Магнитные звукосниматели подразделяются на одно-катушечные (single coil или просто single – один) и Двухкатушечные - хамбакеры
(humbucker – подавитель фона).
Выпускаются также соответствующие модели neck и bridge. Разница между моделями neck и bridge состоит в том, что расстояние между центрами крайних сердечников будет 50 мм для neck и 52,5 мм для bridge.
Двухкатушечные датчики делятся в свою очередь на 2 типа: хамбакеры и хамкенселлеры от ангийских hum-bucker (фоно-подавитель) и hum-canceller (фоно-погаситель) соответственно.
Общее в этих датчиках то, что в них используются две катушки, которые одинаковы геометрически и одинаковы или близки по количеству витков, электрически находятся в противофазе, чтобы паразитные наводки и шумы сводить до минимума. На этом сходство хамкенселлера и хамбакера заканчивается.
В остальном хамкенселлер полностью похож на сингл, его катушки находятся строго одна под другой (поэтому его по-другому называют стековый от stack хамбакер). Сигналы в каждой катушке полностью идентичны друг другу по спектру и фазе, поскольку снимаются с одной и той же точки струны, но они в достаточной степени отличаются друг от друга по амплитуде, поскольку струна сильнее меняет магнитный поток в ближайшей по отношению к ней катушке. Выходное напряжение, таким образом, составляющее разностный сигнал
Изначально хамбакер был внедрен компанией Гибсон (Gibson). Инженеры, вероятно, руководствовались идеей максимально уменьшить все посторонние шумы и наводки, поэтому звукосниматель был накрыт латунной крышкой с хромированным (никелированным, золоченым) покрытием (1 Original Humbucker) и залит воском (или парафином) для отмены микрофонного эффекта. Эта крышка всегда подключалась в гитаре к общему проводу (земле), и, таким образом, обеспечивалось дополнительное экранирование датчика от внешних наводок. Однако крышка из диамагнитного металла создавала дополнительную емкость между катушками и землей и обеспечивала большее рассеивание магнитного поля и магнитного потока, тем самым, сдвигая резонанс вниз по частоте и по амплитуде. Недолго думая, музыканты поснимали эти крышки, улучшив отдачу и повысив резонансную частоту, и получился стандартный вид хамбакера (2 Standard Humbucker). Стремясь к сингловому спектру, но бесшумной передаче сигнала, был создан side-by-side узкий хамбакер (Side-by-side Humbucker).
Звучит он необычно из-за геометрических размеров катушки, которые накладывают определенные ограничения, но не звучит как сингл. Почему? Читаем дальше…
Хамбакер представляет из себя 2 сингла, стоящие параллельно друг другу на одном уровне под струнами. Общий для этих синглов магнит расположен под ними таким образом, что его ось перпендикулярна оси катушек, т.е. он одним своим полюсом прижат к сердечникам, находящимся в одной катушке, а другим – в другой. В результате поле с обоих полюсов через сердечники подводится под струны, в которых же большей частью и замыкается.
Катушки, так же как и в хамкенселлере, включены электрически противофазно и (как правило) последовательно. Поскольку магнитное поле замкнуто через струну, то струна над датчиком тоже имеет полюсы, над одним сердечником один, над другим противоположный.
Таким образом, магнитный поток в катушках при колебаниях струн меняется противофазно, однако, учитывая то, что катушки включены противофазно электрически, получаем, что сигналы, наведенные струнами в катушках, синфазны друг другу и в силу последовательного соединения катушек полностью складываются. При этом внешние наводки и шумы, на которые никак не влияет магнитное поле магнита датчика, взаимоуничтожаются.
Основной проблемой хамбакера является снятие колебаний с двух точек струны. Между этими точками существует разность фаз гармоник колебания струны. Колебание струны представляет собой совокупность стоячих волн основной частоты и кратных ей гармоник с некоторыми коэффициентами.
Чем ближе половина длины волны к расстоянию между центрами сердечников, тем большее значение это имеет для такой гармоники колебания. В результате получается, что в выходном напряжении хамбакера складываются не все гармоники колебания струны, а только их часть. Другая часть гармоник при этом взаимовычитается, приводя к тому, что спектр хамбакера будет иметь периодические плавные провалы и подъемы.
Представим источник колебаний - струну.
Она закреплена в двух точках (узлах). При колебаниях возникают стоячие волны. Как я уже сказал, полное колебание струны состоит из суммы стоячих волн кратных по частоте основной (гармоники) с весовыми (по амплитуде) коэффициентами. Каждое отдельное колебание можно вызвать отдельно. Музыканты называют это флажолетом. Если Вы возьмете флажолет на 12 ладу, то легко увидите 3 узел, находящийся на этом же ладу, который не колеблется. А главное, что точки струны по разные стороны от этого узла колеблются в противофазе. Возьмем 6 струну. Колебанию ноты ми 80 Гц, а именно половине длины волны этого колебания соответствует 648 мм (мензура). Стандартное расстояние между центрами катушек стандартного хамбакера - 18 мм. 648/18=36, т.е. половина длины стоячей волны 36 гармоники будет строго укладываться между центрами хамбакера. Это значит, что 36 гармоника будет полностью отсутствовать в выходном спектре хамбакера. 36 гармонике соответствует частота 80*36=2880 Гц. Это те самые 3 кГц, которые придают яркость звуку. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) хамбакера для 6 струны будет иметь ярко выраженный провал на этой частоте. Далее на частоте 5760 Гц, когда на расстоянии между центрами хамбакера укладываться полная длина волны, будет подъем в результате полной суммы с обоих синглов, а на частоте 8640 Гц опять провал и т.д. до тех пор, пока гармоники читаются с датчика. На практике все не так идеально, однако при сравнении интегральных спектров сингла и хамбакера, полученных на одной гитаре с одного датчика, первый будет иметь равномерный спад, а второй четко выраженную периодичность, и как минимум 1 плавный провал АЧХ.
Теперь хочу нарисовать пару слов об активных звукоснимателях и об их преимуществах перед пассивными.
Активный звукосниматель всегда состоит из двух катушек, т.е. это или хамбакер или хамкенселлер. Электрическая схема представляет собой операционный усилитель с дифференциальным входом (балансным, аналогичным микрофонному – кто знает, тот поймет), встроенный в корпус датчика. Это исключает наличие лишних проводов разной длины и входную разделительную емкость, присутствующую во всех буферных каскадах, что приводит к существенному снижению уровня шумов, наводок и нелинейных искажений, а также исключает влияние на датчик (и его звучание) всех последующих элементов схемы.
Активный звукосниматель изначально изготавливается с меньшим количеством витков катушки (до 10 раз), более слабым магнитом и специально подобранной входной нагрузкой. Выходное напряжение получается большим за счет усиления внутреннего усилителя, что положительно влияет на динамику и АЧХ выходного сигнала: улучшается атака, существенно расширяется диапазон воспроизводимых частот и уменьшается воздействие датчика на струны. Датчик помещается в пластиковый корпус и заливается вязким компаундом в вакуумной камере, что обеспечивает ему надежную защиту от окисления и микрофонного эффекта. Таким образом, получается хороший, долгоживущий, широкополосный (или прогнозируемо электрически эквализованный), малошумящий звукосниматель с отличными динамическими свойствами.
Единственным его минусом является наличие батарейки непосредственно в гитаре. Учитывая, что потребление тока современными операционными усилителями, интегрированными в такие датчики, чрезвычайно мало, и осуществляется это потребление только при подключенном к гитаре кабеле, срок службы батарейки составляет 1000 – 3000 часов (1 – 3 датчика). Что при игре по 8 часов в день без обеда эквивалентно 1 году. В общем, не проблема это вовсе поменять батарейку раз в 2-3 года.
Активные датчики имеют несомненные преимущества перед пассивными. Очевидно, что только переход на актив есть принципиальный переход к лучшей жизни, т.е. к более прогнозируемому и управляемому звуку.
Исключение наверное только таинство собственного неповторимого саунда который всем так нужен… (скажите нужен ли нам управляемый звук? Вот в чем бир…)
Как известно, ломать, – не строить. Поэтому изменить АЧХ, динамическую отдачу и тем самым свести звук активного звукоснимателя к звучанию любой модели пассивного или вообще к желаемому звучанию, несравнимо проще, чем сделать все это с пассивным датчиком.
Получить этот результат можно с помощью простейших однополосных фильтров или однополосного параметрического эквалайзера и, если нужно, компрессора-лимитера – одним словом, с помощью тех устройств, которые и без того используются гитаристом в процессе обработки сигнала электрогитары.
Что касается пассивных звукоснимателей, то говорить, что один звукосниматель звучит лучше, чем другой – просто глупо. Они всего лишь звучат по-разному, поскольку заранее имеют заданный производителем динамический диапазон и, мягко говоря, неопределенную АЧХ, которая всегда будет зависеть от внешней нагрузки (кабель, буферный каскад примочки, потенциометры гитары).
Одним словом пассивные датчики – это всегда «кот в мешке». И все ухищрения производителей в определении их звучания, какие-то оторванные от жизни, относительные (и даже, наверное, чьи-то субъективные!) диаграммы звучания – все это маркеттинговая и рекламная лабуда, на которую покупается неопытный и технически неграмотный пользователь.
Насколько широки возможности моделирования звучания активного звукоснимателя, как встроенные, так и с помощью дальнейшей электроники, насколько характеристики активного звукоснимателя стабильны, – настолько шаткие позиции в определенности звучания занимает пассивный звукосниматель, будь он десять раз фирменный.
Поменяли вы кабель, воткнулись в другой усилитель, заменили потенциометр – все, прощай любимый звук! И это ни в коем случае не реклама и агитация – это жизнь..
Поэтому очень тяжело давать советы, как из фиговой тучу эквализованного пассива на все случаи жизни имени ДиМарцио, Сеймор Дункан, какого-нибудь корейского, например ВуСунгХорус и т.д. что-либо выбрать, и как это дальше срастется с конкретной гитарой, проводами и примочками - ??? Неблагодарное это дело – давать такие советы...
Но всё таки дам… ) Они направлены на сохранение максимального подъема на резонансной частоте (динамика, читаемость, яркасть звука если угодно… )))) ):
1. Чем меньше регуляторов находится в гитаре, тем лучше.
2. Сопротивление регуляторов должно быть не менее 500 кОм.
3. Если вы не используете регулятор(ы) «Tone» в гитаре – отключите их совсем. Пусть служат украшением.
4. Желательно, чтобы входное сопротивление примочки, в которую включается гитара, было не меньше 1МОм.
5. Не используйте кабель более 2–3 метров, если у вас есть такая возможность, особенно с хамбакерами, особенно с высоким выходом (высоким внутренним сопротивлением и индуктивностью Seymor, DiMarz пр.).
Основное правило в выборе производителя таково.
Если пассивный звукосниматель намотан не дядей Васей в подворотне за пузырь водки, а произведен в нормальных фабричных условиях, где бы то ни было: в Корее, Китае, Германии или США, - то в силу простоты устройства и дешевизны материалов никак невозможно сказать, что, например, корейский датчик хуже немецкого. Разница состоит в том, что одни компании имеют ИМЯ, а другие – нет, в одной стране рабочая сила дорогая, а в другой она дешевле. В результате за ДиМарцио или Сеймор Дункан с вас попросят в 5 раз больше, чем за ничуть не худший по качеству исполнения ВуСунгХорус.
А чтобы как-то оправдывать свою ценовую политику, у каждой компании существует множество песен и плясок с бубнами типа: «каждый миллиметр провода наших датчиков измерен штангенциркулем и залакирован специальной кисточкой нашим контроллером качества», или «для надежности провод проклеен железобетонными соплями нашего контроллера качества», или «воск, которым дважды пропитаны наши датчики, специально отобран у доисторических рогатых пчел Антарктиды, и рекомендован к применению лучшими пчеловодами Чукотки» и т.д. и т.п.Что касается актива, то там технологии несколько, скажем, более продвинутые, да и вариаций на тему в силу конструкции меньше – мозги людям парить труднее, поэтому занимается активом мало кто EMG, Bartolini, корейцы из WooSungChorus выпускают пару неплохих моделей.
Если рассматривать рекламные тексты в сравнении от EMG и DiMarzio, то будет очевидно, что EMG ведут себя много честнее по отношению к покупателю. Они выпускают всего 5 моделей хамбакеров с вариациями магнитов: EMG’81 с керамикой, EMG’85 с АЛНИКО, EMG’89 тоже, что и EMG’85, но хамбакер и хамкенселлер в одном флаконе, EMG’60 минимально эквализованный с керамикой, EMG’91 – для джазовых гитар, и 4 принципиальных модели хамкенселлеров EMG’S EMG’SA EMG’SAV, EMG’SV – специально эквализованный с торчащими АЛНИКО сердечниками для классических звуков стратокастера. В тексте даны спецификации и огибающая АЧХ таких датчиков. В общем, сориентироваться можно, да и практически никакого обмана. Что касается ДиМарцио, то это тонна разных датчиков с указанием диаграмм звучания странного вида, но с песнями и плясками по полной программе. Это касается и СеймораДункана (на там песен меньше будет… ))) ).