1. Після прочитання чергової божевільною інтернет-статті про активні звукознімачах, мене охопив праведний...
2. Почнемо з легкого екскурсу в історію
3. Як воно працює?
4. Йдемо далі. Йшли роки, в 50-е і 60-е на перший план стала виходити саме гітарна музика, зароджувався рок-н-рол.
5. Що ж такого цікавого було в хамбакерами "PAF"?
6. Знову повернемося до історії. Настали 70-е - час хард-року і перших зачатків хеві-метала.
7. Виходить, що, на превеликий жаль, в вихідному рівні пасивного звукознімача ми обмежені:
8. Невже на цьому все? Звичайно ж ні! Ми підходимо до другої частини нашої саги під назвою "Актив"!

Після прочитання чергової божевільною інтернет-статті про активні звукознімачах, мене охопив праведний гнів. Я, звичайно, розумію, що пошуковому роботу все одно, що індексувати, і чим більше тексту, тим краще ... але всьому є межа. Думка про те, що цей незв'язних набір копіпаст і перекладних матеріалів з ганебними помилками з різних куточків нету може залізти ще комусь в голову і залишити після себе невиліковну Ваву, не давала мені спокою. Зібравшись з думками я зважився на цей матеріал.

Використовуючи свій скромний досвід і досвід шановних колег, я постараюся доступною мовою розповісти вам про те, що з себе представляють пасивні і активні датчики. В чому полягають їх відмінності, особливості, плюси і мінуси. І, найголовніше, вас чекає розвінчання міфів, які гуляють по інтернет-співтовариствам музикантів і заважають зрозуміти реальний стан речей в такому цікавому і захоплюючому напрямі, як тюнінг електрогітар.

Світ розділений на два ідейних табору,

якщо не ворогуючих, то вже точно, що не випробовують сильної любові один до одного - фанатів пасиву і активу. Всі гітаристи "пассівщікі" зневажливо дивляться на "активістів", і навпаки. Адже правда? Протистояння в чомусь навіть схоже з оспіваної в легендах і літописах боротьбою "т'ру лампи" і "голимой цифри". Там загострення пристрастей був куди вище, але часи змінюються і навіть в цій боротьбі зараз настає цікавий етап, коли з двох непримиренних ворогів народжується щось третє, нове і цікаве.

Але чому так? Звідки така дискретність вибору і непримиренність думок в світі електрогітарної звукознімачів? Давайте спробуємо розібратися, і хто знає, можливо у мене вийде примирити любителів "пасиву" з фанатами "активу".

Почнемо з легкого екскурсу в історію

Почалося все з пасиву. Перші звукосниматели для ... банджо з'явилися в 30-х роках минулого століття. У ті роки почався розквіт джазової музики, з'явилися біг-бенди, і звучали вони все голосніше і голосніше. Гітар і банджо тих років необхідно було щось, що допомогло б їм не тонути в "пачці" з іншими, більш гучними інструментами. Їхньому природному акустичної гучності банально не вистачало. Потрібно було рішення. І дуже скоро воно прийшло. У 1937 році інженер і партнер Адольфа Рікенбекера (так так, того самого) на прізвище Бушам (французька прізвище, можу помилятися у вимові - прим. Авт.) Після майже п'яти років боротьби з бюро отримав патент на "Електричний струнний музичний інструмент", який назвали Rickenbacker Frying Pan. Виглядає ЦЕ за сучасними мірками сумніше самої сумної китайської іграшки з сайту Ali, і являє собою щось середнє між банджо і бекпекером від Martin. Найголовніше ж в ньому - це технологія, яка після стількох років абсолютно не змінилася.

Як воно працює?

Постійний магніт, прикріплені до нього металеві магнітопроводи і бобіна з котушкою з мідного дроту навколо. Ця радість, розміщена під металевими струнами гітари і підключена до підсилювача з динаміком, в результаті породжує ЗВУК! Як, ви запитаєте? Принцип простий: вібрація металевих струн впливає на постійне магнітне поле звукознімача і в котушці починають бігати мікро-струми, виникає напруга, тобто ЕРС (електрорушійна сила). І закон зміни цієї самої ЕРС прямо пропорційний закону, за яким вібруютьструни на гітарі. Струна вібрує поздовжньо, поперечно і навіть з власної своєї поверхні. І тому струм в обмотці тече змінний, в залежності від того, в якому становищі знаходиться струна щодо своєї осі. Якщо підключити такий звукознімач до правильного підсилювача і гучномовцю, то ми почуємо звук. Підсилювач буде використовувати напругу побутової мережі, щоб за тим же законом (як вібрує струна і змінюється напруга в звукознімачі) рухати вперед і назад (так, це змінний струм, крихітко!) Котушку і дифузор гучномовця. А він в свою чергу почне "рухати" повітря. А наш мозок, уяву і органи слуху допоможуть розшифрувати що це: чудова музика, простий скрип або ж настирливий шум.

Цікаве спостереження, яке лежить на поверхні, але для багатьох не є очевидним: звукознімач, підсилювач та гучномовець насправді не підсилюють звук самої гітари. Звукознімачі не знімає звук, а перетворює один тип енергії в інший - механічну енергію вібрації струн в електричний струм і, що критично важливо, вібрацію всіх елементів інструменту, починаючи від бриджу, корпусу, грифа і закінчуючи ладами і кілками. Коли ви смикаєте струну на гітарі, то не тільки витягаєте звичний звук з інструменту, але і запускаєте складну коливальну систему, в якій кожен елемент не тільки вібрує, а й впливає на інші. Жодне рівняння не в силах описати це взаємодія і створити на 100% достовірну математичну модель поведінки гітари. Спроби є, звичайно, але вони ще далекі від ідеалу. Послухайте гітару, наприклад, на синтезаторі. Навіть на дуже-дуже крутому і дорогому апараті її звучання непогано, але не більше того.

Ви запитаєте, як же вібрація всього іншого інструменту впливає на звукознімач, адже він же "чує" тільки струну? Відмінний питання! По-перше, струна - це один з елементів всієї системи під назвою гітара, і її тембральная забарвлення, гармоніки і сустейн найбезпосереднішим чином залежать від того, як вібрують разом з нею корпус, гриф, бридж, кілки і навіть лак. Запускає коливальний процес струна. Але те, що відбувається далі, і найголовніше як відбувається, змушує струну або затухати відразу (у поганих гітар) або навпаки розгойдує її далі і наділяє соковитим послезвучанія (як у хорошого професійного інструменту). Саме тому немає однакових за звучанням гітар і один і той же датчик на різних інструментах звучить по-різному. Закріпіть струну хоч на лопаті або білизняний кошику та піднесіть з нею звукознімач - ви все одно в підсумковій звуковій картині отримаєте результат, на який впливає приєднана маса, власні резонанси металів власників та деревини (ручка лопати, попрошу!). По-друге, датчик сидить в корпусі гітари, знаходиться з ним в механічної зв'язку і ... (правильно!) Вібрує разом з ним і всією системою.

Йдемо далі. Йшли роки, в 50-е і 60-е на перший план стала виходити саме гітарна музика, зароджувався рок-н-рол.

У хід пішли лампові підсилювачі, але не зовсім в звичайному режимі роботи. Як це часто буває, абсолютно випадково молодий гітарист по імені Чак Беррі виявив, що коли підсилювач працює на межі своїх можливостей, він, при цьому, видає смачний, тягучий і бруднуватий звук. Все що сталося потім - вже історія, де електрогітара не просто вийшла вперед на сцені, а буквально почала правити світом музики, як жоден музичний інструмент до неї.

З винаходом рок-н-рольного електрогітарної звуку з драйвом, якого згодом стало з'являтися все більше і більше, з'явилися фузз-педалі і додаткові бустери, щоб ще додати спеку в гітарний звук. А додавши спеку додали і спотворень, ось тут-то і почалися проблеми. Перші магнітні звукознімачі були Однокатушечний, на музичному сленгу їх називають "синглами". Вони прекрасно передавали звучання інструменту на чистому звуці, але починали моторошно фонить з драйвом. І чим більше драйву, тим більше ставало неприємного гуде звуку, шипіння ... навіть радіо починало грати з підсилювача))). Вся справа в тому, що звукознімач "чує" не тільки вібрації від струни. Він товариш електромагнітний, тому і всі електромагнітні поля, наведення, радіоканали - ось вони у нас в звуці і є. Чому ж вони з'являються тільки з драйвом, запитаєте ви, а на чистому звуці їх немає? Приготуйтеся, зробіть глибокий вдих. Вони є завжди і всюди.

Просто на чистому звуці їх рівень незрівнянно малий у порівнянні з потрібною нам корисною вібрацією від струн. Як тільки ми починаємо додавати драйв і спотворення в підсилювачі відбувається наступне: уявіть собі два конуса, як ті, які хвацько зносив, втікаючи від погоні, гонщик Блискавка Маккуїн з знаменитого мультфільму "Тачки". Тільки у нас один конус великий (це - корисний сигнал гітари), а другий зовсім невеликий (це - перешкоди і шуми). Такий розклад у випадку з чистим звуком. Наш великий конус превалює за своїм рівнем і маленький ми просто не чуємо, він як би ховається за ним. Цей ефект в психоакустиці називають маскуванням. Але як тільки підключається драйв, він ніби бере і величезними ножицями починає підрізати капелюх нашого великого конусу. Чим більше драйву, тим нижче стає наш колись високий конус. По ширині він все той же, але по висоті вже "зовсім торт". Такий собі пеньок. І на певному етапі його висота стає сумірною з дрібним конусом. Так, він не такий пузатий, але по висоті вони приблизно рівні. Те ж відбувається зі звуком. Ефект драйв / дісторшн сильно звужує динамічний діапазон сигналу, обрізає його, а потім в справу вступає підсилювач. Що відбувається? Всі дрібні за рівнем, а значить тихі, перешкоди стають все більш і більш чутні, а основний звук з елегантного оксамитового звучання перетворюється в гострого колючого їжака, створюючи все більш зле і уривчасте звучання.

Да да, такий звук став до душі багатьом, і без нього рок- і метал-музика була б неможливою. Як і без нового типу пасивного звукознімача, який прийшов вирішити всі проблеми синглу з його шумами і перешкодами. Навіть назва його ототожнює собою рішення задачі, для якої він був створений. Хамбакер (hum-bucker - англ.) В прямому перекладі з англійської звучить як "шумо-подавитель". І хоча концепт його належить компанії Electro-Voice з далеких 1930-х, дійсно вдихнути в нього життя вдалося тільки в 1955 році завдяки інженеру сету Ловере і тодішнього президента компанії Gibson Тедові МакКарті. Справедливості заради варто відзначити все ту ж компанію Rickenbacker, яка двома роками раніше представила своє бачення хамбакера, але по звуку він був не особливо вдалим і сильно спотворював тембр, так що в 1954 році від нього було вирішено відмовитися. Ну а тому, що вийшло у Gibson судилося стати епохальним винаходом. Цікава історія трапилася з ім'ям цього хамбакера. Сьогодні будь-який гітарист хоч раз в житті чув слово "PAF". Ви ніколи не замислювалися, що воно могло б означати? Може це чиєсь ім'я або прізвище? У реальності ж це проста абревіатура, скорочення від слів "Patent Applied For". Так як патент на свій винахід Сет Ловер зумів отримати лише в 1959 році, а випуск датчиків вже налагодили, на них з тильного боку наклеювали лейбочкі зі словами "Patent Applied For", куди згодом повинен був бути внесений ціферний номер американського патентного бюро. Довге незручне назву в "кулуарах" Gibson скоротили до перших букв P, A, і F. Так народилася кличка "PAF", яка прилипла до цього звукознімачу вже назавжди. З кінця 1950-х нерозлучна комбінація гітар Gibson Les Paul і пари звукознімачів PAF міцно забетоновані отриманий успіх. Досить складно переоцінити внесок цих винаходів в розвиток музичної культури ХХ століття.

Що ж такого цікавого було в хамбакерами "PAF"?

По-перше, він помітно менше фоніл, не в приклад сингловим датчикам того часу. А значить на ньому можна було грати рок! По-друге, він був голосніше і "м'ясистий" за звучанням, що теж благотворно позначалося на звучанні в якомусь червоного розпеченому Marshall Plexi тих років. Здавалося б, ну ось же він, святий грааль! Але ж ні, в цій бочці меду була своя ложка дьогтю.

Якщо з драйвом все було на висоті, то з чистим звуком хамбакер справлявся не так добре. Тієї яскравості, оксамиту і глибини у нього не було. Чому? На те є кілька причин, і все завдяки його хитрому дизайну для вирахування перешкод і шумів. Технологічно хамбакер є два синглових звукознімача, розташованих поруч один з одним в одному корпусі. Саме тому він в два рази ширше синглу.

Хитрість полягає в тому, що магніти кожної з половинок мають зворотну полярність і котушки намотані в зворотну сторону, якщо можна так висловитися. Коли струна починає вібрувати, ток в кожній з половинок біжить в різні боки через різної полярності магнітів, але електрично-то котушки включені послідовно в протифазі. У підсумку виходить, що ми перегортаємо другу негативну половинку датчика в плюс і вона не віднімається, а складається за рівнем з сигналом з першої. Сигнал виходить в два рази потужніший (але це тільки в теорії) і нібито все повинно бути прекрасно. Відразу передбачаю питання: а куди ж діваються шуми, якщо "за легендою" ми обидві половинки один з одним складаємо? Шум ж теж повинен скластися, помножитися на два по суті. Але ж ні! Якщо струм від вібрації струни ми змушуємо бігти в різні боки в котушках, то все перешкоди і шуми в них синфазних (тобто однакові по фазі один з одним). І тому при зустрічному послідовному включенні вони один одного з'їдять. Звичайно ж, за умови, що котушки мають однакову кількість витків і магніти однакової сили. Інакше перешкода в одній з котушок буде за рівнем вище, ніж в інший і результуюча їх вирахування буде не дорівнює нулю. До речі, це теж хитрість, якою користуються багато іменитих виробники звукознімачів-хамбакерів.

Досвідчені гітаристи напевно стикалися з класними хамбакерами, які трохи, але все-таки фонують. Той же Seymour Duncan JB або DiMarzio Norton. Як же так? Звідки фон? Може це шлюб? Для того, щоб зрозуміти навіщо хамбакерами фон, потрібно перейти до недоліків цього дизайну.

В теорії все звучить красиво: фону немає, сигнал в два рази голосніше, ніж у синглу. Чого ж іще, як то кажуть. Але в житті все трохи по-іншому. Ось це "трохи" і зіграло з хамбакером злий жарт. В ідеальному хамбакерами, щоб завдання вирішувалася як на папері, кожна з котушок повинна "чути" сигнал від струни в одній і тій же точці простору. У реальності, якщо ви подивитеся на датчик, то його котушки і їх магнітопроводи рознесені між собою рівно на 18мм. Чому так важлива ця дрібна і, на перший погляд, непотрібна цифра? Ооо, друзі, в ній-то вся справа! Вона і є той самий підступний "чуть-чуть"! Картина наступна: точки знімання різні, відповідно і тембрально кожна половинка захоплює коливання струни по-різному. Щоб зрозуміти, що я маю на увазі, послухайте як звучить струна, якщо витягти звук на гітарі ближче до грифа або ж у самого краю бриджу. Звучання кардинально різний в цьому випадку. Більш того, воно відрізняється тембрально навіть якщо між точками знімання всього 18мм.

Відповідно, чисто скласти дві напівхвилі від кожної з половинок хамбакера не вийде. І найголовніше: в результуючої сумі НЕ БУДЕ цілого ряду верхніх частот, а саме 36-х гармонік всіх основних частот кожної струни. Беремо і вважаємо: основні частоти відкритих гітарних струн це:

Тобто, наприклад, в сигналі, який "знімає" хамбакер з самої товстої шостої струни Мі (Е), з частотою 82.5Гц НЕ буде 36-й гармоніки. Множимо 82.5Гц на 36 і виходимо на частоту 2970Гц. Забули про неї. За аналогією з шостий можна підрахувати які частоти пропадуть і з усіх інших струн: 3.96кГц, 5.28кГц, 7кГц, 8.9кГц.

Ось вам і горе-лишенько. Хамбакер просто НЕ МОЖЕ передати звучання вашої гітари на цих вищих (для гітари) частотах. Саме тому жоден хамбакер не може звучати як сингловий звукознімач, хоч як мене изгалялся виробники. Безумовно, вони ізгаляются, і, наприклад, налаштовують котушки хамбакерів на різні частоти, як у вищеописаних мною моделей Seymour Duncan JB і DiMarzio Norton. В цьому випадку фон віднімається в повному обсязі, але з ним не віднімається і частина гармонік, за рахунок чого датчик звучить більш музично і насичено. Втрачені в "18мм різниці" частоти, звичайно ж не повернути, але за рахунок більш насиченого звучання в середині і верхньої середині, достатку гармонік, створюється ефект багатшого тембру. Тому, якщо ви купили фірмовий хамбакер для своєї Гитарки, а він трохи фонить на хай-Гейне - це не брак, а технологічна хитрість.

Знову повернемося до історії. Настали 70-е - час хард-року і перших зачатків хеві-метала.

Девіз гітаристів тих років - "Ще більше гейна, ще більше драйву!". Що тільки не придумували музиканти, щоб додати ще гейна в звучання своїх гітар і підсилювачів: джамперами з'єднували канали Marshall, щоб з першого каналу вже накачаний сигнал надходив у другій. Ставили перед підсилювачами різні педалі-бустери, і не тільки педалі, а й бобінні магнітофони, стрічкові луна-ділеі і т.п. А все тому, що вихідний рівень у них можна було підняти на заповітні 10-12дБ і ще більше раскочегарить вхідний каскад свого підсилювача, щоб той звучав м'ясистий.

Звичайно ж, експеріментувалі и з звукоснимателями, щоб сделать вихідний сигнал более. Здавай б, все дуже просто: чим потужнішій магніт и чім более вітків в котушці датчика, тім вищє его вихідний рівень. Так давайте збільшімо магніт! Хо Хо! Тільки от невдача - потужний постійний магніт починає притягувати до себе металеві струни гітари, впливаючи на їх природне післязвучання. З цих же причин звукосниматели (особливо пасивні) не можна розташовувати занадто близько до струн. Сигнал, звичайно, стане голосніше, але струни стануть вібрувати неприродно і будуть швидко затухати. Значить додамо витків котушки! Намотаємо так, щоб ого-го! І тут нас чекає "пичалька". Електричний звукознімач являє собою простий RLC-фільтр з плавним підйомом, різким піком (це його резонанс) і таким же плавним спадом. Якщо у синглу витків відносно небагато (8000 витків мідного дроту AWG42 - це близько 6кОм по опору), то датчик "чує" досить широкий спектр частот, особливо високих, тому що ширина його резонансного піку досить велика і сам він знаходиться в області вищих гітарних частот. У синглу резонанс знаходиться в районі 3-4кГц. Якраз там, де у гітари знаходиться верх, повітряний і яскравий. Саме тому сингли так здорово звучать на чистому звуці. Зробити витків ще менше не вийде - сигнал впаде нижче за рівнем. Спробуємо зробити більше? Давайте! Якщо збільшити кількість витків в синглі до 8500, опір його теж збільшиться до 7-8кОм, і, так, "вихлоп" теж підніметься. Але що сталося зі звуком? Він став менш яскравий і більш середіністий. Вже не подобається? Давайте розбиратися, в чому справа. З зрослим опором наш резонансний пік став зрадницьки повзти вниз і звужуватися! Весь яскравий верх датчик перестав чути, так як його резонанс змістився нижче 3кГц.

Виходить, що, на превеликий жаль, в вихідному рівні пасивного звукознімача ми обмежені:

- потужністю магніту, яку не можна зробити більше певної величини;
- кількістю витків, яке можна збільшувати і піднімати рівень, але при цьому ми втратимо в яскравості і ясності звучання інструменту.

Це правило може бути застосовано як до синглам, так і до хамбакерами. Другим звичайно набагато простіше, тому що вони спочатку представляють собою два датчика в одному. У них і витків на пару більше, але і (правильно!) За рахунок цього звук ще менш яскравий. Резонанс хамбакера ще нижче, тому що його опір як мінімум одно 8-9кОм (у найслабших PAF) і аж до 16-18кОм у самих злих і агресивних моделей типу DiMarzio Super Distortion.

Ось про неї і поговоримо, тому що Ларрі ДіМарзіо в 1977 році вдалося створити потужний пасивний хамбакер, який з початку 1980-х років прописався практично у всіх видатних хард-н-хеві і метал-гітаристів того часу і став воістину легендарним. До слова сказати, до Super Distortion мало хто займався тюнінгом гітар в плані заміни звукознімачів. Так що Ларрі, можна сказати, відкрив цей напрямок, і в чергу до нього вишикувалися суперзірки світової рок-сцени зі своїми гітарами, щоб отримати той самий звук: гострий як бритва, м'ясистий і гучний.

Super Distortion був як мінімум в два рази голосніше, ніж класичний PAF, і граючи перетворював навіть чистий канал лампового підсилювача в овердрайв. А вже на Гейне він звучав так, як ніби ви в епіцентрі грози, виблискують блискавки і гримить грім. Рецепт успіху був такий: Ларрі використовував більш тонке перетин дроту для обмотки і меншою кількістю витків виходив на високий опір порядку 13,5кОм. Але найголовніше у Super Distortion - це новий потужний керамічний магніт на основі феритових хімічних сполук. До цього в датчиках використовували постійні магніти на основі сплавів алюмінію, нікелю і кобальту, т.зв. AlNiCo (скорочення від двох перших букв). Їх існувало кілька модифікацій, від самого слабкого за магнітними властивостями AlNiCo2 до більш потужного AlNiCo5. До слова, вони до сих пір активно використовуються в безлічі звукознімачів. Їх люблять за м'яке і округле звучання звукознімача. Але у випадку з керамічним магнітом все з точністю навпаки. Навіть перебуваючи на пристойній відстані від струн він дозволяв отримати потужне гучне звучання з хльосткій атакою і завидною сустейном. У 2017 році Super Distortion стукнуло 40 років, але наш дідок схоже не збирається йти на пенсію.

Невже на цьому все? Звичайно ж ні! Ми підходимо до другої частини нашої саги під назвою "Актив"!

Приблизно в той же самий час, коли Ларрі викотив свою ластівку - Super Distortion і компанія DiMarzio круто рвонула вгору, ще один американець на ім'я Роб Тернер (Rob Turner) подумав "ми підемо іншим шляхом"! (Ой, на кшталт також сказав один дядько з великими вусами ...) А наш молодець Боб заснував в сонячній Каліфорнії свою компанію під назвою ... Dirtywork Studios ... а потім Overlend, і тільки до 1983 року вперше з'явилися ці три заповітні букви - EMG. Розшифровка цієї абревіатури звучить так - Electro-Magnetic Generator (Електро-Магнітний Генератор).

З чого б так називати компанію? Вся справа була в винахід Роба, який запропонував абсолютно нове і яскраве рішення проблем всіх пасивних звукознімачів. Він думав так: для того, щоб датчик не ловив наведення, звучав яскраво і захоплював максимально можливий діапазон частот, йому потрібно зовсім небагато витків котушки. І для цього магнітне поле не обов'язково повинне бути суперпотужним, так що і сам магніт нехай буде поменше. А значить датчик можна буде розташувати якомога ближче до струн, без ризику негативно вплинути на їх природне післязвучання. Але у звукознімача на виході буде дуже слабкий за рівнем сигнал? Так давайте посилимо його, розташувавши прямо в корпусі звукознімача активний передпідсилювач в форматі мікрочіпа! Просто потрібно забезпечити йому харчування. 9-вольтової батареї буде цілком достатньо і вона легко поміститься в корпус гітари. А ще нас чекає низький вихідний імпеданс. Це означає, що з довгим кабелем від гітари до підсилювача і в довгому ланцюгу педалей з оспіваними в легендах "true hardwire bypass" перемикачами, не буде "їсти" верх, як це звично відбувається у пасивів. І при викручування ручки гучності на гітарі верх теж не буде пропадати.

До слова, ці проблеми пасиву вирішуються: педаль бустер або буфер (як у вигляді окремої педалі, так і у вигляді перемикача з буфером) приберуть провал по верхах, як і додаткова ємність .001мкФ на регуляторі гучності.

Здавалося б, ну ось і все. Тепер всі проблеми звукознімачів вирішені. Вбудований преамп забезпечував легендарному хамбакерами EMG81, вистрілив на початку 1980-х, майже повна відсутність шумів і наведень, найпотужніший "вихлоп", острейÑ