Что такое пьезодатчик на гитаре
Звукосниматели для гитары
 |
Процесс преобразования колебаний струны в сигнал, происходит следующим образом: струна колеблется в поле, которое создает постоянный магнит (магниты) датчика. При этих колебаниях струны, в датчике начинает появляться электрический ток соответственной частоты (закон Фарадея), который потом подается на усилитель.
Датчики могут существенно влиять на окраску звука. У разных типов и моделей свои частотные характеристики (АЧХ), сопротивление, уровень сигнала и т.п. Исходя из вышесказанного, можно сказать, что заменив датчики можно изменить и само звучание инструмента.
По типу преобразовываемой энергии звукосниматели делятся на пьезоэлектрические и электромагнитные. Пьезо более распространены среди акустических гитар, а звукосниматели для электрогитары, как правило электромагнитные. Поговорим об этих типах более подробно.
Пьезоэлектрические звукосниматели
Пьезоэлектрические звукосниматели при более сложной физике преобразования механической энергии в электрическую, являются довольно простыми устройствами. Пьезозвукосниматель представляет собой пьезокристал с обкладками из проводника, поэтому его свойства заранее определены физическими свойствами этого кристалла. Пьезодатчик это, в 90% случаев, звукосниматель для акустической гитары. Также в силу своего принципа работы, пьезодатчики работают со струнами абсолютно любого типа. Даже с нейлоном.
Пьезозвукосниматели бывают в основном двух типов:
Электромагнитные звукосниматели
 |
При колебании струн в постоянном магнитном поле, в катушке индуктивности возникает электродвижущая сила (ЭДС). Это явление открыл физик Фарадей и называется оно электромагнитной индукцией. Именно так в звукоснимателе возникает электрический сигнал, который потом, проходя цепь примочек и усилитель, попадает нам в уши и слышится, как звук гитары.
Конструкция электромагнитных звукоснимателей
Итак, по конструкции, звучки делятся на 2 типа: сингл звукосниматели (Single Coil) и хамбакеры (Humbucker). На вид сингл как бы одинарный, а хамбакер двойной.
 |  |
| Сингл | Хамбакер |
Синглы (Single Coil)
Синглы – это звукосниматели с одной катушкой. Синглы выдают чистый и стеклянный звук с мягким оттенком. В конструкцию этих датчиков входит от 4-х до шести постоянных магнитов с количеством витков около 10 тысяч.
У синглов есть один неприятный недостаток: они довольно сильно фонят. Это особенность конструкции. Также на датчик могут воздействовать различные паразитные поля, что также добавляет море фона к полезному сигналу. Особенно это заметно на перегрузе.
Чаще всего синглы используют в легкой музыке, например в блюзе, где необходим кристально чистый и мягкий звук электрогитары.
Хамбакеры (Humbuckers)
Звучание хамбакеров отличается от звучания синглов. Хамбакеры дают более громкий звук, без фона. Они хорошо справляются на перегрузе. Звук получается более мощный и агрессивный. Чистый же звук хамбакера менее стеклянный и соответственно менее «верхастый». Причина эта в том, что катушки, разнесенные в пространстве дают два совершенно разных сигнала, которые в итоге при сложении в один, теряют некоторые высокочастотные составляющие.
Как было сказано выше, звукосниматели хамбакеры хорошо подходят для дисторшена и овердрайва. Поэтому их повсеместно используют в тяжелой музыке и ее поджанрах.
О том как распаять звучки на гитаре, читайте здесь: Распайка звукоснимателей (H+S+S).
Пассивные и активные звукосниматели
Пассивные звукосниматели
 |
Принцип работы звукоснимателя, как мы уже знаем, состоит в том, что механические колебания струны под действием магнитного поля, преобразуются в колебания электрического тока. Далее этот сигнал поступает на вход усилителя. Пассивные датчики посылают сырой сигнал, без различных преобразований, а регулировки громкости и тона могут только ослаблять уровень громкости высоких частот. В их схеме кроме магнитов и катушек больше ничего нет.
Сигнал с пассивного, да и любого другого датчика будет тем громче, чем большее количество витков намотано на его катушках. А большое количество витков – это высокая индуктивность и большое сопротивление. Это приводит к ослаблению сигнала по верхним и нижним частотам. Получается будто в звуке с пассивных звукоснимателей больше выражены средние частоты. Поэтому одна из причин, почему пассивы могут звучать мощно и сильно — наше ухо более восприимчиво именно к средним частотам, в то время как высокие и низкие ослаблены.
Большое количество витков на катушках и сильные магниты в пассивных звукоснимателях, могут привести к тому, что магнитное поле датчика будет влиять на колебание струн. Проявляются это как их более быстрое затухание колебания струн, а так же всякие волчки и т.п.
Все эти и другие факторы придают пассивным звукоснимателям свое уникальное звучание.
Активные звукосниматели
 |
В отличие от пассивного датчика, активные имеют на борту катушки с очень малым количеством витков. Сопротивление такого датчика будет ниже, а также и меньше ослабление низких и высоких частот. Звук с активов получается более широкодиапазонным, более полным. Но сырой сигнал с этих датчиков будет очень слабым, чтобы раскачать усилитель. Поэтому в их конструкции был предусмотрен миниатюрный усилитель звукоснимателя, который усиливает сигнал до нужных значений.
Активные звучки дают как правило более высокий уровень сигнала, чем пассивные (естественно после предусиления). Поэтому вам не нужно будет сильно выкручивать гейн на усилителе, который может добавить фона.
Конструктивно звукосниматель помещен в пластиковый корпус, залитый компаундом, что обеспечивает ему хорошую защиту от окисления. Недостаток активных звучков это то, что для их питания необходимо наличие батарейки, расположенной в корпусе электрогитары. Хотя конечно она прослужит вам довольно долго, например, если играть часов по 5-6 в день, то на год ее вполне хватит. Но сядет она в самый неподходящий момент, это точно. =)
В плане разницы звука у пассивов и активов, обычно говорят, что активные датчики менее «живые», звук у них более стерильный по сравнению с пассивными датчиками.Ну а вообще конечно я рекомендую никого не слушать, а прежде послушать самому и сделать собственные выводы. Большое количество известных гитаристов мира используют активы и довольны ими. Может и вам стоит попробовать?
Пьезозвукосниматели для акустических гитар
Магнитоэлектрические звукосниматели
Принципы работы
Сердце устройства — пьезокристалл. Окружен проводниками, преобразующими сигнал не только из вибрации струн, но и из резонирования корпуса инструмента. Устройство имеет один характерный параметр — емкость. Электрическая схема — напряжение с емкостью, которая имеет последовательность, причем ее величина составляет всего 100-500 пикофарад. Пьезодатчик используют с другой электроникой, например, с эквалайзером.
Устройство является электромеханическим. За счет малой емкости и отсутствия индуктивности, он не образует фонов и шумов.
На заметку! Пьезокристалл имеет свойство генерировать напряжение, если к нему приложить механические силы.
Основное преимущество устройства — способен снимать звук колебания по двум пространственным направлениям, а также вибрации корпуса из дерева, чем не могут похвастаться синглы и хамбакеры. Пьезодатчики используются для акустических гитар, так как принцип их работы похож на работу микрофона. Способны взаимодействовать с любым видом струн: металлическими или нейлоновыми.
Отличие пьезодатчиков от других звукоснимателей
По техническим характеристикам и принципу работы пьезодатчики отличаются от других звукоснимателей. Несмотря на то что синглы и хамбакеры наиболее актуальны у гитаристов, они имеют ряд недостатков при сравнении. Популярными они стали из-за того, что являются частью электрического инструмента.
Основное преимущество «таблеток» и «палочек» состоит в том, что они легко снимаются и устанавливаются. При идеальном музыкальном слухе можно установить устройство в нужном месте для качественного звучания инструмента.
Типы звукоснимателей для акустических гитар
Стоит сразу оговориться, что мы будем говорить, скорее, не столько о видах звукоснимателей, сколько о видах подзвучки акустического инструмента. Итак, «снять» звук с акустической гитары можно с помощью:
А теперь подробнее поговорим о каждом типе устройств.
Магнитоэлектрические звукосниматели
В целом такие датчики работают по идентичному электрогитарным звукоснимателям принципу, имеют практически такое же техническое строение. Их отличие состоит только в частотном диапазоне, который у двух инструментов совершенно очевидно отличается.
Установка магнитоэлектрического датчика обычно очень проста: его крепят к верхней деке в резонаторном отверстии, то есть примерно там же, где расположены и электрогитарные датчики.
Главное, что следует помнить новичкам-владельцам акустических гитар: к сожалению, электрогитарный датчик для установки на ваш инструмент совершенно не подойдет. Нет, конечно же, какую-то долю колебаний струн он «снимет», но это будет далеко не то богатое, объемное и мощное акустическое звучание, которого мы хотим добиться.
Вторая важная «напоминалочка» — магнитоэлектрика работает только со струнами из различных металлов, то есть ее нет смысла устанавливать на классическую гитару.
Теперь о конструкционных особенностях: как и в случае с электрогитарами, магнитоэлектрические датчики для акустических гитар могут иметь тип Сингл или Хамбакер. И, опять же, здесь работают те же особенности в звучании: сингловый датчик обеспечивает более звонкий и яркий тон при меньшей мощности сигнала и обладает худшим шумоподавлением, а хамбакер дает более грубый и мощный звук с более сильным «выхлопом» и почти полным отсутствием постороннего шума.
Что касается выбора производителей и стоимости, то здесь признанными флагманами считаются известнейшие любому музыканту производители EMG, Seymour Duncan, DiMarzio, а также американская компания Fishman. Стоимость недорогих моделей для любителей начинается от 15-20$ и может достигать до 150$ за качественную активную электронику.
Плюсы у магнитоэлектроники заключаются в сведении к нулю вероятности «заводки» из-за фидбэка. Главный минус – тональный окрас звучания, который достаточно далек от настоящего, живого звучания акустики. Именно по этой причине музыкальные инженеры разработали другой вид датчиков – пьезоэлектрические.
Пьезозвукосниматели
Название этих датчиков происходит от пьезоэлектрического эффекта, который лежит в основе их работы. Пьезоэлектрические звукосниматели преобразуют колебания струны в электросигнал, благодаря встроенному пьезокристаллу: деформируясь, он поляризуется, и тогда в цепи начинает течь электрический ток.
В 70-е годы предыдущего столетия инженеры смогли достичь оптимальной чувствительности пьезоэлектрических звукоснимателей при передаче максимального частотного диапазона. Прорыв заключался в том, что пьезоэлектрические датчики обеспечивают более натуральный и живой акустический звук, подкрепляемый еще и чувствительностью датчика к колебаниям гитарной деки.
Принцип их работы заключается в преобразовании в электросигнал колебаний струны с помощью встроенного в звукосниматель пьезокристалла. По схожей схеме работают некоторые сигнализации: кристалл реагирует на деформацию, например, при нанесении механических повреждений стеклам магазина.
Главный плюс пьезоэлектроники: это более натуральный и живой акустический звук, который дополняется еще и чувствительностью датчика к колебаниям гитарной деки. Таким образом, пьезозвукосниматели обеспечивают более объемное и глубокое звучание.
На сегодняшний день распространены врезные пьезозвукосниматели, а также накладные звукосниматели-«таблетки». Первые обеспечивают более качественное звучание, устанавливаются стационарно и имеют более высокую стоимость. Монтаж осуществляется под нижний порожек, поэтому такая электроника практически не видна зрителю.
Врезные пьезозвукосниматели («стержень»), которые устанавливаются стационарно, стоят дороже, но обеспечивают более качественное звучание. Устанавливаются такие звукосниматели под нижний порожек и почти не заметны для слушателей. Часто одновременно в корпус акустической гитары устанавливают темброблок или эквалайзер, но лучше доверить это специалистам.
Установку накладного стационарного датчика лучше доверять гитарным мастерам, стоимость самой электроники варьируется в пределах 30-40…200 долларов – так дорого стоят топовые профессиональные модели со встроенным предусилением и эквалайзером.
Бренды, выпускающие наиболее качественную пьезоэлектронику, те же, что и в случае с магнитоэлектроникой. Что касается оптимального сочетания цена-качество, советуем обратить внимание на недорогую продукцию от Cherub, Belcat, Oyster.
Достоинства пьезоэлектрических звукоснимателей:
Недостаток у пьезоэлектрических звукоснимателей только один – цена, но и она оправдана более качественным звуком
Микрофон для акустической гитары
Есть и такие музыканты, которые предпочитают использовать для подзвучки акустической гитары именно микрофоны, а не звукосниматели. Конечно, это должны быть специализированные микрофоны, способные наиболее реалистично передать звучание гитары и при этом иметь минимальную восприимчивость к обратной связи.
Многообразие микрофонов, подходящих для подзвучки гитары, можно разделить на внешние и внутренние.
Внешние микрофоны называются так, потому что крепятся снаружи гитары, они обеспечивают более чистое звучание, чем внутренние, но очень подвержены резонансам и искажениям звука при игре на третьей и пятой струнах, а также более восприимчивы к обратной связи.
Внутренние микрофоны, как вы понимаете, располагаются внутри корпуса гитары, менее подвержены обратной связи, обеспечивают менее равномерное звучание, что связано с многократным отражением звуковых волн. Поэтому такие микрофоны редко используют отдельно, чаще в дополнение к основной подзвучке, чтобы добавить объема звуку.
Преимущество использования микрофонов вместо звукоснимателей только одно – они лучше передают звук гитары, но и это при наличии хорошего оборудования и опытного звукоинженера.
Недостатки использования микрофонов: обратная связь, шумы, помехи, да и цена выше, чем у звукоснимателей.
Заключение
Пьезоэлектрические звукосниматели представляют собой золотую середину в мире устройств для подзвучивания акустических гитар. Не зря они самые популярные среди звукоснимателей, так как передают натуральное звучание гитары, усиливая его. Звукосниматели накладные — более простой вариант, который подойдет новичкам, в отличие от врезных, которые, несомненно, являются лучшим выбором для передачи богатого звучания инструмента, хотя и дорогим.
Микрофон может доставить неприятности в виде обратной связи и посторонних шумов. Идеально совмещение внутреннего микрофона, пьезоэлектрического звукоснимателя и профессионального звукорежиссера. 
Таким образом, чтобы усилить звучание акустической гитары, вы можете использовать звукосниматель либо микрофон, которые будут улавливать ноты и передавать их в усилительную аппаратуру. Выбор за вами.
Виды пьезодатчиков
По своему строению пьезоэлектрические устройства достаточно просты. Сущность преобразования в электрический сигнал у них сложнее, чем у магнитных звукоснимателей.
В виде таблеток
Самые популярные звукосниматели — это датчики в виде таблетки. Также они напоминают присоску. Широкое распространение получили за счет относительно небольшой цены и легкости размещения на инструменте. Их устанавливают как внутри, так и снаружи на липучки. По большей части пластинки регистрируют вибрацию корпуса. Чтобы добиться звучания, придется пробовать менять месторасположение устройства по всему корпусу гитары.
В виде узких палочек
Электрозвукосниматели, изготовленные в форме палочки, не слишком дешевые. Но это компенсируется их качественным звучанием, так как датчик полностью снимает вибрацию струн. Место их установки — под нижний порожек. Установить новичку такой элемент непросто, поэтому следует обратиться за помощью к профессиональному музыканту.
Обзор современных пьезодатчиков
На рынке существует широкий ассортимент съемных электрических и контактных звукоснимателей. Разработчики совершенствуют элементы. Некоторые хотят добиться натурального мягкого звучания классической гитары, а другие стремятся привнести новый необычный звук.
Компания из Финляндии B-Band выпускает датчики, а также усилители к ним. Для акустических гитар они производят два вида звукоснимателей. UST выполнен в виде тонкой полоски, которая размещается в углублении около нижнего порожка. Устройство ATS устанавливается внутри корпуса при помощи липкой пленки. Реагирует на вибрации деки. Электродатчики имеют широкий звуковой диапазон и могут использовать с любыми струнами.
Компания L. R. Brass производит качественные звукосниматели, которые выражают все нюансы звучания инструмента. Можно сравнить со студийными профессиональными микрофонами. Модель iBeam подойдет для гитаристов, которые предпочитают исполнять соло-партии и джазовые композиции. LB6 умеет подавлять обратную связь. Подходят для громкой игры. Не меняют звук — изготовлены из тех же материалов, что и порожки гитары.
Компания Scheltler выпускает качественные модели звукоснимателей для многих инструментов. Датчики сочетаются с реверберацией и фейзером. Серия STAT идеальна для тех, у кого набита рука по игре джаза и рока.
Установка звукоснимателя на акустическую гитару и его настройка
Теперь рассмотрим, как установить пьезодатчик на акустическую гитару. Установка некоторых моделей не занимает много времени. Например, «таблетку» можно разместить на любом месте деки. Крепится она за счет клейкой основы.
Намного сложнее с линейными пьезоэффектами. Новичкам лучше обратиться к профессиональным гитаристам. Но также можно сделать это самостоятельно в домашних условиях. Как правило, в комплекте с пьезодатчиками идут: блок питания, гнездо для провода и фурнитура.
На заметку! Нельзя использовать другие клеящие компоненты — скотч или клей. Можно повредить корпус инструмента. Специальная пленка датчиков разработана для размещения ее на деке.
Внимание! Действуйте аккуратно и точно, чтобы не испортить корпус или гриф акустической гитары. Заранее разметьте все отверстия, длину провода рассчитайте, измерив линейкой.
С появлением новых технологий можно усовершенствовать любой акустический инструмент. Но прежде чем заняться установкой пьезодатчика на акустическую гитару, точно определите, что вам нужно и зачем: мягкий живой звук или электрический. Подзвученная классическая гитара не заменит электрогитару, так как датчики используются для озвучивания инструмента, а не для экспериментов со звуковыми эффектами.
Что такое пьезодатчик на гитаре
Самый распространенный пьезоэлектрический звукосниматель имеет вид тонкого брусочка из твердого материала с расположенными на нем или несколькими пьезоэлементами (их количество равно количеству струн), или с одной цельной полоской, изготовленной из вещества с пьезоэлектрическими свойствами. Этот брусочек как раз и устанавливается под нижний порожек.
Второй вид звукоснимателя представляет собой тонкий диск с наклеенным на него пьезоэлементом. Этот диск крепится к деке, которая колеблется под воздействием струн. При колебаниях деки происходит изгиб материала, из которого она изготовлена, вместе с ним изгибается и пьезоэлемент, что приводит к его деформации, которая и служит причиной возникновения поляризации.
Специальная мягкая подкладка служит для компенсации неровностей порожка и щели, в которую он устанавливается. Чувствительный элемент имеет ту же длину, что и порожек, и воспринимает колебания всех струн равномерно.
Преобразователь может подключаться напрямую ко многим моделям инструментальных усилителей, процессоров эффектов и предусилителей. В случае использования датчиков в пассивном варианте, инструментальный вход предусилителя должен иметь высокое входное сопротивление (4,4 МОм) и высокую чувствительность. Однако фирма рекомендует применять специальные собственные предусилители, как встроенные, так и внешние, поскольку они оптимизированы для работы с данными преобразователями. Существуют предусилители серий RT System, Dual Source и Double Barrel.
Датчики могут применяться с разными инструментами, как с нейлоновыми, так и с металлическими струнами. Они в равной степени подходят для исполнителей классического пальцевого стиля и для тех, кто играет плектром или «когтями» в кантри-стиле.
Компания L.R.Baggs выпускает также специальный звукосниматель X-Bridge, предназначенный исключительно для гитары Stratocaster.
Для корректного микширования двух сигналов (от пьезодатчика и микрофона) следует применять предусилитель BS-2 с двумя входными гнездами различной чувствительности и раздельными регулировками баланса и тонкомпенсации, индикатором напряжения батареи, выключателем питания и линейным выходом.
ЗВУКОСНИМАТЕЛИ КОМПАНИИ SHADOW
Адреса в интренете:
http://www.shadow-pickups.com/
http://www.shadow-electronics.com/
Фирма Shadow (Германия) является одним из мировых лидеров по производству пьезодатчиков. В них применяются индивидуальные пьезокерамические кристаллы, получаемые в Японии по специальным технологиям. Они позволяют добиться чистого и ясного звука инструмента и получить одинаковые уровни выходного сигнала от каждой струны. Кроме того, звукосниматели Shadow обладают большим динамическим диапазоном и ровным частотным диапазоном в пределах 20 Гц. 50 кГц. Они преобразуют колебания струн и корпуса инструмента в электрические сигналы с очень высокой точностью. Применяемые в датчиках Shadow пьезоэлементы чрезвычайно тверды, поэтому они не влияют на акустические свойства инструмента. У кристаллов сохраняются электрические свойства при изменении температуры окружающей среды, в то время как у других пьезоэлементов при повышении температуры окружающей среды понижается уровень выходного сигнала.
Пьезозвукосниматели должны как можно более точно воспринимать колебания струн. Для этого необходимо обеспечить равенство углов между направлением звукоснимателя и струн с обеих его сторон. Hаряду со стандартным исполнением, позволяющим получить очень чистое, прозрачное и яркое звучание инструмента, некоторые звукосниматели Shadow имеют наклонное исполнение, обеспечивающее установку звукоснимателя в паз нижнего порожка под углом 11±. Это приводит к равенству углов между звукоснимателем и струнами с обеих сторон звукоснимателя.
Hа рисунке показан наклонный звукосниматель, который обеспечивает равные углы между звукоснимателем и струнами с обеих его сторон. В этом случае вся мощность колебания струп направлена на звукосниматель, что обеспечивает максимальный уровень выходного звукового сигнала и большой динамический диапазон. Равные утлы, с обеих сторон звукоснимателя, обеспечивают равные давления струн, вследствие чего звукосниматель не подвергается перекосу и вытягиванию из нижнего порожка.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЗВУКОСНИМАТЕЛИ ДЛЯ АКУСТИЧЕСКИХ ГИТАР
SH420
Звукосниматель типа сингл с высоким уровнем выходного сигнала обладает кристально чистым звучанием высоких частот, естественной, натуральной серединой и «мягким» низом. Высота постановки SH 420 может регулироваться для достижения оптимального уровня сигнала.
SH 430, SH 440
Выдают классический «теплый» звук хамбакера. Высота постановки SH 430 может регулироваться. В SH 440 добавлены регуляторы громкости и тембра.
SH450
Звукосниматель SH 450 обладает низким выходным сопротивлением, он также содержит регуляторы громкости и тембра. Интересной особенностью является встроенный держатель для элементов питания.
SH460
Модель состоит из независимого магнитного и пьезозвукоснимателя. Оба датчика имеют индивидуальные предварительные усилители с возможностью независимой регулировки громкости звукоснимателей, баланса между ними и переключения фазы пьезодатчика. В комплект входит встроенный держатель для элементов питания.
SH 470
Звукосниматель обладает тремя способами съема звука: с помощью активного хамбакера, пьезозвукоснимателя и конденсаторного микрофона. Хамбакер и пьезозвукосниматель имеют независимые предварительные усилители, также имеются независимые регуляторы громкости звукоснимателей и микрофона, регулятор баланса между магнитным и пьезозвукоснимателем и переключатель фазы на пьезозвукоснимателе. В комплект входит встроенный держатель элементов питания.