Звукосниматель (музыкальная технология)

редактировать
Три магнитных звукоснимателя на Peavey Raptor с конфигурацией звукоснимателя толстого слоя (HSS). Бридж (правый) звукосниматель - это хамбакер, а гриф (слева) и средний звукосниматели - это одиночные катушки.

A звукосниматель - это датчик, который улавливает или воспринимает механические колебания, производимые музыкальными инструментами, в частности струнными инструментами, такими как электрогитара, и преобразуют их в электрический сигнал, который усиливается использование инструментального усилителя для воспроизведения музыкальных звуков через громкоговоритель в корпусе динамика. Сигнал от датчика также может быть записан напрямую.

В большинстве электрогитар и электрических басов используются магнитные звукосниматели. Акустические гитары, басы и скрипки часто используют пьезоэлектрический звукосниматель.

Содержание

  • 1 Магнитные звукосниматели
    • 1.1 Конструкция
    • 1.2 Выход
    • 1.3 Звук звукоснимателя
    • 1.4 Хамбакеры
    • 1.5 Обозначение
  • 2 Пьезоэлектрические звукосниматели
    • 2.1 Датчики
    • 2.2 Предусилители
  • 3 Другие преобразователи
  • 4 Звукосниматели двойной системы
  • 5 Звукосниматели с несколькими преобразователями
  • 6 Оптические
  • 7 Активные и пассивные звукосниматели
  • 8 Стерео и несколько звукоснимателей с отдельными выходами
  • 9 См. Также
  • 10 Примечания
  • 11 Ссылки
  • 12 Внешние ссылки

Магнитные датчики

Типичный магнитный датчик - это преобразователь (в частности, датчик переменного сопротивления ) который состоит из одного или нескольких постоянных магнитов (обычно alnico или феррит ), обернутых катушкой из нескольких тысяч витков тонко эмалированной меди провод. Магнит создает магнитное поле, которое фокусируется полюсным наконечником датчика или частями. 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. Типичный выходной сигнал может составлять 100-300 милливольт.

Датчик соединен с помощью соединительного кабеля с усилителем, который усиливает сигнал до достаточной мощности для включения громкоговорителя (для чего могут потребоваться десятки вольт). Звукосниматель также можно подключить к записывающему оборудованию с помощью соединительного кабеля .

. Звукосниматель чаще всего устанавливается на корпусе инструмента, но его можно подключить к мосту , шею или накладку.

Конструкция

звукосниматели с разделенными полюсами, звукосниматели Fender Jazz Bass

имеют магнитные полюсные наконечники (за заметным исключением звукоснимателей на рейке и тубусе для губной помады - один или два на каждую струну), примерно по центру каждой струны. (Стандартные звукосниматели на Fender Jazz Bass и Precision Bass имеют по два полюсных наконечника на струну с каждой стороны каждой струны.)

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

Существует несколько стандартов размеров звукоснимателей и расстояния между струнами 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.

с 1-го по 6-йСоседний
Стандартный интервал. (винтажные гитары Gibson)1,90 дюйма. 48 мм0,380 дюйма. 9,6 мм
F-интервал. (большинство гитар Fender, современные Gibson, мосты Floyd Rose )2,01 ". 51 мм0,402 дюйма. 10,2 мм
Очень близко к бриджу, дополнительный датчик. (Гексафонная система Roland GK)2,060 дюйма. 52,3 мм0,412 ". 10,5 мм
Расстояние Telecaster. (гитары Fender Telecaster)2,165 дюйма. 55 мм0,433". 11 мм
Steinberger Spirit GT-Pro Расстояние. (может быть типичным для других гитар Steinberger)2,362 ". 60 мм0,3937". 10 мм

Выход

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 финального звука, потому что притяжение магнита к струнам (так называемое захват струны ) может вызвать проблемы с интонацией, а также заглушить струны и уменьшить сустейн.

У других звукоснимателей с высоким выходом больше витков проволоки, чтобы увеличить напряжение, генерируемое 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 звукоснимателя

Одинарная катушка звукосниматели, Fender Stratocaster (1963)

Витки проводов в непосредственной близости друг от друга имеют эквивалентную собственную емкость, которая при добавлении к любой имеющейся емкости кабеля резонирует с индуктивность 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 эта резонансная частота.

Расположение паразитных сопротивлений и емкостей на входе гитары, кабеля и усилителя в сочетании с индуктивным Импеданс источника, присущий этому типу преобразователя, образует резистивно-демпфированный фильтр low -pass второго порядка с резистивным демпфированием, создавая эффект нелинейности, не обнаруженный в пьезоэлектрических или оптических преобразователях. Звукосниматели обычно рассчитаны на питание с высоким входным сопротивлением , обычно МОм 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

Драконий хамбакер PRS

Звукосниматели с одной катушкой действуют как направленная антенна и склонны улавливать гул от сети - помехи поочередно ток электромагнитные помехи от 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, звукосниматель хамбакер был изобретен Джозефом Раймондом «Рэй» Баттсом (для Gretsch ), а Сетом Любовник также работал над одним для Гибсона. Кто разработал его первым, остается предметом споров, но Баттс получил первый патент (Патент США 2,892,371 ), а Ловер - следующий (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 сдвинуто по фазе на 180 градусов между двумя напряжениями. Они эффективно подавляют друг друга, а сигнал от гитарной струны удваивается.

При последовательном соединении, что является наиболее распространенным, общая индуктивность датчика увеличивается, что снижает его резонансную частоту и ослабляет более высокие частоты, давая менее высокий тон (т. Е. «толще»), чем один из двух компонентных звукоснимателей с одной катушкой.

При альтернативном подключении катушки соединяются параллельно, что оказывает более нейтральное влияние на резонансную частоту. Такая разводка звукоснимателей встречается редко, поскольку гитаристы привыкли ожидать, что звукосниматели для хамбакеров «имеют звук» и не будут такими нейтральными. На прекрасных джазовых гитарах параллельная проводка дает значительно более чистый звук, поскольку пониженное сопротивление источника управляет емкостным кабелем с более низким затуханием высоких частот.

Звукосниматель с расположенным рядом хамбакером воспринимает более широкую секцию каждой струны, чем звукосниматель с одной катушкой. 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

Большинство электрогитар имеют два или три магнитных датчика. Комбинация звукоснимателей называется конфигурацией звукоснимателей, обычно записывая типы звукоснимателей в порядке от бриджевого звукоснимателя через средние звукосниматели к шейковому звукоснимателю, используя букву «S» для одиночной катушки и «H» для хамбакера. Обычно звукосниматель бриджа известен как ведущий звукосниматель, а звукосниматель грифа - звукосниматель ритма.

Общие конфигурации звукоснимателей включают:

Меньше наиболее часто встречающиеся конфигурации:

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

  • HS, но с одной 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 звукосниматель с наклонным грифом)
  • HHS (Mayones Легенда «22» подпись Андерса Нистрома, некоторые модели ESP Stephen Carpenter и модели Alembic Jerry Garcia )
  • HSSH (Музыкант Стив Морс Подпись)
  • SH (некоторые телекастеры, Музыкант «Валентайн» Джеймс Валентайн подпись)
  • SHH (некоторые ранние семиструнные ESP Horizons)
  • SHS (Fender Wayne Kramer Signature)

Пьезоэлектрические звукосниматели

Sens ors

Пьезоэлектрический звукосниматель на классическом акустическая гитара Пьезоэлектрический звукосниматель на классической акустической гитаре Двойной звукосниматель от peterman.com.au в Австралии Двойной звукосниматель Peterman в Австралии Пьезоэлектрический скрипичный мостиковый звукосниматель Пьезоэлектрический звукосниматель скрипичного моста

Многие полуакустические и акустические гитары, а 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 гудение 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 пьезо звукоснимателем известны как бесшумные гитары, которые обычно используются акустическими гитаристами для занятий. Пьезо-звукосниматели также могут быть встроены в мосты электрогитары для преобразования существующих инструментов.

Большинство звукоснимателей для струнных смычковых 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

Пьезоэлектрические звукосниматели имеют очень высокий выходной импеданс и имеют вид емкости последовательно с источником напряжения. Поэтому они часто имеют установленный на приборе буферный усилитель, приспособленный для максимизации частотной характеристики.

. Пьезоэлектрический датчик дает выходной сигнал в очень широком частотном диапазоне по сравнению с магнитными типами и может давать большую амплитуду. сигналы из строк. По этой причине буферный усилитель часто получает питание от шин относительно высокого напряжения (около ± 9 В), чтобы избежать искажения из-за ограничения. Менее линейный предусилитель (например, усилитель с одним полевым транзистором ) может быть предпочтительнее из-за более мягких характеристик ограничения. Такой усилитель быстрее начинает искажать, что делает искажение менее «гудящим» и менее слышимым, чем в более линейном, но менее щадящем операционном усилителе . Однако, по крайней мере, одно исследование показывает, что большинство людей не могут отличить схемы на полевых транзисторах от схем на операционных усилителях при слепом сравнении предусилителей 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 устройств раннего захвата, использующих пьезоэлектрический эффект, см. фонограф.

Другие преобразователи

Некоторые устройства поглощения устанавливаются и используются аналогично пьезоэлектрическим датчикам, но используют другую базовую технологию для пример электретный или конденсаторный микрофон технология.

звукосниматели двойной системы

В основном используются четыре принципа преобразования звука в переменный ток, каждый из которых их плюсы и минусы:

  1. A микрофон регистрирует колебания воздуха, вызываемые инструментом. В целом этот метод гарантирует хорошее качество звука, но с двумя ограничениями: обратная связь и перекрестные помехи.
  2. Контактные датчики регистрируют вибрации самого инструмента. Их преимущество заключается 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 датчики. 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 (электрогитаре ) усилителю, но в сочетании с акустической гитарой со стальными струнами звук имеет тенденцию быть наэлектризованным. Вот почему акустические гитаристы обычно выбирают пьезоэлектрический датчик, встроенный микрофон или и то, и другое.
  4. Электростатические датчики. Другой способ - использовать изменяющуюся емкость между струной и пластиной звукоснимателя. Эти электронные звукосниматели обеспечивают 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 датчика и магнитного датчика. Эта комбинация может хорошо работать для плотного звука с динамикой и выражением. Примерами двойного системного усилителя являются Highlander iP-2, Verweij VAMP или LR Baggs с двумя источниками и D-TAR Multisource.

звукосниматели с несколькими преобразователями

звукосниматели Hexaphonic (также называемые разделенные звукосниматели и полифонические звукосниматели ) имеют отдельный выход для каждой струны (Hexaphonic предполагает шесть струн, как на гитаре). Это позволяет обрабатывать и усиливать каждую струну отдельно. Он также позволяет преобразователю определять высоту звука, исходящую из сигналов отдельных струн, для создания нотных команд, обычно 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 известных моделей, таких как пьезоэлектрические звукосниматели на гитаре Moog.. Гексафонные датчики могут быть либо магнитными, либо пьезоэлектрическими, либо основанными на принципе конденсатора, например, электронные датчики

оптические

Оптические датчики - это довольно недавняя разработка, которая работает, обнаруживая прерывание светового луча вибрирующей струной.. Источником света обычно является светодиод, а детектором - фотодиод или фототранзистор. Эти звукосниматели полностью устойчивы к магнитным или электрическим помехам, а также имеют очень широкий и ровный частотный диапазон, в отличие от магнитных звукоснимателей.

Гитары с оптическими звукоснимателями были впервые показаны на выставке 1969 NAMM в Чикаго Роном Хоагом.

В 2000 году Кристофер Уиллкокс, основатель LightWave Systems, представила новую бета-технологию для системы оптического считывания с использованием инфракрасного света. В мае 2001 года компания LightWave Systems выпустила свой звукосниматель второго поколения, получивший название «S2».

Активный и пассивный звукосниматели

EMG 81 и EMG 85 - пара популярных активных звукоснимателей EMG 81 и EMG 85 - пара популярных активных звукоснимателей. Подхваты

Подборки могут быть активными или пассивными. Звукосниматели, за исключением оптических типов, по своей сути являются пассивными преобразователями. «Пассивные» звукосниматели обычно представляют собой проволоку, намотанную вокруг магнита, и являются наиболее распространенным типом 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.

Сеймур Дункан AHB-1 Blackouts

«Активные» датчики содержат электронную схему для изменения сигнала. Активные схемы могут фильтровать, ослаблять или усиливать сигнал от датчика. Основным недостатком активной системы является потребность 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 функции формирования звука. Используемые операционные усилители должны иметь конструкцию с низким энергопотреблением, чтобы продлить срок службы батарей, это ограничение конструкции, ограничивающее динамический диапазон схемы. Активная схема может содержать звуковые фильтры, которые уменьшают динамический диапазон и слегка искажают определенные диапазоны. Системы активных звукоснимателей с высокой выходной мощностью также влияют на входную цепь усилителя.

Стерео и несколько звукоснимателей с индивидуальными выходами

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

Teisco произвел гитару со стереозвуком. Teisco разделил две части на три верхних и три нижних струны для каждого отдельного выхода.

Гитара Gittler была экспериментальной гитарой с шестью звукоснимателями, по одному на каждую струну.

Гибсон создал гитару HD.6X Pro, которая улавливает отдельный сигнал для каждой отдельной струны и отправляет их на встроенный аналого-цифровой преобразователь, а затем выводится из гитары через Cat 5 Кабель Ethernet.

См. Также

Примечания

Ссылки

  • Brosnac, Donald (1980). Электроника гитары: Учебное пособие. Охай, Калифорния: d.B. Music Co. ISBN 0-933224-02-8.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы, связанные с звукоснимателями (музыкальные технологии).
Последняя правка сделана 2021-06-02 05:04:21
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте