Где у гитары звукосниматель

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

Разбираемся со звукоснимателями в электрогитарах

Типы и устройство

Все многообразие моделей гитарных звукоснимателей сводятся к двум основным видам — синглы и хамбакеры:

• сингл (англ. Single Coil), в полном соответствии с своим названием — звукосниматель с одной катушкой. Классический сингл — это например, звукосниматель с гитары Fender Stratocaster. Шесть магнитов из сплава Альнико, вокруг которых на катушке намотана обмотка — несколько тысяч витков тонкого медного провода.
• хамбакер (англ. Humbucker), в вольном переводе с английского — «убиратель шума», содержит две катушки, один общий плоский магнит и систему магнитопроводов.

Особенности и области применения

Нельзя сказать, что один вид звукоснимателей лучше, чем другой. У каждого — свои сферы применения.

Синглы дают звук более яркий, звонкий. Многие определяют его как «стеклянный». Обертонов и гармоник в спектре сингла заметно больше, чем у хамбакера. Конечно, у каждой разновидности сингла свои особенности — например, легендарные «мыльницы» P90 за счет двух мощных альнико-магнитов и массивной катушки, дают и звук более низастый, мясистый, и отлично сочетаются с гитарами форм-фактора Les Paul. Но большинство синглов компактнее и легче, чем хамбакеры. Оборотная сторона медали сингла — фон, особенно сильно досаждающий при игре с сильным перегрузом. И сделать с этим ничего нельзя. Как говорит гитарная пословица — «если сингл не фонит, значит, он сломался». Все попытки компенсировать фон сингла разными устройствами и хитрыми конструкциями приводят помимо снижения фона, и к «убийству» того самого саунда, за который их любят и ценят.

Хамбакер, как и обещает его имя, шумит неизмеримо меньше. Кстати, совсем, до нуля он фон не убирает — если сделать хамбакер с нулевым уровнем шума, то и звучание его станет уже неприемлемым, совсем «кастрюльным». Кроме того, две катушки хамбакера позволяют получить сигнал гораздо более «тельный», мясистый, с большим количеством низа и низкой середины в спектре. Именно за оба эти качества хамбакеры любимы гитаристами, дружными с дисторшнами, фузами, и играющих тяжелую музыку.

Конструктивные особенности, разновидности, классификация звукоснимателей

Сингловых звукоснимателей существует множество подвидов:

• «Мыльница» P90
• фендеровские синглы гитар Jazzmaster и Jaguar
• звукосниматели Telecaster
• датчики формата Leepstick
• и многие другие.

Все они разрабатывались под определенные модели гитар, имеют разные технические данные, но конструктивно очень похожи. У всех в основе — одна катушка и магнит, либо один общий, иногда с магнитопроводами, либо под каждую струну — отдельный.

Хамбакеры могут быть с открытыми катушками или закрытые металлическими крышками, с керамическими либо металлическими магнитами, и с разной конструкцией магнитопроводов. Есть и хамбакеры, «замаскированные» под синглы — рельсовые минихамбакеры в формате фендеровского датчика, а также вертикальные хамбакеры, носящие свое имя — хамканселлеры, и у них две катушки расположены вертикально, одна над другой.

Особенности звука

Есть огромное количество моделей звукоснимателей, и у всех у них — разное звучание. Главное, что определяет тембр звукоснимателя, это его сопротивление и тип магнита, и эти данные обязательно есть в спецификациях, и именно на них надо в первую очередь смотреть, когда выбираем новый звукосниматель.

В первой половине прошлого века, на заре рока, звукосниматели были только с металлическими магнитами, из сплава Альнико, и имели сравнительно небольшое сопротивление — около 5 кОм для синглов, и 6-8 кОм для хамбакеров. Звучание у них более светлое, чистое, открытое, яркое, но при этом выходной сигнал довольно таки слабый. Такие, с винтажными характеристиками датчики, производятся и сейчас.

С появлением более тяжелых стилей, блюзрока и хардрока, музыканты столкнулись с тем, что такие датчики не «раскачивают» примочки и усилители, и нет возможности получить сильный, «злой» перегруз. И сопротивления катушек стали расти. Сейчас есть хамбакеры с сопротивлением достигающим 20 кОм, а для сингла сопротивление обмотки в районе 10 кОм, теперь уже норма.

В 1972 г. фирма DiMarzio выпустила легендарный хамбакер DP 100 с большим, около 14 кОм сопротивлением и керамическим магнитом. Это придало ему еще больше мощи, и датчик произвел настоящую революцию в гитарном звуке. Но, как у всего в нашем мире, у всех этих новшеств была и обратная сторона. С ростом сопротивления звукосниматель становится мощнее, но при этом неизбежно теряет высокие частоты, прозрачность звука. Керамический магнит еще более усугубляет это свойство. Для чистого звука, для легких стилей такие датчики пригодны ограниченно, их стихия — сильно перегруженный звук.

Влияние магнитов на звук

Металлические магниты, используемые в обоих типах звукоснимателей — и в синглах и хамбакерах, также различаются по своим параметрам. Есть сплавы Альнико (англ. Alnico) 2, а также и Альнико 3, 4, и 5. Альнико 2 — самые слабые, и при этом самые нежно и певуче звучащие. Чем выше номер — тем более звонкий и задиристый характер будет у звука. А еще бывают звукосниматели с керамическими магнитами.

Хамбакеры различаются по возможностям коммутации. Классические датчики имеют один сигнальный провод в экранирующей оплетке. Но проводов может быть и два, и три, и четыре. Чем их больше, тем больше возможностей для разной коммутации датчика и соответственно, и больше разных звучаний, получаемых от него.

Звукосниматели активные и пассивные

Помимо вышесказанного, есть еще одно глобальное деление датчиков, на две категории — актив и пассив.

Пассивные, о которых речь шла выше, преобразуют колебания струны в электрический сигнал, довольно-таки слабый, (в среднем около 100мВ), который далее попадает в темброблок гитары, и затем в усилитель.

Активные звукосниматели имеют встроенный, либо находящийся в темброблоке преамп, питающийся от батарейки. И предварительное усиление сигнала происходит уже непосредственно в гитаре. Теперь можно не разгоняя огромное сопротивление датчика, добиться мощного выхода, скорректировать его по частотам. И на вход усилителя поступит мощный сигнал, менее подверженный шумам и помехам.

Конечно же, представители «тяжелого цеха» гитаристов особо полюбили активные датчики именно за это — ведь проблемы фона в них стали гораздо меньше! Но вместе с тем, многие считают, что звучание активных датчиков менее естественное, и нивелирует звук дерева самой гитары. Да и следить чтобы не села батарейка — тоже лишняя забота. Соответственно сказанному, при выборе звукоснимателя нужно иметь в виду стилистику своего желаемого звучания и подбирать датчик, соответствующий ему.

Фирмы, бренды

Высочайшим качеством обладают заводские датчики фирм Gibson (Гибсон) и Fender (Фендер). Надежные, звучные, проверенные временем и очень широко представлены на нашем рынке звукосниматели фирм Seymour Duncan и DiMarzio. Практически безальтернативны среди активных датчиков — знаменитые EMG (слэнговое название — Ежи). Неплохие бюджетные датчики производит фирма Belcat (Китай).

Для любителей изысков звука существуют бутиковые датчики, мелкосерийные либо ручной работы: Bare Knuckle, Lindy Fralin.

Очень интересную нишу занимают датчики корейской фирмы Tesla: будучи по сути, бутиковыми — изготавливаемые в основном вручную опытными мастерами, они по цене соизмеримы с брэндовыми звукоснимателями массовых серий.

Эксплуатация, настройка, регулировка

Звукосниматель — прибор достаточно простой и неприхотливый. Многие датчики «золотой эпохи рок-н-ролла» до сих пор в строю, отлично звучат и, если они брендовые, стоят при этом огромных денег.

Самая нежная часть датчика — обмотка. Порвать ее очень легко, но правда, у большинства звукоснимателей она надежно защищена. В основном гибель датчиков происходит от неквалифицированных вмешательств в него. Звукосниматель должен быть надежно закреплен на гитаре, не болтаться на винтах, и его сердечники должны быть в непосредственной близости от струн, на расстоянии примерно 2-3 мм.

Мнения о том, что сильно утопленный датчик помимо струн будет снимать звук самого «дерева» гитары — миф. Хороший датчик, залитый парафином и не имеющий своих механических резонансов, снимает практически только колебания струн. Утопленный же от струн датчик будет иметь слабый сигнал, плохое соотношение сигнал/шум, мутный тембр и слабую атаку. Правда, при сильном приближении к струнам магнитов датчика, несколько увеличивается компрессия, и кроме того нэковый датчик может спровоцировать «волчки» — биения в звуке струны.

Очень сильно зависит работа звукоснимателей от качества распайки и монтажа.

О целесообразности апгрейда датчиков

Это больная тема «русского гитаризма»! Умы многих наших музыкантов не покидает идея, что взяв дорогие датчики, можно превратить бюджетную гитарку в кастомшоп. Многие тратят на бесконечные поиски саунда огромные деньги, превышающие стоимость самого инструмента. Обольщаться не стоит!

Само слово звукоСниматель говорит нам о том, что этот прибор — не генератор, не источник звука! Он может снять лишь то, что содержится в спектре звучащего инструмента. Да и то не весь спектр, а лишь его часть. Поэтому, если само дерево не выдает нужных частот — датчик это не в состоянии поправить.

Мой многолетний опыт говорит о том, что по-настоящему крутая гитара будет неизменно хорошо звучать с самыми разными качественными датчиками. По-разному, но всякий раз круто. Если же дерево изначально слабое, то с разными датчиками гитара будет звучать тоже каждый раз по-разному, но неизменно плохо. Когда имеет смысл апгрейд? Если вам нужна смена характера звучания инструмента. Если у вас бюджетная гитара — китайская, корейская, японская — то 99% вероятности того, что на ней стоят дешевые датчики с ферритовыми магнитами. Целесообразно заменить их на бюджетные отечественные датчики, типа Фокина или Приборы. Чуда не произойдет, но звук все же будет звонче, разборчивее, интереснее. Если у вас отличный страт USA, но вы играете «тяжеляк» — вполне будет уместно в бридж посадить ему рельсовый хамбакер в формате сингла, или если позволяет геометрия ниши в корпусе, и полноразмерный хамбакер. Результат будет отличный. Если вам достался Gibson LP с зубодробительным Т500 в бридже, а вы играете блюз — замените его на винтажного характера, традиционный PAF, и получите нужный вам саунд.

Замена активных датчиков на пассив или наоборот, в зависимости от стилистики, тоже помогает получить от инструмента то, что вы хотите. Вообще надо сказать — даже очень хорошие, дорогие, брендовые гитары — это некий усредненный, «общечеловеческий» продукт. Никто не запрещает ставить опыты по поиску звука, удовлетворяющего именно вашим вкусам и запросам. Но делать это целесообразно лишь в рамках соответствия класса гитары и ее звукоснимателей.

Источник