Пролог
История начинается с моей гитары INVASION ST300, а точнее когда я сравнил ее звучание с более серьезным инструментом. Говорят к хорошему быстро привыкаешь, наверное поэтому мне стало невыносимо играть на прежнем инструменте. После недели тоскливого уныния я затеял переворот, а точнее "перенамот" :D
Изготовление самодельного звукоснимателя
Сняв и разобрав звукосниматели я увидел следующую конструкцию: катушка на пластмассовом корпусе залитая парафином, 6 металлических сердечников и ферритовый магнит.
Меня несколько удивило, что металлические сердечники оказались раздельными (до этого я думал, что это цельная часть). Разбирать старую катушку дальше я не стал, чтобы на случай неудачи сделать "backup" =) Поэтому корпус пришлось делать самому. Для этого я выпилил 8 пластин из пластмассы (толщиной ~2мм), 6 из которых образовали сердечник катушки, а остальные 2 ограничительные крышки. Все эти пластины были доведены но необходимых размеров и склеены вместе. Трудность тут возникает с отверстиями под сердечники, их нужно просверлить в нужном месте и точно по оси. Чтобы не загубить заготовку я рассверливал отверстия меньшего диаметра, а дальше доводил круглым надфилем, и проверял диаметр вставляя сердечник.
В центральной части есть отверстие для установки на ось для намотки, не руками же мотать =) Ну вот тут самая ответственная часть работы. Для того чтобы облегчить себе жизнь я мотал сразу в 6 ниток (что в конечном итоге повлияло на результат, однако об этом позже). Уместилось по 450 витков, и того 2700 витков (диаметр проволоки 0,08мм). Сопротивление датчика получилось около 1,5кОм, что в несколько раз меньше обычного (но об этом тоже потом). При прямых руках и хорошем обращении с проволокой эта процедура занимает всего пару часов. После намотки нужно соединить все обмотки последовательно в одну (здесь самое важное, соединить их в правильными направлении). Места спайки нужно изолировать друг от друга.
Так как количество витков невелико, а следовательно и сигнал с катушки будет не таким сильным, не будет лишним заэкранировать катушку от наводок. По размеру катушки я вырезал медную полосу, которая одевается поверх изолированной обмотки. Концы полосы заклеены скотчем, чтобы избежать замыкания экранного витка, иначе это приведет к потере мощности на этом витке и плохому сигналу на выходе. Также все металлические сердечники соединяются тонкой проволокой и подсоединяются к экрану
Экранировка обматывается изоляционной лентой или лейкопластырем. Сердечники вставляются в катушку, магнит приклеивается на место.
Датчик можно устанавливать на место и подключать. Касаясь темы экранировки гитары отмечу, что везде рекомендуется соединять землю звездой, на сигнальные проводники одевать экранную защиту, а отрицательные выводы с датчиков подсоединять к земле в самой далекой (по цепи) точке, например на выходном гнезде, или если приобрести микрофонный двухпроводной шнур и стерео-разъем с гнездом (как это сделано у меня), то на другом конце шнура. В такой схеме компенсируются шумы наведенные на шнуре. Так же к плюсом этой схемы является возможность использовать и обыкновенный однопроводной шнур, тогда сигнальная земля замыкается на выходе гитары через джек.
Здесь цветом отмечено: красным - сигнальные провода и элементы, синим - сигнальная земля, черным - земля и экраны.
Устанавливаем датчик на место и пробуем звук!
Поиграв на датчике я отметил появления "голоса" у гитары. Звук стал более отчетливым и певучим. На перегрузе стало отчетливо слышно удары медиатора о струны и, что самое важное, появились флажолетные призвуки между нотами. Искусственные флажолеты извлекаются легко и непринужденно. Куча новых ощущений =) Однако из-за невысокого выходного напряжения соотношение сигнал/шум стало хуже.
Измерение частотных характеристик звукоснимателя
За основу методики измерения была взята схема из статьи GUITAR STUDIO: Секреты звукоснимателей . В ней предлагается использовать внешнюю катушку с малым сопротивлением, емкостью и индуктивностью. Частотная характеристика которой будет заведомо шире, а значит равномерной в области измерения АЧХ измеряемого датчика. Однако я посчитал, что лучше использовать большую силовую катушку с большим сопротивлением для создания внешнего магнитного поля, чтобы увеличить точность измерения и уменьшить необходимые для измерения токи. Однако, в таком случае необходимо учитывать АЧХ силовой катушки.
Теоретическая часть
Итак, электрическая схема для измерения АЧХ звукоснимателя:
Генератор переменного напряжения G подает напряжение на силовую катушку, которая наводит ЭДС в измеряемом звукоснимателе. Измеряя отношение напряжения на измеряемой катушке к напряжению на силовой катушке мы получаем передаточный коэффициент схемы, который равен произведению передаточных коэффициентов двух катушек. Изменяя частоту генератора и записывая показания напряжения можно построить АЧХ схемы:
U out (f) / U in (f) = А o (f) = A coil (f) * A x (f)
А для измерения передаточной характеристики силовой катушки нужно как раз использовать эталонную низкоомную катушку с низкой индуктивностью и емкостью, характеристика которой не изменяется в измеряемой области частот. В этом случае силовая катушка остается на месте, а вместо измеряемого звукоснимателя ставится эталонная катушка. Измерив АЧХ силовой катушки A coil (f) можно вычислить АЧХ измеряемого звукоснимателя A x (f) с точностью до множителя. (В случае идентичных по размерам датчиков и одинаковом расположении силовой катушки этот коэффициент будет совпадать, и можно сравнивать эти датчики по уровню выходного сигнала).
Обычно АЧХ измеряют в децибелах, а не в "разах", поэтому переведем полученные передаточных характеристики по формуле:
АЧХ o (f) = 20 * log [ U out (f) / U in (f) ] = АЧХ coil (f) + АЧХ x (f)
И для того, чтобы получить чистую характеристику измеряемого датчика АЧХ x (f), останется всего-навсего вычесть из измеренной АЧХ o (f) характеристику силовой катушки АЧХ coil (f).
Практическая часть
Генератор, который я использовал делал еще мой отец:) Он генерирует синусоидальный сигнал заданной частоты (выбирается переключателем) с амплитудой до 10В и имеет ограничение по току максимум в 10мА. В качестве измерительного вольтметра я использовал мультиметр из серии M-890, у него есть замечательная возможность измерения переменного напряжения начиная с 10мВ. Для соединения всех приборов и катушек я вырезал из текстолита пластину с тремя контактами (см. на фото). Архиважная вещь, без нее вся конструкция будет хлипкой и будет разваливаться, а силовая катушка так и норовит сместиться или упасть, что недопустимо в процессе измерения!
В качестве эталонной низкоомной катушки для изменения АЧХ силовой катушки я намотал около 1000 витков эмалированного провода диаметром 0.08мм на ферритовую заготовку, которую достал когда-то из сломанного импортного телевизора.
Можно провести измерение не снимая струн и звукоснимателя!
Результаты
Сначала измерим АЧХ силовой катушки с помощью эталонной и АЧХ полной схемы "силовая катушка + датчик":
Разница в АЧХ даст нам чистую АЧХ измеряемого датчика (#3) с точностью до аддитивной постоянной:
Результирующая кривая достаточно точно повторяет теоретическую кривую, что подтверждает правильность измерения и методики. Слабое отклонение линии слева от резонанса говорит о хорошей точности полученных данных.
Таким образом я снял характеристики всех трех сингловых датчиков:
#1 - нековый (у грифа), #2 - средний, #3 - бриджевый (у машинки). Как видно резонансная частота всех датчиков находится в районе 6-8кГц. Попытка китайского брата сделать широкополосные датчики?
А теперь измерим АЧХ самодельного датчика в сравнении с АЧХ бриджевого звукоснимателя (#3), именно по его размерам я делал свой.
Резонансная частота находится на 3кГц, что как раз находится зоне максимального слухового восприятия и придает звонкость "голосу" датчика. Добротность резонанса примерно 2,5. Однако выходное напряжение в 2,5 раза меньше.
Обсуждение результатов
Теперь я бы хотел немного обсудить то, что у меня получилось, и что не получилось. Я намеренно задумывал сделать сопротивление датчика низким. При уменьшении количества витков индуктивность и емкость уменьшаются, и это обычно приводит к смещению резонансной частоты вправо. Однако в моем случае я наматывал проволоку в 6 обмоток, и в результате к межвитковой емкости добавилась емкость между обмотками, что привело к сдвигу резонансной частоты влево. Я долго обдумывал параметры намотки, а в процессе суммарное количество витков пришлось уменьшить с 3000 до 2700 из-за того, что больше просто не влезло:) но тем не менее все сложилось достаточно удачно.
Низкое сопротивление датчика позволило сделать достаточную высоту резонанса, однако низкое выходное напряжение не дает хорошего выходного напряжения и отношения сигнал/шум, даже с экранировкой датчика. Поэтому в будущем я планирую "активизировать" датчик и усилить напряжение выхода до приемлемого уровня. Ну и само-собою готовый датчик нужно будет залить парафином. И еще я планирую записать образцы звука.
Недавно столкнулся с проблемой самодельной гитары. Нужны звукосниматели. Нашел в интернете схему звукоснимателей и на принципе её, собрал самодельный звукосниматель
Если рассмотреть техническую часть работы, то не так уж и сложно сделать его самому. Для работы я использовал обычный шуруповерт – дрель (сверло 3.16 holes), кусочек досточки, проволока медная 0,08 мм, коробка с диска, магнит и некоторые другие инструменты которые я использовал на протяжении изготовления самодельного звукоснимателя.
Тело звукоснимателя
Начинал я с тела звукоснимателя. Тело звукоснимателя я делал с обычного куска досточки. Я отпилил кусочек деревяшки размером длиной 6,5 см, шириной 1,5 см и высотой 1,5 см. Потом аккуратненько наждачной бумагой загладил края и убрал заусеницы сверху и снизу. Получилась у меня деталь высотой 1 см, длиной 6 см, и шириной 0,6 см Затем сверлом 316 просверлил 6 одинаковых дырочек на расстоянии 1 см друг от друга.
Далее я взял обычную коробку из под диска и вырезал с нее две пластины. Первую размером длиной 7,5 см, шириной 2 см, вторую – длиной 8 см, и шириной — 2,5 см. Во второй пластине просверлил еще 2 дырочки для крепления к гитаре.
Затем аккуратненько приклеил эти пластинки к первой деревянной заготовке.
Примерно такое изделие получится после завершения работы
Электронная часть
Теперь рассмотрим электронную часть. Что бы звукосниматель работал нам надо намотать на него 8000 витков проволоки 0,08 мм, представляете, сколько это займет времени. Я просто взял обычный шуруповерт поставил на него насадку, сделанную с обычного бруска, закрепил на ней нашу заготовку. Рядом на штыре закрепил катушку проволоки.
При таком способе нельзя давать много оборотов, поскольку просто лопнет проволока, а это не есть хорошо.
Окончательный этап
Теперь заключительная часть. Здесь просто надо сделать экран на звукосниматель.
Это сделать просто, надо вырезать его из консервной банки подходящий по размеру звукоснимателя и плотно обмотать катушку, предварительно нанесши один слой изоленты на катушку, что бы экраном не повредить целостность катушки. После экрана хорошо все замотать изолентой.
Рассказывая о различных электромузыкальных инструментах, невозможно не вспомнить о самом, пожалуй, популярном и незаменимом в современных оркестрах и у рок-групп. Конечно же, это - электрогитара.
История обычной акустической гитары насчитывает многие столетия. Спору нет- инструмент очень музыкален да и по размерам невелик. Только вот незадача - слишком уж тихо гитара звучит. И если дома, в кругу друзей или у туристического костра громкости ее «голоса» вполне хватает, то что сказать, к примеру, о выступлении музыканта в большом концертном зале? В лучшем случае звучание его гитары услышат зрители лишь из ближайших к сцене рядов.
Мастера, изготавливающие музыкальные инструменты, не раз пытались увеличить громкость гитары: делали резонирующую коробку с двойным дном, увеличивали ее размеры, прикрепляли раструбы (подобно тем, что были у старинных граммофонов). Однако все эти ухищрения давали лишь незначительный результат.
Только в начале двадцатых годов нашего столетия придумали эффективный способ увеличения громкости звучания гитары. При помощи специального датчика - звукоснимателя издаваемые инструментом звуки преобразовали в электрический сигнал, усилили и при помощи электроакустической системы вновь превратили его в тот же звук, но теперь уже во много раз более громкий.
Поначалу музыканты пользовались самыми разнообразными звукоснимателями. Например, наиболее простой из них - обычный микрофон. Его помещали внутри резонирующей коробки и при помощи электрошнура соединяли с низкочастотным усилителем. Делали звукосниматели и на основе пьезоэлементов. В таких конструкциях пьезоэлемент прикреплялся к деке и преобразовывал в электрический сигнал механические вибрации, вызванные резонансом со звуковыми колебаниями струн. Придумывали и другие способы электрифицирования акустической гитары. Однако все они оставались весьма несовершенными. Дело в том, что воспринимающие звуковые колебания звукосниматели чувствительны не только к полезным сигналам, но и к посторонним шумам. Стоило случайно задеть корпус инструмента, и в «динамиках» раздается усиленный во много раз скрип или треск.
Лучшие результаты удалось получить, когда попробовали снабдить гитару электромагнитным звукоснимателем (сокращенно ЭМЗС). Такое устройство создает вокруг струн магнитное поле, реагирующее на их колебания. В то же время этот звукосниматель малочувствителен к вибрациям деки, посторонним шумам.
1- постоянный магнит, 2 - обмотка, 3 - струна гитары, 4 - силовые линии магнитного поля.
1 - каркас, 2 - сердечник (постоянный магнит), 3 - обмотка, 4 - основание, 5 - выводы.
Как же устроен электромагнитный звукосниматель, каков принцип его действия? Предположим, что у нас есть постоянный магнит в виде удлиненного цилиндра, а поверх него намотан провод, концы которого подключены ко входу усилителя (рис. 1). Расположим теперь эту конструкцию под одной из металлических струн гитары. Струна обязательно должна быть из магнитного материала, например, стали.
Как известно, постоянный магнит создает вокруг себя магнитное поле (на рис. 1 условно показано распределение его силовых линий). Пока струна неподвижна и располагается строго напротив магнита, вся система находится в состоянии «равновесия», и сигнала на выходе звукоснимателя нет.
А теперь мы ударили по струне, и она совершает колебательное движение. Что произойдет в этом случае? Колебания струны приведут к деформациям магнитного поля звукоснимателя. Вслед за перемещением струны, например, вправо-влево синхронно с ней в разные стороны будут «вытягиваться» и силовые линии поля. Происходит это за счет магнитных свойств струны - она как бы уводит силовые линии за собой. При этом магнитный поток, пронизывающий обмотку, непрерывно меняется. Те из вас, кто помнит школьный курс физики, сразу сообразят: переменный магнитный поток вызывает в катушке появление электродвижущей силы. В результате на вход усилителя поступает электрический сигнал с частотой, равной частоте колебаний струны. По мере их затухания уменьшается и амплитуда выходного сигнала. То же самое будет происходить, если струна колеблется вверх-вниз.
Необходимо отметить и еще одну особенность электромагнитного звукоснимателя. Поскольку он не воспринимает колебаний резонирующего корпуса гитары, «чистое» звучание струн, переданное в усилитель без участия акустики, приобретает своеобразный «электронный» оттенок.
1 - вывод датчика, 2 - обмотка, 3 - сердечник, 4 - основание.
1 - основание, 2 - крышка, 3 - диэлектрическая накладка, 4 - отверстие для соединительного шнура, 5 - отверстия для крепления крышки к основанию, 6 - отверстия для крепления звукоснимателя, 7 - отверстия для крепления звукоснимателя к корпусу гитары.
Мы рассказали, как действует электромагнитный звукосниматель для одной струны. А теперь представим, что мы установили такие катушки с магнитами под каждую из шести струн гитары, соединили выводы катушек последовательно, а свободные концы подключили к мощному усилителю. И что же - у нас получилась самая настоящая электрогитара с электромагнитным звукоснимателем.
Кстати, конструкция ЭМЗС, о которой мы рассказали, - не единственная. Иногда делают всего один звукосниматель, общий для всех струн. Для этого берут плоский удлиненный магнит, а катушку индуктивности наматывают поверх его торцов.
Со временем электрогитара потеряла многое из того, чем поначалу была похожа на свою акустическую предшественницу. Во-первых, музыканты отказались от резонирующей коробки - ведь теперь она была не нужна. Электрогитара стала намного тоньше, а кроме того, лишилась розетки - отверстия в центре корпуса. Потом, стараясь придать новому инструменту побольше своеобразия, стали менять форму грифа, корпуса, их окраску. На деке гитары появились звукосниматели, различные механические прижимы, вибраторы, регуляторы громкости и тембра. Так гитара обрела свою новую «электрическую» внешность.
На всех современных электрогитарах установлены электромагнитные звукосниматели, но сами инструменты стали разнообразными. Есть и обычные шестиструнные, и с двенадцатью струнами - такой инструмент позволяет получить «сочное», богатое гармониками звучание. Существуют электрогитары с укороченным грифом - из них можно извлечь звуки очень высокой тональности. Бывают даже электрогитары сразу с двумя грифами - на одном из них расположено шесть струн, а на другом - двенадцать. Наконец, нельзя не сказать и о таком инструменте, как бас-гитара. Она имеет всего четыре струны, но они намного толще, чем у обычной гитары. Такой инструмент, подобно контрабасу, издает звуки самой низкой тональности.
«Электронное» звучание современной гитары - не только результат отсутствия в нем акустической окраски. Неповторимое своеобразие придают звуку и разнообразные электронные приставки к гитарам. Например, «вау-эффект» придает инструменту переливающееся, плавно вибрирующее звучание, а «лесли»-система создает впечатление, будто звук то относится порывом ветра, то вновь приближается. Есть и другие электронные системы: «фуз-бокс», «дистошн», «бустер», «вибрато» - список их можно продолжить.
Современные электрогитары - устройства достаточно сложные. Даже самую простую из них не так-то легко изготовить в домашних условиях - одни лишь механические работы по изготовлению корпуса и грифа чего стоят! А вот электрифицировать обычную акустическую гитару можно без особых затруднений. Каким образом? Расскажем об этом подробнее.
Принципиальная схема электромагнитного звукоснимателя для акустической гитары показана на рисунке 2. Как видите, он состоит из шести последовательно соединенных датчиков L1-L6 (по одному на каждую струну), представляющих собой катушки индуктивности с постоянными магнитами в качестве сердечников. Со входом усилителя звукосниматель соединяется при помощи экранированного провода с вилкой ХР1 на конце.
Датчик (рис. 3) состоит из цилиндрического каркаса с внутренним Ø 2 мм и высотой 15 мм, диаметр щечек 10 мм (сделан из картона или плотной бумаги), на котором намотана внавал проводом ПЭВ или ПЭЛ 0,075-0,1 до заполнения каркаса обмотка. Внутрь каркаса вставлен постоянный магнит Ø 2 мм, длиной около 18 мм. В качестве него подойдет любой готовый, например, от букв магнитного алфавита. Каждый из датчиков приклеивается к основанию - плате толщиной 1-2 мм, вырезанной из стеклотекстолита. Для большей прочности магнит закрепите в отверстии, предварительно сделанном в плате.
Конструкция звукоснимателя в собранном виде показана на рис. 4. Расстояние между осевыми линиями датчиков должно быть равно промежутку между струнами (обозначено буквой d). Размеры платы-основания составляют 6-7dx20 мм. По краям основания просверлите четыре отверстия Ø 2,5 мм. Выводы датчиков соедините согласно принципиальной схеме, а к свободным концам звукоснимателя подпаяйте экранированный шнур, например, от бытовой радиоаппаратуры.
Если зазор между струнами гитары в месте установки звукоснимателя менее 10 мм, то датчики можно расположить на основании в «шахматном» порядке.
Корпус звукоснимателя, составленный из основания и крышки, сделайте из листа дюралюминия толщиной около 1 мм (рис. 5). Его размеры зависят от габаритов звукоснимателя, поэтому точные данные мы не указываем. В основании сделано восемь отверстий: два для крепления верхней крышки имеют внутреннюю резьбу М2, два для фиксации на корпусе гитары и четыре для установки платы с датчиками. Верхняя крышка, помимо двух крепежных отверстий Ø 2,5-3 мм, имеет еще одно для соединительного шнура. Кроме того, в верхней части крышки вырезано окно размером примерно 5,5dx10 мм, имеет закрытое диэлектрической накладкой, например, из тонкого цветного или матового плексигласа. Отверстие необходимо, чтобы металлический корпус не экранировал концентрирующееся вокруг датчиков магнитное поле. Верхнюю крышку звукоснимателя желательно оклеить пленкой «под дерево».
Собирают ЭМЗС в следующем порядке. Смонтировав датчики и припаяв к ним соединительный шнур, установите звукосниматель на основании корпуса и закрепите при помощи четырех винтов с потайными головками и гаек. Экранирующую оплетку шнура желательно соединить с металлическим основанием - в этом случае корпус будет выполнять роль экрана, защищающего звукосниматель от помех. Затем соединительный шнур проденьте в специально предназначенное для него отверстие в верхней крышке и установите ее на основании корпуса таким образом, чтобы оба боковых лепестка с отверстиями для крепления крышки оказались внутри. Двумя винтами зафиксируйте крышку, к свободному концу соединительного шнура припаяйте вилку для подключения электрогитары к усилителю.
Теперь осталось закрепить звукосниматель на резонирующей коробке гитары - лучше всего установить его в отверстии розетки. Из куска резины толщиной 8-10 мм изготовьте два фиксатора шириной по 10 мм (можно использовать обычные карандашные ластики). Длина фиксаторов зависит от диаметра розетки и размеров корпуса звукоснимателя. Их профиль показан на рисунке 6 При помощи двух винтов с гайками фиксаторы крепятся к звукоснимателю. За счет эластичности резины вся конструкция без особых усилий устанавливается в розетке корпуса гитары. Кроме того, фиксаторы выполняют роль амортизаторов, предотвращающих неприятный на слух дребезг деки, возникающий из-за резонансных явлений.
Собирая электрогитару, помните, что, она будет звучать тем громче, чем ближе к струнам вы расположите звукосниматель. Однако не переусердствуйте, иначе струны станут задевать за его корпус. Обратите внимание и на расположение датчиков ЭМЗС. Их осевые линии должны располагаться строго напротив струн - от этого зависит качество звучания инструмента. Ну и конечно же, проявите аккуратность и старательность, чтобы звукосниматель получился малогабаритным и свободно помещался в розетке гитары.
После сборки электрогитару можно подсоединить к усилителю. Если у вас его нет, воспользуйтесь усилителем проигрывателя, магнитофона, радиоприемника или соберите по одной из схем, опубликованных в нашем журнале.
В.ЯНЦЕВ
Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.
История начинается с моей гитары INVASION ST300, а точнее когда я сравнил ее звучание с более серьезным инструментом. Говорят к хорошему быстро привыкаешь, наверное поэтому мне стало невыносимо играть на прежнем инструменте. После недели тоскливого уныния я затеял переворот, а точнее "перенамот"!
Изготовление самодельного звукоснимателя
Сняв и разобрав звукосниматели я увидел следующую конструкцию: катушка на пластмассовом корпусе залитая парафином, 6 металлических сердечников и ферритовый магнит.Меня несколько удивило, что металлические сердечники оказались раздельными (до этого я думал, что это цельная часть). Разбирать старую катушку дальше я не стал, чтобы на случай неудачи сделать "backup". Поэтому корпус пришлось делать самому. Для этого я выпилил 8 пластин из пластмассы (толщиной ~2мм), 6 из которых образовали сердечник катушки, а остальные 2 ограничительные крышки. Все эти пластины были доведены но необходимых размеров и склеены вместе. Трудность тут возникает с отверстиями под сердечники, их нужно просверлить в нужном месте и точно по оси. Чтобы не загубить заготовку я рассверливал отверстия меньшего диаметра, а дальше доводил круглым надфилем, и проверял диаметр вставляя сердечник.
В центральной части есть отверстие для установки на ось для намотки, не руками же мотать! Ну вот тут самая ответственная часть работы. Для того чтобы облегчить себе жизнь я мотал сразу в 6 ниток (что в конечном итоге повлияло на результат, однако об этом позже). Уместилось по 450 витков, и того 2700 витков (диаметр проволоки 0,08мм). Сопротивление датчика получилось около 1,5кОм, что в несколько раз меньше обычного (но об этом тоже потом). При прямых руках и хорошем обращении с проволокой эта процедура занимает всего пару часов. После намотки нужно соединить все обмотки последовательно в одну (здесь самое важное, соединить их в правильными направлении). Места спайки нужно изолировать друг от друга.
Так как количество витков невелико, а следовательно и сигнал с катушки будет не таким сильным, не будет лишним экранировать катушку от наводок. По размеру катушки я вырезал медную полосу, которая одевается поверх изолированной обмотки. Концы полосы заклеены скотчем, чтобы избежать замыкания экранного витка, иначе это приведет к потере мощности на этом витке и плохому сигналу на выходе. Также все металлические сердечники соединяются тонкой проволокой и подсоединяются к экрану
Экранировка обматывается изоляционной лентой или лейкопластырем. Сердечники вставляются в катушку, магнит приклеивается на место.
Датчик можно устанавливать на место и подключать. Касаясь темы экранировки гитары отмечу, что везде рекомендуется соединять землю звездой, на сигнальные проводники одевать экранную защиту, а отрицательные выводы с датчиков подсоединять к земле в самой далекой (по цепи) точке, например на выходном гнезде, или если приобрести микрофонный двухпроводной шнур и стерео-разъем с гнездом (как это сделано у меня), то на другом конце шнура. В такой схеме компенсируются шумы наведенные на шнуре. Так же к плюсом этой схемы является возможность использовать и обыкновенный однопроводной шнур, тогда сигнальная земля замыкается на выходе гитары через джек.
Здесь цветом отмечено: красным - сигнальные провода и элементы, синим - сигнальная земля, черным - земля и экраны.
Устанавливаем датчик на место и пробуем звук!
Поиграв на датчике я отметил появления «голоса» у гитары. Звук стал более отчетливым и певучим. На перегрузе стало отчетливо слышно удары медиатора о струны и, что самое важное, появились флажолетные призвуки между нотами. Искусственные флажолеты извлекаются легко и непринужденно. Куча новых ощущений! Однако из-за невысокого выходного напряжения соотношение сигнал/шум стало хуже.
Измерение частотных характеристик звукоснимателя
За основу методики измерения была взята схема из статьи GUITAR STUDIO: Секреты звукоснимателей . В ней предлагается использовать внешнюю катушку с малым сопротивлением, емкостью и индуктивностью. Частотная характеристика которой будет заведомо шире, а значит равномерной в области измерения АЧХ измеряемого датчика. Однако я посчитал, что лучше использовать большую силовую катушку с большим сопротивлением для создания внешнего магнитного поля, чтобы увеличить точность измерения и уменьшить необходимые для измерения токи. Однако, в таком случае необходимо учитывать АЧХ силовой катушки.Теоретическая часть
Итак, электрическая схема для измерения АЧХ звукоснимателя:Генератор переменного напряжения G подает напряжение на силовую катушку, которая наводит ЭДС в измеряемом звукоснимателе. Измеряя отношение напряжения на измеряемой катушке к напряжению на силовой катушке мы получаем передаточный коэффициент схемы, который равен произведению передаточных коэффициентов двух катушек. Изменяя частоту генератора и записывая показания напряжения можно построить АЧХ схемы:
U out (f) / U in (f) = А o (f) = A coil (f) * A x (f)
А для измерения передаточной характеристики силовой катушки нужно как раз использовать эталонную низкоомную катушку с низкой индуктивностью и емкостью, характеристика которой не изменяется в измеряемой области частот. В этом случае силовая катушка остается на месте, а вместо измеряемого звукоснимателя ставится эталонная катушка. Измерив АЧХ силовой катушки A coil (f) можно вычислить АЧХ измеряемого звукоснимателя A x (f) с точностью до множителя. (В случае идентичных по размерам датчиков и одинаковом расположении силовой катушки этот коэффициент будет совпадать, и можно сравнивать эти датчики по уровню выходного сигнала).
Обычно АЧХ измеряют в децибелах, а не в «разах», поэтому переведем полученные передаточных характеристики по формуле:
АЧХ o (f) = 20 * log [ U out (f) / U in (f) ] = АЧХ coil (f) + АЧХ x (f)
И для того, чтобы получить чистую характеристику измеряемого датчика АЧХ x (f), останется всего-навсего вычесть из измеренной АЧХ o (f) характеристику силовой катушки АЧХ coil (f).
Практическая часть
Генератор, который я использовал, делал еще мой отец! Он генерирует синусоидальный сигнал заданной частоты (выбирается переключателем) с амплитудой до 10В и имеет ограничение по току максимум в 10мА. В качестве измерительного вольтметра я использовал мультиметр из серии M-890, у него есть замечательная возможность измерения переменного напряжения начиная с 10мВ. Для соединения всех приборов и катушек я вырезал из текстолита пластину с тремя контактами (см. на фото). Архиважная вещь, без нее вся конструкция будет хлипкой и будет разваливаться, а силовая катушка так и норовит сместиться или упасть, что недопустимо в процессе измерения!В качестве эталонной низкоомной катушки для изменения АЧХ силовой катушки я намотал около 1000 витков эмалированного провода диаметром 0.08мм на ферритовую заготовку, которую достал когда-то из сломанного импортного телевизора.
Можно провести измерение не снимая струн и звукоснимателя!
Результаты
Сначала измерим АЧХ силовой катушки с помощью эталонной и АЧХ полной схемы «силовая катушка + датчик»:Разница в АЧХ даст нам чистую АЧХ измеряемого датчика (#3) с точностью до аддитивной постоянной:
Результирующая кривая достаточно точно повторяет теоретическую кривую, что подтверждает правильность измерения и методики. Слабое отклонение линии слева от резонанса говорит о хорошей точности полученных данных.
Таким образом я снял характеристики всех трех сингловых датчиков:
#1 - нековый (у грифа), #2 - средний, #3 - бриджевый (у машинки). Как видно резонансная частота всех датчиков находится в районе 6-8кГц.
А теперь измерим АЧХ самодельного датчика в сравнении с АЧХ бриджевого звукоснимателя (#3), именно по его размерам я делал свой.
Резонансная частота находится на 3кГц, что как раз находится зоне максимального слухового восприятия и придает звонкость «голосу» датчика. Добротность резонанса примерно 2,5. Однако выходное напряжение в 2,5 раза меньше.
Обсуждение результатов
Теперь я бы хотел немного обсудить то, что у меня получилось, и что не получилось. Я намеренно задумывал сделать сопротивление датчика низким. При уменьшении количества витков индуктивность и емкость уменьшаются, и это обычно приводит к смещению резонансной частоты вправо. Однако в моем случае я наматывал проволоку в 6 обмоток, и в результате к межвитковой емкости добавилась емкость между обмотками, что привело к сдвигу резонансной частоты влево. Я долго обдумывал параметры намотки, а в процессе суммарное количество витков пришлось уменьшить с 3000 до 2700 из-за того, что больше просто не влезло. Но тем не менее все сложилось достаточно удачно.Низкое сопротивление датчика позволило сделать достаточную высоту резонанса, однако низкое выходное напряжение не дает хорошего выходного напряжения и отношения сигнал/шум, даже с экранировкой датчика. Поэтому в будущем я планирую «активизировать» датчик и усилить напряжение выхода до приемлемого уровня. Ну и само-собою готовый датчик нужно будет залить парафином.
Из этой статьи вы узнаете, как сделать самодельный звукосниматель для гитары при помощи подручных материалов, который будет работать, возможно, не хуже покупного. По качеству, подавлению шумов и внешнему виду такой звукосниматель , конечно, будет значительно уступать фабричному, но все же, изготовить самому звукосниматель в домашних условиях довольно интересно. За основу возьмем модель обычного электромагнитного звукоснимателя Сингла . Его устройство довольно просто: это обыкновенная индукционная катушка с магнитом.
Теперь заготовка для бобины звукоснимателя готова. Нужно найти 6 подходящих болтиков под каждую струну и просверлить дрелью 6 отверстий для них в бобине.
Наматывая проволоку на катушку, не забудьте вначале оставить конец провода для отвода одного из контактов. Наматывать можно вручную, но это долго и нудно. Если закрепить катушку на дрель-шуруповерт, и включить на маленькой скорости, то будет намного быстрее.
Для намотки требуется лакированная проволока диаметром сечения 0.1-0.2 мм. Такую проволоку можно взять из катушки любого старого магнитофона, чем она будет тоньше, тем лучше. В фирменных звукоснимателях 6000-8000 витков, но в домашних условиях такое не под силу, поэтому мотайте, пока не кончится катушка, выйдет примерно около 2000 витков. Естественно, что провод во время намотки не должен порваться, если такое случится, то придется наматывать заново.
Для дополнительной экранизации от внешних наводок можно обернуть катушку полосой из латуни (смотри рисунок), что значительно снизит количество фона и шумов.
Полученную катушку обмотайте одним-двумя слоями изоленты, чтоб не повредить катушку при использовании, припаяйте к концам проволоки проводки.
Снизу катушки обязательно нужно установить магнит, иначе звук будет очень слабый, практически неуловимый. Если под рукой нет магнита подходящей формы, то можно купить в строительном магазине «магниты для дверей», которые держат дверцы шкафов и т.п., внутри таких замков, возможно, найдете магнит нужной формы и размера. Его также можно приклеить к нижней стороне катушки при помощи клея «Момент».
