Привет, SE7EN! И первичный, и вторичный рынок вот уже много лет просто завален малобюджетными электрогитарами типа «стратокастер» с тремя одинарными звукоснимателями — синглами на борту, тогда как большинству любителей гитары в бриджевой позиции необходим хамбакер — датчик с двумя катушками противоположной полярности подмагничивания, включёнными в противофазе.
Сегодня я расскажу, как подключить хамбакер таким образом, чтобы сохранилось «стеклянное» звучание второй позиции переключателя. Причём в качестве последнего, благодаря кастомной распайке, вполне сгодится стандартный штатный пятипозиционный.
Кстати, у этих переключателей очень интересная история, напрямую связанная с субтрактивным и аддитивным аналоговым синтезом. Ещё мы узнаем, как органисты и аккордеонисты помогли усовершенствовать электрогитару.
Платформой для модификации послужит мой стратокастер из конструктора Harley Benton ST-Style. Несмотря на керамические магниты в датчиках, он звучит довольно-таки хорошо.
Однако первой позицией переключателя, в которой активен один задний сингл, я не пользуюсь, как и многие другие гитаристы. Для бриджевой позиции я предпочитаю стратовскому синглу другие варианты.
▍ Сингл телекастера имеет такую же катушку, намотанную вокруг таких же цилиндрических магнитов из сплава алнико или стальных магнитопроводов, если керамический магнит приклеен внизу бобины.
Однако в нижней части добавлена массивная стальная пластина, а в верхней — толстое шасси из того же ферромагнитного металла, на котором посредством длинных регулировочных винтов с пружинами закреплены сдвоенные сёдла и сам звукосниматель.
Получаются короткозамкнутые обмотки, делающие звучание более «сфокусированным» и «жирным». Так воспринимается на слух аудиосигнал с датчика, имеющего повышенную крутизну определённых участков амплитудно-частотной характеристики.
Установить телекастеровский задний датчик в бриджевую позицию стратокастера не представляется возможным из-за геометрии нижней пластины и специфической фрезеровки деки под машинку тремоло.
▍ P-90 — это винтажный однокатушечный звукосниматель особой конструкции, обеспечивающий специфический рисунок силовых линий магнитного поля. Особенностям данной разновидности гитарных датчиков посвящена отдельная статья.
Звукосниматели с магнитной конфигурацией P-90 производятся в самых разных форм-факторах, куда входят два специфических варианта, называемые «куском мыла» («soapbar», как на моём самодельном джазмастере) и «собачьими ушами» («dog ears» для полуакустических электрогитар), а также форматы полноразмерного хамбакера и даже стандартного стратовского сингла.
P-90 представляет собой особенно «жирный» сингл, проявляющий к внешним электромагнитным наводкам несколько меньшую чувствительность, чем стандартные датчики телекастеров и стратокастеров.
Это прекрасный звукосниматель для блюза и рока. Но когда заходит речь о хайгейне, то есть, очень сильно перегруженном звучании с высоким усилением (high gain), без которого не сыграть всеми любимых тяжёлых риффов, то нужен бриджевый датчик с высокой амплитудой выходного сигнала и улучшенной помехозащитой.
▍ Его величество Хамбакер
Две катушки хамбакера выдают удвоенный уровень сигнала на выходе, а две копии синфазной помехи при этом вычитаются друг из друга и в идеале сходят на нет. В реальности обмотки не совсем идентичны, поэтому наводки всё же присутствуют, но они гораздо слабее, чем у синглов.
Гитаристы обожают заменять звукосниматели на своих инструментах, поэтому хамбакеры тоже выпускаются не только в своём «родном» форм-факторе с неферромагнитным корпусом-экраном или без него, для крепления винтами на рамку либо пикгард или шурупами к древесине деки, но и в формате P-90, а также синглов.
Хамбакер по сути представляет собой подковообразный магнит, на «рога» которого надеты катушки, последовательно соединённые в противофазе. Полюса магнита «смотрят» на ферромагнитные струны, через которые замыкаются силовые линии магнитного поля.
▍ О контрафактных струнах
Ферромагнитные — это важно. Периодически всплывают негативные отзывы на поддельные китайские струны для электрогитары. На самом деле, эти струны предназначены для акустики, на которой они вполне могут звучать хорошо.
Но недостаточная магнитная проницаемость сплава струны делает модуляцию её колебаниями магнитного поля звукоснимателя недостаточно эффективной. Получается слабый и вялый звук.
К счастью, сегодня существует альтернатива дефицитным и дорогим струнам именитых брендов, при покупке которых велик риск нарваться на контрафакт, причём об этом жалуются жители всех стран и континентов.
И эта альтернатива не ограничивается маркой Harley-Benton, которую можно купить не везде и не всегда. Мне нравятся и Valuestrings без покрытия, и HQS с покрытием. Те и другие быстро «привыкают» к требуемому натяжению, обладают прецизионной толщиной, т. е. не нарушают звукоряд, не склонны рваться и не вызывают затруднений при подтяжках (бендах).
Однако то же самое можно сказать про топовые линейки струн старого китайского бренда Alice. Эта фирма очень старается держать марку и не отставать от прогресса.
На сегодняшний день, Alice AE536 стали моими любимыми струнами. Компания позаботилась даже о том, чтобы в стандартном строе мензура соседних струн в парах оказалась практически равной!
Любители телекастеров, включая меня, оценят это по достоинству. Теперь на первых четырёх струнах моего бесшумного маломензурного Нэшвилла стоят не кастомные титановые, а стандартные некомпенсированные порожки. Компенсация мензуры осуществляется за счёт самих струн.
На этом приятные бонусы не заканчиваются. В комплекте лежит не одна, а две первых струны, и на упаковке предусмотрена скретч-зона, под которой напечатан QR-код. Благодаря последнему, можно осуществить онлайн-проверку аутентичности товара.
▍ Электрогитара и субтрактивный синтез
Зачем вообще устанавливать на электрогитару несколько звукоснимателей? — Изначально логика была простой: чем датчик ближе к концу струны, тем слабее в его сигнале гармоника основной частоты.
Как раз по этой причине бриджевый звукосниматель часто содержит больше витков обмоточного провода и, соответственно, имеет большее сопротивление постоянному току.
Именно для усиления слабого магнита из сплава алнико 3 Лео Фендер в 1949 году снабдил бриджевый датчик своего «Броадкастера» — прототипа Телекастера — нижней стальной пластиной, без которой не было бы культовых звучаний, остающихся актуальными по сей день.
Однако вместе с ослаблением первой гармоники, ближе к седлу струны усиливаются вторая, третья и так далее. Получается более богатый исходный материал, из которого можно лепить субтрактивный аналоговый синтез.
То есть, пропускать сигнал электрогитары через амплитудные и тембровые модуляторы (квакушка, тремоло и вибрато), эффекты перегруза и ограничения, фильтры, начиная ручкой регулятора тембра (тона) и заканчивая кабинетом — инструментальной акустической системой со специальным гитарным громкоговорителем.
Как всегда, чуть не забыли про микрофоны, снимающие звук с определённых мест вблизи кабинета или комбоусилителя. От этого зависит частотный спектр звука. Плюс каждый микрофон имеет свою амплитудно-частотную характеристику.
По факту гитарное усиление является полноправной разновидностью субтрактивного аналогового синтеза. Но оно не сразу стало таким. Сначала разработчики первых электрогитар предоставили музыкантам два, три или четыре звукоснимателя просто в целях ступенчатой регулировки тембра посредством выключателей или переключателей.
Бриджевый звукосниматель — «высокочастотный» (treble), средний — «среднечастотный» (middle), а нековый — тот, что ближе к грифу — «шее» (neck) инструмента — «басовый» (bass).
Чтобы не создавать путаницы с бас-гитарой, контрабасом или окунем, на электрогитарах Gibson вместо слова «бас» было написано «ритм». Всё логично: аккордовый аккомпанемент, исполняемый на ритм-гитаре в контексте джаза, занимает промежуточное положение на частотной шкале между басом и соло.
Первые Телекастеры и Стратокастеры компании Fender не предусматривали возможности одновременного включения двух звукоснимателей. Обе модели снабжались трёхпозиционным переключателем.
Вторая и третья позиции Телекастера активировали только нековый датчик, параллельно с которым в третьем положении вместо потенциометра тона подключался конденсатор ёмкостью 0.1 микрофарада, что вдвое выше номинала конденсатора темброблока.
Это должно было создавать «тёмный» джазовый тембр, но большинство джазменов предпочли экстравагантным Фендерам респектабельные Гибсоны, «более похожие на настоящую гитару». Зато джазовые гитаристы полюбили ламповые усилители марки Fender, но это уже совсем другая история.
▍ Электрогитара и аддитивный синтез
Понятие тембральных регистров пришло к нам из органной музыки, где число дюймов обозначает диаметр группы труб, активируемых клапанами мануала (клавиатуры). Одна клавиша — одна нота — один основной тон, но трубы разных регистров воспроизведут его с разными соотношениями обертонов.
По сути, вся мощь и сама суть органа состоит в том, что несколько регистров можно включить одновременно. Чем больше комбинаций — тем больше возможностей для исполнителя и композитора.
В отличие от субтрактивного синтеза, где изначально богатый гармониками аудиосигнал проходит через фильтры, преимущественно вырезающие лишнее и оставляющие нужное, аддитивный метод предполагает сложение исходных колебаний простой формы, в результате которого получается сигнал с требуемым частотным спектром.
Каждый звукосниматель электрогитары — это её регистр. А что такое регистр, знали все музыканты, поскольку духовые органы, фисгармонии и электромагнитные хаммонд-органы были очень широко распространены. Более того, регистры есть даже у аккордеонов и баянов!
Сегодня, выбирая готовый пресет на синтезаторе или гитарном процессоре, многие не задумываются не только о регистрах, но и о ручках громкости и тембра на усилителях и эффектах. Но это теперь. А у выпускавшейся четыре десятилетия назад гитары Форманта 241-БЛ переключатель звукоснимателей даже внешне напоминает банк регистров органа.
Итак, в середине прошлого века музыканты попросили Лео Фендера предоставить им возможность комбинировать тембральные регистры электрогитары. И он эту просьбу выполнил.
▍ Волшебство фазовых сдвигов
Телекастер получил среднее положение «бридж + нек», определившее культовое звучание кантри, а стратокастер — две промежуточных позиции, в которых средний звукосниматель соединён параллельно с бриджевым или нековым датчиком. Получилось фирменное «фендеровское стекло».
Дело в том, что сигналы звукоснимателей не просто имеют разный гармонический состав. Колебание струны — это суперпозиция стоячих волн гармоник основного тона, и в разных местах струны каждая из гармоник присутствует в разных фазах.
Сложение электрических колебаний, имеющих между собой фазовый сдвиг, ведёт к подавлению одних частот и акцентированию других. Так получаются удивительные электрогитарные тембры.
▍ 5-позиционный переключатель
Классический переключатель звукоснимателей электрогитары Fender Stratocaster имеет гениально простое устройство.
Вместо гетинакса можно использовать стеклотекстолит, но это будет не настолько аутентично.
В обоих вариантах исполнения ширина подвижного контакта сделана такой, чтобы в нечётных позициях подключаться к одному неподвижному, а в чётных — к паре соседних.
Всего таких контактных групп у стандартного переключателя две. Первая отвечает за соединение с выбранными звукоснимателями, а вторая — за то, чтобы средняя ручка тона действовала только на нековый звукосниматель, а крайняя — на средний и бридж, либо только средний.
Большинство гитаристов считают вторую ручку тона у стратокастера ненужным пережитком тех давних времён, когда гитарные усилители имели недостаточно регулировок, из педалей был только двухтранзисторный Fuzz Face, а о переключении каналов (чистый, кранч, соло) рано было даже мечтать.
▍ Автоотсечка хамбакера
Единственный потенциометр тона можно подключить на вход или выход регулятора громкости, а освободившуюся контактную группу использовать для автоотсечки хамбакера.
Благодаря такой простой схеме, во второй позиции переключателя ближайшая к кобылке катушка хамбакера замыкается накоротко, и стратовское «стекло» звучит так, как будто бриджевый датчик остался синглом.
Сердечник этой катушки должен иметь ту же магнитную полярность, что и средний звукосниматель. О способах фазировки обмоток и определения полярности магнитов можно прочитать в моей статье «Физика датчиков электрогитары».
▍ Стратокастер Дэвида Гилмора
Теперь в нашей схеме два переменных резистора, а отверстий под них в пикгарде три. С этим фактом можно поступить по-разному.
Многие предпочтут просто заделать «ненавистное» отверстие под регулятор громкости, который постоянно задевали при энергичной игре, отчего сначала пропадал драйв, а затем и звук вовсе.
Однако можно использовать освободившийся переменный резистор для реализации схемы Дэвида Гилмора в модернизированном варианте.
Маэстро устанавливал тумблер, соединявший выход некового датчика со входом регулятора громкости, и при его активации получал две дополнительные позиции: все три датчика и нек плюс бридж, как на телекастере.
Подключив вместо гилморовского тумблера переменный резистор, мы сможем на свой вкус приправлять басовым нековым регистром первые три позиции переключателя.
▍ Плавная отсечка хамбакера
Мой страт из конструктора оснащён керамическими синглами, и рельсовый хамбакер в формате сингла я устанавливаю тоже керамический, китайский, с Aliexpress.
Слабо верится, что схема Гилмора на таком железе даст что-то похожее на телекастер в первой позиции или обогатит вторую и третью.
Зато «лишний» переменный резистор можно подключить параллельно отсекаемой катушке хамбакера. Тогда в первой позиции я смогу зашунтировать её частично или даже полностью, превратив датчик в сингл.
Это будет влиять и на амплитуду, и на тембр сигнала. Такая регулировка позволит добиться ровного звучания во всех пяти позициях переключателя. Либо наоборот: сделать, чтобы первая позиция имела повышенную мощь и вызывала художественный перегруз. Всё это однозначно пригодится, поэтому я выбираю данный вариант.
▍ Результаты и выводы
Как многие из вас заметили по фотографиям выше, винтажные переключатели Fender содержат переделанные детали галетных. Модерновые переключатели, используемые в большинстве современных гитар, устроены как в мультиметрах: подвижный контакт скользит по печатной плате. Это более компактно и дешевле в изготовлении.
На платах модерновых переключателей часто имеются печатные перемычки, особенно между выводами бегунков двух контактных групп. При установке хамбакера с автоотсечкой на пикгард стандартного трёхсинглового стратокастера эту перемычку нужно сцарапать.
Теперь можно послушать звучание моего зелёного стратокастера до и после апгрейда. Струны не менялись.
Видео на Youtube
По традиции привожу измеренные параметры участвовавших в проекте гитарных комплектующих.
- Нек — юг, 5.05 кОм.
- Средний — север, 4.99 кОм.
- Бридж — юг, 5.12 кОм.
- Хамбакер — юг с плоской стороны 5.35 кОм (белый-красный), север со стороны проводов 5.29 (чёрный-зелёный), итого 10.64 кОм.
Этот китайский хамбакер обладает слабым «выхлопом» и прекрасно согласуется по уровню и тембру сигнала с синглами из конструктора. Даже при полностью введённом потенциометре частичной отсечки слышится «стекло».
Тем не менее, слышно, что это хамбакер, хотя и половинного размера, а не вторая позиция стратокастера. Квинты и подвешенные нонаккорды звучат неплохо. Если нужен полноразмерный хамбакер, то может понадобиться не только вырезать отверстие в пикгарде, но и фрезеровать корпус, как в случаях с двумя нэшвилловскими телекастерами — из китайского конструктора и на базе Aria Pro II Jet TL.
Однако многие дешёвые модели стратоподобных гитар изначально производятся с универсальной фрезеровкой деки под разные комплекты звукоснимателей. Унификация не только помогает снизить стоимость, но и упрощает моддинг.
Telegram-канал со скидками, розыгрышами призов и новостями IT 💻
