Пикап (музыкальная техника)

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) Эта статья может быть слишком технической, чтобы ее могло понять большинство читателей . Пожалуйста, помогите улучшить его, чтобы он был понятен неспециалистам , не удаляя технические детали. ( Апрель 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) Эта статья, возможно, содержит оригинальные исследования . Пожалуйста, улучшите его , проверив сделанные утверждения и добавив встроенные цитаты . Заявления, содержащие только оригинальные исследования, следует удалить. ( Март 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  Музыкальная технология "Pickup"  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( март 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Три магнитных звукоснимателя на Peavey Raptor с конфигурацией звукоснимателя fat-strat (HSS). Бриджевый звукосниматель (справа) представляет собой хамбакер, а гриф (слева) и средний звукосниматели - одиночные катушки .

Датчик представляет собой датчик , который фиксирует или чувства механических колебаний производства музыкальных инструментов , в частности , струнные инструментами , такие как электрическая гитара , и преобразует эти в электрический сигнал , который амплифицированные с использованием усилителя инструмента для создания музыкальных звуков через громкоговоритель в корпусе акустической системы . Сигнал от звукоснимателя также может быть записан напрямую.

Большинство электрогитар и электрических басов используют магнитные звукосниматели. Акустические гитары , бас-гитары и скрипки часто используют пьезоэлектрический звукосниматель.

Магнитные звукосниматели [ править ]

Типичный магнитный датчик - это преобразователь (в частности, датчик переменного магнитного сопротивления ), который состоит из одного или нескольких постоянных магнитов (обычно альнико или ферритовых ), намотанных катушкой из нескольких тысяч витков тонкой эмалированной медной проволоки. Магнит создает магнитное поле, которое фокусируется полюсным наконечником или частями датчика . ^[1]Постоянный магнит в звукоснимателе намагничивает гитарную струну над ним. Таким образом, струна, по сути, сама по себе является магнитом, и ее магнитное поле совмещено с магнитным полем постоянного магнита, который намагничивал ее. Когда струна дергается, магнитное поле вокруг нее перемещается вверх и вниз вместе со струной. Это движущееся магнитное поле индуцирует ток в катушке датчика, как описано в законе индукции Фарадея . ^[2] Типичный выходной сигнал может составлять 100–300 милливольт.

Датчик соединен соединительным кабелем с усилителем , который усиливает сигнал до мощности , достаточной для управления громкоговорителем (для чего могут потребоваться десятки вольт). Звукосниматель также может быть подключен к записывающему оборудованию через соединительный кабель.

Звукосниматель чаще всего крепится на корпусе инструмента, но может быть прикреплен к бриджу , грифу или накладке. Звукосниматели различаются по мощности и стилю. Некоторые звукосниматели могут быть одинарными, в то время как другие могут быть хамбакерами с двойной катушкой . Звукосниматель - один из самых важных аспектов отличительного звука гитары. Большинство моделей гитар имеют звукосниматели, которые служат новым аргументом в пользу производителей гитар.

Строительство [ править ]

У звукоснимателей есть магнитные полюсные наконечники (по одному или два на каждую струну, за заметным исключением звукоснимателей с рельсами и губной помадой ), примерно по центру каждой струны. (Стандартные звукосниматели Fender Jazz Bass и Precision Bass имеют по два полюса на струну с каждой стороны каждой струны.)

На большинстве гитар струны не полностью параллельны: они сходятся у гайки и расходятся у бриджа. Таким образом, бридж, гриф и средний звукосниматели обычно имеют разное расстояние между полюсами на одной и той же гитаре.

Существует несколько стандартов по размерам звукоснимателей и расстоянию между полюсами. Расстояние измеряется либо как расстояние между центрами полюсов с 1-го по 6-й (это также называется расстоянием «E-to-E»), либо как расстояние между центрами соседних полюсных наконечников.

Вывод [ править ]

В некоторых звукоснимателях с высокой выходной мощностью используются очень сильные магниты, что создает больший магнитный поток и, следовательно, большую мощность. Это может быть вредным для конечного звука , потому что притяжение магнита на струнах (называется строка захват ^[3] ) может вызвать проблемы с интонацией, а также влажные струны и уменьшить выдержать .

У других звукоснимателей с высоким выходом больше витков проволоки для увеличения напряжения, генерируемого движением струны. Однако это также увеличивает выходное сопротивление / импеданс датчика, что может повлиять на высокие частоты, если датчик не изолирован буферным усилителем или блоком DI .

Звук захвата [ править ]

Витки провода, расположенные рядом друг с другом, имеют эквивалентную собственную емкость.это, при добавлении к любой имеющейся емкости кабеля, резонирует с индуктивностью обмотки. Этот резонанс может усиливать определенные частоты, придавая звукоснимателю характерное качество звука. Чем больше витков провода в обмотке, тем выше выходное напряжение, но тем ниже резонансная частота .

Расположение паразитных сопротивлений и емкостей на входе гитары, кабеля и усилителя в сочетании с индуктивным импедансом источника, присущим этому типу преобразователя, образует резистивно-демпфированный фильтр нижних частот второго порядка , создавая эффект нелинейности, который не обнаружен в пьезоэлектрических или оптических преобразователях. Звукосниматели обычно рассчитаны на питание с высоким входным сопротивлением , обычно мегом или более, а нагрузка с низким импедансом увеличивает затухание на более высоких частотах. Типичная максимальная частота звукоснимателя с одной катушкой составляет около 5 кГц, при этом самая высокая нота на типичном гитарном грифе имеет основную частоту 1,17 кГц.

Хамбакеры [ править ]

Звукосниматели с одной катушкой действуют как направленная антенна и склонны улавливать сетевой гудок - электромагнитные помехи переменного тока от электрических силовых кабелей, силовых трансформаторов, балластов люминесцентных ламп, видеомониторов или телевизоров - вместе с музыкальным сигналом. Гул сети состоит из основного сигнала с номинальной частотой 50 или 60 Гц, в зависимости от местной частоты тока, и, как правило, некоторых гармоник.

Чтобы преодолеть это, Джозеф Раймонд «Рэй» Баттс изобрел звукосниматель хамбакера (для Gretsch ), в то время как Сет Ловер также работал над одним для Гибсона . ^[4] Кто разработал его первым, остается предметом споров, но Баттс получил первый патент ( Патент США 2 892 371 ), а затем Ловер ( Патент США 2 896 491 ).

Звукосниматель хамбакера состоит из двух катушек, каждая из которых намотана в обратном направлении. Каждый набор из шести магнитных полюсов также имеет противоположную полярность. Поскольку окружающий гул от электрических устройств достигает катушек в виде синфазного шума , он индуцирует одинаковое напряжение в каждой катушке, но на 180 градусов не совпадает по фазе между двумя напряжениями. Они эффективно нейтрализуют друг друга, в то время как сигнал от гитарной струны удваивается.

При последовательном соединении, как это обычно бывает, общая индуктивность датчика увеличивается, что снижает его резонансную частоту и ослабляет более высокие частоты, давая менее высокий тон (то есть «более толстый»), чем любой из двухкомпонентных однокомпонентных сигналов. звукосниматели катушки давали бы одни.

Альтернатива проводка помещает катушки в понижающем параллельно, который имеет более нейтральный эффект на резонансной частоте. Такая разводка звукоснимателей встречается редко ^{[5], так} как гитаристы привыкли ожидать, что звукосниматели хамбакеров «имеют звук» и не являются настолько нейтральными. На прекрасных джазовых гитарах параллельная проводка дает значительно более чистый звук ^[5], поскольку пониженное сопротивление источника приводит в движение емкостной кабель с более низким затуханием высоких частот.

Бок о бок пикап хамбакеров воспринимает более широкий участок каждой строки , чем пикап одной катушки. ^[6] При захвате большей части вибрирующей струны в сигнале, производимом звукоснимателем, присутствует больше низших гармоник по сравнению с высокими гармониками, что приводит к «более толстому» тону. Звукосниматели Humbucking в узком форм-факторе с одной катушкой, разработанные для замены звукоснимателей с одной катушкой, имеют более узкую апертуру, как у звукоснимателя с одной катушкой. Некоторые модели этих хамбакеров с заменой одной катушки производят более аутентичное сходство с классическими звуками с одной катушкой, чем полноразмерные звукосниматели хамбакеров с аналогичной индуктивностью.

Обозначение [ править ]

Большинство электрогитар имеют два или три магнитных звукоснимателя. Комбинация звукоснимателей называется конфигурацией звукоснимателей и обычно обозначается записью типов звукоснимателей в порядке от бриджевого звукоснимателя через средние звукосниматели к шейному звукоснимателю, используя букву «S» для одиночной катушки и «H» для хамбакера. Обычно звукосниматель бриджа известен как ведущий звукосниматель, а звукосниматель шеи известен как звукосниматель ритма. ^[7]

Общие конфигурации подборщика включают:

• SS ( Fender Telecaster , Jazzmaster and Jaguar , Peavey Reactor и некоторые гитары Rickenbacker )

• SSS ( Fender Stratocaster )

• HSS ( суперстраты, такие как Fender HM Strat , Peavey Raptor EXP, Peavey Destiny )

• HSH ( Ibanez RG , Ibanez S , другие суперстраты )

• HH ( Gibson Les Paul , многие другие, включая суперстратов )

Менее часто встречающиеся конфигурации:

• S ( Fender Esquire , ранние модели Gibson Les Paul Juniors , Gibson Melody Maker , Danelectro U1, некоторые телекастеры )
• H (Gibson ES-165 Herb Ellis, Kramer Baretta , позже Les Paul Juniors)
• HS ( Hamer Californian Deluxe , Les Paul BFG, Squier '51 )
• HHH (некоторые модели Gibson Les Paul Goldtop и Custom , Gibson SG-3 , Gibson ES-5 Switchmaster (после 1957 г.), Kramer Jersey Star , Ibanez Destroyer , Ibanez PGM200 )

Примеры редких конфигураций, которые используются только в нескольких конкретных моделях, включают:

• HS , но с одиночной катушкой посередине (одна модель Fender Jazzmaster , Ibanez RG2011SC, Fender Player Jaguar )
• HSS , но без промежутка между средней сингл-катушкой и бридж-хамбакером (Hamer Phantom с изогнутым звукоснимателем)
• HHS ( подпись Mayones Legend «22» Андерса Нистрома , некоторые модели ESP Stephen Carpenter и модели Alembic Jerry Garcia )
• HSSH ( подпись музыканта Стива Морса )
• SH (некоторые телекастеры, подпись музыканта «Валентайн» Джеймса Валентайна )
• SHH (некоторые ранние семиструнные ESP Horizons)
• SHS ( Подпись Fender Wayne Kramer )

Пьезоэлектрические звукосниматели [ править ]

Датчики [ править ]

Пьезоэлектрический датчик содержит пьезокристалл, который преобразует колебания непосредственно в изменяющееся напряжение.

Многие полуакустические и акустические гитары , а также некоторые электрогитары и бас-гитары были оснащены пьезоэлектрическими звукоснимателями вместо магнитных звукоснимателей или в дополнение к ним. Они имеют совершенно другой звук, а также обладают тем преимуществом, что не улавливают никаких других магнитных полей, таких как гул от сети и обратная связь от контуров мониторинга. В гибридных гитарах эта система позволяет переключаться между звуками магнитного звукоснимателя и пьезо или одновременно смешивать выходной сигнал. Гитары с твердым корпусом и только с пьезоэлектрическим звукоснимателем известны как бесшумные гитары , которые обычно используются для занятий акустическими гитаристами. Пьезо-звукосниматели также могут быть встроены в мосты для электрогитары. для конвертации существующих инструментов.

Большинство звукоснимателей для смычковых струнных инструментов, таких как виолончель, скрипка и контрабас, являются пьезоэлектрическими. Они могут быть вставлены в мост , проложены между ножками моста и верхней частью инструмента или, что реже, вклинены под крыло моста. Некоторые звукосниматели крепятся к верхней части инструмента с помощью съемной замазки .

Предусилители [ править ]

Пьезоэлектрические звукосниматели имеют очень высокий выходной импеданс и представляют собой емкость, включенную последовательно с источником напряжения . Поэтому они часто имеют установленный в приборе буферный усилитель, обеспечивающий максимальную частотную характеристику .

Пьезо звукосниматель дает очень широкий частотный диапазон по сравнению с магнитными типами и может давать сигналы большой амплитуды от струн. По этой причине буферный усилитель часто получает питание от шин с относительно высоким напряжением (около ± 9 В), чтобы избежать искажений из-за клиппинга . Менее линейный предусилитель (например, усилитель с одним полевым транзистором ) может быть предпочтительнее из-за более мягких характеристик ограничения. ^[8] Такой усилитель быстрее начинает искажать, что делает искажение менее «гудящим» и менее слышимым, чем в более линейном, но менее щадящем операционном усилителе . ^{[ необходима цитата ]}Однако, по крайней мере, одно исследование ^[9] показывает, что большинство людей не могут определить разницу между схемами на полевых транзисторах и операционных усилителях при слепом сравнении предварительных усилителей электрических инструментов, что коррелирует с результатами формальных исследований других типов аудиоустройств. Иногда пьезоэлектрические звукосниматели используются в сочетании с магнитными звукоснимателями для получения более широкого диапазона доступных звуков.

Для ранних звукоснимателей, использующих пьезоэлектрический эффект, см. Фонограф .

Другие преобразователи [ править ]

Некоторые звукосниматели устанавливаются и используются аналогично пьезоэлектрическим звукоснимателям, но используют другую базовую технологию, например электретную ^[10] или технологию конденсаторных микрофонов . ^[11]

Пикапы двойной системы [ править ]

Для преобразования звука в переменный ток используются четыре основных принципа, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы:

1. Микрофон регистрирует колебания воздуха , вызванного инструмента. В целом этот метод гарантирует хорошее качество звука, но с двумя ограничениями: обратная связь и перекрестные помехи .
2. Контактные датчики регистрируют колебания самого инструмента. У них есть преимущество в том, что они дают небольшую обратную связь и вообще не создают перекрестных помех. Несмотря на меньшее качество звука и невысокую цену, контактные датчики (и особенно пьезоэлектрический датчик) стали наиболее популярными преобразователями.
3. Магнитные звукосниматели. Магнитные звукосниматели, применяемые в электрогитарах, регистрируют колебания никелевых или стальных струн в магнитном поле. Их преимущество в том, что они могут быть подключены напрямую к усилителю ( электрогитаре ) , но в сочетании с акустической гитарой со стальными струнами звук имеет тенденцию быть электрическим. Вот почему акустические гитаристы обычно выбирают пьезоэлектрический звукосниматель, встроенный микрофон или и то, и другое.
4. Электростатические звукосниматели . Другой способ - использовать изменяющуюся емкость между струной и пластиной звукоснимателя. Эти электронные звукосниматели производят гораздо более высокую динамику, чем обычные звукосниматели, поэтому разница между мягким и громким ударом звукоснимателя более выражена, чем с другими типами звукоснимателей.

Система усиления с двумя преобразователями сочетает в себе качества обоих. Комбинация микрофона и пьезоэлектрического датчика обычно обеспечивает лучшее качество звука и меньшую чувствительность к обратной связи по сравнению с одиночными преобразователями. Тем не менее, это не всегда так. Реже используется комбинация пьезоэлектрического и магнитного датчика. Эта комбинация может хорошо работать для получения твердого звука с динамикой и экспрессией . Примерами двойного системного усилителя являются Highlander iP-2, Verweij VAMP или двойной источник LR Baggs и D-TAR Multisource. ^[12]

Звукосниматели с несколькими преобразователями [ править ]

Гексафонические звукосниматели (также называемые разделенными звукоснимателями и полифоническими звукоснимателями ) имеют отдельный выход для каждой струны (шестиструнный звукосниматель предполагает шесть струн, как на гитаре). Это позволяет обрабатывать и усиливать каждую струну отдельно. Он также позволяет конвертеру определять высоту звука, исходящую от сигналов отдельных струн, для создания нотных команд, как правило, в соответствии с протоколом MIDI (цифровой интерфейс музыкального инструмента). Гексафонный звукосниматель и преобразователь обычно являются компонентами гитары / синтезатора .

Такие звукосниматели необычны (по сравнению с обычными), и существует лишь несколько примечательных моделей, таких как пьезоэлектрические звукосниматели на гитаре Moog . Гексафонные звукосниматели могут быть либо магнитными, либо пьезоэлектрическими, либо основанными на принципе конденсатора, как электронные датчики.

Оптический [ править ]

Оптические датчики - это относительно недавняя разработка, которая работает, обнаруживая прерывание светового луча вибрирующей струной. Источником света обычно является светодиод, а детектором - фотодиод или фототранзистор . ^[13] Эти звукосниматели полностью устойчивы к магнитным или электрическим помехам, а также имеют очень широкую и ровную частотную характеристику, в отличие от магнитных звукоснимателей.

Гитары с оптическими звукоснимателями были впервые показаны на выставке NAMM 1969 года в Чикаго Роном Хоагом. ^[14]

В 2000 году Кристофер Уиллкокс, основатель LightWave Systems, представил новую бета-технологию для системы оптического считывания, использующей инфракрасный свет. В мае 2001 года компания LightWave Systems выпустила звукосниматель второго поколения, получивший название «S2». ^[15]

Активные и пассивные пикапы [ править ]

Пикапы могут быть активными или пассивными . Звукосниматели, за исключением оптических типов, по своей сути являются пассивными преобразователями. «Пассивные» звукосниматели обычно наматываются проволокой вокруг магнита и являются наиболее распространенным типом используемых звукоснимателей. Они могут генерировать электрический потенциал без необходимости во внешнем питании, хотя их выходная мощность относительно мала, а содержание гармоник на выходе сильно зависит от обмотки.

«Активные» датчики содержат электронную схему для изменения сигнала. Активные схемы могут фильтровать, ослаблять или усиливать сигнал от датчика. Основным недостатком активной системы является необходимость в батарейном источнике питания для работы схемы предусилителя . Батареи ограничивают конструкцию схемы и функциональность, а также неудобны для музыканта. Схема может быть такой же простой, как один транзистор, или до нескольких операционных усилителей, сконфигурированных как активные фильтры, активный эквалайзер.и другие звукоформирующие функции. Используемые операционные усилители должны иметь конструкцию с низким энергопотреблением, чтобы продлить срок службы батарей - это ограничение конструкции, которое ограничивает динамический диапазон схемы. Активная схема может содержать звуковые фильтры, которые уменьшают динамический диапазон и слегка искажают определенные диапазоны. Системы активного звукоснимателя с высокой выходной мощностью также влияют на входную цепь усилителя.

Стерео и несколько звукоснимателей с индивидуальными выходами [ править ]

Rickenbacker был первым производителем стерео-инструментов (гитары и бас-гитары). Их патентованная схема «Ric-O-Sound» имеет два отдельных выходных разъема, что позволяет музыканту отправлять каждый звукосниматель в его собственную звуковую цепочку (устройство эффектов, усилитель, вход микшерной консоли).

Teisco произвел гитару со стереосистемой. ^{[ необходима цитата ]} Тейско разделил две части на три верхних и три нижних строки для каждого отдельного выхода.

Гитара Gittler была экспериментальная гитара ^{[ когда определяется как? ]} с шестью звукоснимателями, по одному на каждую струну.

Гибсон создал гитару HD.6X Pro, которая улавливает отдельный сигнал для каждой отдельной струны и отправляет его на встроенный аналого-цифровой преобразователь, а затем выводит его из гитары через кабель Ethernet .

См. Также [ править ]

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

• Броснак, Дональд (1980). Электроника гитары: Учебное пособие . Охай, Калифорния: ISBN dB Music Co. 0-933224-02-8.

• Тиллман, Дональд (2002). Ответные эффекты положения и ширины звукоснимателя гитары
• Уиллер, Том (1992). Американские гитары: иллюстрированная история . Харпер. ISBN Нью-Йорка 0-06-273154-8 

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме звукосниматели (музыкальные технологии) .

• Моделирование звукоснимателя гитары
• Свойства магнитных материалов (глава)
• Базовые схемы электрогитары - звукосниматели
• [1]
• Что делает звукосниматель хорошей или плохой
• Как емкость гитарного кабеля влияет на звучание гитарных звукоснимателей
• Как работает датчик от Национальной лаборатории сильного магнитного поля