Существует множество заблуждений о том, как работают электронные барабаны. Когда речь заходит об этих необычных и практичных устройствах, многие думают, что они сложно устроены. На самом деле принцип их работы довольно прост. Ниже мы погрузимся во внутреннее устройство электронных ударных инструментов и объясним их звуковую магию.
Магия кристаллов кварца
На изображении ниже вы увидите, что электронная барабанная установка состоит из нескольких пэдов, пары педалей и модуля, который представляет собой специальный компьютер, выполняющий функцию «мозга».
Сейчас мы сосредоточимся на пэдах.
Интересно, что одна из самых важных частей почти каждого барабанного пэда происходит из самой Земли. Это небольшой латунный диск, обычно диаметром около 27 мм, с чем-то похожим на круглый кусочек бумаги с одной стороны. Вместе это называется пьезодатчик или пьезозвукосниматель.
Белый материал — это на самом деле чрезвычайно тонкая пластинка (срез) кварцевого кристалла. Сами по себе эти части не делают ничего особенного, но если соединить их вместе и прикрепить пару проводов, они начинают вести себя как очень простой микрофон.
Если прикрепить такой пьезодатчик, например, к деревянному бруску или куску пластика и ударить по нему, датчик отправит небольшой импульс или всплеск электричества. Количество генерируемого электричества (то есть величина напряжения) зависит от того, насколько сильно вы ударите по объекту: ударьте легко, и всплеск будет совсем небольшим; ударьте сильнее, и всплеск будет намного больше.
Поскольку пьезодатчики очень гибкие, они используются в качестве мини динамиков и прекрасно подходят как для передачи, так и для получения информации. Вот почему вы найдете их практически в каждом электронном устройстве, которым владеете, от телефона до компьютера — даже в вашем холодильнике и микроволновке они есть.
- Когда вы оставляете дверь холодильника открытой или попкорн в микроволновке готов, прибор сообщает вам об этом писком или бипом... и этот звук исходит от пьезодатчика!
- Когда мобильный телефон пищит, сигнализируя о входящем сообщении, это, скорее всего, тоже встроенный пьезодатчик.
- И когда вы бьете по пэду электронного барабана, именно пьезодатчик отвечает за то, чтобы всплеск напряжения прошел по кабелю до самого модуля.
Пьезодатчики в пэдах
Количество датчиков в пэде зависит от его функции. В некоторых пэдах может быть пьезозвукосниматель и специальный датчик давления. К примеру, сетчатые пэды, которые идут в комплекте с установками Yamaha серий DTX8 и DTX10, имеют либо один (томы), либо три (малый барабан) пьезодатчика под пластиком и еще один на корпусе.
Датчики под пластиком определяют удар палочками по поверхности пэда, а те, что стоят на корпусе, нужны для воспроизведения ударов по его ободу. Сигналы от всех датчиков идут по кабелю от пэда к модулю, который распознаёт место удара и воспроизводит нужных звук.
Пэды тарелок и датчики давления
Большинство тарелочных пэдов имеют три зоны, при ударах по которым воспроизводятся три разных звука. Такие пэды называются 3-зонными.
В средней зоне (в теле) стоит пьезодатчик, как и в барабанных пэдах. Но зоны чашки и края оснащены датчиками давления, что позволяет пэдам тарелок реагировать на удары так, как не могут барабанные пэды.
Вот как это работает:
Если ударить по пэду тарелки в произвольном месте, пьезодатчик в теле отправляет небольшой всплеск напряжения по кабелю в модуль. Последний воспроизводит звук, который вы запрограммировали для удара по этой тарелке.
Но если ударить в чашку или край, соответствующий датчик давления перенаправляет импульс в другую часть кабеля, так что модуль понимает, что удар пришелся по другой части тарелки.
Стоит отметить, что некоторые производители требуют использования двух кабелей для подключения своих 3-зонных пэдов. Тарелки Yamaha подключаются к модулю всего одним кабелем, и подключение происходит быстрее и проще.
Кабели важнее, чем вы думаете
Большинство людей не задумываются о кабелях, но на самом деле их качество и состояние очень важны. Если вы посмотрите на конец кабеля, который вставляется в пэд, вы увидите штекер с несколькими блестящими секциями и черными кольцами. Их количество определяет, сколько каналов информации кабель может передать в модуль одновременно.
Самыми распространенными являются:
- TRS («Tip/Ring/Sleeve» - наконечник/кольцо/гильза) с тремя блестящими секциями и двумя кольцами.
- TS («Tip/Sleeve» - наконечник/гильза) с двумя блестящими секциями и одним кольцом.
Гильза, самая длинная блестящая часть, - это электрическое «заземление». Оно не несет информации, а просто связывает компоненты, чтобы они работали без шумов. Однако каждая из остальных секций может нести разную информацию. Кабель типа TS может передавать информацию только от одного пьезодатчика, тогда как TRS может передавать сигналы и от датчика пластика, и от датчика обода одновременно.
Если у вас возникли проблемы с пэдом после сборки, проверьте штекер!Возможно, вы по ошибке использовали кабель TS, что сильно ограничивает возможности пэдов. Также помните, что не все кабели одинаковы. Родные кабели Yamaha соответствуют международным стандартам, а дешевые аналоги из сети могут иметь некачественное соединение, что негативно отразится на репетиции или даже концерте!
Модуль
Что происходит, когда электрический импульс доходит до модуля?
- Модуль анализирует величину напряжения и определяет, насколько сильно барабанщик ударил по пэду.
- Поскольку каждый пэд подключен своим кабелем, модуль точно знает, какой именно компонент прозвучал.
- Затем алгоритмы находят назначенные звуки и определяют, какой именно сэмпл и с какой громкостью воспроизвести.
Когда вы легко бьете по акустическому малому барабану, звук сильно отличается от мощного удара. Электронные барабаны работают в точности так же: при легком касании модуль воспроизводит звук мягко, при сильном громко.
Модули во всех современных цифровых барабанных установках Yamaha хранят и воспроизводят сэмплы, которые записываются с реальных живых инструментов. Эти записи делаются на разных уровнях громкости: для одного малого барабана может быть более сотни сэмплов, каждый из которых записан с чуть разной силой удара. Это позволяет модулю идеально подстраиваться под вашу игру.
Вот как это работает.
Никакой магии, только простая, но при этом умная электроника, которая, поверьте, решает всё. В следующий раз, когда сядете за установку, поблагодарите кварцевый кристалл за его свойства и помните: внутри каждого пэда скрыта частичка Земли.