Переключатель фаз для гитары

В фазе или противофазе? Фаза звукового сигнала

Не хочешь смотреть рекламу? Зарегистрируйся!

Доброго всем времени суток!

Сегодня отчего-то захотелось поговорить о такой немаловажной штуке, как фаза аудио-сигнала. Так, освежим школьный курс физики применительно к нашим гитарным и, вообще, звуковым делам.

Если вспомнить школьный курс физики, а именно раздел, посвященный гармоническим колебаниям, то из глубин памяти можно выудить, что фаза – это аргумент периодической функции, который отвечает за то, какая будет амплитуда сигнала в определенный момент времени.

Что нам это дает с музыкальной точки зрения? И где же стоит искать проблемы с этой пресловутой фазой?

Допустим, мы записываем гитару, снимая звук с комбика двумя микрофонами, сигнал с которых микшируем, затем в один канал. Вот тут, при суммировании двух сигналов и могут возникнуть проблемы с фазой.

Вариант первый. Сигналы приходят в фазе.

На экране осциллографа это будет выглядеть примерно так.

Видно, что сигналы идеально повторяют друг друга, т.е. «пики и впадины» амплитуд двух сигналов идут синхронно во времени. Это и означает, что сигналы «в фазе». С практической точки зрения это будет означать, что сигналы будут усиливать друг друга. И в идеальном случае амплитуда результирующего сигнала будет представлять собой сумму амплитуд каждого из них.

Такой случай нам, собственно, ничем не грозит, а даже наоборот – это то, к чему стоит стремиться в большинстве случаев.

Вариант второй. Сигналы в противофазе.

Этот случай прямо противоположенный первому.

Видно, что там, где «пик» первого сигнала, там же и «впадина» у второго. Не трудно догадаться, что результатом сложения таких колебаний в идеальном случае будет полный ноль, т.е. взаимное подавление обоих сигналов.

Случай, надо сказать, самый поганый, и которого, стоит избегать.

Вариант третий. Фазовый сдвиг.

Так говорят, когда первый сигнал запаздывает по времени относительно второго.

Еще говорят, что сигналы «частично не в фазе». В случае двух гармонических колебаний одной частоты (на практике, это примерно, как сферический конь в вакууме), сдвиг фаз будет приводить к частичному ослаблению сигнала. А то, насколько ослабится результирующий сигнал, как раз будет зависеть от этого самого сдвига фаз. В предельном случае (см. Вариант 2), на выходе будет полный ноль.

Все эти картинки имеют лишь отдаленное отношение к практике, т.к. обычно мы имеем дело не с одночастотным сигналом. В звуке гитары (да и любого другого инструмента) довольно много гармоник (читай частот) и обертонов (тоже читай частот). Поэтому при частичном сдвиге фаз некоторые частоты будут ослабляться больше, чем другие, а иные могут быть даже усилены. Как не трудно догадаться все зависит от сдвига фаз (разности фаз) между конкретными гармониками.

Кстати, именно на этом принципе – усиление одних частот и ослабление других, основан всем нам известный гитарный эффект – фэйзер (phaser). Конечно, схему сдабривают частотными фильтрами, цепями обратной связи и смешиванием обработанного и не обработанного сигнала, но основной принцип именно тот – сдвиг фаз.

Вообще, фазовые дела могут доставить довольно много неприятностей. Это хорошо если у вас всего два микрофона, в этом случае можно просто поиграть расстоянием от источника звука до миков и найти те положения при которых сигналы от них приходят в фазе. А представьте, что вам надо подзвучить сцену? Или барабаны на реп. точке?

Кстати, на многих преампах для микрофонов есть переключатель полярности сигналов. По физическим принципам к фазе это никакого отношения не имеет, но вот эффект может дать точно такой же, как в вариантах 1 и 2. Только совпадение или несовпадение «пиков» и «впадин» сигналов будет зависеть не от их разности фаз, а от полярности сигналов. Однако, раз эффект это дает такой же, поэтому инвертирование сигналов можно использовать при проблемах с фазой. Другое дело, что это может помочь, а может и не помочь.

Еще одним решением проблемы может стать коррекция фазы уже записанного сигнала в любимой программе звукозаписи, благо сейчас цифровая обработка позволяет творить чудеса.

На слух фазовое несовпадение сигналов можно определить по характерной потере яркости звука, его «истощению». Если чувствуете, что со звуком твориться что-то не то и симптому совпадают с вышеперечисленными, то можно попробовать поиграть с фазой.

Фазовые проблемы могут возникнуть не только при снятии звука микрофонами. Вот человек включает фэйзер в параллельный разрыв на комбике и что? Судя по симптомам, имеет фазовые проблемы, т.к. фэйзер сам по себе сдвигает фазу исходного сигнала, а потом смешивает ее с необработанным, плюс еще параллельная петля… Итог закономерен – звучит хреново.

Надеюсь, что доступно объяснил, что такое фаза сигнала и, с чем ее едят? =)

Не хочешь смотреть рекламу? Зарегистрируйся!

Источник

Распайка звукоснимателей (H+H)

В прошлой статье мы рассмотрели общую разводку хамбакера и научились паять его по схеме один звучок + ручка громкости + ручка тона. Теперь пришло время немного усложнить задачу и к уже имеющемуся у нас бриджевому хамбакеру добавить нековый. Ну и естественно сделать переключение между ними посредством трех-позиционного переключателя.

Сделаем три режима работы:

• бриджевый хамбакер;
• оба датчика;
• нековый хамбакер.

В общем-то схема очень популярна в наше время. И я думаю информация в данной статье вам обязательно пригодится. Начнем с варианта с одной ручкой громкости на оба звучка.

Трехпозиционный переключатель

Рассмотрим работу трех-позиционного переключателя. В гитарах они бывают двух видов:

• ползункового типа;
• лопастного типа.

Ползунковый переключатель

Используется в основном в стратоподобных гитарах. Имеет 2 пары контактов по 4 штуки. На каждую пару имеется как бы свой отдельный переключатель. Поэтому его называют двух-полюсным. Чтобы осуществить переключение между датчиками следуем диаграмме, представленной на рисунке:

Припаиваем средние и крайние контакты к ручке громкости, а провода со звукоснимателей пускаем на входы переключателя, как на рисунке. Таким образом, при повороте ручки переключателя в среднее положение, замкнутся оба средних контакта, в левое положение замкнется только бриджевый контакт, а в правое — только нековый.

Рычажковый переключатель

Переключатели данного типа встречаются в гитарах Гибсон Лес Пол. Схематически переключатель можно представить следующим образом:

По картинке видно, что весь переключатель можно представить как 2 парных вкл-выкл переключателя. В позиции 1 замкнут только контакт А, в позиции 2 оба контакта, а в позиции 3 только контакт В. Таким образом, в левом положении будет работать нековый датчик, в среднем — оба, а в правом бриджевый. Чтобы получить необходимые положения нек-бридж, просто подпаиваем выходы с датчиков на нужные контакты переключателя А и В, а контакты 1 и 2 подпаять к выходному джеку или к ручкам громкости, в зависимости от варианта вашей схемы.

Схема распайки двух хамбакеров

Ниже показана схема пайки звукоснимателей с трех-позиционным ползунковым переключателем, одной ручкой громкости и тона. Принцип работы такой: сигнал с каждого датчика сразу кидаем на вход переключателя. Далее с его выхода сигнал подаем на ручку громкости через ручку тона. С громкости сигнал поступает на джек.

Теперь рассмотрим схему с двумя громкостями и одним общим тоном. На этот раз переключатель используем рычажковый. Принцип работы следующий: сигнал с каждого датчика сперва пускаем на свои ручки громкости. Далее выход с потенциометров громкости кидаем на входы переключателя. Ну а выходы с него пропускаем через ручку тона и отправляем на джек.

И вот еще 2 популярных варианта распайки звучков мы рассмотрели в этой статье. Еще раз повторюсь, что это всего лишь варианты подключения, демонстрируя которые, я хотел показать принцип распайки звукоснимателей. Все зависит от ваших нужд, вы в праве вносить коррективы.

В следующей статье рассмотрим подключение трех датчиков по еще одной популярной схеме хамбакер + сингл + сингл, ну или хамбакер + сингл + хамбакер, отличий здесь практически нет.

Источник

Мы рассказываем о гитарах

О технике и культуре акустической и электрогитары

Получаем разное звучание с помощью комбинаций звукоснимателей

Используя всего два звукоснимателя вашей электрогитары с помощью их комбинаций можно получить разное звучание не покупая дополнительных девайсов. Обычный способ расположения датчиков — это располжение паралельно или в фазе. Для датчиков, провода которых запечатаны в корпусе и не доступны для пайки, изменение комбинации датчиков может быть затруднительно.

В любом случае, правильно подобранная пара пикапов, подключенных паралельно и в фазе дает большую часть рокового или джазового звучания. Стандартная комбинация датчиков на Strat дает характерное фанковое звучание.

Для получения нужного вам звука понадобится немного времени и терпения для нахождения комбинации датчиков. Для начала нужно расположить датчики внутри гитары, а затем менять комбинацию проводов, добиваясь изменения в звуке. После того, как вы нашли нужную комбинацию, необходимо придумать каким образом можно быстро и удобно производить переключение между стандартной комбинацией и выбранной вами. Рекомендуется использовать не больше двух переключателей для того, чтобы быстро производить смену звучания. Более легкий путь — это придерживаться традиционных комбинаций, которые гарантирвоанно дадут хорошие результаты.

Для того, чтобы понять как расположить датчики, необходимо немного разобраться как работают хамбакеры. Датчик хамбакера имеет две катушки, находящиеся рядом. Каждая из этих катушек принимает колебания струн, но при этом вносит и собственные помехи-шумы. Несмотря на то, что хамбакеры шумят меньше, чем сингловые датчики, шумы все равно есть. Как вариант, для минимизации шумов, хамбакеры закрывали металлической крышкой, практически все винтажные датчики были такими. Есть и датчики без крышек, причем как хамбакеры так и синглы. Незнаю на сколько эффективно закрывать датчики крышками, могу сказать только, что датчики с крышками звучат более приглушенно (по блюзовому), менее агрессивно. Поэтому, если вы поклонник агрессивной музыки, то лучше выбирать датчики без крышек, на них вы получите максимальный сигнал, который можно будет пускать уже в цепь эффектов.

На рисунке выше (два справа) показано соединение датчиков в фазе и противофазе. Сигналы в фазе будут усиливать друг друга, в противофазе будут наоборот подавляться. Принцип действия обыкновенного хамбакера основан на противофазном включении двух одинаковых катушек, стоящих на разных полюсах магнита. Полезный сигнал от струн в катушках складывается, а шумы-наводки (не зависящие от магнитов) — вычитаются. По логике при противофазном включении двух датчиков мы вобще не должны ничего слышать, но струна кроме общего колебания (основного тона) делает ещё кучу мелких разнонаправленных колебаний (обертонов-гармоник), образующихся делением звучащей струны на равные отрезки. Выходит следующая ситуация: в разных точках струна движется в разные стороны и с различной скоростью. Соответственно и токи в разных датчиках будут немного отличаться друг от друга. И чем ближе частотная составляющая (гармоника) к основному тону, тем больше у неё шансов быть подавленной сигналом с включённого в противофазе датчика. В общем основной тон мы услышим примерно в 2 раза тише, чем при одновременном в фазе (синфазно) включении, а чем больше порядковый номер гармоники, тем громче (относительно уже тихого основного тона в сравнении с обычным включением будет его доля в спектре основного сигнала. В результате мы получим тихий звук, богатый гармониками, причём выборочно. Звук станет выше, но у него появится другой характер. Обычно обе катушки хамбакера намотаны в одну сторону, затем соединяются между собой внутренними выводами обмоток (начало одной с началом другой). Один из оставшихся внешних выводов идет на «массу», он будет «холодным«, второй провод — будет выходом, «горячим«. Получится встречно-последовательное соединение катушек, для шумов они будут в противофазе, фон будет подавляться (вычитаться). Конечно он будет вычитаться не полностью, но существенно, а для сигнала со струн — в фазе, поэтому будет сложение напряжений с обеих катушек. Так будет, если в каждой катушке будут стоять магниты в разной полярности. Например, если в одной катушке «севером» к струнам, то в другой катушке — «югом» к струнам. Или между магнитопроводами разных катушек будет стоять один магнит, касающийся своими разными полюсами магнотопроводов разных катушек.

Давайте поробуем разобрать несколько вариантов подключения датчиков более подробно на схемах.

Стандартно в Gibson используется комбинация датчиков neck/both/bridge, эта схема проста в реализации. Но, можно, используя дополнительные переключатели использовать еще хамбакеры с выходом только с одной из катушек. Пример схемы ниже.

Находятся в фазе. Схема очень простая, позволяет использовать как 4 вместе так и каждую по отдельности катушек звукоснимателя. При этом звучание будет очень разным, желательно, чтобы сопротивление обоих хамбакеров совпадало.

разводка хамбакеров по отдельности

На схеме ниже показано как сделать разводку, для синглов , в результате которой можно будет использовать как каждый сингл датчик по отдельности, так и вместе.

Ниже приведены еще несколько схем, позволяющих использовать хамбакеры и сингл в различных комбинациях. Необходимо понимать, что подбор нужной вам комбинации и соответсвенно звука должен полностью зависеть от вашего решения, и чем больше вариантов разводки вы попробуете — тем больше шансов, что ваши датчики и гитара будут звучать так, как нужно именно вам.

Подробнее о +CubozoaRu

Разработка, изготовление уникальных, программируемых блоков питания для педалей эффектов гитар.

Источник