ЭЛЕКТРОГИТАРА ИЗ ОБЫЧНОЙ

Рассказывая о различных электромузыкальных инструментах, невозможно не вспомнить о самом, пожалуй, популярном и незаменимом в современных оркестрах и у рок-групп. Конечно же, это — электрогитара.

История обычной акустической гитары насчитывает многие столетия. Спору нет— инструмент очень музыкален да и по размерам невелик. Только вот незадача — слишком уж тихо гитара звучит. И если дома, в кругу друзей или у туристического костра громкости ее «голоса» вполне хватает, то что сказать, к примеру, о выступлении музыканта в большом концертном зале? В лучшем случае звучание его гитары услышат зрители лишь из ближайших к сцене рядов.

Мастера, изготавливающие музыкальные инструменты, не раз пытались увеличить громкость гитары: делали резонирующую коробку с двойным дном, увеличивали ее размеры, прикрепляли раструбы (подобно тем, что были у старинных граммофонов). Однако все эти ухищрения давали лишь незначительный результат.

Только в начале двадцатых годов нашего столетия придумали эффективный способ увеличения громкости звучания гитары. При помощи специального датчика — звукоснимателя издаваемые инструментом звуки преобразовали в электрический сигнал, усилили и при помощи электроакустической системы вновь превратили его в тот же звук, но теперь уже во много раз более громкий.

Поначалу музыканты пользовались самыми разнообразными звукоснимателями. Например, наиболее простой из них — обычный микрофон. Его помещали внутри резонирующей коробки и при помощи электрошнура соединяли с низкочастотным усилителем. Делали звукосниматели и на основе пьезоэлементов. В таких конструкциях пьезоэлемент прикреплялся к деке и преобразовывал в электрический сигнал механические вибрации, вызванные резонансом со звуковыми колебаниями струн. Придумывали и другие способы электрифицирования акустической гитары. Однако все они оставались весьма несовершенными. Дело в том, что воспринимающие звуковые колебания звукосниматели чувствительны не только к полезным сигналам, но и к посторонним шумам. Стоило случайно задеть корпус инструмента, и в «динамиках» раздается усиленный во много раз скрип или треск.

Лучшие результаты удалось получить, когда попробовали снабдить гитару электромагнитным звукоснимателем (сокращенно ЭМЗС). Такое устройство создает вокруг струн магнитное поле, реагирующее на их колебания. В то же время этот звукосниматель малочувствителен к вибрациям деки, посторонним шумам.

Рис. 1. Принцип действия электромагнитного звукоснимателя:

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

Рис. 2. Принципиальная схема электромагнитного звукоснимателя.

Рис. 3. Устройство датчика звукоснимателя:

1 — каркас, 2 — сердечник (постоянный магнит), 3 — обмотка, 4 — основание, 5 — выводы.

Как же устроен электромагнитный звукосниматель, каков принцип его действия? Предположим, что у нас есть постоянный магнит в виде удлиненного цилиндра, а поверх него намотан провод, концы которого подключены ко входу усилителя (рис. 1). Расположим теперь эту конструкцию под одной из металлических струн гитары. Струна обязательно должна быть из магнитного материала, например, стали.

Как известно, постоянный магнит создает вокруг себя магнитное поле (на рис. 1 условно показано распределение его силовых линий). Пока струна неподвижна и располагается строго напротив магнита, вся система находится в состоянии «равновесия», и сигнала на выходе звукоснимателя нет.

А теперь мы ударили по струне, и она совершает колебательное движение. Что произойдет в этом случае? Колебания струны приведут к деформациям магнитного поля звукоснимателя. Вслед за перемещением струны, например, вправо-влево синхронно с ней в разные стороны будут «вытягиваться» и силовые линии поля. Происходит это за счет магнитных свойств струны — она как бы уводит силовые линии за собой. При этом магнитный поток, пронизывающий обмотку, непрерывно меняется. Те из вас, кто помнит школьный курс физики, сразу сообразят: переменный магнитный поток вызывает в катушке появление электродвижущей силы. В результате на вход усилителя поступает электрический сигнал с частотой, равной частоте колебаний струны. По мере их затухания уменьшается и амплитуда выходного сигнала. То же самое будет происходить, если струна колеблется вверх-вниз.

Необходимо отметить и еще одну особенность электромагнитного звукоснимателя. Поскольку он не воспринимает колебаний резонирующего корпуса гитары, «чистое» звучание струн, переданное в усилитель без участия акустики, приобретает своеобразный «электронный» оттенок.

Рис. 4. Звукосниматель:

1 — вывод датчика, 2 — обмотка, 3 — сердечник, 4 — основание.

Рис. 5. Корпус звукоснимателя:

1 — основание, 2 — крышка, 3 — диэлектрическая накладка, 4 — отверстие для соединительного шнура, 5 — отверстия для крепления крышки к основанию, 6 — отверстия для крепления звукоснимателя, 7 — отверстия для крепления звукоснимателя к корпусу гитары.

Рис. 6. Вариант установки звукоснимателя:

1 — дека, 2 — фиксатор, 3 — винт, 4 — звукосниматель, 5 — гайка, 6 — розетка.

Мы рассказали, как действует электромагнитный звукосниматель для одной струны. А теперь представим, что мы установили такие катушки с магнитами под каждую из шести струн гитары, соединили выводы катушек последовательно, а свободные концы подключили к мощному усилителю. И что же — у нас получилась самая настоящая электрогитара с электромагнитным звукоснимателем.

Кстати, конструкция ЭМЗС, о которой мы рассказали, — не единственная. Иногда делают всего один звукосниматель, общий для всех струн. Для этого берут плоский удлиненный магнит, а катушку индуктивности наматывают поверх его торцов.

Со временем электрогитара потеряла многое из того, чем поначалу была похожа на свою акустическую предшественницу. Во-первых, музыканты отказались от резонирующей коробки — ведь теперь она была не нужна. Электрогитара стала намного тоньше, а кроме того, лишилась розетки — отверстия в центре корпуса. Потом, стараясь придать новому инструменту побольше своеобразия, стали менять форму грифа, корпуса, их окраску. На деке гитары появились звукосниматели, различные механические прижимы, вибраторы, регуляторы громкости и тембра. Так гитара обрела свою новую «электрическую» внешность.

На всех современных электрогитарах установлены электромагнитные звукосниматели, но сами инструменты стали разнообразными. Есть и обычные шестиструнные, и с двенадцатью струнами — такой инструмент позволяет получить «сочное», богатое гармониками звучание. Существуют электрогитары с укороченным грифом — из них можно извлечь звуки очень высокой тональности. Бывают даже электрогитары сразу с двумя грифами — на одном из них расположено шесть струн, а на другом — двенадцать. Наконец, нельзя не сказать и о таком инструменте, как бас-гитара. Она имеет всего четыре струны, но они намного толще, чем у обычной гитары. Такой инструмент, подобно контрабасу, издает звуки самой низкой тональности.

«Электронное» звучание современной гитары — не только результат отсутствия в нем акустической окраски. Неповторимое своеобразие придают звуку и разнообразные электронные приставки к гитарам. Например, «вау-эффект» придает инструменту переливающееся, плавно вибрирующее звучание, а «лесли»-система создает впечатление, будто звук то относится порывом ветра, то вновь приближается. Есть и другие электронные системы: «фуз-бокс», «дистошн», «бустер», «вибрато» — список их можно продолжить.

Современные электрогитары — устройства достаточно сложные. Даже самую простую из них не так-то легко изготовить в домашних условиях — одни лишь механические работы по изготовлению корпуса и грифа чего стоят! А вот электрифицировать обычную акустическую гитару можно без особых затруднений. Каким образом? Расскажем об этом подробнее.

Принципиальная схема электромагнитного звукоснимателя для акустической гитары показана на рисунке 2. Как видите, он состоит из шести последовательно соединенных датчиков L1—L6 (по одному на каждую струну), представляющих собой катушки индуктивности с постоянными магнитами в качестве сердечников. Со входом усилителя звукосниматель соединяется при помощи экранированного провода с вилкой ХР1 на конце.

Датчик (рис. 3) состоит из цилиндрического каркаса с внутренним Ø 2 мм и высотой 15 мм, диаметр щечек 10 мм (сделан из картона или плотной бумаги), на котором намотана внавал проводом ПЭВ или ПЭЛ 0,075—0,1 до заполнения каркаса обмотка. Внутрь каркаса вставлен постоянный магнит Ø 2 мм, длиной около 18 мм. В качестве него подойдет любой готовый, например, от букв магнитного алфавита. Каждый из датчиков приклеивается к основанию — плате толщиной 1—2 мм, вырезанной из стеклотекстолита. Для большей прочности магнит закрепите в отверстии, предварительно сделанном в плате.

Конструкция звукоснимателя в собранном виде показана на рис. 4. Расстояние между осевыми линиями датчиков должно быть равно промежутку между струнами (обозначено буквой d). Размеры платы-основания составляют 6—7dx20 мм. По краям основания просверлите четыре отверстия Ø 2,5 мм. Выводы датчиков соедините согласно принципиальной схеме, а к свободным концам звукоснимателя подпаяйте экранированный шнур, например, от бытовой радиоаппаратуры.

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

Корпус звукоснимателя, составленный из основания и крышки, сделайте из листа дюралюминия толщиной около 1 мм (рис. 5). Его размеры зависят от габаритов звукоснимателя, поэтому точные данные мы не указываем. В основании сделано восемь отверстий: два для крепления верхней крышки имеют внутреннюю резьбу М2, два для фиксации на корпусе гитары и четыре для установки платы с датчиками. Верхняя крышка, помимо двух крепежных отверстий Ø 2,5—3 мм, имеет еще одно для соединительного шнура. Кроме того, в верхней части крышки вырезано окно размером примерно 5,5dx10 мм, имеет закрытое диэлектрической накладкой, например, из тонкого цветного или матового плексигласа. Отверстие необходимо, чтобы металлический корпус не экранировал концентрирующееся вокруг датчиков магнитное поле. Верхнюю крышку звукоснимателя желательно оклеить пленкой «под дерево».

Собирают ЭМЗС в следующем порядке. Смонтировав датчики и припаяв к ним соединительный шнур, установите звукосниматель на основании корпуса и закрепите при помощи четырех винтов с потайными головками и гаек. Экранирующую оплетку шнура желательно соединить с металлическим основанием — в этом случае корпус будет выполнять роль экрана, защищающего звукосниматель от помех. Затем соединительный шнур проденьте в специально предназначенное для него отверстие в верхней крышке и установите ее на основании корпуса таким образом, чтобы оба боковых лепестка с отверстиями для крепления крышки оказались внутри. Двумя винтами зафиксируйте крышку, к свободному концу соединительного шнура припаяйте вилку для подключения электрогитары к усилителю.

Теперь осталось закрепить звукосниматель на резонирующей коробке гитары — лучше всего установить его в отверстии розетки. Из куска резины толщиной 8—10 мм изготовьте два фиксатора шириной по 10 мм (можно использовать обычные карандашные ластики). Длина фиксаторов зависит от диаметра розетки и размеров корпуса звукоснимателя. Их профиль показан на рисунке 6 При помощи двух винтов с гайками фиксаторы крепятся к звукоснимателю. За счет эластичности резины вся конструкция без особых усилий устанавливается в розетке корпуса гитары. Кроме того, фиксаторы выполняют роль амортизаторов, предотвращающих неприятный на слух дребезг деки, возникающий из-за резонансных явлений.

Собирая электрогитару, помните, что, она будет звучать тем громче, чем ближе к струнам вы расположите звукосниматель. Однако не переусердствуйте, иначе струны станут задевать за его корпус. Обратите внимание и на расположение датчиков ЭМЗС. Их осевые линии должны располагаться строго напротив струн — от этого зависит качество звучания инструмента. Ну и конечно же, проявите аккуратность и старательность, чтобы звукосниматель получился малогабаритным и свободно помещался в розетке гитары.

После сборки электрогитару можно подсоединить к усилителю. Если у вас его нет, воспользуйтесь усилителем проигрывателя, магнитофона, радиоприемника или соберите по одной из схем, опубликованных в нашем журнале.

В. ЯНЦЕВ