Магниты, катушка, провода
Можно сказать, что звукосниматель является «сердцем» электрогитары. Это устройство, установленное в деке инструмента прямо под струнами, преобразует их колебания в электрический сигнал. В звукоснимателях используются катушки индуктивности, которые вы, возможно, помните по школьному курсу физики. Звукосниматель электрогитары состоит из катушки с шестью установленными в ней сердечниками, по одному под каждой струной, и обмотки из эмалированной проволоки диаметром около 0,05 мм. В других типах звукоснимателей вместо магнитных сердечников могут использоваться, например, металлические стержни (магнитоводы), в этом случае под катушкой располагают длинный и узкий магнит.
Почему именно катушка?
Катушки также широко применяется в телефонах и микрофонах. Катушки и магниты можно использовать для преобразования звуковых волн в электрический сигнал даже без электрического питания. Такую возможность мы имеем благодаря явлению электромагнитной индукции: при перемещении намагниченной стальной струны происходит изменение магнитного поля, вызывающее появление электрического тока в катушке. Электрический ток изменяется синхронно с частотой и амплитудой вибрации струн, что позволяет преобразовать звуковые колебания в электрический сигнал.
Секрет в способе обмотки
Несмотря на простоту принципа работы самой катушки, звук будет меняться не только в зависимости от числа витков обмотки, но и от способа намотки.
При увеличении числа витков громкость возрастает, но их чрезмерное количество сделает звук глухим. Даже при том, что намотаны уже сотни тысяч витков, несколько десятков лишних витков всё ещё могут изменить звук.
Проблема намотки включает в себя и вопрос зазоров между следующими друг за другом витками. Зазоры эти невероятно малы, около 0,01 мм. Увеличение зазора улучшает воспроизведение высоких частот. Более того, высота намотки и площадь поверхности обмотки также будут влиять на звук.
Шумоподавление
Звукосниматели электрогитар могут состоять из одной или двух катушек. Звукосниматели с одной катушкой принято называть «сингл», а с двумя катушками – «хамбакер».
Хотя все катушки чувствительны к внешним шумам и наводкам, две катушки в хамбакере взаимно гасят шумы друг друга, снижая общий уровень шума звукоснимателя. И наоборот, звукосниматели с одной катушкой (синглы) не подавляют шумы, но обеспечивают четкий и чистый звук в высокочастотном диапазоне.
На фото выше изображены звукосниматели обоих типов. Хамбакер, под металлической крышкой которого находятся две катушки, и два сингла: катушки с белыми крышками.
Как работает шумоподавление?
Итоговый уровень шума зависит от способа намотки катушки (и количества её витков), поэтому катушки А и В намотаны в противоположных направлениях для подавления шумов, полярность их магнитов также противоположная. Таким образом, полезный сигнал от двух катушек суммируется и уровень его возрастает, а шум, приходящий от двух катушек в противофазе, взаимно гасится и уменьшается.
Кстати, инженеры Yamaha и специалисты Rupert Neve Designs
разработали уникальные звукосниматели Reflectone,
о которых мы подробно рассказали тут.
