Трансакустические гитары

Трансакустические гитары

Введение

Трансакустические гитары – настоящее чудо гитаростроения. Иных слов и не находится, когда впервые слышишь звук с эффектами прямо из корпуса инструмента. И все это без подключения к усилителю и гитарным педалям. В этой статье мы просто и понятно расскажем про то, как это работает, рассмотрим формирование звука с точки зрения физики.

Любой звук – это колебания воздуха. Чтобы на него можно было накладывать эффекты, сначала его нужно превратить в электрический сигнал. Для этого на гитары ставят звукосниматели. Эти устройства могут создавать электрическую копию звука. Если мы пропустим этот сигнал через усилитель и динамик, то мы услышим звук инструмента. Звукосниматели бывают разных видов. Самые популярные – пьезодатчик, микрофон и магнитные звукосниматели.

Пьезоэлектрические датчики

Пьезодатчик представляет собой полоску из специального материала – пьезокристалла. Она располагается в подставке под нижним порожком. Главная особенность пьезокристаллов – они создают электрическое напряжение при механическом сжатии. Когда струна колеблется, она постоянно сжимает и разжимает пьезодатчик. Так колебания струны превращаются в переменный электрический сигнал. Но он будет отличаться от естественного звука гитары. Звук с пьезодатчиков как будто более «пластмассовый». Это главный недостаток таких звукоснимателей. Но есть важное преимущество – пьезодатчик снимает звук только со струн. Он не ловит окружающие звуки.

Рис. 1 Пьезоэлектрический датчик.

Микрофон

Микрофоны обычно используют в паре с пьезодатчиком. Дело в том, что микрофон негде больше разместить, кроме как внутри корпуса. Из-за этого звук получается глухим, как будто «из коробки». А пьезодатчик вносит в него больше живости. Звучание становится близким естественному.

У микрофонов есть чувствительная часть – мембрана. Работает почти так же, как и барабанная перепонка в нашем ухе. Она настолько тонкая, что любые колебания воздуха заставляют колебаться и ее. К ней прикреплена катушка – моток тонкого провода, а возле катушки находится неподвижный магнит. Если есть какой-то звук, катушка вместе с мембраной начинает быстро колебаться рядом с магнитом. И дальше вступает в действие закон Фарадея. Суть его в том, что изменение величины магнитного поля рядом с проводником создает нем ток. Как раз то, что нам нужно! Когда катушка колеблется возле магнита, она встает то чуть дальше от него, то чуть ближе. Для нее поле магнита постоянно меняется. Поэтому в ней создается переменный ток – электрическая копия звука.

Рис. 2 Условная схема динамического микрофона в разрезе.

Если пьезодатчики снимают звук только со струн, то микрофон ловит все окружающие звуки. С одной стороны, это преимущество. Любители фингерстайла часто в своих аранжировках используют гитарную перкуссию – удары по деке как по барабанам. Через микрофон их будет слышно на сцене. Но, с другой стороны, гитара может начать «заводиться». Так называют эффект, когда усиленный гитарный звук из колонок снова попадает в микрофон, снова усиливается и далее всё повторяется. В этом случае гитара начинает громко и неприятно пищать. С этим можно бороться разными методами. Но мы сейчас не будем на них останавливаться.

Магнитные звукосниматели

Магнитный датчик используют нечасто. Акустическая гитара с ним звучит почти как электрогитара. Не удивительно, потому что в электрогитарах используют как раз магнитные датчики. Чтобы создать более естественный звук, вместе с ними ставят звукосниматели других видов.

<вставить видос из нирваны на мтв анплагд>

В этом видео Кобейн играет как раз через магнитный датчик. Звук очень похож на электрогитарный.

Принцип их действия также основан на законе Фарадея. Только в этот раз катушка относительно магнитов неподвижна. Изменение магнитного поля вызывает колеблющаяся струна. Главное – струна должна быть стальной.

Рис. 3 Условная схема магнитного датчика в разрезе.

Для описания магнитных свойств разных материалов удобно представлять, что внутри них как будто находится много маленьких «магнитиков». В обычном состоянии эти «магнитики» в пространстве направлены хаотично. Поэтому их собственные магнитные поля компенсируют друг-друга, и суммарное поле нулевое. Но когда мы помещаем материал во внешнее магнитное поле, они как стрелки компаса поворачиваются в одном направлении. Все вместе они создают достаточно сильное собственное магнитное поле. Оно способно искажать и внешнее поле – в нашем случае поле магнитов датчика. Струна как бы утягивает за собой магнитные линии. Катушка регистрирует эти изменения. Дальше все так же, как и с микрофоном – изменение магнитного поля создает в катушке электрический сигнал.

Если эти «магнитики» поворачиваются достаточно легко, то говорят, что у материала высокая магнитная проницаемость. Есть вещества, у которых она очень высокая. Их называют ферромагнетиками. К ним относят в том числе и железо. Именно поэтому струны обязательно должны быть стальными. У нейлона, например, магнитная проницаемость слишком низкая, чтобы достаточно сильно имзенять магнитное поле. Поэтому на классических гитарах магнитные датчики использовать нельзя – их просто не будет слышно.

Обработка звука

На полученный с датчиков «чистый» сигнал нам еще надо наложить звуковые эффекты. Для этого на трансакустических гитарах ставят цифровые звуковые процессоры. Но они не понимают язык переменного электрического тока. Им нужен двоичный код. Поэтому внутри трансакустического блока стоят специальные устройства – аналогово-цифровые преобразователи (АЦП). На их вход мы посылаем наш сигнал, на выходе получаем его закодированную версию в виде нулей и единиц. В самом процессоре с ними производятся математические вычисления. Они и задают нашему сигналу звучание нужного эффекта. И если после этого полученный с процессора цифровой код обратно перевести в форму переменного электрического сигнала, то получим звук с наложенным на него эффектом. Чаще всего на трансакустиках доступно 3 эффекта:

1) Реверберация – создает эхо, как будто вы находитесь в большом зале.

2) Дилей – или «задержка» в переводе. После того, как вы дернули струну, звук несколько раз повторяется с затухающей громкостью. Частоту таких повторений можно настроить.

3) Хорус – дублирует входной сигнал, но чуть-чуть сдвигает его по фазе. Создается ощущение, словно играет сразу «хор» гитар.

Обработанный сигнал идет на вибродинамик. По сути, это обычный динамик, но только его диффузором выступает задняя дека гитары. На это этапе и создается все волшебство. Мы слышим звучание с эффектами прямо из гитарного корпуса. И ощущается это очень естественно.

Рис. 4 Вибродинамик

Работает вся эта система от аккумулятора. Подзаряжаются они от сети как телефон. Поэтому вы можете взять гитару куда угодно, хоть в поход. И удивить своих друзей у костра необычным звуком с эффектами. Но трансакустику можно подключить и к внешнему усилителю. Так же, как и обычные электроакустические гитары. В этом режиме также работают и эффекты. Получается встроенный прямо в гитару педалборд. Это отличный вариант для концертирующих музыкантов. Все, что нужно для выступления, уже находится в вашем инструменте.