громкости для активных звукоснимателей — сделать их не такими серединистыми и сохранить низкое сопротивление в схеме в целом.

В качестве отступления должен вам рассказать о методе лечения мутного звука при убранной ручке громкости Это так называемый “treble bleed” мод. Суть его в том, что в схему просто добавляется конденсатор (обычно на .001), он позволяет сохранить середину, когда вы убираете громкость.

И всё таки, у звукоснимателей с низким выходным сопротивлением есть и другие преимущества кроме прозрачного звучания при поворотах ручки громкости. Представьте себе все плюсы качественного буфера и вот вам ответ — вы можете играть с более длинным кабелем без потери верхних частот, что особенно важно на большой сцене и с большим педалбордом.

Также активные датчики часто имеют возможность посылать балансный сигнал на выход, а это сразу же ставит вашу гитару или бас в ряд с профессиональным аудио оборудованием. Более низкий уровень шума, низкая восприимчивость к радиопомехам делают активные звукосниматели идеальным выбором для звукозаписи и работы с беспроводными системами.

Ну ладно, давайте сделаем перерыв и послушаем, как звучит чистая гитара с активными и пассивными датчиками. На записи звучит EMG 81X и EMG H4. В семплах звучит бриджевый датчик. Думаю, эти записи говорят сами за себя. Отметьте, как в самом конце на пассивном датчике средние частоты становятся более яркими, тогда как активные звукосниматели выдают похожий на электроакустику звук.

Чистый звук на активном звукоснимателе

Чистый звук на пассивном звукоснимателе

Вы замечали, что басисты гораздо больше хвалят актив, чем гитаристы? С одной стороны это за счёт низкого уровня шума, но самое главное — активные звукосниматели звучат ровно и чисто. Важная особенность в пассивных звукоснимателях — если нужен более мощный выхлоп, приходится делать большее число витков, но звук при том становится темнее. У активных звучков нет такой проблемы. Усиленный сигнал с них, насыщенный средними, низкими и высокими поступает прямо в усилитель. Мечта любого басиста!

Яркость и увеличенный сустейн активных датчиков, а также более объёмное звучание идеальны для тех, кто любит играть слэпом. Что касается гитаристов, особенно играющих тяжелую музыку, здесь тоже одни только плюсы. Более широкий частотный диапазон позволяет более точно настроить нужный звук, а в случае работы с хай-гейн педалями перегруза и усилителями прежде всего имеют значение чистота сигнала и минимальный уровень шума.

Достоинства активных звукоснимателей при скоростной игре и низких строях очевидна. Звук будет оставаться собранным, с чёткой атакой в отличие от мутного и несобранного звука пассивных датчиков.

Различия в конструкции

В классическом звукоснимателе EMG 81 используется керамический магнит. Именно за счёт него звукосниматель звучит остро и мощно вне зависимости от того с каким уровнем перегруза вы работаете. Однако, в EMG 85 используется другой магнит — Alnico V, по той же причине, что и в пассивных звукоснимателях — тёплое звучание.

Звукосниматели Seymour Duncan Livewires — это попытка подобраться поближе к классическому звуку их хамбакеров ’59 и JB, которые мы все любим и знаем, там те же частотные характеристики. Теоретически, так у вас одни только плюсы от старой и от новой технологии. Хотя, мне не доводилось пробовать Livewires в других гитарах кроме Dean Mustaine, они там звучали очень многообещающе. Близко к винтажу.

Активная схемотехника бывает разная, не только в виде звукоснимателей. Например, в именной модели Fender Эрика Клэптона встроена схема активного буста средних частот (active midboost circuit), которая стала неотъемлемой частью его фирменного звучания. Установив этот простенький активный преамп в ваш стратокастер вы можете поднимать середину и гейн, получая жирный звук, характерный для хамбакера с интересным щелчком, которым отличаются синглы. Ну и, конечно, сопротивление становится ниже, так как приходится сменить ручку громкости с 250 кОм на 50 кОм. Такое решение кажется вполне себе компромиссом между винтажом и современным звуком, если вы сторонник классического звучания.

У активных звукоснимателей есть свои недостатки, также как и у пассивных. Вопрос в том, нравится ли вам звук. Вот, например, интересные звукосниматели — Lace Alumitone. Они пассивные и с широким частотным диапазоном, плюс в них используется на 95% меньше проволоки чем в традиционных пассивных звукоснимателях. Выход всего 2,5 кОм, но они громкие и весят мало. Интересная штуковина, я бы попробовал, а вы?

Какие звукосниматели вы используете и какие бы вы хотели попробовать?

Источник