Как сделать самодельный звукосниматель для акустической гитары своими руками? Звукосниматель для гитары своими руками

Отличный способ увеличения громкости звучания гитары это специальный датчик звукосниматель к гитаре, преобразующий звуки в электрический сигнал усиливаемый электроакустической системой и вновь превращаемый в звук, но во много раз более мощный.

Это устройство создает вокруг струн музыкального инструмента магнитное поле, реагирующее на колебания. В то же время эта конструкция малочувствителена к вибрациям деки и посторонним шумам.

1 - постоянный магнит, 2 - обмотка, 3 - струна гитары, 4 - силовые линии магнитного поля.

Постоянный магнит создает вокруг себя магнитное поле. Пока струна спокойна и находится напротив магнита, вся система в состоянии «равновесия», и сигнал на выходе звукоснимателя отсутствует.

В момент удара по струне, происходит колебательное движение. Колебания струны деформируют магнитное поле. Вслед за движением струны, синхронно с ней будут формироваться и силовые линии поля. При этом магнитный поток, проходящий через обмотку, постоянно меняется.

Поэтому на вход усилителя следует электрический сигнал с частотой колебаний струны. С их затухания снижается и амплитуда выходного сигнала. Необходимо упамянуть об одной особенностиконструкции. Так как он не воспринимает колебаний резонирующего корпуса музыкального инструмента, «чистое» звучание струн, отправленное в усилитель без участия акустики, накладывает своеобразный «электронный» оттенок.

Это все осуществляется для одной струны. А теперь установим такие катушки с магнитами под каждую из струн, соединим выводы катушек последовательно, а свободные концы подсоединим к мощному усилителю.

Схема состоит из шести последовательно соединенных датчиков L1-L6, представляющих собой обычные катушки индуктивности с постоянными магнитами в роле сердечников. Со входом усилителя устройство соединяется с помощью экранированного провода.

Датчик состоит из цилиндрического каркаса с внутренним Ø 2 мм и высотой 15 мм, диаметр щечек 10 мм, на котором намотана обмотка проводом ПЭВ 0,075-0,1 до заполнения каркаса. Внутри последнего закреплен постоянный магнит Ø 2 мм, длиной около 18 мм.

Расстояние между осевыми линиями датчиков раняется промежутку между струнами. По краям основания сверлятся четыре отверстия Ø 2,5 мм.

Если зазор между струнами в месте установки менее 10 мм, то датчики можно расположить на основании в шахматном порядке.

Корпус конструкции, составлен из основания и крышки, изготавливается из листа дюралюминия толщиной около 1 мм. Его размеры определяются габаритами конструкции.

Собирая своими руками электрогитару, помните, что, она будет звучать громче, если ближе к струнам расположить звукосниматель. После сборки, конструкцию можно подсоединить к . Если у вас его нет, то вы можете собрать его самостоятельно.

Гитара является одним из самых популярнейших инструментов. А на акустической гитаре умеет играть практически каждый. К сожалению, звука без усиления акустическим инструментам не всегда хватает, это относится и к гитарам такого типа. Сделать звук ярче и громче может помочь звукосниматель - он преобразовывает звук в напряжение и позволяет сделать его громким. Это может помочь на выступлении или на репетиционной точке, когда вы хотели бы вписать акустическую гитару в ритм-секцию.

В этой статье мы рассмотрим, как сделать звукосниматель для своими руками.

Из магнитов

Итак, начнем с самого популярного типа - магнитного звукоснимателя. Для того чтобы сделать звукосниматель для своими руками из магнитов, вам понадобится любой датчик от электрогитары. По структуре электрогитара отлично вписывается в формат обыкновенного шестиструнного инструмента - в таком случае вам нужно будет подогнать каждый из магнитов точно под струну, чтобы звук передавался максимально четко и точно.

Чтобы вы могли извлечь звук из установленного датчика, нужно провести контакты вашего сингла или хамбакера внутри по корпусу гитары и сделать отверстие для выхода. В качестве последнего будет служить стандартное гнездо типа "Джек". Если все сделать правильно, то при подключении гитары в комбоусилитель или звуковую карту вы получите чистый гитарный сигнал, который можно будет сделать громче на аппарате.

Сделанный своими руками звукосниматель для акустической гитары отлично считает звук. Можно даже поэкспериментировать: на усилителе накрутить небольшой кранч, это придаст несильный перегруз и еще более плотный звук.

Хамбакер или сингл?

Рекомендуем к установке на акустическую гитару именно сингловые звукосниматели, потому как хамбакеры по определению более мощные и используются в электрогитарах для достижения крепкого и мясистого тяжелого звука. Для акустики в этом нет необходимости, вам важно просто усилить свой чистый сигнал, а с этим замечательно справится сингл.

Из пьезоэлементов

Чтобы сделать пьезодатчик, придется уделить внимание внутренней части деки гитары. Дело в том, что пьезозвукосниматель крайне чувствителен и при установке в разных частях деки гитары будет давать разный звук на выходе.

Для изготовления звукоснимателя для акустической гитары своими руками из пьезоэлементов вам понадобится:

• сам пьезоэлемент;
• кабель jack-jack;
• end-pin-jack наконечник.

Пьезоэлемент стоит во многих детских игрушках или электроприборах, не обязательно, чтобы он был новым. Собственно, все что вам нужно - это умение паять, потому что один наконечник кабеля придется припаять к пьезоэлементу:

1. У него есть наружный и внутренний ободок. Когда вы вскроете кабель с одной стороны, то увидите там 2 провода, и один из них необходимо припаять к внутреннему ободу, а другой - к наружному.
2. Саму пьезотаблетку можно спрятать внутри корпуса, чтобы не было видно контактных проводов, и подсоединить их с внутренней стороны к приклеенному выходу от "джека".

Таким образом, вы получаете самый маленький, созданный практически без затрат своими руками, звукосниматель для акустической гитары.

Из динамиков

Как бы это странно ни звучало, звукосниматель можно получить и из любых динамиков, даже без особых знаний в радиотехнике. Так, собранный своими руками из наушников звукосниматель для акустической гитары (в наушниках также встроены два маленьких динамика) будет достойно звучать, если все правильно сделать.

В этом случае вам понадобится:

• 3 динамика из наушников;
• несколько проводов, для того чтобы соединить динамики последовательно;
• большой jack.

А теперь о том, что нужно сделать:

1. Аккуратно изъять динамики из наушников и приклеить их между розеткой и грифом на гитаре.
2. Каждый маленький динамик должен быть приклеен под двумя струнами. Таким образом будет полностью покрыта тремя динамиками.
3. Своими руками звукосниматель для акустической гитары таким способом с первого раза может и не получиться сделать, если вы не соедините все проводами последовательно. Вспомните начальные курсы физики: от каждого динамика к следующему уходит только один провод.
4. Когда все три будут соединены, припаяйте провода таким образом, чтобы контакты не отходили друг от друга, иначе какой-то из динамиков может перестать работать.
5. После последнего ведите провод в заднюю часть гитары (можно внутри) и прикрепите к его входу jack. Уже от этого входа пойдет самый толстый провод к усилителю.

Таким образом, при включенном устройстве динамики будут считывать сигнал и передавать колебания к усилителю, а вы получите самый простой звукосниматель.

Из микрофона

Самый простой и тривиальный метод усилить звук - внедрить в акустическую гитару микрофон. Если ваша гитара имеет эквалайзер на склейке деки, то микрофон уже присутствует, и все что вам остается - прибавить звук на нем. Настройки такого эквалайзера позволяют менять тон, при этом не ухудшая целостность звука.

Но если у вас все же нет внутреннего усилителя, то можно посредством обыкновенного инструментального микрофона усилить звук. Звукосниматель для акустической гитары своими руками из микрофона сделать проще всего:

1. Нужно всего лишь поместить микрофон во внутреннюю часть деки таким образом, чтобы звук не искажался и микрофон не ловил посторонние шумы.
2. Здесь все просто - чем дальше от розетки вы спрячете микрофон в гитару, тем меньше посторонних звуков он будет записывать.
3. Выход у микрофона можно не менять и оставить таким, какой он есть, ведь вы будете подключать гитару в микшерный пульт или напрямую в компьютер, а не в усилитель.

Этот способ отлично подойдет тем, кто выступает на концертах или вживую. Все, что вам нужно - колонка или кабинет, усилитель в этом случае не нужен.

В метро или в переходах уличные музыканты чаще всего используют микрофоны, ведь в определенный момент его можно просто заглушить, в отличие от остальных самодельных звукоснимателей.

Заключение

Звукосниматель для акустической гитары своими руками можно сделать и с помощью других подручных материалов, которые способны принимать сигнал. Самый дешевый пьезозвукосниматель в магазине стоит порядка 2000 рублей, а свой собственный - от силы около 100. Более того, если вы на базовом уровне разбираетесь в электротехнике, то сможете подобрать для себя наилучшую позицию для установки звукоснимателя, чтобы звук соответствовал именно вашим требованиям.

Изучайте свой инструмент и любите музыку! Творческих успехов вам!

Вы можете сами намотать собственные датчики, и в этом нет ничего сложного. На рисунке ниже показаны басовый датчик Schaller и демонтированный хамбакер DiMarzio. У последнего магнит горизонтальной поперечной полярности, к которому с обеих сторон примыкают шесть сердечников-винтов диаметром 5mm (3/16"), длиной 16mm (5/8"), которые служат магнитными полюсами датчика. Плоский магнит оказался слишком узким и поэтому к нему с обеих сторон примыкают полоски из мягкого железа. Две катушки закреплены на медной пластине с нижней стороны посредством четырех маленьких винтов. См. ниже, где даны с пятью проводами: по два от каждой катушки и пятый для заземления пластины.

Если Вы намереваетесь сделать ваш собственный датчик, сначала сравните стоимость провода и магнитов с готовым датчиком. Мои личные опыты с намоткой моих собственных датчиков в принципе удачные.

Магниты

Поиск подходящих магнитов может оказаться трудной задачей, и я сожалею, что не могу предложить какую либо помощь в этом. Есть много изготовителей магнитов, но они обычно продают их только оптом. Можно использовать магниты и катушки от неисправных датчиков, конечно если таковые у Вас есть.

Плоские магниты имеют поперечную горизонтальную полярность, однако, их трудно найти в продаже поодиночке. В своем поиске магнитов, я натолкнулся на изготовителя датчиков Kent Armstrong. Он также продает магниты и был достаточно любезен, чтобы послать мне две пары (которые я использовал для P-90 датчиков, которые будут показанны позже). Другим источником таких плоских магнитов может быть Allparts.

Если Вы не найдете подходящих магнитов, импровизируйте. Вместо того чтобы использовать в хамбакере магнит горизонтальной поперечной полярности, Вы можете попробовать установить один плоский магнит вертикальной поперечной полярности под каждой из двух катушек, или использовать шесть коротких стержневых магнитов как показано на рисунке слева. Если Вы размещаете магниты так, чтобы на катушках были противоположные полюса, Вам не нужен будет магнит поперечной полярности. Более толстые плоские магниты увеличивают высоту датчика, но они более распространенные. Маленькие стержневые магниты, которые вставлены непосредственно в катушку, относительно легко найти. Фактически, большинство изготовителей датчиков не намагничивают магниты, пока не подготовят их к установке. Для этого, они используют чрезвычайно мощные магниты или специальные устройства для намагничивания с большими конденсаторами, которые позволяют выдавать кратковременный импульс электрического тока высокого напряжения.

Катушки датчиков

Любой может намотать нормальный сингл с магнитами непосредственно в катушке (1). Небольшие магниты АЛНИКО (сплав АЛюминия, НИкеля и КОбальта) для 5 стержневых магнитов, например длинной 20mm, (3/4"), 15mm, (5/8"), и 5mm (3/16") в диаметре, можно найти в реле, которые легко купить в магазине электроники. Эти магниты как раз подходят под размер, только их надо вставить в две тонких пластины, чтобы намотать катушку сингла. Любой жесткий материал типа текстолита толщиной 1.5mm (1/16") или 2.4mm (3/32"), фанера толщиной 2mm (3/32"), или какой-нибудь синтетический материал, может использоваться для верхней и нижней частей, синтетика не очень хорошо подходит для этих целей. Я использую фанеру толщиной 2mm, потому что ее очень легко найти. Убедитесь в том, что оставили достаточно места на нижней части, чтобы надежно закрепить провода, лучше использовать маленький зажим или просто узелок как защиту от обрыва проводов. Рисунок 3 показывает типичные формы верхней и нижней частей сингла. Отверстия для крепежа сингла можно будет сделать позже. Также надо просверлить несколько отверстий для выходного провода датчика. В общем, сверлите шесть отверстий в обеих частях подходящим по диаметру сверлом под магниты, учитывая интервал. Вклеиваете их суперклеем. Затем оберните один слой изоленты вокруг всех магнитов и прошлифуйте тщательно все грани, т. к. провод очень легко порвать при намотке о заусенцы. Jason Lollar, предлагает готовые верхнюю и нижнюю части датчика, сделанные из текстолита. Они стоят приблизительно 3$US за комплект. Рисунок 3 показывает две пары: верхняя, после вклейки 4.8mm x 19mm (3/16" x 3/4") стержневых магнитов АЛНИКО, будет нэковым датчиком, а нижняя после вклейки 4.8mm x 19mm (3/16" x 3/4") стержневых магнитов АЛНИКО, будет бриджевым датчиком Телекастера. Каждая катушка идет с двумя маленькими контактными площадками, которые служат точками, к которым припаиваются провода. Оригинальный бриджевый датчик Телекастера имеет тонкую, железную пластину, приклеенную к его нижней стороне. Пластина спаяна с землей и работает как экран, что также помогает улучшать высокочастотную составляющую.

Материалы для магнитов

АЛНИКО искусственный материал, состоящий из сплава алюминия, никеля и кобальта. В зависимости от соотношения металлов в сплаве и силы, эти магниты имеют разную маркировку: АЛНИКО-5 самый распространенный сплав.

Керамические магниты намного сильнее. При всех равных условиях, керамический магнит обеспечивает более мощный выход. Такие магниты более стойкие к размагничиванию. То, что магнитный материал влияет на звук это очередной миф. Вы можете получить от датчика любой звук с любым магнитом.

Провода

Для намотки катушки применяется очень тонкий, эмалированный, медный провод, около 0.06mm в диаметре (AWG 42). Такой провод можно найти в магазине радиотоваров или в мастерских, занимающихся ремонтом радиоаппаратуры и электродвигателей. Я купил провод прямо у производителя, и он обошелся мне приблизительно в 700 австрийских шиллингов (55US$) за килограмм (приблизительно 2 фунта) 0.06mm провода. Если использовать более толстый провод – Вам не хватит места на катушке для необходимого количества витков, в то же время использование более тонкого провода чрезмерно увеличит сопротивление.

Ориентация магнитов

Если Вы задумали использовать стержневые магниты, удостоверьтесь, что все они одинаково ориентированы. Все магниты в катушке должны быть обращены или северным или южным полюсом вверх (в разделенных синглах половина магнитов должна иметь противоположную полярность, чтобы получить эффект хамбакера). Как определять полярность магнитов .

Альтернатива плоскому магниту

Если Вы не нашли плоский магнит, можно использовать шесть прямоугольных или плоских, длиной 12,7mm (1/2") магнитов как показано на рисунке (a) ниже, либо 3 квадратных магнита (b).

Стандарты провода

Большинство оригинальных датчиков намотаны проводом 42 AWG (американский стандарт провода). Для меньших катушек иногда используется провод 43 AWG или еще более тонкий, правда реже, поскольку, чем тоньше провод, тем больше его сопротивление и соответственно меньше яркость звука. Кроме того намотка таким проводом датчика буквально висит на волоске.

	Диаметр	Сопротивление	Recommended	Напряженность
		1.08 Ом/виток(3.5 Ом/м)
		1.32 Ом/виток(4.3 Ом/м)
		1.66 Ом/виток(5.4 Ом/м)
		2.14 Ом/виток(7.0 Ом/м)
		2.59 Ом/виток(8.5 Ом/м)
		3.35 Ом/виток(11.0 Ом/м)
		4.21 Ом/виток(13.8 Ом/м)

Я наматывал несколько моих первых датчиков проводом 0.036mm - не потому, что хотел этого, а потому что продавец ошибочно продал мне этот провод как 0.06mm (AWG 42), и я использовал его, думая, что это AWG 42, пока не измерил диаметр. C тех пор я успешно намотал несколько датчиков, не используя тонкий провод, но теперь я могу сказать, что тонким проводом без большой осторожности намотать датчик практически невозможно.

При создании моего первого самодельного датчика, я наматывал шесть катушек вокруг каждого магнита, потому что я не думал, что намотка вокруг каждого магнита своей катушки даст приличный результат. С того времени я пробовал оба метода и рекомендую мотать катушку вокруг всех магнитов, а на разделенных датчиках, сначала вокруг одной половины магнитов, затем вокруг другой половины. Этот метод экономит время и спасает от потенциальных ошибок, поскольку не надо спаивать обмотки между собой. Намотка сингла первым способом, займет у Вас в шесть раз больше времени, чем вторым.

Ваш самопальный датчик будет выглядеть профессионально, если Вы поместите его в фирменный корпус. Такие корпуса, винты и пружины, продаются в магазинах как запасные части. Размеры Вашего датчика должны соответствовать размерам крышки. Но, конечно же, Вы можете и сами сделать крышку для датчика, например из дерева с красивой фактурой.

Намотка датчиков

Для намотки катушек я использую деревянную дощечку (подложку), которая крепится на болте диаметром 6mm (1/4"). Катушка может быть закреплена на подложке либо двусторонним скотчем, либо маленькими гвоздями или саморезами (1). Большинсво датчиков имеет только одно установочное отверстие верхней части, однако его достаточно для закрепления катушки.

Вращение может создать небольшой электродвигатель или электродрель, которая наиболее подходит в комбинации с ножным выключателем-регулятором скорости. Для начала установите самую низкую скорость, дрель следует установить так, чтобы она находилась подальше от тела и была бы жестко зафиксирована на столе (1), при этом, бобина с проводом размещается на полу - как на рисунке (2). С делайте несколько витков вручную, а конец провода закрепите на каркасе катушки липкой лентой. В качестве альтернативы можно сразу припаять конец провода на контактную площадку. После этого включите дрель направляя провод рукой и сделайте несколько витков. Когда Вы почувствуете себя уверенными, зафиксируйте кнопку на дрели и продолжите намотку, направляя провод сначала одной рукой (3), затем обеими руками (4).

Провод легко сходит с бобины. Для того, чтобы провод не порвался, края бобины должны быть гладкими, без заусенцев. Этот простой метод хорошо себя зарекомендовал. Не натягивайте чрезмерно провод, трения между вашим большим и указательный пальцами достаточно для этого, перемещать его медленно и равномерно от одного края катушки к другому. Если Вы намотали провод на грани, немедленно остановите дрель и смотайте его обратно. Для сингла надо помещать витки, аккуратно параллельно друг другу вокруг катушки (виток к витку); фактически это невозможно сделать без соответствующего оборудования. Самые первые датчики мотались вручную не очень аккуратно, но сейчас намотка выше всяких похвал. Когда я мотаю датчик, я лишь стараюсь что бы катушка заполнялась проводом равномерно без явных бугров и ям, только у краев нужно быть очень осторожным.

Будьте осторожны, провод может легко порваться. Если это случилось вначале, лучше смотать провод назад, выбросить его и начать снова. Если в середине, либо сделайте то же самое и начните с начала, либо спаяйте его. Если Вы хотите сделать последнее, скрутите вместе приблизительно от 10 до 20mm (от 1/2" до 3/4") концов проводов, нагрейте эту область паяльником, пока соединение не начинает блестеть, и после этого паяйте. Когда провод нагревается, покрытие испаряется. Можно зачистить концы первым номером наждачной бумаги и затем скрутить их вместе. Это конечно очень тонкая работа, и хотя нет, к сожалению, никакой возможности проверить сделанное соединение, это должно сработать. Прежде, чем продолжить намотку, снова сделайте несколько витков вручную. Так или иначе, я убежден, что с большой осторожностью и некоторой практикой Вы сможете намотать весь провод без обрывов, и все эти инструкции для Вас окажутся ненужными.

Со временем, как станете более уверенными, Вам, вероятно, захочется увеличить скорость вращения дрели. Этого делать не стоит, будьте терпеливыми и не прыгайте выше головы. Максимальная скорость, которую я использую - 10 оборотов в секунду. На этой скорости намотка 6000 витков занимает приблизительно 10 минут. Вам нужно будет максимально сконцентрироваться в этот короткий промежуток. Намотка при большей скорости снижает контроль за качеством работы. Я также рекомендую, чтобы Вы использовали яркий свет, чтобы уменьшить напряжение Ваших глаз. В зависимости от наклона Вашей головы, восприятие (видимость) провода меняется. Когда Вы приближаетесь к концу, дрель выключаете заранее, поскольку после выключения она еще продолжит вращаться в течение короткого времени по инерции. Последние витки можно сделать вручную и они должны всегда проходить у нижней части датчика.

Для более глубокой информации относительно намотки датчиков я рекомендую книгу, написанную американцем Jason Lollar. Он дает точные размеры стандартных катушек датчиков, объясняет, как их сделать и описывает, как построить удобный станок для намотки датчиков.

Когда желательное количество витков намотано и намотка закончена, пробил час истины. Обрежьте провод и снимите законченную катушку (1). Если Вы еще не припаяли оба конца провода к контактным площадкам (2) и не припаяли к ним выходные провода (3), сделайте это теперь. Если необходимо, удалите изоляцию небольшим количеством наждачной бумаги; когда цвет провода изменился - изоляция снята. Также Вы можете избавиться от изоляции способом, которым я использую – паяйте провода, пока изоляция не сгорит. После этого установите переключатель на мультиметре в замер сопротивления менее 100к и присоедините к проводам датчика. Если мультиметр показывает число, катушка работает. Если показывает "бесконечность" или "OL", то либо обрыв в проводе, либо короткое замыкание, остается маленькая надежда в непропайке проводов (в случае бесконечного сопротивления). Если не помогло – сматывайте весь провод в мусорку и начинайте все с начала. Если катушка работает, пометьте концы (S=start, E=end) и закрепите выходные провода (4).

Подсчет витков

Для сингла подсчет витков, чтобы знать точное количество витков, в принципе не важен – мотайте катушку пока полностью не заполните ее проводом. Математические вычисления здесь не помогут - только законченный датчик покажет свои звуковые качества. Однако не следует забывать, что чем больше витков, тем больше сопротивление и менее яркий звук.

В некоторых случаях точное число витков действительно имеет значение, например, при намотке катушек хамбакеров, у которых обе катушки должны быть идентичны, поэтому надо найти способ подсчета количества витков. Во-первых, можно соединить катушку со счетчиком ленты старого магнитофона или спидометра велосипеда. Если счетчик имеет только три цифры, каждый новый цикл, когда появляется "000" надо помечать. Я использую счетчик с четырьмя цифрами (1), который связан с катушкой пассиком. Если диаметры проводов на счетчике и намоточном устройстве совпадают, количество оборотов отображается на счетчике 1 в 1.

Другие счетчики имеют рычаг, который с каждым витком перещелкивает цифры на счетчике (2).

Сколько витков?

Количество витков зависит от провода, который Вы используете и звука, который Вы хотите получить. Рекомендация: при использовании провода AWG 42: надо приблизительно 8000 витков для сингла и приблизительно 5000 витков для каждой катушки хамбакера.

Чтобы уравнять выходы некового и бриджевого датчиков бриджевые синглы должны иметь больше витков (например, 8200) чем нэковые (например, 7800). Нэковые хамбакеры должны иметь 4500 витков в каждой катушке, а бриджевые 5000 витков.

Сборка датчика

Раздельный басовый датчик (рисунок слева): магниты толще и длиннее чем обычно. Под каждую струну два стержневых магнита.

После намотки приблизительно 10000 витков датчик P-90 (рисунок справа) показывает сопротивление 10к, а оригинальный Р-90 8.3к. Его плоские магниты имеют поперечную полярность.

Немного физики

В то время как датчик был в сосуде с воском, я замерил омметром его сопротивление и заметил, что оно повысилось: холодный датчик показывал сопротивление 10к, горячий датчик показал 12.57к.

Из этого следует, что электрическое сопротивление зависит от температуры.

Поскольку воск чрезвычайно огнеопасен, я рекомендую, чтобы Вы пропитывали ваши датчики в безопасном месте на открытом воздухе и держали под рукой крышку, чтобы быстро закрыть сосуд в случае возгорания. Всегда используйте термометр, чтобы держать температуру не более 65° градусов по Цельсию (150° по Фаренгейту). Так как парафиновые газы могут легко загореться, даже не думайте нагревать воск в микроволновой печи.

Пропитка датчиков

Микрофонный эффект появляется тогда, когда витки катушки в датчике лежат не плотно и ведут себя подобно мембране микрофона, производя дополнительный переменный ток и таким образом делая датчик, восприимчивым к обратной связи или заставляя его передавать внешние шумы и удары по деке и корпусу датчика. Чтобы зафиксировать провод в катушке, погрузите намотанную катушку в горячий, жидкий воск температурой не более 65° по Цельсию (150° по Фаренгейту). При этой температуре, датчик не деформируется. Для этого идеально подходит так называемая водяная баня. Я помещал металлическую кружку в воду в емкости, которую ставил на электроплитку (5).

Для пропитки датчиков используйте смесь парафина и воска. Чистый парафин слишком ломкий, а чистый воск имеет слишком низкую точку плавления. Добавляя одну часть воска к четырем частям парафина, Вы получаете подходящую смесь. Постоянно контролируйте температуру термометром. Поскольку воск обычно горячее ближе к стенкам сосуда и на дне, нужно этих мест избегать. Поместите маленькие деревяшки на дно сосуда для того, что бы обезопасить датчик от вступления в контакт с дном и стенками. Оставьте датчик в ванне с воском в течение 10 - 20 минут, до прекращения выделения из датчика воздушных пузырьков. Для защиты глаз работу проводите в защитных очках.

Катушки в корпусе также можно залить эпоксидной смолой. Но этот вид обработки имеет одно неудобство – вытащить катушку из датчика впоследствии будет невозможно. Кроме того эпоксидная смола не проникает между витков обмотки как воск, она только фиксирует наружные стороны катушки. Воск также легко удалить, нагревая датчик. Погружение датчика в воск – экологически-чистый метод, используемый большим количеством производителей.

Если удастся найти обычный наушник от электромагнитных головных телефонов типа ТОН-1 или ТОН-2, то его можно использовать в качестве звукоснимателя в акустической гитаре. Сопротивление катушек таких наушников составляет, как правило, 2200 Ом или 1600 0м соответственно. С этой целью в центре крышки, которая навинчивается на корпус наушника следует просверлить отверстие диаметром 7...8 мм. К этой же крышке, на ее наружной плоской поверхности, приклеивают в трех местах три фетровые прокладки, размером 10x10 мм (рис. 23.1.я). Далее, в центре металлической мембраны припаивают стальной гвоздь диаметром 0,2...0,3 мм шляпкой к мембране. Длину гвоздя выбирают с таким расчетом, чтобы его конец выступал над поверхностью приклеенных к крышке прокладок на высоту 4 мм. На этом переделка заканчивается, наушник собирают и получившийся звукосниматель крепят к гитаре. Крепление звукоснимателя производят путем осторожного накалывания на поверхность гитары, следя при этом за равномерным прижатием фетровых прокладок к ее корпусу (рис. 23.1.6). После этого выводы звукоснимателя подключают к выходу усилителя звуковой частоты и начинают игру на электрогитаре.

Рис. 23.1. Конструкция звукоснимателя для акустической гитары на базе наушника типа ТОН-1 (а) и его крепление на корпусе гитары (б)

Звукосниматель на базе телефонного наушника обладает серьезным недостатком: он, как правило, возбуждается от деки гитары. Дека гитары кроме колебаний струн воспринимает еще и посторонние шумы, что снижает качество звучания и может быть причиной нежелательной акустической связи. Помимо этого колебания деки зависят от качества дерева, использованного для ее изготовления. В связи с этим, как показывает практика, если адаптеризировать недорогую акустическую гитару, то получить хороший звук с таким датчиком весьма затруднительно.

Более совершенными, почти лишенными этого недостатка, являются конструкции звукоснимателей с общей катушкой, имеющей магнитный сердечник в виде бруска (рис. 23.2) или с несколькими небольшими электромагнитами, расположенными под каждой струной гитары (рис. 23.3). Это тип звукоснимателей реагирует только на колебания струн и не реагирует на деформации корпуса. Принцип работы таких датчиков следующий. При игре на гитаре колеблющиеся металлические струны изменяют величину магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом, установленным под ними.

В результате в обмотке катушки возникает переменная ЭДС, которая и поступает на вход УЗЧ. На рис. 23.4 представлено устройство электромагнитного звукоснимателя с одним сердечником. В качестве сердечника следует использовать брусок из магнитного сплава или твердой углеродистой стали. Размеры бруска определяют исходя из минимального расстояния между струнами и декой, а также расстояния между крайними струнами. Катушка звукоснимателя бескаркасная и содержит 1000...2000 витков провода ПЭЛ или ПЭВ 00,05...0,1 мм. Сопротивление катушки должно быть около 2...3 кОм. Следует иметь в виду, что при использовании провода большого диаметра возрастают размеры звукоснимателя. Катушку удобно наматывать на оправке, соответствующей размерам выбранного магнита. Начало и конец катушки желательно маркировать.

Рис. 23.2. Конструкция электромагнитного звукоснимателя для гитары с одним сердечником

Рис. 23.3. Одна из возможных конструкций электромагнитного звукоснимателя, состоящая из отдельных магнитных систем

Рис. 23.4. Один из вариантов конструкции электромагнитного звукоснимателя

Основание звукоснимателя изготовляют из стальной пластины согласно рис. 23.4. Собирают датчик в такой последовательности. Основание крепят клеем или иным способом под струнами гитары, а затем к нему приклеивают сердечник, например, клеем типа «Момент». В катушку вставляют магнитный сердечник и устанавливают на металлическое основание. В удобном месте на корпусе гитары крепят гнездо разъема для подключения штекке-ра, соединенного экранированным проводом с усилителем звуковой частоты. После этого к соответствующим контактам гнезда припаивают концы катушки. Звукоснимателям этого типа присущ повышенный уровень шумов, что связано со значительным рассеиванием магнитного поля. Особенно это заметно при большом усилении.

Неплохие результаты получаются при использовании в звукоснимателях сердечника из ножовочного полотн? При адаптеризации шестиструнной гитары на отрезок ножовочного полотна длиной 70 мм наматывают 1000...1500 витков провода ПЭЛ 00,05...0,08 мм (рис. 23.5.а). Такой звукосниматель можно использовать в помещениях с малыми наводками переменного тока. В противном случае обмотку делают из двух половинок, включенных навстречу друг другу (рис. 23.5.6). Звукосниматель укрепляют под струнами у голосника на расстоянии 5... 10 мм от струн и подключают к УЗЧ через предварительный усилитель (рис. 23.6). Потребляемый им ток составляет 1 мА. Для питания усилителя можно использовать три элемента типа 316 или четыре аккумуляторных элемента типа Д-0,25. Предварительный усилитель монтируют на небольшой печатной плате из фольгированного гетинакса и вместе с источником питания крепят на нижней стороне грифа инструмента. Для работы этого звукоснимателя необходимо 1-2 раза в месяц намагничивать струны гитары, проводя по ним постоянным магнитом.

Рис. 23.5. Конструкции электромагнитных звукоснимателей, с использованием в качестве сердечника ножовочного полотна, в зависимости от уровня наводок переменного тока в помещении: а — малый, б — большой

Рис. 23.6. Принципиальная схема предварительного усилителя звуковой частоты для электромагнитных датчиков, собранных по схеме рис. 23.5

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

История начинается с моей гитары INVASION ST300, а точнее когда я сравнил ее звучание с более серьезным инструментом. Говорят к хорошему быстро привыкаешь, наверное поэтому мне стало невыносимо играть на прежнем инструменте. После недели тоскливого уныния я затеял переворот, а точнее "перенамот"!

Изготовление самодельного звукоснимателя

Сняв и разобрав звукосниматели я увидел следующую конструкцию: катушка на пластмассовом корпусе залитая парафином, 6 металлических сердечников и ферритовый магнит.

Меня несколько удивило, что металлические сердечники оказались раздельными (до этого я думал, что это цельная часть). Разбирать старую катушку дальше я не стал, чтобы на случай неудачи сделать "backup". Поэтому корпус пришлось делать самому. Для этого я выпилил 8 пластин из пластмассы (толщиной ~2мм), 6 из которых образовали сердечник катушки, а остальные 2 ограничительные крышки. Все эти пластины были доведены но необходимых размеров и склеены вместе. Трудность тут возникает с отверстиями под сердечники, их нужно просверлить в нужном месте и точно по оси. Чтобы не загубить заготовку я рассверливал отверстия меньшего диаметра, а дальше доводил круглым надфилем, и проверял диаметр вставляя сердечник.

В центральной части есть отверстие для установки на ось для намотки, не руками же мотать! Ну вот тут самая ответственная часть работы. Для того чтобы облегчить себе жизнь я мотал сразу в 6 ниток (что в конечном итоге повлияло на результат, однако об этом позже). Уместилось по 450 витков, и того 2700 витков (диаметр проволоки 0,08мм). Сопротивление датчика получилось около 1,5кОм, что в несколько раз меньше обычного (но об этом тоже потом). При прямых руках и хорошем обращении с проволокой эта процедура занимает всего пару часов. После намотки нужно соединить все обмотки последовательно в одну (здесь самое важное, соединить их в правильными направлении). Места спайки нужно изолировать друг от друга.

Так как количество витков невелико, а следовательно и сигнал с катушки будет не таким сильным, не будет лишним экранировать катушку от наводок. По размеру катушки я вырезал медную полосу, которая одевается поверх изолированной обмотки. Концы полосы заклеены скотчем, чтобы избежать замыкания экранного витка, иначе это приведет к потере мощности на этом витке и плохому сигналу на выходе. Также все металлические сердечники соединяются тонкой проволокой и подсоединяются к экрану

Экранировка обматывается изоляционной лентой или лейкопластырем. Сердечники вставляются в катушку, магнит приклеивается на место.

Датчик можно устанавливать на место и подключать. Касаясь темы экранировки гитары отмечу, что везде рекомендуется соединять землю звездой, на сигнальные проводники одевать экранную защиту, а отрицательные выводы с датчиков подсоединять к земле в самой далекой (по цепи) точке, например на выходном гнезде, или если приобрести микрофонный двухпроводной шнур и стерео-разъем с гнездом (как это сделано у меня), то на другом конце шнура. В такой схеме компенсируются шумы наведенные на шнуре. Так же к плюсом этой схемы является возможность использовать и обыкновенный однопроводной шнур, тогда сигнальная земля замыкается на выходе гитары через джек.

Здесь цветом отмечено: красным - сигнальные провода и элементы, синим - сигнальная земля, черным - земля и экраны.

Устанавливаем датчик на место и пробуем звук!

Поиграв на датчике я отметил появления «голоса» у гитары. Звук стал более отчетливым и певучим. На перегрузе стало отчетливо слышно удары медиатора о струны и, что самое важное, появились флажолетные призвуки между нотами. Искусственные флажолеты извлекаются легко и непринужденно. Куча новых ощущений! Однако из-за невысокого выходного напряжения соотношение сигнал/шум стало хуже.

Измерение частотных характеристик звукоснимателя

За основу методики измерения была взята схема из статьи GUITAR STUDIO: Секреты звукоснимателей . В ней предлагается использовать внешнюю катушку с малым сопротивлением, емкостью и индуктивностью. Частотная характеристика которой будет заведомо шире, а значит равномерной в области измерения АЧХ измеряемого датчика. Однако я посчитал, что лучше использовать большую силовую катушку с большим сопротивлением для создания внешнего магнитного поля, чтобы увеличить точность измерения и уменьшить необходимые для измерения токи. Однако, в таком случае необходимо учитывать АЧХ силовой катушки.

Теоретическая часть

Итак, электрическая схема для измерения АЧХ звукоснимателя:

Генератор переменного напряжения G подает напряжение на силовую катушку, которая наводит ЭДС в измеряемом звукоснимателе. Измеряя отношение напряжения на измеряемой катушке к напряжению на силовой катушке мы получаем передаточный коэффициент схемы, который равен произведению передаточных коэффициентов двух катушек. Изменяя частоту генератора и записывая показания напряжения можно построить АЧХ схемы:
U out (f) / U in (f) = А o (f) = A coil (f) * A x (f)

А для измерения передаточной характеристики силовой катушки нужно как раз использовать эталонную низкоомную катушку с низкой индуктивностью и емкостью, характеристика которой не изменяется в измеряемой области частот. В этом случае силовая катушка остается на месте, а вместо измеряемого звукоснимателя ставится эталонная катушка. Измерив АЧХ силовой катушки A coil (f) можно вычислить АЧХ измеряемого звукоснимателя A x (f) с точностью до множителя. (В случае идентичных по размерам датчиков и одинаковом расположении силовой катушки этот коэффициент будет совпадать, и можно сравнивать эти датчики по уровню выходного сигнала).

Обычно АЧХ измеряют в децибелах, а не в «разах», поэтому переведем полученные передаточных характеристики по формуле:
АЧХ o (f) = 20 * log [ U out (f) / U in (f) ] = АЧХ coil (f) + АЧХ x (f)

И для того, чтобы получить чистую характеристику измеряемого датчика АЧХ x (f), останется всего-навсего вычесть из измеренной АЧХ o (f) характеристику силовой катушки АЧХ coil (f).

Практическая часть

Генератор, который я использовал, делал еще мой отец! Он генерирует синусоидальный сигнал заданной частоты (выбирается переключателем) с амплитудой до 10В и имеет ограничение по току максимум в 10мА. В качестве измерительного вольтметра я использовал мультиметр из серии M-890, у него есть замечательная возможность измерения переменного напряжения начиная с 10мВ. Для соединения всех приборов и катушек я вырезал из текстолита пластину с тремя контактами (см. на фото). Архиважная вещь, без нее вся конструкция будет хлипкой и будет разваливаться, а силовая катушка так и норовит сместиться или упасть, что недопустимо в процессе измерения!




В качестве эталонной низкоомной катушки для изменения АЧХ силовой катушки я намотал около 1000 витков эмалированного провода диаметром 0.08мм на ферритовую заготовку, которую достал когда-то из сломанного импортного телевизора.

Можно провести измерение не снимая струн и звукоснимателя!

Результаты

Сначала измерим АЧХ силовой катушки с помощью эталонной и АЧХ полной схемы «силовая катушка + датчик»:

Разница в АЧХ даст нам чистую АЧХ измеряемого датчика (#3) с точностью до аддитивной постоянной:


Результирующая кривая достаточно точно повторяет теоретическую кривую, что подтверждает правильность измерения и методики. Слабое отклонение линии слева от резонанса говорит о хорошей точности полученных данных.

Таким образом я снял характеристики всех трех сингловых датчиков:


#1 - нековый (у грифа), #2 - средний, #3 - бриджевый (у машинки). Как видно резонансная частота всех датчиков находится в районе 6-8кГц.

А теперь измерим АЧХ самодельного датчика в сравнении с АЧХ бриджевого звукоснимателя (#3), именно по его размерам я делал свой.


Резонансная частота находится на 3кГц, что как раз находится зоне максимального слухового восприятия и придает звонкость «голосу» датчика. Добротность резонанса примерно 2,5. Однако выходное напряжение в 2,5 раза меньше.

Обсуждение результатов

Теперь я бы хотел немного обсудить то, что у меня получилось, и что не получилось. Я намеренно задумывал сделать сопротивление датчика низким. При уменьшении количества витков индуктивность и емкость уменьшаются, и это обычно приводит к смещению резонансной частоты вправо. Однако в моем случае я наматывал проволоку в 6 обмоток, и в результате к межвитковой емкости добавилась емкость между обмотками, что привело к сдвигу резонансной частоты влево. Я долго обдумывал параметры намотки, а в процессе суммарное количество витков пришлось уменьшить с 3000 до 2700 из-за того, что больше просто не влезло. Но тем не менее все сложилось достаточно удачно.

Низкое сопротивление датчика позволило сделать достаточную высоту резонанса, однако низкое выходное напряжение не дает хорошего выходного напряжения и отношения сигнал/шум, даже с экранировкой датчика. Поэтому в будущем я планирую «активизировать» датчик и усилить напряжение выхода до приемлемого уровня. Ну и само-собою готовый датчик нужно будет залить парафином.