В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой
 
 
 
 

Гитарная электроника для музыканта с паяльником. Внутри гитары

📆27 марта 2024   ✒️Ama-Leo   🔎1.647   💬8  
Гитарная электроника для музыканта с паяльником. Внутри гитары

Начнем мы наше знакомство с гитарной электроникой с истоков. Истоков сигнала. Мы разберёмся в общих чертах, как работает звукосниматель, разберемся, что есть что в гитарном темброблоке, рассмотрим некоторые улучшения, которые можно внести в базовые схемы. В конце статьи мы разработаем свою схему темброблока и соберём её. А на закуску кратко обозначим, что ещё можно изучить самостоятельно по данной теме.

Гитарные звукосниматели

По теории работы электрогитарных звукоснимателей написано множество материалов. И теория эта, если вдаваться в дебри, не самая простая, полна закоулков и нюансов. Но если объяснять «на пальцах», то получится гораздо проще, «наврём» не сильно, а главное — суть будет ясна.

Рассмотрим вкратце самый простой гитарный звукосниматель (сингл). Он представляет собой вполне обычную проволочную катушку. Хитрость же заключается в том, что её сердечником является постоянный магнит (в реальном звукоснимателе часто он находится под катушкой, а через нее проходит от одного до нескольких магнитоводов, но сути дела это не меняет).
Магнитное поле намагничивает находящиеся над ним металлические струны. Именно поэтому с магнитным звукоснимателем работают струны только из ферромагнитных материалов. Колеблясь, струны порождают изменяющееся магнитное поле, а оно, в свою очередь, порождает ЭДС в катушке. Эта ЭДС, если очень сильно упрощать, соответствует тому, как колеблется струна.
Гитарная электроника для музыканта с паяльником. Внутри гитары

Конечно, на практике всё гораздо сложнее и ЭДС в катушке совсем не точно соответствует колебаниям струны. Роль играет множество паразитных факторов, например, индуктивность и добротность катушки звукоснимателя, а так же, его межвитковая ёмкость (да-да, плотно намотанные витки работают как обкладки конденсатора). Сказывается так же и наличие магнита в звукоснимателе: с одной стороны, он необходим для самой его работы, с другой — он ускоряет затухание механических колебаний струн (сустейн).

Какой тут можно сделать вывод? Магнитный звукосниматель — очень несовершенный источник сигнала, сильно искажающий этот сигнал. Но так сложилось, что некоторые преимущества магнитного звукоснимателя перед современными моменту его появления микрофонами, а так же несовершенство тогдашних ламповых УНЧ создали именно тот электрогитарный звук, который мы все так любим.

При рассмотрении видов звукоснимателей обойдемся без экзотики, поскольку речь у нас идёт об электрогитаре в её классическом варианте. А значит остановимся на традиционных электромагнитных звукоснимателях.
По сути, их всего два вида:
— сингл
— хамбакер

Все остальные разновидности — производные от них. Синглы и хамбакеры имеют множество вариантов реализации. К тому же, производители применяют разнообразные ухищрения, чтобы еще хоть чуточку улучшить параметры своих звукоснимателей (хитрые способы намотки катушек, использование того или иного материала магнитов, конфигурация магнитоводов и т. д.), но суть от этого не меняется.

Сингл

Итак, первый вариант — сингл, работу которого в теории мы рассмотрели выше. Добавим только, что типичное активное сопротивление сингла составляет, как правило, несколько кОм (это несколько тысяч витков медной проволоки диаметром около 0,06 мм).

Вот так выглядит классический «стратовский» сингл:


А так гибсоновская «мыльница»:


Тут в красивую картинку работы сингла врываются практические нюансы, и всё усложняют. Дело в том, что проволочная катушка отлично будет улавливать колебания намагниченных струн, но ничуть не хуже она будет улавливать и тот электромагнитный фон, который мы всегда имеем вокруг.

Фон и шум — экзистенциальная беда электроники (во всяком случае, аналоговой). Совсем избавиться от него невозможно хотя бы потому, что всегда и в любом устройстве будет присутствовать шум, порождённый тепловым хаотическим движением заряженных частиц. Тем не менее, можно добиться снижения уровня фона до практически приемлемых значений. Тепловая разновидность шума, конечно, не составляет в нашем случае особой проблемы, поскольку уровень такого шума очень мал.

Однако, существует и фон, связанный с разнообразными электромагнитными наводками. Вот с ним приходится бороться. Делать это можно экстенсивными методами — заэкранировать звукосниматель, а экран заземлить. Но практика показывает, что способ этот не самый действенный (хотя, он и снижает уровень фона во много раз). И всё это ещё было терпимо в те старые времена, когда никто не играл тяжелую музыку, а гитарные УНЧ имели совсем небольшое усиление, да и требования к фону были совсем не такие, как теперь.
Но прогресс не стоял на месте, музыка развивалась, музыкантам понравилось «жужжать» перегрузом и недостатки синглов вылезли во всей красе. Вместе с полезным сигналом, так красиво «раскачивавшим» усилитель, из динамиков слышался довольно громкий и совсем немузыкальный фон.

Экранирование, как мы говорили, отчасти уменьшало эту напасть, но недостаточно. Кроме того, выяснилось, что уровень сигнала, даваемый одной катушкой как-то плоховато перегружает усилитель (особенно это касалось американских усилителей фирмы «Fender», имевших хороший запас динамического диапазона). А хочется-то больше, правда?

В итоге родилась идея хамбакера. Поистине гениальная идея и в плане своей технической красоты и лаконичности, и в плане «двух зайцев одним выстрелом».

Хамбакер

Хамбакер — это две противофазные катушки, соединенные между собой (как правило, последовательно), но у одной из них магнит обращён к струнам северным полюсом, а у другой — южным. В итоге сигнал наводки, то есть, тот самый фон, порождает в катушках разнонаправленные токи, поскольку их направление не зависит от полярности магнитов, а только от направления намотки (или подключения в схеме) самих катушек. Фон гасится (сигналы наводки взаимовычитаются), а вот ЭДС, наведённая колебаниями струн складывается, поскольку разная фазировка катушек компенсируется разной направленностью магнитного потока в них, полезные сигналы получаются синфазными и суммируются.
То есть, не только побеждён фон, но и амплитуда сигнала такого звукоснимателя получается примерно вдвое больше сигнала, выдаваемого синглом (типичный уровень сигнала классического хамбакера составляет примерно 500 мВ, а сингла — около 250 мВ).
Ну не красота ли?!

Вот так выглядит типичный хамбакер:

Надо сказать, что есть, конечно, и у хамбакеров свои недостатки (или особенности). Главный из них состоит в том, что хамбакер выдаёт заметно меньше высоких частот, нежели сингл. Ведь индуктивность выросла по сравнению с синглом, да и прочие паразитные параметры не стали лучше. Типичное сопротивление хамбакера составляет около 10 кОм, а часто и больше, особенно у современных серий, призванных давать повышенный уровень сигнала.

Правда, тут можно поспорить насколько это недостаток, ведь при игре с овердрайвом или фуззом количество высоких частот возрастает из-за нелинейных искажений и нехватка их в изначальном сигнале делает итоговый звук, более сбалансированным.

У читателя, вероятно, может возникнуть вопрос, почему же не поднять уровень выходного сигнала звукоснимателя, просто установив в него магнит посильнее? Ведь тогда можно будет уменьшить количество витков в катушке, уменьшив её паразитные параметры. Дело в том, что слишком сильный магнит будет довольно резко гасить колебания струн. На слух это проявляется в знакомом многим эффекте «волчок», который можно получить и с обычным звукоснимателем, если слишком близко придвинуть его к струнам. Поэтому приходится искать баланс между вменяемой на практике силой магнитного поля и количеством витков катушки, а все легальные способы убавить количество витков звукоснимателя лежат в области активной электроники (например, они реализованы в звукоснимателях марки EMG).
Итак, мы описали два основных вида звукоснимателей, чаще всего устанавливаемых на современные электрогитары. Разумеется, ими всё не ограничивается. Есть, например, разные вариации синглов (стандартные узкие стратовские, гибсоновские «мыльницы» и т. д.), есть минихамбакеры, в которых две катушки умудрились упихнуть в формфактор стратовского сингла, есть хамкенселлеры — т. н. вертикальные хамбакеры, где две катушки расположены друг над другом…
В общем, много чего ещё есть в гитарном мире, всё в статью не уместить. Поэтому давайте перейдём теперь к более продуктивной теме темброблоков.

Простейший темброблок

В качестве небольшого лирического отступления стоит сказать, что такие простейшие схемы, как гитарные темброблоки находятся на стыке между собственно техникой и искусством. Причина этого кроется именно в их простоте: каждый из элементов такой схемы значительно влияет на её работу. Кроме того, от гитарного темброблока требуется не hi-fi качество или что-то подобное, что можно объективно измерить, а довольно субъективные характеристики, относящиеся к области удобства и даже вкуса, а так же, творческих задач музыканта.

Для начала поговорим о самой логике работы темброблока и необходимом функционале, поэтапно зарисовывая те схемы, которые у нас будут получаться. Потом нарисуем несколько вариантов полной схемы темброблока, рассмотрим вариации улучшений, которые можно внести в получившуюся конструкцию и в итоге соберём её.

Строго говоря, самая простая схема, которую можно реализовать в электрогитаре следующая: звукосниматель => выходное гнездо.
То есть, вот так:


Как говорится, всё гениальное просто, но не всё простое гениально. Многие гитаристы, особенно играющие в экстремальных стилях, и правда предпочитают крайне простую распайку гитары (мы рассмотрим её далее), но всё же, не настолько простую. Для удобства пользования инструментом хотелось бы ещё иметь возможность регулировать громкость, как говорится, не отходя от кассы, а не бегать каждый раз к усилителю (тем более, регулируя громкость на гитаре, можно регулировать уровень искажений усилителя/примочки и вообще, делать много прикольных штук, например, эффект виолончели).

Значит, добавляем в нашу конструкцию регулятор громкости:


Как раз такую схему и используют многие гитаристы-экстримальщики. У нас есть датчик, снимающий сигнал со струн, у нас есть гнездо, в которое мы можем подключить кабель, а между ними вклинился переменный резистор, позволяющий регулировать громкость. Переменный резистор ещё часто называют потенциометром, что не вполне верно, потенциометр — это схема включения переменного резистора, как регулятора напряжения. Во всяком случае, в русском языке это так. Другая схема включения — регулятором тока — называется «реостат».

Да, а какой номинал должен иметь переменный резистор в получившейся у нас схеме? Зависит от типа звукоснимателя и ваших пожеланий к звуку, но типовые значения составляют 250 кОм для синглов и 500 кОм для хамбакеров (можно использовать и номинал в 1 МОм). Суть тут в том, что сопротивление источника сигнала (звукоснимателя) у нас и так достаточно высоко (напомню, это килоомы) и регулятор громкости не должен серьёзно нагружать источник. Соответственно, выбирают такой номинал переменного резистора, чтобы он многократно превосходил сопротивление звукоснимателя.

Конечно, перечисляя эту конструкцию среди темброблоков, мы несколько лукавим, потому что, собственно тембр тут никак отрегулировать нельзя, так что, давайте исправим это досадное недоразумение и перейдем к схеме регулировки тембра.

Так как схема у нас пассивная, мы не сможем что-то добавить в сигнал, сможем только отнять, то есть, вырезать какую-то часть спектра. Во всяком случае, это самый простой способ повлиять на тембр. Для этих целей «напрашивается» конденсатор, поскольку этот элемент способен проводить переменный электрический ток (а наш сигнал от звукоснимателя и есть переменный), а ещё его сопротивление растёт по мере падения частоты. То есть конденсатор лучше пропускает высокие частоты. А при включении как на нашей схеме конденсатор срезает ВЧ, сбрасывая часть ВЧ-составляющих сигнала на землю.

Но ведь мы хотим не просто срезать частоты, а еще и регулировать степень этого среза. Значит нам нужен регулирующий элемент. Воспользуемся для этих целей снова переменным резистором:


Что у нас получается? Переменный резистор, включенный по упомянутой выше схеме реостата (один крайний вывод замкнут на движок и верхняя по схеме часть переменного резистора шунтируется этим соединением во всех положениях движка, отличных от крайнего верхнего) регулирует то, какая часть сигнала, утекает в землю через конденсатор.

Переменный резистор и конденсатор соединены последовательно, значит располагать их можно в любом порядке относительно друг друга (запомните этот момент, он пригодится при практической реализации темброблока), так что, если где-то встретите регулятор тембра, нарисованный в обратном порядке, пусть вас это не смущает.

А что по номиналам? С переменным резистором всё тоже: 250 кОм или 500 кОм, конденсатор 15-47 нФ (0,001 микроФарад = 1 наноФарад = 1000 пикоФарад). Как и в случае с переменным резистором, ёмкость конденсатора зависит от типа звукоснимателей и вашего вкуса, но общее правило: чем больше в сигнале звукоснимателя высоких частот, чем больше вы их хотите срезать при необходимости, тем больше должна быть ёмкость конденсатора.

В принципе, у нас уже получилась схема, дающая минимальный практический функционал. Даже две схемы, потому что и без регулятора тембра жить можно. Опять же, любители тяжёлых стилей подтвердят, поскольку они обычно или не пользуются этим регулятором, или вообще ищут инструмент без него (либо отключают регулятор тембра внутри гитары, оставив переменный резистор как декоративную заглушку, дабы не портить внешний вид).

Вот вам пример такого инструмента с одним только регулятором громкости (минималистично, эффективно, сурово):


Всё это, конечно, хорошо, но ведь бывают гитары и с двумя-тремя звукоснимателями, например, Fender Stratocaster, или первопроходец Telecaster. Что же делать с таким изобилием?

Полный темброблок электрогитары

Разумеется, можно просто подключить все звукосниматели в кучу (советские умельцы так даже делали, обычно соединяя звукосниматели последовательно, дабы повысить уровень сигнала). Но это уж очень спорный метод. Любой человек, играющий на гитаре, знает насколько разные тембры можно извлекать из инструмента в районе грифа и в районе бриджа.

Значит в нашей схеме закономерно появляется переключатель:


Например, как на картинке выше. Это классический переключатель (селектор, свитч) звукоснимателей, позволяющий коммутировать два звукоснимателя по схеме: нек, оба, бридж. Подобные переключатели использует фирма Гибсон во многих своих моделях.
Так же, бывают переключатели позволяющие коммутировать три звукоснимателя по схеме: нек, нек + мидл, мидл, мидл + бридж, бридж.

Обычно они выглядят как-то так:


Эти переключатели характерны для гитар фирмы Фендер и моделей, основанных на них.

Разумеется, есть разные чисто внешне реализации подобных переключателей. Например, на Телекастере вы встретите переключатель визуально похожий на тот, что мы привели как пример пятипозиционного, только положений у него будет три. А на гитарах производства стран Восточного Блока, например, Музимах, вы можете повстречать имитацию стратовского пятипозиционника, сделанную из обычного галетного переключателя. Так же, даже в наши времена, встречаются гитары с переключением незамаскированным галетником. В таком случае на него нередко завязывают и некоторые другие функции, например, варитон, килл-свитч (полное отключение звука гитары), отсечки звукоснимателей (когда из хамбакера как бы делают сингл).

Впрочем, сейчас это уже редкость и много больше шансов встретить такой переключатель на винтажном инструменте, например, на легендарной когда-то Музиме Де Люкс 25К (у неё он как раз выполнял роль варитона):


Схемотехника темброблока гитары

Итак, обратимся к схемотехнике. Обычно распайку гитарных темброблоков рисуют примерно так:


Выглядит очень наглядно, особенно для человека далекого от электроники. Гитарному мастеру или музыканту, как правило, много проще разобраться по такой картинке. Не скрою, даже профессионалу-электронщику это нередко удобнее, потому что если изобразить темброблок по всем правилам рисования принципиальных схем, он получится довольно громоздким и можно запутаться (особенно это касается схем с пятипозиционными переключателями и тремя звукоснимателями).

Но так как наша цель состоит в изучении именно электроники, нужно нормально нарисовать схему и понять как она работает. Так что, давайте всё делать правильно. Тут сразу оговорюсь, что так как переключателей навыдумывали множество вариантов, мы не будем рассматривать все. Обойдемся одним, «гибсоновским», как наиболее наглядным. Тем более, что и его иногда рисуют по разному. Каких-то строго устоявшихся «гостовских» изображений гитарных переключателей на принципиальных схемах я не встречал. Возможно, это связано с тем, что распайкой темброблоков обычно занимаются люди, далёкие от электроники и для них проще картинки, а не схемы, о чём уже было сказано.

Одно из самых человекопонятных изображений переключателя именно на схеме можно увидеть в документации к упоминавшейся гитаре Музима Де Люкс 25К:


Элемент S1 и есть наш переключатель. На схеме он изображен в среднем положении, когда включены сразу оба звукоснимателя (нек + бридж). Позаимствуем отсюда способ изображения переключателя и приспособим его к нашей схеме.

Получается так:


У нас есть два звукоснимателя, переключатель, регулятор тона, регулятор громкости и выходное гнездо. То есть, всё минимально необходимое: мы можем выбрать один из звукоснимателей, или оба, а так же, отрегулировать сигнал по тембру и громкости. Но есть и недостаток. Если нам будет необходимо, чтобы один звукосниматель имел одни настройки громкости и тембра, а второй — другие, сделать так в этой схеме не получится, придётся каждый раз подкручивать регуляторы.
Так что, давайте нарисуем такую схему, в которой можно отдельно регулировать параметры сигнала от каждого звукоснимателя, а заодно укажем на ней все необходимые параметры компонентов:


В принципе, это полная схема гитары Гибсон Лес Пол (от года к году там могли немного меняться номиналы компонентов, но структурно это она). Такая же схема и у Гибсон SG. Для удобства можем считать L1 нековым звукоснимателем, а L2 — бриджевым (так же для удобства мы их изображаем как синглы, чтобы не разрисовывать подробно двухкатушечный хамбакер). R1C1 и R3C2 — регуляторы тембра соответствующих звукоснимателей, R2 и R4 — регуляторы громкости. S1 — переключатель, имеющий три положения, а XS1 — выходное гнездо.

Какие есть особенности у этой схемы? Во-первых, это то, ради чего мы её и сочиняли: можно раздельно настраивать параметры сигнала каждого звукоснимателя. Нековый и бриджевый звукосниматели и так дают разное по окраске звучание (даже если они из одного «сета» — набора), а тут мы можем добиться ещё больших различий. Например, вывести громкость бриджевого датчика на полную для игры жестких риффов, а громкость и тон некового прибрать — так на нём будут отлично звучать протяжные соло. Красота! Не надо каждый раз бежать к усилителю или склоняться к педалборду и быстро что-то подкручивать.

Во-вторых у нас будет, что называется, «не баг, но фича» (хотя, на первый взгляд может показаться иначе). Посмотрите внимательно на схему. Что будет, если мы уберем в ноль громкость одного из звукоснимателей и поставим переключатель в среднее положение? Да-да, выход гитары тогда окажется замкнут на землю. Как этим можно пользоваться: вы убираете громкость одного из звукоснимателей в ноль, играете на другом, щелчок переключателя и звук выключен. Причём, совсем не важно, оказался переключатель в среднем или другом крайнем положении — промахнуться сложно. Это удобно как для выключения гитары в паузах между песнями на сцене, так и для достижения художественного эффекта при быстром (или не очень) переключении звукоснимателей (особенно если настроить их на разные уровни громкости, а не просто выключить один, тогда у вас получится что-то вроде тремоло).

Сомневающимся рекомендуем обратиться к опыту небезызвестного Джимми Пейджа, который здорово использовал это «тремоло с ручным приводом».

Полный темброблок электрогитары. Улучшения

Любую вещь можно улучшить. Иногда, конечно, лучшее оказывается врагом хорошего. Но если улучшать с умом, то этого можно избежать. Руководствуясь этим принципом, давайте попробуем как-то доработать получившуюся у нас схему полного гитарного темброблока так, чтобы ничего не испортить, но выжать из неё по максимуму всё, на что она способна.

Начнём с простейшего. В теории переменный резистор просто меняет сопротивление. Так работает наш регулятор громкости. В теории же, сигнал с него потом идёт по «сферическому в вакууме» кабелю куда-то далеко, предположим, в усилитель. А вот на практике переменный резистор обладает паразитными параметрами (например, индуктивностью), а кабель вообще представляет собой линию с распределёнными параметрами, состоящую из сопротивления, индуктивности и ёмкости.
Ёмкость получается из-за того, что сигнальная жила и экран кабеля образуют как бы две обкладки конденсатора, а индуктивность и сопротивление — потому что любой проводник обладает этими параметрами.

Вот так выглядит эквивалентная схема гитарного кабеля:

Кабель состоит из таких «виртуальных» цепочек LRC и можно условно сказать, что их тем больше, чем длиннее кабель.
В итоге мы имеем фильтр низких частот (ФНЧ), то есть схему, которая срезает все частоты выше определенной. Причём, схема эта получается просто из-за паразитных параметров компонентов.

Есть и ещё один момент. Даже если не учитывать некоторые из паразитных параметров, мы всё равно получим эффект среза высоких частот сигнала просто убавив громкость на гитаре. Почему? Всё просто. Если громкость выведена на максимум, один из крайних выводов регулятора громкости замыкается на его же движок и всё хорошо. А вот если мы регулируем громкость, между крайним выводом регулятора громкости и движком появляется некоторое сопротивление. Когда к этому сопротивлению плюсуется ёмкость кабеля (в данном случае его индуктивность и сопротивление становятся уже не так важны), у нас снова получается ФНЧ. И это при вполне легальном использовании регулятора громкости!
Вам наверняка посоветуют (или уже советовали) решать эти проблемы покупкой «правильных», то есть, дорогих фирменных кабелей, установкой в гитару брендовых потенциометров и т. д.

Не слушайте. Вернее, слушайте, но не слишком. Фирменные вещи нередко бывают хороши, но кроме совершенно неоправданной переплаты за бренд в данном случае вы получите… почти ничего, потому что законы физики универсальны и на брендовую продукцию распространяются ровно так же, как и на не брендовую. Разумеется, не стоит ставить в гитару самые дешевые комплектующие, но и гнаться за заветной маркировкой всемирно известного бренда тоже нет смысла.

Самым правильным вариантом борьбы с вышеописанными проблемами пассивных темброблоков была бы установка активного темброблока (либо активных звукоснимателей). Или простейшего буферного каскада. Но и это решение имеет свои недостатки. Например, требует питания, то есть, в гитару необходимо устанавливать батарейку, а они, как всем известно, имеют нехорошую привычку разряжаться в самый неподходящий момент. Кроме того, при «активации» гитары, в которой раньше был установлен пассивный темброблок, в ней либо придётся делать отдельный батарейный отсек, фрезеруя деку, либо каждый раз раскручивать пол гитары, чтобы влезть в полость темброблока для замены батарейки. Помимо этого, активные темброблоки и звукосниматели плохо дружат с некоторыми видами гитарных примочек, особенно, винтажных.

Тонкомпенсированный регулятор громкости

Поэтому мы рассмотрим более простой и, как показала практика, вполне эффективный способ борьбы с паразитным ФНЧ, а именно, тонкомпенсированный регулятор громкости.

Идея тонкомпенсации проста. Вспомним, что при регулировке громкости часть переменного резистора становится на пути сигнала и мало что образует ФНЧ вкупе с ёмкостью кабеля, так ещё и сама обладает паразитной индуктивностью. Если мы зашунтируем эту часть переменного резистора конденсатором малой ёмкости, мы дадим высоким частотам беспрепятственно пройти напрямую и они почти не будут ослаблены. Это во первых, даст нам более яркий звук при уменьшении громкости (замечали, что он обычно становится глуховат?). А во вторых, сможет несколько сгладить негативное влияние кабеля, как линии с распределёнными параметрами, потому что, высокие частоты у нас не ослабляются регулятором громкости, в спектре сигнала после регулятора их больше, значит срезание их кабелем не так пагубно скажется на их итоговом количестве.
Конечно, это всё очень упрощённо, но для понимания вполне достаточно.

Давайте нарисуем для ясности:


Знакомый нам регулятор громкости, только с движка на его вход проброшен конденсатор. На рисунке путь основной части сигнала показан линией 1, а путь высоких частот — линией 2. Итак, поясним, сигнал от звукоснимателя приходит в точку «А», дальше его ВЧ-составляющей проще пробраться через конденсатор, нежели чем через резистор. А вот остальной части спектра деваться некуда — сопротивление конденсатора для неё великовато и приходится течь через резистор. В итоге высокие частоты проходят из точки «А» в точку «В» напрямую, а остальные ослабляются переменным резистором.

Номинал конденсатора в этой схеме должен быть выбран не «с потолка», его надо рассчитывать под параметры переменного резистора. Но так как эта схема придумана очень давно, а в гитарных темброблоках применяются, как правило, переменные резисторы двух-трёх номиналов, всё уже давно посчитано за нас. Обычно используются ёмкости в несколько сотен пикофарад.
Вообще же, решений такой элементарной тонкомпенсации придумано ещё два, потому что в этой простейшей схеме, при убавлении громкости, высоких частот получается как-то уж слишком больше, чем в «чистом» сигнале. И это не всем нравится.

Давайте нарисуем все три, причём, сразу с номиналами:


Номиналы резисторов и конденсаторов тут указаны примерно (обратите внимание, для некоторых указан диапазон), потому что желательно подбирать их под характер звучания конкретных звукоснимателей. Первая схема, хоть и проще остальных, но, как уже говорилось, имеет огрехи. Из-за некоторого перекоса в сторону ВЧ, звук может стать как бы звенящим, особенно с датчиками типа сингл и на небольших уровнях громкости (менее половины). Больше всего лишена этих недостатков вторая схема и лучше всего она работает как раз с синглами. Третья схема тоже работает корректнее первой, но лучше всего дружит с хамбакерами. Впрочем, все описанные тонкости работы тонкомпенсации, включая недостатки простейшей схемы, можно использовать и как некие «фишки». Тут жёстких правил нет и ориентироваться надо на свой вкус, в конце концов, несколько «лязгающий» звук первой схемы может вам понравиться.

Темброблок с перестраиваемой частотой среза

Мы разобрались с тонкомпенсацией. А что еще можно улучшить в нашем темброблоке? Классических простых вариантов остаётся немного, существенные изменения можно внести только в работу регулятора тембра. Он ведь у нас простейший и не привязан жёстко к каким-то частотам. Вернее, привязан, но только вкупе с конкретным звукоснимателем, потому что конденсатор регулятора тембра и звукосниматель образуют колебательный контур, а переменный резистор этот колебательный контур только «портит», влияя на его добротность.

Но мы можем сделать регулятор тембра, привязанный к одной частоте, более того, сделать эту частоту перестраиваемой. И для этого вовсе не придется городить что-то сложное. Достаточно поменять регуляторы громкости и тембра местами.

А именно:

Как видно из рисунка, регулятор громкости (вернее, его верхняя на схеме часть) и конденсатор регулятора тембра образуют уже знакомый нам ФНЧ. Частота среза зависит от номинала конденсатора и степени поворота регулятора громкости. А резистор регулятора тембра влияет только на степень ослабления этой частоты, но не на её значение. Это несложный способ отвязаться от параметров конкретного звукоснимателя без использования активной электроники. То есть, добиться того, чтобы наш регулятор тембра работал настолько, насколько это возможно, одинаково с разными звукоснимателями.

Позвольте, но ведь мы только что боролись с паразитным ФНЧ и вот уже сами делаем такой же фильтр намеренно. Да, потому что паразитный ФНЧ на то и паразитный, что возникает не там, где нам надо. Однако, тонкомпенсированный регулятор громкости и наш доработанный регулятор тона и правда не очень дружат друг с другом, что ожидаемо. Что же делать? Идти на компромисс и выбирать одно из двух: либо тонкомпенсация, либо регулятор тембра? Вовсе нет. Мы действительно пойдем на компромисс, но на другой, более разумный. А именно, применим тонкомпенсацию для одного звукоснимателя, а улучшенную регулировку тембра — для другого.

Причём, наш компромисс позволит нам добиться максимального разнообразия звучания и управляемости от гитары. Поясню. От бриджевого звукоснимателя обычно требуется максимально яркое «острое» звучание, чтобы ваши риффы прорезали микс и ввинчивались прямо в мозг слушателя, а вот от некового звукоснимателя чаще всего хотят мягкости для протяжных соло, того, что ещё называют «округлым» звуком.

Поэтому мы используем тонкомпенсацию для бриджевого звукоснимателя, а доработанный регулятор тембра — для некового. Таким образом максимально усугубив необходимые каждому из звукоснимателей регулировки.

Полная доработанная схема

Итак, рисуем полную схему темброблока со всеми доработками:

Здесь L1 — нековый звукосниматель, L2 — бриджевый. R1 — регулятор громкости некового звукоснимателя, а R2C1 — регулятор тона (вместе они позволяют точно регулировать частоту среза, добиваясь хоть джазового звука). R3C2 — регулятор тона бриджевого звукоснимателя. R4 — регулятор громкости бриджевого звукоснимателя с цепочкой тонкомпенсации R5C3. S1 — селектор звукоснимателей, XS1 — выходное гнездо.
Как уже говорилось, такая схема темброблока позволяет добиться от каждого из звукоснимателей того, что от него требуется, по максимуму.
Я устанавливал её и в свои гитары и в гитары других музыкантов. Многолетняя практика подтвердила удобство и преимущества приведённой схемы.

Экранировка. Собирание земель


Ну хорошо, со схемой мы разобрались. Можем собрать любую из приведённых, хоть «звукосниматель => выходное гнездо», хоть самую «устаканеную», хоть любой промежуточный вариант. Так значит, скорее хватаемся за паяльник? Нет, у нас осталась еще пара важных моментов: экран и разводка земли.

Выше уже упоминалось, что гитарный звукосниматель — прекрасная антенна для всевозможных наводок. А их в наш век немало. Если вам повезёт, можете даже радио услышать, подключив гитару к усилителю. Да-да, прямо из этого самого усилителя. Или послушать писклявый фон, даваемый потолочным светильником. И если с наводками на сам звукосниматель очень неплохо справляется хамбакер, то с наводками на элементы темброблока так ловко управиться не удастся. А ведь там и провода (часто довольно длинные) и высокоомные переменные резисторы.

Тут без экрана не обойтись. Но у экрана есть одно неприятное свойство: если он сделан неправильно, он, в лучшем случае, не даст эффекта, а в худшем, только добавит проблем. Мы, опять же, не будем углубляться в дебри теории.

Обозначим лишь несколько моментов:
— экран должен полностью закрывать схему (получается что-то вроде металлической коробочки),
— экран должен иметь надёжный электрический контакт с экранируемой схемой и при этом через сам экран не должен протекать ток (то есть, контакт экрана и земли схемы должен быть строго в одной точке),
— экран должен иметь минимально возможное сопротивление,
— качество экрана не должно ухудшаться со временем (он не должен окисляться, разрушаться, терять контакт и т. д.)

С первым пунктом всё, вроде, просто. Обклеить всю полость темброблока фольгой, приклеить фольгу на крышку темброблока (или пикгард, в зависимости от конструкции). Вот и всё, металлическая коробочка вполне получилась.

Второй пункт, если присмотреться к распайке гитар, нарушается на каждом шагу. И это плохо, но плохо в основном в теории. Дело в том, что протекание тока через проводник порождает электромагнитное поле и если через экран течёт ток, экран начинает сам излучать наводку на схему. Побороть это можно двумя способами. Правильно: грамотно развести землю, соединить с ней экран строго в одной точке. Неправильно, но работает: сделать экран минимального сопротивления, тогда падение напряжения, вызванное протеканием тока через экран тоже будет минимально и наводка может оказаться пренебрежимо мала. Собственно, так обычно и делают в гитарах. На практике часто удобнее сочетать эти принципы.

Ещё один важный момент. В Сети периодически встречаются советы соединять землю темброблока с экраном через конденсатор. Один из аргументов, якобы это помогает уберечься от удара током при поломке усилителя. Конечно, это полная ерунда! Конденсатор — это разрыв цепи с точки зрения постоянного тока и сопротивление с точки зрения тока переменного. Как думаете, насколько хорошо будет выполняться требование надёжного электрического контакта с экраном, если осуществить его через конденсатор? Правильно, никак!

Третий пункт мы уже косвенно упомянули, разбирая второй. Что он означает на практике? Для экранирования темброблока надо использовать низкоомный материал и желательно потолще. Из доступных хорошо подходят алюминиевая и медная фольга.

А вот тут мы плавно подходим к четвертому пункту. Качество экрана не должно ухудшаться со временем. У меди, конечно, есть преимущество очень низкого сопротивления (ещё ниже оно у золота, но не будете же вы оклеивать полость темброблока сусальным золотом), однако, медь химически нестойка. Довольно быстро, примерно за год-два, она начнёт покрываться окислами, что ухудшит электрический контакт. Гораздо лучше в этом плане ведёт себя алюминий. Он и сопротивление имеет низкое и даже спустя десятилетия сохраняет хороший контакт, поскольку окислению подвержен куда меньше меди.

Ещё в качестве материала для экрана нередко используют графит. Его наносят распылением. Это удобно и технологично, ведь нет необходимости возиться с металлическим скотчем или фольгой и клеем. Наносится графит легко и быстро. Но есть и недостатки. Мне не раз приходилось сталкиваться с осыпающимся от времени графитом, забивающимся в переменные резисторы, а так же, с большой неравномерностью сопротивления как от гитары к гитаре, так и в пределах одного инструмента. Так в некоторым гитарах сопротивление графитового экрана составляло единицы Ом, в других — единицы килоом, что совсем нехорошо. Толку от килоомного экрана немного.
Из всего выше перечисленного можно сделать вывод, что оптимальным на практике материалом являются алюминиевый скотч и алюминиевая фольга. Чуть ниже поговорим о том, как сделать экран темброблока с их помощью.

К сожалению, большинство промышленно выпускаемых электрогитар либо не имеют экрана вовсе, либо он там чисто номинальный — узкая полосочка алюминиевого скотча под переменными резисторами и переключателем.

Обычно всё это выглядит примерно так:

Это, конечно, не дело. Экран должен быть и он должен быть хорошего качества. Причём, в случае со звукоснимателями-синглами экран нужен и им. А вот хамбакеры экранировать особого смысла нет, хотя и это делают.

Для экранирования звукоснимателей применяют три способа: оборачивание катушки полоской фольги, оклеивание полости под звукосниматель фольгой, металлическая (или металлизированная пластиковая) крышка для звукоснимателя:


Металлические крышки лучше всего справляются с ролью экрана. Но у них есть один заметный недостаток. Большая площадь поверхности крышки вкупе с обмоткой звукоснимателя работает как конденсатор заметной ёмкости, что сказывается на количестве высоких частот в звучании звукоснимателя. Разумеется, экран и проводник в принципе образуют такой паразитный конденсатор (частный случай, кабель, мы рассмотрели выше), но обычно влияние этого «конденсатора» принебрежимо мало. А вот в случае с металлическими крышками оно уже становится заметно, особенно, если таким образом экранирован хамбакер.

Разумеется, есть и нюансы, обусловленные конструктивным исполнением самой гитары. Например, если у вас что-то вроде Стратокастера, то там звукосниматели прячутся большей своей частью под пикгард, который всегда надо экранировать, равно как и полость под ним, а значит особого смысла в оборачивании фольгой самого звукоснимателя нет. А вот если синглы просто утоплены во фрезерованный паз в деке, экранировать их будет не лишним.

Если мы не используем металлическую крышку, то делается это следующим образом. Нужно вырезать полоску фольги достаточной длины (так, чтобы её концы заходили друг на друга немного внахлест) и шириной в высоту катушки звукоснимателя. Далее необходимо обернуть саму катушку изолирующим материалом, чтобы ничего не замкнуть (подойдёт изолента или обычная писчая бумага). После этого обернуть катушку фольгой на клею (или использовать алюминиевый скотч), а там, где получается нахлёст, проложить изолирующий материал, иначе вы получите короткозамкнутый виток. К фольге в удобном месте нужно припаять провод для соединения экрана звукоснимателя с экраном темброблока (можно наоборот, сразу соединить этот экран с землёй звукоснимателя, это, как говорилось выше, неправильно, но работать будет).

Однако, самая беззащитная от наводок часть электрогитары — это её темброблок. И экран важнее всего сделать именно там. Как уже было сказано, оптимальны тут алюминиевый скотч и алюминиевая фольга. Скотч технологичен, ведь на нём уже есть клей и это очень удобно. Но он чаще всего довольно тонок и относительно узок (во всяком случае, на стандартный паз темброблока уходит две-три полосы по ширине). А кроме того, в труднодоступных местах очень неудобно клеить скотч, он так и норовит прилепиться не туда, куда нужно. Клей на скотче живёт в среднем лет 10, а потом начинает деградировать, скотч начинает понемногу отслаиваться.

Поэтому более основательным решением будет использование обычной пищевой фольги. Она и шире и часто толще скотча, её можно резать кусками любой удобной формы и размера. Клеить её можно на разведенный бензином полиуретановый клей (например, Момент Кристалл) или алкидный лак. Если используете лак, ему надо дать немного загустеть, наносить его нужно тонким слоем и дать немного прихватиться, чтобы он подсох до состояния «на отлип». Клей или лак наносят жёсткой кистью. И не на фольгу, а на тот участок, куда собираются её клеить в данный момент (так мы избежим проблемы с попытками фольги приклеиться не туда, куда надо).

Как при использовании скотча, так и при использовании фольги нужно стараться не делать кучу маленьких кусочков. Лучше чтобы одна поверхность была заклеена одним сплошным куском металла. Когда весь паз оклеен фольгой или скотчем (в случае с фольгой надо ещё дать подсохнуть клею), необходимо соединить отдельные кусочки экрана между собой электрически. Надёжнее всего сделать это можно с помощью пайки. Алюминий паяется похуже меди, но ничего невозможного тут нет. При использовании флюса для пайки алюминия спаять его несложно. Тем более, что сильно усердствовать и проливать припоем все стыки и рёбра нет необходимости, достаточно одной точки спайки между листами металла. Главное по итогу убедиться, что все элементы экрана имеют надёжный контакт между собой, прозвонив их с помощью мультиметра.

Получиться должно примерно так (крышку темброблока или пикгард, разумеется, тоже экранируем):


Итак, мы разобрались в схемотехнике гитарного темброблока, разобрались как сделать экран. Давайте теперь соберём эти знания воедино.

Выше мы уже рисовали принципиальную схему гитарного темброблока. Там всё было хорошо за исключением одного момента: мы уделяли основное внимание функционалу и не рисовали правильную разводку земли, чтобы не загромождать схему. Теперь же, когда мы знаем как должны быть соединены экран и земля, давайте отрисуем и этот момент. Самый корректный вариант разводки земли в любом устройстве состоит в том, чтобы собрать в одну точку всё, что в схеме идёт на землю, туда же подключив и экран.
Логика та же, что была описана в отношении экрана: не должно быть каких-либо паразитных токов, текущих не туда, куда нам надо и создающих наводки. К слову, этот принцип реализован в соединении земли звездой, который сплошь и рядом встречается в грамотно сконструированных устройствах (особенно в ламповых усилителях).
Если раньше не слышали, изучите эту тему.

Схема ТБ с правильной землёй

Мы же переходим к схеме темброблока с правильно отрисованной землёй.

Вероятно, такая отрисовка может показаться немного запутанной. Именно поэтому мы не стали сразу рисовать схему так. Тем не менее, с точки зрения разводки земли тут всё правильно и наглядно: все «земляные» провода собраны в одну точку, в неё же приходит экран (обозначен пунктиром). В принципе, не особенно важно, где именно будет эта точка физически. Можно, например, прикрутить где-то внутри темброблока монтажный лепесток под пайку, собрав все провода на него (иногда делают в прямом смысле слова звездочку из толстой медной или латунной фольги).

Это рабочий вариант, но есть и другие традиционные места расположения общей точки, обусловленные практическим опытом и удобством. Распространенные варианты: выходное гнездо или корпус одного из переменных резисторов. Тут надо решать индивидуально. Где-то будет очень удобно собрать все земли на выходном гнезде, а если оно, предположим, выведено в торец корпуса гитары, то тянуть к нему все земли будет наоборот неудобно. В самых простых схемах темброблоков, где задействовано один-два переменных резистора, часто удобно и логично собрать земли на корпусе одного из них. Руководствоваться надо удобством монтажа и правильностью разводки земли.

Так же, стоит обращать внимание на длину проводов. Напомню, что в любом электронном устройстве действует правило, что чем провода короче, тем лучше. Между этим принципом и правильно собранной землёй нередко приходится искать практически оправданный баланс. Ещё один важный момент, заключается в том, что в темброблоке крайне важна эргономичность. Все необходимые переключатели и регуляторы должны располагаться так, чтобы ими было удобно пользоваться. Тут приходится идти на компромисс и где-то жертвовать принципом минимальной длины проводов при разводке темброблока.

Да, мы тут как-то сразу заговорили о навесном монтаже, но в наш век технологий никто не мешает собрать темброблок на печатной плате. Ей даже не понадобится какой-либо крепёж, потому что её можно будет прижать к корпусу, пропустив через плату переменные резисторы. Такие решения встречаются в промышленно выпускаемых гитарах (впрочем, очень редко), но это спорный приём, ведь печатная плата будет рассчитана на какую-то одну схему и что-либо поменять там впоследствии, конечно возможно, но это будет, что называется, «колхоз». Кроме того, столь несложную схему не трудно собрать и навесным монтажом. Так мы, кроме прочего, избежим и привязки к конкретным габаритам компонентов.
Давайте напоследок полюбуемся на печатный монтаж темброблока от Gibson и приступим к сборке своего собственного!


Гитарный темброблок в деталях

Для начала перечислим всё необходимое для сборки своего темброблока, как будто у нас в гитаре ничегошеньки нет. Обычно в недорогие инструменты (которые во всём остальном могут быть не особо хуже фирменных) ставят столь жуткие по качеству компоненты, что в большинстве случаев штатный темброблок действительно можно просто выбросить, тем более, его придётся демонтировать на время экранировки.

Звукосниматель

Проблемы звукоснимателей стоит коснуться лишь вскользь, потому что тут на вкус и цвет, как говорится, все фломастеры разные. Хочу отметить, что действительно плохие звукосниматели вам могут попасться только на старенькой гитаре, произведенной в СССР или странах Восточного Блока. Там с этим как-то не заладилось.

Ещё бывают проблемы с фирменными звукоснимателями преклонного возраста (15-20 лет и более) — у них просто размагничиваются от времени магниты.

Но даже самый дешёвый современный «ноунейм из одной азиатской страны» будет вполне приличного качества. Поэтому, если вы не купили свою электрогитару в формате «дерево и ничего кроме дерева», то штатные звукосниматели обычно можно оставить.
Дальше пойдем с конца схемы. В электрогитарах традиционно используется моно разъем джек 6,35 мм. Разумеется, никто не запрещает устанавливать в гитару и стерео гнездо, просто один из каналов будет нам не нужен (его можно замкнуть на землю гнезда проволочной перемычкой).

Гнездо

Гнездо должно быть достаточно прочным, то есть, обычное пластиковое такого вида нам не подойдёт:


Надо что-то посерьёзнее. Например:

Причём, вовсе не обязательно идти за таким гнездом в магазин музыкальных инструментов, они в изобилии есть в большинстве магазинов радиодеталей. А вот переключатели в гитарах используются специфические. Их точно придётся искать в музыкальном магазине. Обычный тумблер не подойдёт.

Переменные резисторы

Переменные резисторы все группы «А» (то есть, обратнологарифмические) на 500 кОм (если у вас синглы, то традиционный номинал 250 кОм, но и с 500 кОм всё будет работать хорошо). Как и в случае с гнездом, искать какую-то супер фирму нет смысла. Главное, чтобы переменные резисторы были механически прочные и крупные (такие резисторы обычно прочнее, лучше выдерживают постоянное вращение туда-сюда и паять их удобнее, они меньше боятся перегрева).

В идеале они должны быть рассчитаны на навесной монтаж (выводы в виде лепестков с отверстием), например:


Это переменный резистор R-24N1-A500K, L15KC. Я использовал такие взамен фирменных фендеровских. Они показали себя, как минимум, не хуже и, что важно, совершенно точно их крышки легко паяются. Так же, хорошо подходят переменные резисторы фирмы Alpha. Препятствием для использования подобных резисторов, однако, может стать толстая дека гитары, если они устанавливаются через неё. В таком случае обычным переменным резисторам просто не хватит длины крепежной резьбы. Если у вас именно этот случай, придется искать специальные гитарные переменные резисторы в музыкальном магазине.

Резисторы

Постоянный резистор подойдёт любой.

Большой мощности от него не требуется, так что хватит даже 0,125 Вт. Главное, чтобы он не был слишком крупным. В данном случае это чуть ли не важнейший критерий.

Конденсаторы

Насчет конденсаторов в аудиотехнике ведутся неутомимые споры. Керамика, плёнка, сорта плёнки, бумага… В нашем случае это всё неважно. Вы никогда не отличите на слух какой конденсатор стоит в темброблоке гитары. Можете смело брать самый обычный керамический. А если так уж хочется плёнку, то тоже, можно самую обычную.

Отлично подходят недорогие конденсаторы, напоминающие подушечки «Orbit» (типа CL21, лавсан) — удобно, что у них ещё и выводы длинные. Ширина диапазона выпускаемых номиналов позволяет их использовать и в цепях тонкомпенсации.
Хороши также CBB21, MPK (полипропилен), MKS (полиэстер).

Провода

С компонентами определились. Последнее, что стоит обсудить перед непосредственно монтажом, это провода. Нет, речь не про всевозможные «направленные и прочие заговорённые с бубном». Хотя, мифов и тут существует множество (например, что ПВХ изоляция делает звук «пластиковым», а естественного звука можно добиться только с проводами в тканевой изоляции). Речь сугубо про удобство монтажа. Так как собирать темброблок мы будем навесом, нам нередко придется пропаивать одновременно несколько проводников: выводов компонентов и проводов, особенно там, где мы соберём в одну точку все «земли». Поэтому было бы хорошо, чтобы изоляция на проводах не оплавлялась при сколь-нибудь длительном нагреве.

С этой задачей прекрасно справляются провода марки МГТФ. Их фторопластовая изоляция, в отличие от ПВХ, устойчива к высоким температурам. Единственный недостаток, МГТФ бывает только одного цвета. Если вы решите промаркировать что-то, сделать это за счёт цвета проводов не выйдет, но это не великая беда.

Кстати, есть разновидность МГТФ в экранирующей оплетке. Называется МГТФЭ (Э — экранированный), он очень хорош для замены штатных неэкранированных проводов синглов (у хамбакеров они обычно экранированные, а вот синглы почему-то обделили), например, или для того, чтобы соединить переключатель с остальным темброблоком (переключатель во многих гитарах расположен как нарочно максимально далеко от остальной схемы, один из известных примеров — Лес Пол фирмы Гибсон).

Желательно, чтобы провода были не слишком тонкие. Тут сказывается своеобразный парадокс слаботочных схем. А гитарный темброблок как раз из таких. Дело в том, что когда мощность источника сигнала невелика, да ещё источник обладает большим внутренним сопротивлением (напоминаю, сопротивление звукоснимателей это килоомы), лучше чтобы коммутаторы и провода были потолще. Это поможет минимизировать потери. Знать меру, конечно, тоже важно.
Нам вполне хватит 0,1-0,14 кв. мм, больше нет смысла — только создаст проблемы в монтаже из-за жесткости провода.

Итого, список компонентов у нас небольшой:
1) Переключатель (1 шт.)
2) Гнездо джек 6,35 мм моно (1 шт.)
3) Переменные резисторы 500 кОм (или 250 кОм), гр. «А» (4 шт.)
4) Постоянный резистор 100 кОм, 0,125 Вт (1 шт.)
5) Конденсатор 1000 пФ (1 шт.)
6) Конденсаторы 0,047 мкФ (2 шт.)
7) Провод монтажный (0,5 м хватит за глаза)


Сборка

Конструктивные реализации гитарных темброблоков разнообразны. В одних гитарах он собирается на пикгарде той или иной конфигурации (очень разной даже у гитар одной фирмы, например, сравните Стратокастер и Телекастер). В других — монтируется прямо на топ (через деку) и прикрывается с обратной стороны крышкой. Во многих инструментах переключатель или гнездо могут быть отнесены подальше от основной схемы в целях эргономики. В рамках статьи совершенно точно не удастся рассмотреть все варианты, да и наша цель не в этом.
Поэтому для демонстрации монтажа темброблока будем использовать макет. Тем более, это повысит наглядность фотографий процесса (удобнее подлезть, отснять с разных ракурсов). Расположение компонентов на нашем макете будет примерно как у Гибсон SG, поскольку её темброблок действительно очень нагляден: в нём и переключатель и гнездо, и все остальные компоненты расположены рядом.

Вот так выглядит темброблок SG:


Итак, приступим. Сначала устанавливаем переменные резисторы, гнездо и переключатель:


Тут есть ещё один важный момент, который мы не обозначили раньше. Это заземление струн. Дело в том, что если струны не соединить с землёй и экраном темброблока, они будут изрядным источником помех. Как правило, в гитарах от бриджа в паз темброблока выведен проводок для заземления. Его нужно соединить с землёй нашей схемы.

Итак, соединяем с лепестком земли выходного гнезда заземление струн, подпаиваем конденсаторы регуляторов тона (напомним, так как переменный резистор и конденсатор регулятора тона соединены последовательно, их фактический порядок значения не имеет):


Далее к регулятору громкости бриджевого звукоснимателя припаиваем цепочку тонкомпенсации (резистор спрятан в красный кембрик):


Соединяем регуляторы громкости с выходным гнездом (земля), регуляторами тона и селектором звукоснимателей, а также, сам селектор соединяем с выходным гнездом (сигнальный контакт):


Сама схема темброблока у нас смонтирована. Осталось подсоединить к ней звукосниматели. Тут мы немного «смухлюем» с землёй, соединив земли от кабелей звукоснимателей не напрямую с выходным гнездом, а с соответствующими лепестками переменных резисторов громкости, дабы сократить длину соединительных проводов. Это не очень правильно, как мы говорили выше, но иногда стоит пожертвовать соблюдением правильности одного тезиса, ради другого, более приоритетного.

Получается так:



Что ещё интересного бывает в темброблоках?

Далее давайте обозначим и кратко рассмотрим некоторые технические решения нами не рассмотренные в статье, но встречающихся в схемотехнике темброблоков.

Отсечка хамбакера и переменный резистор с пуш-пуллом

В первую очередь стоит упомянуть так называемую отсечку у хамбакеров. Как вы помните, хамбакер — это две катушки. Во многом именно этим определяется его звучание, отличное от звучания сингла. А если нам нужен то звук хамбакера, то звук сингла? Думаю, вы догадались, что для этого нужно просто исключить из схемы одну из катушек хамбакера. Очевидный вариант — замкнуть её с помощью некоего переключателя. В гитарной электронике для этого обычно используют переменный резистор с переключателем (пуш-пуллом), что позволяет не делать новых отверстий в корпусе гитары или пикгарде для установки кнопки или тумблера (которые ещё можно случайно задеть рукой и невовремя переключить).

Переменный резистор с пуш-пуллом выглядит так:


Как видите, это обычный переменный резистор, к которому снизу приделан переключатель. По сути это кнопка. Вытягивая и вдавливая обратно ось резистора вы будете её переключать.
Кстати, с помощью такого переменного резистора часто делают ещё одну полезную вещь — килл свитч, то есть, полное выключение гитары. Для реализации килл-свитча переключатель должен просто замыкать сигнальный контакт выходного гнезда на землю.

Разумеется, спектр того, что можно сделать с помощью переменного резистора с пуш-пуллом не ограничивается только отсечкой и килл-свитчем. Ограничивается он в основном фантазией. Например, с помощью пуш-пулла можно включать и выключать разнообразные фильтры, увеличивающие разнообразие звучания вашей гитары.

ФВЧ

Давайте, раз уж у нас зашла речь о фильтрах, рассмотрим некоторые интересные варианты.


На рисунке выше представлен фильтр, который позволяет срезать в сигнале низкочастотную составляющую, сделав звучание гитары более ярким (что даёт интересный эффект и при игре на чистом звуке и при использовании перегруза, особенно, фуззов). Как видите, его несложно добавить в любую схему темброблока. Нужны всего лишь один конденсатор и один переключатель.
Это ФВЧ (фильтр высоких частот, то есть, фильтр, выделяющий в сигнале высокие частоты). Тут он получается из конденсатора и переменного резистора регулятора громкости. Номинал конденсатора можно подобрать на слух, предварительно рассчитав его с помощью калькулятора фильтров (обычно срезают частоты ниже 1000 или 700 Гц). Примерно можно ориентироваться на номинал конденсатора в 1000…6800 пФ.
Переключатель, включенный параллельно конденсатору позволяет включать и выключать фильтр по необходимости. К недостаткам фильтра можно отнести то, что он ослабляет сигнал.

Варитон

Другим вариантом фильтра, который стоит кратко рассмотреть, будет фильтр, вырезающий некую частотную полосу из сигнала. Довольно удачной и всемирно известной реализацией его является варитон (varitone) гитары Gibson ES-345TD-SV. Это знаменитая «Люсиль» Би Би Кинга. Полная схема варитона «Люсиль», однако, довольно сложна именно из-за того, что это полноценный варитон, то есть, несколько фильтров, коммутируемых галетным переключателем.

Чтобы не запутаться в мудрёной схеме «Люсиль» мы рассмотрим общий принцип работы одного элемента её варитона:


Тут у нас параллельно звукоснимателю подключается цепочка из постоянного резистора, конденсатора и катушки индуктивности. Соединённые таким образом конденсатор и катушка индуктивности образуют последовательный колебательный контур, а постоянный резистор ослабляет его влияние на сигнал (вспомните работу обычного гитарного регулятора тембра, там переменный резистор выполняет ту же функцию, только с возможностью регулировки).

Суть этого фильтра в том, что последовательный колебательный контур имеет минимальное сопротивление на своей резонансной частоте (она зависит от номиналов катушки индуктивности и конденсатора). То есть, часть сигнала, частота которой равна резонансной частоте колебательного контура, будет шунтироваться в той степени, в которой это позволит сделать постоянный резистор.

Разумеется, подобные фильтры стоит тщательно подбирать под конкретные звукосниматели. Если вы решите изготовить что-то такое для своей гитары, необходимо всё тщательно отмакетировать, слушая звучание инструмента с фильтром и без. Сейчас такие варитоны выпускаются в виде готовых блоков, устанавливаемых вместо стандартного гитарного регулятора тембра. Типичные значения номиналов для этого фильтра: резистор — несколько мегаом, конденсатор — 1000 пФ…220 нФ, катушка индуктивности — 1…1,5 Гн.

Вот пример готового темброблока с варитоном промышленного изготовления (варитон обведён рамкой):


Встречаются и другие интересные решения. Особенно много их было придумано в эпоху становления электрогитарной индустрии.
Например:
— полосовой фильтр (подсказка: это параллельно включённые постоянный резистор и конденсатор)
— параллельное включение катушек хамбакера
— противофазное включение звукоснимателей (или катушек хамбакера)
— фоногасящая катушка для сингла
— стереофоническая распайка электрогитары
Подробности мы предлагаем читателю поискать самостоятельно.

Итоги

Мы рассмотрели внутреннее устройство электрогитары с точки зрения электроники. Разложили по полочкам функциональные «кирпичики» темброблока, составили его рабочую схему и собрали её.
Конечно, мы тут изобрели велосипед, но это нередко полезно для изучения и понимания. Теперь, пользуясь имеющимися у нас «кирпичиками», мы сможем разобраться практически в любом темброблоке, оценить адекватность его схемотехники, дополнить и улучшить его (а возможно, упростить и улучшить).
Так же, мы сможем придумать свой темброблок, отвечающий нашим пожеланиям.
Ведь самое главное, мы понимаем какие элементы схемы за что отвечают и как влияют на звук.

Спасибо за внимание!
Продолжение следует.
 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 17 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.
 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья Гитарная электроника для музыканта с паяльником. Введение... Главное — это желание разобраться в том, как работает электрогитара, как работают педали эффектов,...
Схема на Датагоре. Новая статья Ассемблер для микроконтроллера с нуля. Часть 1. Начало пути... Приветствую всех сограждан и читателей журнала Датагор! Пользуясь кучей времени, предоставленной...
Схема на Датагоре. Новая статья Ассемблер для микроконтроллера с нуля. Часть 2. Шаблонные файлы и инструкции МК... В предыдущей части статьи мы провели подготовительную работу и вкратце разобрали принципы работы...
Схема на Датагоре. Новая статья Апгрейд и экранировка гитары Musima Lead Star. Мой личный опыт... Прочитав немало статей про экранировку электрогитар, в том числе и здесь, в Датагории, я решил...
Схема на Датагоре. Новая статья Слово на букву "з" или Как оторвать ваше аудио от земли (by Bruno Putzeys)... Слышали ли вы о Bruno Putzeys, человеке и пароходе? Это тот самый дядька, который изобрел...
Схема на Датагоре. Новая статья Дин, громкоговоритель, loudspeaker. Определение, классификация, устройство... Всё, что Вы хотели знать о динамиках, но стеснялись спросить! Источник: Ирина Алдошина, архив...
Схема на Датагоре. Новая статья Главный инструмент - паяльник!... Паяльник. Как его выбрать и как с ним потом бороться. В нашем городе обитают не только матерые...
Схема на Датагоре. Новая статья Триодный симметричный усилитель без ООС: 6Н2П, 6Н6П, слим-корпус... Привет, датагорцы! Как ни странно, но на создание новой ламповой конструкции меня обычно...
Схема на Датагоре. Новая статья Электрогитара Урал. Перерождение... Полная переделка «великого и ужасного». «Урал modified by LEX» Название «Урал» уже давно стало...
Схема на Датагоре. Новая статья Ассемблер для микроконтроллера с нуля. Часть 7. Компиляция, отладка, загрузка... Привет датагорцам и гостям нашего кибер-города! В предыдущих частях материала по Ассемблеру...
Схема на Датагоре. Новая статья Сказ о триодах - хороших и разных, о новом импульснике, о кривых руках и о об еще одном мегаусилителе... Будет много фото и текста о 6с45п, 6Н16Б, 6С19П, 6Н6П и 6С4П, а также не совсем полезной...
Схема на Датагоре. Новая статья Стилофон: понять, собрать, сыграть!... На излёте далеких 1960-х, в эпоху аналоговых синтезаторов, был создан удивительный и, как мне...
 

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

<
Читатель Датагора

partizan0018

<
Читатель Датагора

Ama-Leo

<
Читатель Датагора

partizan0018

<
Читатель Датагора

Ama-Leo

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

partizan0018

<
Читатель Датагора

Ama-Leo

<
Читатель Датагора

partizan0018

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте дружелюбны, соблюдайте правила!

  • Смайлы и люди
    Животные и природа
    Еда и напитки
    Активность
    Путешествия и места
    Предметы
    Символы
    Флаги
 
 
В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой