Звукосниматели
Все звукосниматели делятся на две группы:
1) с эквализацией;
2) широкополосные.
Первые в свою очередь делятся на пассивные и активные, вторые пассивными не бывают.
Под активными подразумеваются не только датчики со встроенной электроникой, но и пассивные, разработанные для обязательной последующей работы с активной схемой.
В зависимости от количества катушек и те и другие стараются подгонять под единые размеры. На гитарах это single-coil (сингл) и humbucker (хамбакер). На басах это precision (пресижн), jazz (джаз), soap bar (похож на "сникерс") и басовый хамбакер. Естественно, встречаются и исключения: на "телекастере" сингл, стоящий у грифа, уже, а стоящий у струнодержателя - шире обычного размера.
Группа с заложенной эквализацией
Эти датчики предназначены для достижения некой конкретной цели - в результате должен получиться уже сформированный звук. Обратите внимание: коррекция звучания инструмента происходит в самом звукоснимателе. Из-за этого в дальнейшем вам уже не удастся значительно изменить полученный результат.
В большинстве случаев датчики этого класса не снимают высоких и низких частот, а середина представлена в виде острого резонанса в определенном производителем месте. Именно расположением и формой выделяемой частоты при идентичности конструкторского решения отличаются друг от друга звукосниматели этой категории .
Существует два вида создания магнитного поля: под каждую струну подводится свой магнит (обычно в виде цилиндров) или единый магнитопровод, похожий на рельс. Разница довольно существенна. Если при едином магнитопроводе магнитное поле равномерно распределено от первой до последней струны, то при раздельном варианте оно неравномерно. Из-за этого громкость звучания струны при подтяжке будет меняться. Крайне редко встречаются инструменты, где все струны совпадают с раздельными магнитами.
"Сингл" (single-coil) - звукосниматель с одной катушкой.
Звук снимается с узкого участка струны и поэтому хорошо "читается". "Синглы" используются, в основном, для игры на чистом звуке или с элементарным драйвом. При попытке включиться в более мощные примочки-исказители шум и наводки вырастают до неприемлемого уровня. Включение двух синглов, стоящих в противофазе, хоть и снижает уровень наводок, но из-за разнесенности датчиков все положительные свойства сингла пропадают. Амплитуда струн и частоты, снимаемые каждым из синглов, будут слишком различны для получения читаемого искаженного звука. К отрицательным свойствам данной конструкции отнесем слабый сигнал и, как вы уже поняли, высокий уровень наводок. Средний уровень сигнала с сингла - 100 мВ, в случае его увеличения прозрачность звучания будет убывать. Синглами комплектуются инструменты традиционного направления: Strat, Tele, Rickenbacker и другие.
Хамбакер (humbucker) - звукосниматель из двух катушек.
1) Стандартный.
Катушки, каждая размером с "сингл", располагаются в горизонтальной плоскости. Ширина такого датчика примерно 38-40 мм. Магниты (магнитопроводы) бывают как цилиндрические, так и единые, средний выход колеблется около 250 мВ, и поэтому он значительно лучше "раскачивает" эффекты, построенные на жестком ограничении сигнала (distortion). Звук от такой конструкции слегка размыт: все-таки между центрами катушек 15-17 мм.
2) Хамбакеры в корпусе сингла (side-by-side single coil).
В данном случае single coil указывает лишь на размер. Цилиндрических магнитопроводов на них не бывает - не позволяют габариты. По той же причине при идентичной намотке сигнал несколько слабее, чем у стандартного хамбакера, но несравненно прозрачнее и чище. Расстояние между центрами катушек 7,5-8,5мм, что и определяет лучшую "перкуссийность". В то же время, являясь полноценным хамбакером, такой звукосниматель дает возможность использовать дисторшн, не слишком досаждая исполнителю помехами.
3) Разделенный хамбакер (split humbucker).
Каждая из катушек снимает по половине струн. Звук снимается с одной точки струны и по сути является "сингловым", но теперь он без наводок. Катушки помещаются или в независимые корпуса (датчик Precision bass), или в корпус хамбакера. Существуют звукосниматели с катушками, не используемыми для снятия сигнала. Назначение таких обмоток - компенсация наводок. Их расположение бывает как горизонтальным, так и вертикальным. Такой датчик называют humcanceller.
4) Вертикальный (stacked hum canceller) вариант. Размер "сингла".
Катушки располагаются строго одна над другой. Чтобы понять противоречивость этого решения, несколько подробнее разберем принцип работы хамбакера. Сигнал, снимаемый одной катушкой, складывается с сигналом другой катушки. Вся хитрость состоит в том, что сигнал второй катушки находится в противофазе к сигналу первой обмотки - он как бы с другим знаком. Результат работы каждой катушки является суммой, полученной от колебаний струны и наводок. Так как колебания струны в разных точках отличаются друг от друга, то в дальнейшем эта составляющая сигнала складывается, и противофаза ей не страшна. Наводки же, воспринимаемые каждой катушкой, практически одинаковы и при сложении взаимоуничтожаются. Справедливости ради замечу, что уничтожаются и одинаковые составляющие от колебаний струны, в результате чего появляется легкий "кастрюльный" призвук. Но большинство музыкантов этого не замечает и даже с удовольствием использует эту особенность при извлечении искусственных флажолетов.
Мы рассмотрели горизонтальный вариант стандартного хамбакера. При вертикальном расположении каждая катушка снимает со струны абсолютно одинаковый сигнал. Нижняя катушка находится от струны несколько дальше и, следовательно, хуже "слышит" колебания, а кроме того обычно на ней намного меньше витков. По этим причинам сигнал от струны все-таки остается жив, хоть и в несколько урезанном виде. Однако и от большей части наводок избавиться не удается: катушки-то разные.
Единственное, что полноценно складывается в любой конструкции "хамканселера" - это тепловой шум обеих катушек. Самое значительное достижение такого варианта - это снятие сигнала с одной точки струны. Использовать такие звукосниматели с эффектом distortion могут только отчаянные люди типа И.Малмстина, с обязательным откусыванием хвоста сигнала "гейтом" (noise gate). При горизонтальном положении катушек вычитание сигнала не происходит, но повышенный тепловой шум остается. Звукосниматели басов строятся на тех же принципах, отличаясь лишь внешне. К недостаткам звукоснимателей этого класса относятся: тепловой шум, микрофонный эффект, недостаточная защита от электромагнитных наводок, неизменяемость звука. Наличие первых трех пороков объясняется невысокой ценой таких датчиков. Не забывайте: чудес не бывает, вы получаете качество в соответствии со стоимостью.
Зачем же необратимо меняют звук инструмента в звукоснимателе? Первые выпускаемые серийно датчики отличались неплохой линейностью. Вспомните гитарный звук 50-х - Чак Берри (Chuck Berry), Бадди Холли (Buddy Holly), Джо Пасс (Joe Pass), Лес Пол (Les Paul). И такие звукосниматели устраивали всех. Однако уже в 60-е годы некоторые гитаристы - а Дюан Эдди (Duan Eddy) еще в конце 50-х - стали использовать переусиление сигнала. А в начале 70-х уже большинство музыкантов (СREEDENCE, GRAND FUNK, FLEETWOOD MAC) играло на искаженном звуке, получая его с помощью разных педалей типа драйв, дисторшн или попросту перегружая вход лампового комбика (gain - на максимум, master - на треть, и далее по вкусу). Во всех случаях в конечном звуке появлялся продукт искажений - "песок". Для нормального восприятия он должен быть плотным и стабильным. Как раз этого-то недорогие эффекты, пользуемые основной массой музыкантов, выдать не могли. При попадании в них ВЧ-составляющей выбросы "песка" становились хаотичными, и появлялось ощущение, что педаль захлебывается, звук становится "колким". Это происходит потому, что ВЧ-составляющая гитарного звука обладает сильной динамикой, и для ее качественной обработки необходимы серьезные электронные решения. Для облегчения жизни производители недорогих "примочек" стали исключать высокие частоты из спектра всех поточных звукоснимателей. Отсутствие верха (ВЧ начинаются с 5 кГц) не позволяет получить чистый и звонкий звук, и инструменты с такой комплектацией стали пригодны в основном для игры с исказителями. Именно в соответствии с этой концепцией фирмы, выпускающие гитарную АКУСТИКУ, стали ограничиваться диапазоном до 7 кГц.
Звукосниматели этого класса не снимают и низких частот. На мой взгляд, это оправдано: при коллективной игре использовать их гитаристам затруднительно - нужны утонченные аранжировки, хорошее звукоизвлечение и профессиональная работа звукоинженера. С неполным спектром не снижаются наводки и микрофонный эффект. Еще одной из причин сужения спектра явилась кажущаяся легкость игры на гитаре с такими датчиками. С присутствием верха звукосниматель начинает в полном объеме читать все погрешности игры. Достичь по-настоящему профессионально чистого звукоизвлечения непросто, нужно долго и кропотливо заниматься. Гораздо проще сделать вид, что собственных огрехов не существует. Дальнейшее развитие этого класса и привело к изменению весовых долей среднего диапазона, т.е. эквализации.
Современные "звучки" просчитываются таким образом, чтобы вы, используя обычные педали и недорогой комбик, получили бы один звук, пригодный для занятий и начального концертирования. Включать гитары с такими датчиками в аппаратуру студийного уровня не стоит, звук лучше не станет, вы только услышите его ограниченность.
Лидерами массового производства пассивных звукоснимателей являются:
Di Marzio - крупнейший производитель пассива предоставляет наиболее широкий выбор звуков. Концепция фирмы заключается в ярко выраженной окраске звука. Это можно проиллюстрировать следующим образом: представьте себе стандартный 31-полосный эквалайзер. Полностью уберите верх и низ, а в диапазоне средних частот поднимите до упора один движок. Спектр большинства звукоснимателей таков.
Seymore Duncan - занимает второе место по объему продаж и ассортименту. Так как повторять чужую идею бессмысленно, то задираются уже 2-3 полосы. Примерно вдвое меньше и предлагаемый выбор. Диапазон СЧ не резиновый, а работать над оттенками при цене до $100 никакая компания не будет.
Bill Lawrence - находится где-то между лидерами. Звуки певучие, но совсем без верха. С точки зрения предлагаемого ассортимента фирма является образцом скромности.
Все перечисленные фирмы выпускают осовремененные модели звукоснимателей 50-х годов. Верха и низа там нет, но середина более линейна и допускает последующую элементарную коррекцию. Для получения приличного выходного сигнала все пассивные датчики имеют большое количество витков и, следовательно, большой уровень теплового шума. Без сильного выхода наводки, которые неминуемо "сядут" даже на самый хороший шнур, будут слишком явно присутствовать в конечном звуке. Выигрываешь в одном, проигрываешь в другом: это правило действует в звукоснимателях в полной мере. И в большинстве случаев с возрастанием уровня выходного сигнала перкуссийность падает. Дальнейшее развитие музыкальных технологий привело к созданию активных систем.
Активные звукосниматели
Основными задачами создателей активных систем являлись уменьшение наводок и теплового шума. Оставив принципы построения звукоснимателей прежними, катушки стали делать с меньшим количеством витков. Шум с катушек убавился, но и сигнал стал слабее. Вот тут-то он и разгоняется до обычных величин предварительным усилителем. В результате от гитары идет мощный сигнал с незначительной долей наводок, ведь с меньшим количеством витков и наводок получается меньше. Хорошо нагруженный шнур тоже становится невосприимчивым для наводок, кроме того в нем не погибают остатки верха, звук становится "прозрачнее". Распространено мнение, что актив выдает неживой "пластмассовый" звук. На деле же инструмент с хорошей активной электроникой более чувствителен к динамике в игре, хотя бы по причине большего присутствия верха и общей яркости сигнала. Почему-то противники активной электроники забывают, что любая примочка - это еще и усилитель.
Обычно вся внутригитарная электроника называется предусилителем (on-board preamp). Однако есть отличия между следующими категориями:
предусилитель (preamp) - полное усиление сигнала с возможной частотной коррекцией;
темброблок (tone control module) - возможность раздельной регулировки нескольких диапазонов частот;
буфер (buffer) - только для согласования сопротивлений между датчиком и последующим темброблоком, возможно небольшое усиление.
Основные производители
Фирма EMG создала первый поточный звукосниматель со встроенным предусилителем. Долгое время являясь единственным лидером в этой области, EMG сумела создать гамму относительно недорогих датчиков и внутригитарных блоков - эквалайзеры, экспандеры и пр. Все звукосниматели, выпускаемые на EMG, являются активными, предусилитель находится в корпусе датчика. Создав неплохую защиту от наводок, фирма не смогла радикально изменить соотношение сигнал/шум. Причина кроется в ценовых ограничениях: в производстве используются недорогие микросхемы.
Фирма Bartolini выпускает звукосниматели как пассивного, так и активного направления. Особое место занимают пассивные датчики, специально разработанные для последующего внутригитарного усиления и эквализации. Электроника собирается на дискретных элементах и по этой причине шумит меньше, чем у конкурентов. Поставив более высокую планку, фирма не смогла уложиться в ценовые рамки недорогих звукоснимателей. Звукосниматели Ваrtolini на 10-15% дороже других, но и объективно качественнее. В настоящее время лучшими поточными датчиками для басов являются именно Bartolini. Предусилители, выпускаемые фирмой, не универсальны. В соответствии с уровнем выходного сигнала датчика, используется определенный тип усилителя.
ВНИМАНИЕ! Неумелая, бездумная и неаккуратная установка может свести все идеи инженеров EMG и Bartolini к нулю. Монтировать электронику лучше специалисту.
Студийный класс (широкополосные звукосниматели)
Концепция такова: максимально достоверная передача звучания инструмента без наводок, шума и микрофонного эффекта. В результате вы получаете возможность иметь целую палитру утонченных звуков и возможность их изменения. Звукосниматели реагируют на малейшие оттенки игры, столь необходимые настоящим музыкантам. Жесткие технические требования вынуждают выбрать из всей гаммы существующих схем и технологий датчиков лишь чистые хамбакеры. Это не лишает музыканта шанса получить "сингловый" звук - звучание даже стандартного хамбакера студийного класса несравненно чище и мягче "звучка" vintage single, обычно являющегося эталоном. Используя в дальнейшем эквалайзер, можно без труда получить нужную окраску.
Студийный басовый хамбакер практически неотличим от высококлассного пьезодатчика, а при установке обоих на полуакустику электромагнитный датчик менее подвержен низкочастотной "заводке". Через шнур идет тот звук, который вы слышите от неподключенной гитары.
За счет чего получается качество? На Западе цена одного датчика - несколько сотен долларов, а потому в производстве используются качественные материалы и высококвалифицированный персонал. Производство штучное, технология изготовления изобилует массой нюансов, второстепенных моментов не существует. Например, экранируется все, что может быть заэкранировано, причем стандартные токопроводящие обмазки не применяются. Намотка катушек происходит с малой скоростью и при постоянном контроле. У меня на одну катушку уходит не менее 2,5 часов против 15-20 минут на обычном производстве. Звукосниматели, изготавливаемые на канадской фирме Signature, заливаются незастывающим компаундом: он эластичный, с ним можно забыть про микрофонный эффект.
На сегодняшний день оптимальная схема, на мой взгляд, выглядит так: пассивный звукосниматель с малым сопротивлением и возможно большим выходом плюс предусилитель. В усилителе допускается ручка громкости и одна ручка контроля тембра. Все виденные мной студийные инструменты подтверждали правило: чем меньше различного рода переключателей и потенциометров, тем меньше искажений и возможностей для проникновения в сигнал наводок. Исключением являлся английский бас Wal, где ручек тембра было две: все-таки басисты нечасто искажают свой звук.
Предусилители собираются на дискретных элементах и тщательно отстраиваются. Их основная задача - не усиление, а защита сигнала от наводок. Если электронику поместить внутрь звукоснимателя, то его высота увеличится вдвое. Выбирать дополнительную глубину в основной звучащей части гитары не представляется возможным. Поэтому активная электроника размещается отдельно. Имеет смысл ставить предусилитель и с обычными датчиками: наводок будет меньше, и в звуке не будет потерь.
Большинство инструментов студийного класса оборудуются стереофонической схемой. Принцип несложен: каждый звукосниматель имеет собственный канал. Появляется возможность записи идеальной стереофонии на чистом звуке, при этом заполнение объема между каналами будет непрерывным и естественным. Добиться такого при помощи процессоров непросто. Упрощается синхронная запись двух каналов с разными обработками. Это имеет плюсы и в концертной деятельности: в трио одна гитара звучит на двух комбах (или двух входах) с разными обработками. А при желании схема легко переводится в режим моно.
Звукосниматели студийного класса изготавливаются на заказ электронными отделениями мелкосерийных фирм и гитарных мастерских. Можно попробовать непосредственно обратиться на EMG, Bartolini и Schaller. К сожалению, в нашей стране коллег по изготовлению таких звукоснимателей я не нашел. Если это не так, то пусть коллеги откликнутся.
Существенных отличий в спектре звукоснимателей, сделанных разными производителями, быть не должно. Индивидуальное звучание появляется благодаря звуку самого инструмента, интеллекту музыканта и его умению играть.