Статья: Как потенциометры и конденсаторы влияют на звук твоей электрогитары

Хотим мы того или нет, отдаем себе отчет или нет, но в электрогитаре определенно существует глубокая взаимосвязь между пассивными звукоснимателями и их схемой управления громкостью и тембром. Причем, даже тогда, когда все ручки выведены на максимум в “10” или “12” (у разных гитар по-разному). Важно понимать, как именно эти компоненты формируют (или даже дополняют) звучание звукоснимателей. Представьте себе, что инженеры-дизайнеры, кропотливо создававшие ваши любимые пассивные датчики, делали эту работу вместе с потенциометрами, конденсаторами и даже гитарным кабелем в придачу, используя все это как части одного большого уравнения.

Довольно велик шанс того, что внутри вашей гитары все еще живут и трудятся оригинальные потенциометры и конденсаторы, которые вполне подходят и для вас, и для вашей музыки. С другой стороны, небольшой эксперимент запросто может изменить звук инструмента в лучшую сторону и сделать его более подходящим под ваш стиль или музыкальный вкус. И стоит такой апгрейд недорого - хороший потенциометр, как правило, продается по цене набора струн. Да и экспериментировать наугад не нужно. Эта статья объяснит, как компоненты внутри гитары влияют на ее тон, и предложит советы в поиске вашего идеального звучания.

Что мы НЕ ОБСУЖДАЕМ

Мы не будем брать во внимание различные материалы изготовления конденсаторов, а только их номиналы. Интернет перегружен различными дискуссиями по выбору конденсаторов... Тех самых, без которых даже не стоит и пытаться убедительно воссоздать хендриксовскую “Red House”. Начиная от микроконденсаторов типа “Bumblebee”, подвергнутых рентгеновскому излучению, и заканчивая NOS моделями, обязательно “мочеными” в хинолоновом масле и кальяновой канифоли. Я использовал русские бумажно-масляные конденсаторы. Если вам нравятся конденсаторы из другого материала - используйте их. Рекомендации в этой статье касаются исключительно номиналов, без привязки к материалам, из которых они изготовлены.

Что еще мы не будем обсуждать, так это характеристики кривых потенциометров - “taper”. “Taper” не имеет отношения к номиналу потенциометра, а показывает, по какой зависимости меняется его сопротивление по мере поворота ручки. Практически все гитарные потенциометры имеют логарифмическую зависимость (“audio taper”), в противоположность линейным или обратно-логарифмическим потенциометрам. Некоторые компании, такие как DiMarzio, выпускают потенциометры с несколько видоизмененной логарифмической зависимостью и называют их “custom taper”. Наше главное внимание здесь к тому, как потенциометр влияет на тон, даже когда все ручки выведены на максимум.

Ежик в тумане

Так же, как туман днем сокращает видимость или грязь на линзе фотоаппарата размывает фотографию, сопротивление и емкость фильтруют частотную характеристику звукоснимателя. В действительности все несколько сложнее: в определенном смысле они формируют резонанс звукоснимателя. Иногда формируют хорошо, а иногда - не совсем удачно. Существует огромное количество переменных, которые вносят вклад и дают звукоснимателю его характер - магнит, сплав, тип и количество обмотки и т.д. Но есть один универсальный параметр, который напрямую зависит от потенциометров и конденсаторов - резонансный пик датчика.

Каждому пассивному звукоснимателю свойственен резонансный пик. Как правило, это самая громкая его частота, так как именно на ней происходит резонанс катушек датчика. У сингловых звукоснимателей этот пик расположен выше по частоте, чем у хамбакеров. При всех прочих равных, сравнивая два датчика, у более слабого с меньшим количеством витков - пик выше, а у датчика с большим количеством витков - ниже. (Будучи производителем звукоснимателей, я отдаю себе отчет, что пропускаю очень много деталей, но прошу меня еще немного потерпеть).

Хотя резонансный свип недостоверно передает общую частотную характеристику звукоснимателя, это измеряемая резонансная кривая, которая выглядит приблизительно так, как изображено на Рис.1.

(Рис. 1)

С низов она нарастает равномерно, затем следует резкий подъем и такой же резкий спад сразу после пика. Именно поэтому относительно низкий по частоте резонансный пик соответствует большой потере высоких частот в звучании. Бессмертная фраза производителей датчиков - “Я могу сделать его чуть громче, но потеряется разборчивость” - тут как никогда кстати. На первый взгляд, кривая очень напоминает характеристику wah педали, особенно это большое усиление на пике. И хотя резонансный пик звукоснимателя выражен не так ярко, как у wah педалей, такая ассоциация помогает представлять себе его модель.

Покорить пик

Даже если вы ничего не вынесете для себя из этой статьи, просто знайте, что частота резонансного пика наибольшим образом идентифицирует звучание датчика. Это то, что заставляет звукосниматель звучать именно так, как он звучит, в отличие от других моделей в каталоге производителя. Но! Ваш датчик определенно не был создан для того, чтобы звучать напрямую в усилитель без потенциометров в цепи. Пик на рисунке 1 вверху очень острый. А вот как выглядит тот же звукосниматель, но уже с потенциометрами (Рис. 2).

(Рис. 2)

Обратите внимание, насколько более гладким стал резонансный пик. Низов не прибавилось - просто пик стал менее острым и менее интенсивным, что в итоге сделало звук более “ровным”. Если мы и дальше будем увеличивать нагрузку (сопротивление), то кривая распрямится и дальше, и пассивные звукосниматели будут звучать все более и более однотипно. А все потому, что свойства, которые их отличают между собой, будут ослабляться.

Так как большинство датчиков имеют резонансы где-то в высокой середине и по верхам, то часто можно услышать, что потенциометр с невысоким номиналом делает звук более “теплым”. А “пот” с большим номиналом сопротивления наоборот - открывает верха. Однако все это работает не так очевидно, как ручка Treble на усилителе или эквалайзере. Так что не стоит слушать “знатоков”, предлагающих “просто добавить/убрать верх на усилителе”.

Каков вклад конденсаторов?

В отличие от потенциометров, которые смягчают и “разравнивают” резонансный пик звукоснимателя, конденсаторы тона смещают этот резонанс вниз по частоте.

Легко объяснить работу конденсаторов тона простым “прибиранием верхов”. Инженер-электронщик сказал бы, что емкость конденсатора в сочетании с сопротивлением потенциометра формируют фильтр нижних частот, то есть такой, который пропускает нижние частоты и срезает верхние. Так как конденсаторы взаимодействуют с катушками датчика, резонансный пик смещается вниз, когда вы начинаете поворачивать ручку тона на гитаре. Кстати! Вы никогда не замечали, что в полностью выкрученном тоне в ноль есть ощущение, что гитара звучит громче? Как такое возможно, если мы регулятором тона срезаем частоты? Все от того, что резонансный пик смещается в более слышимый для нас - более чувствительный - частотный диапазон. Чем выше номинал конденсатора, тем ниже частота этого смещения. Конденсатор с большой емкостью создает более глухое, басовитое звучание при полностью закрытой ручке тона (Рис. 3). Маленькая емкость не сильно сдвигает пик вниз, и, соответственно, оставляет больше верхов нетронутыми. Чем больше вы открываете ручку тона вниз, тем больше звукосниматель “видит” сопротивления и емкости. Часть того, что вы слышите - это смягчение резонансного пика, наподобие того, который появляется при уменьшении громкости. Чем больше выкручивать ручку тона вниз, тем более явно вы будете ощущать эффект от емкости, утекающей на земляной провод.

(Рис. 3)

Так что и куда?

Популярное правило гласит: “Используйте 250кОм потенциометры с сингловыми звукоснимателями и 500кОм с хамбакерами”. Так давайте немножко поиграем с ним :)

Старые Гибсоны имели 250кОм потенциометры, и датчики у них были относительно слабые по выходу, с очень низким сопротивлением, если сравнивать с современными “злыми” рок и метал хамбакерами. Теперь давайте взглянем на относительно “горячий” хамбакер: популярный Seymour Duncan JB с очень ярким и агрессивным резонансным пиком по высокой середине. С 500кОм потенциометрами у него на выходе получаем кричащий овердрайв. Но сам мистер Сеймур Данкан предпочитает JB для пальцевой игры и непременно с 250кОм потенциометрами. В этом случае датчик создает плотный, более основательный и теплый тон.

Винтажным Стратокастерам также ставили 250кОм потенциометры, но в схемах распайки тех лет бриджевый звукосниматель обходился без регулятора тона. И при всех прочих равных, бридж был еще более острым и щелкающим по звуку, чем нековый и мидл звукосниматели. Много современных гитаристов используют схему с тоном на бриджевом звукоснимателе, однако это несколько замыливает его звук, даже при условии того, что ручка тона стоит в положении “12”! Если ваши синглы звучат глухо и тускло, попробуйте перейти на 500кОм потенциометры. (Или попробуйте так называемые “no-load” потенциометры у Fender или других производителей. В полностью открытом положении они фактически исчезают из цепи и не “грузят” собой датчик.)

С Телекастерами ситуация еще интересней. Большинство “телеков” оснащены 250кОм потенциометрами, хотя некоторые могут иметь номинал 1 МОм. Конденсаторы (и схемы) очень сильно отличаются, в зависимости от года выпуска и использования так называемой “dark” схемы. Если у вас есть желание воссоздать характер звучания в стиле “dark” схем, потребуется подобрать хитрые номиналы конденсаторов, одним из которых был здоровенный 0.1мкФ. Иногда эти конденсаторы даже бывают припаяны к определенным позициям 3-позиционного переключателя.

Небольшой эксперимент запросто может поменять звук инструмента в лучшую сторону и сделать его более подходящим под ваш стиль или музыкальный вкус.

Как насчет стековых синглов? Их существует множество вариантов, но в пассивных моделях нижняя катушка всегда добавляет резистивную нагрузку к верхней. Поэтому я люблю использовать с ними 500кОм и даже больше. Стековые датчики, как правило, утрачивают острый пик, присущий настоящим синглам, поэтому потенциометры больших номиналов помогают им максимально открыть верха и хорошо передать атаку.

Об аудио примерах

Для записи всех аудиоклипов, я подключил короткий кабель в буфер (педаль Wampler dB+) и оттуда в 1968 Fender Showman с динамиком Naylor 12". Для клипов с драйвом я использовал две педали Wampler, Plexi-Drive и Plextortion. (Может быть это и не самый ваш любимый драйв звук, но он хорошо подчеркивает различия.) Я использовал буфер, чтобы наилучшим образом выделить влияние на звук потенциометров и конденсаторов. В зависимости от первой педали в вашей цепи, будь то германиевый фузз, различные ламповые усилители или даже педаль-тюнер, вы можете обнаружить, что некоторые "поты" и "кондеры" изменяют поведение этих устройств. Так как я не могу предсказать все эти переменные, буфер позволяет нам сосредоточиться на том, что на самом деле выходит из гитары, без влияния следующих в цепи компонентов. Там еще есть такой полу-чистый (на грани брейкапа) клип с последующим клипом с драйвом, так что вы можете услышать, как пик (или его отсутствие) влияет на перегруженный тон.

Я разделил между собой клипы, которые демонстрируют различные номиналы потенциометров от демонстрации различных номиналов емкостей (конденсаторов). Сначала идет клип с потенциометрами (конденсатор  емкостью .022мкФ везде одинаковый с регулятором тембра всегда на 10). Мы начинаем без нагрузки, а затем 1МОМ, 500кОм и 250кОм, всегда с регулятором на 10. Все потенциометры керамические Bourns 15% логарифмического типа. Клипы с хамбакерами записаны на гитаре типа Les Paul с датчиками Duncan Antiquity JB в бридже и Duncan Seth Lover в неке. Клипы в теле-стиле записаны на гитаре ясень/клен с датчиками Fralin Tele (с магнитопроводами типа "hybrid stagger").

Фото Greg Marra

Для сравнения конденсаторов, я использовал 500кОм потенциометры, чтобы вы могли слышать, как различные номиналы емкостей влияют на звук: 0,047 мкФ, 0,022 мкФ и 0,015 мкФ (плюс бонус 0,0015 мкФ на Telecaster, по рекомендации Lindy).

А что нравится лично тебе, Фрэнк?

Спасибо, я польщен вопросом, так как являюсь большим фанатом звукоснимателей. У меня порядка 50-ти гитар, и у них почти нет повторяющихся одинаковых звукоснимателей. Мне нравится слышать различия - характер каждого датчика. Даже со слабыми синглами я обычно использую 500кОм потенциометры. Если вы не совсем довольны звучанием звукоснимателя(ей), то, возможно, 250кОм потенциометр сможет сместить акцент с характеристик, которые не нравятся, наподобие того, как вы меняете настройки эквалайзера на педалях эффектов или усилителе.

Frank Falbo (Фото Greg Marra)

Возможно ли комбинировать различные номиналы?

Общее сопротивление двух потенциометров высчитывается из параллельного электрического включения. То есть, при наличии потенциометра громкости 500кОм и потенциометра тона 500кОм, звукосниматель ощущает это эквивалентом в 250кОм (правило меньше меньшего). Некоторые гитаристы сознательно выбирают 250кОм для громкости и так называемый “no-load” для тона. В этом случае звукосниматель “видит” только 250кОм, но музыкант получает желаемую характеристику. Можно комбинировать, ставить 500кОм громкость и 250кОм тон (или наоборот), чтобы добиться звучания, так сказать, между этими номиналами. Можно комбинировать и на лесполоподобных гитарах. Например, сделать бридж более мягким по звуку с 250кОм, а нек “заострить” с 500кОм.

Фото Greg Marra

А что насчет активных датчиков?

Многие гитаристы уверены, что номинал потенциометра не имеет значения, если звукосниматели активные. И это действительно так! Изменение номинала потенциометра не повлияет на резонансный пик таким образом, как это происходит у пассивных датчиков. Но! Выбор потенциометра ВЛИЯЕТ на выходной уровень звукоснимателя (то есть его громкость). К примеру, у стандартных EMG вы теряете внушительные 5 дБ громкости просто потому, что в схеме присутствует парочка потенциометров (привычные громкость и тембр). У новых моделей “активов”, таких как EMG-X или Fishman Fluence, наличие пары 25кОм потенциометров (это стандартный номинал для активных звукоснимателей) также приводит к падению по уровню, но не столь существенному.

В этой таблице приведены ориентировочные падения уровней для тех или иных моделей при добавлении в схему одного или двух потенциометров.

Надеюсь, что эти рекомендации помогут вам понять, как именно номиналы потенциометров и конденсаторов влияют на звук. Вооружившись ими, в итоге вы сможете принять правильные решения и выбрать наиболее подходящие комплектующие для достижения своего идеального звучания!

По материалам “Premier Guitar”, Frank Falbo (Falbo Guitars, Fishman, Seymour Duncan)
Подготовил Иван Дубов