Стаття: Як потенціометри та конденсатори впливають на звук твоєї електрогітари

Хочемо ми того чи ні, усвідомлюємо ми це чи ні, але в електрогітарі, безумовно, існує глибокий взаємозв'язок між пасивними звукознімачами і їхньою схемою управління гучністю і тембром. Причому, навіть тоді, коли всі ручки виведені на максимум у "10" або "12" (у різних гітар по-різному). Важливо розуміти, як саме ці компоненти формують (або навіть доповнюють) звучання звукознімачів. Уявіть собі, що інженери-дизайнери, які ретельно створювали ваші улюблені пасивні датчики, робили цю роботу разом з потенціометрами, конденсаторами і навіть гітарним кабелем на додачу, використовуючи все це як частини одного великого рівняння.

Досить великий шанс того, що всередині вашої гітари все ще живуть і працюють оригінальні потенціометри і конденсатори, які цілком підходять і для вас, і для вашої музики. З іншого боку, невеликий експеримент запросто може змінити звук інструмента на краще і зробити його більш відповідним під ваш стиль або музичний смак. І коштує такий апгрейд недорого - хороший потенціометр, як правило, продається за ціною набору струн. Та й експериментувати навмання не потрібно. Ця стаття пояснить, як компоненти всередині гітари впливають на її тон, і запропонує поради в пошуку вашого ідеального звучання.

Що ми НЕ обговорюємо

Ми не братимемо до уваги різні матеріали виготовлення конденсаторів, а лише їхні номінали. Інтернет перевантажений різними дискусіями щодо вибору конденсаторів... Тих самих, без яких навіть не варто й намагатися переконливо відтворити хендріксівську "Red House". Починаючи від мікроконденсаторів типу "Bumblebee", підданих рентгенівському випромінюванню, і закінчуючи NOS моделями, обов'язково "моченими" в хінолоновому маслі та кальянової каніфолі. Я використовував російські паперово-масляні конденсатори. Якщо вам подобаються конденсатори з іншого матеріалу - використовуйте їх. Рекомендації в цій статті стосуються виключно номіналів, без прив'язки до матеріалів, з яких вони виготовлені.

Що ще ми не будемо обговорювати, так це характеристики кривих потенціометрів - "taper". "Taper" не має відношення до номіналу потенціометра, а показує, за якою залежністю змінюється його опір у міру повороту ручки. Практично всі гітарні потенціометри мають логарифмічну залежність ("audio taper"), на противагу лінійним або зворотно-логарифмічним потенціометрам. Деякі компанії, такі як DiMarzio, випускають потенціометри з дещо видозміненою логарифмічною залежністю і називають їх "custom taper". Наша головна увага тут до того, як потенціометр впливає на тон, навіть коли всі ручки виведені на максимум.

Їжачок у тумані

Так само, як туман вдень скорочує видимість або бруд на лінзі фотоапарата розмиває фотографію, опір і ємність фільтрують частотну характеристику звукознімача. Насправді все дещо складніше: у певному сенсі вони формують резонанс звукознімача. Іноді формують добре, а іноді - не зовсім вдало. Існує величезна кількість змінних, які роблять внесок і дають звукознімачу його характер - магніт, сплав, тип і кількість обмотки тощо. Але є один універсальний параметр, який безпосередньо залежить від потенціометрів і конденсаторів - резонансний пік датчика.

Кожному пасивному звукознімачу властивий резонансний пік. Як правило, це найгучніша його частота, оскільки саме на ній відбувається резонанс котушок датчика. У синглових звукознімачів цей пік розташований вище за частотою, ніж у хамбакерів. За всіх інших рівних, порівнюючи два датчики, у слабшого з меншою кількістю витків - пік вищий, а у датчика з більшою кількістю витків - нижчий. (Будучи виробником звукознімачів, я усвідомлюю, що пропускаю дуже багато деталей, але прошу мене ще трохи потерпіти).

Хоча резонансний свіп недостовірно передає загальну частотну характеристику звукознімача, це вимірювана резонансна крива, що має приблизно такий вигляд, як зображено на Рис.1.

Рис.1

З низів вона наростає рівномірно, потім слідує різкий підйом і такий самий різкий спад одразу після піку. Саме тому відносно низький за частотою резонансний пік відповідає великій втраті високих частот у звучанні. Безсмертна фраза виробників датчиків - "Я можу зробити його трохи голоснішим, але загубиться розбірливість" - тут як ніколи доречна. На перший погляд, крива дуже нагадує характеристику wah педалі, особливо це велике посилення на піку. І хоча резонансний пік звукознімача виражений не так яскраво, як у wah педалей, така асоціація допомагає уявляти собі його модель.

Підкорити пік

Навіть якщо ви нічого не винесете для себе з цієї статті, просто знайте, що частота резонансного піку найбільше ідентифікує звучання датчика. Це те, що змушує звукознімач звучати саме так, як він звучить, на відміну від інших моделей у каталозі виробника. Але ваш датчик, безумовно, не був створений для того, щоб звучати безпосередньо в підсилювач без потенціометрів у ланцюзі. Пік на малюнку 1 вгорі дуже гострий. А ось який вигляд має той самий звукознімач, але вже з потенціометрами (Рис. 2).

Рис.2

Зверніть увагу, наскільки більш гладким став резонансний пік. Низів не додалося - просто пік став менш гострим і менш інтенсивним, що в підсумку зробило звук більш "рівним". Якщо ми й надалі збільшуватимемо навантаження (опір), то крива розпрямиться й надалі, і пасивні звукознімачі звучатимуть дедалі однотипніше. А все тому, що властивості, які їх відрізняють між собою, будуть послаблюватися.

Оскільки більшість датчиків мають резонанси десь у високій середині і по верхах, то часто можна почути, що потенціометр з невисоким номіналом робить звук більш "теплим". А "пот" з великим номіналом опору навпаки - відкриває верхи. Однак усе це працює не так очевидно, як ручка Treble на підсилювачі або еквалайзері. Тож не варто слухати "знавців", які пропонують "просто додати/прибрати верх на підсилювачі".

Який внесок конденсаторів?

На відміну від потенціометрів, які пом'якшують і "розрівнюють" резонансний пік звукознімача, конденсатори тону зміщують цей резонанс донизу за частотою.

Легко пояснити роботу конденсаторів тону простим "прибиранням верхів". Інженер-електронник сказав би, що ємність конденсатора в поєднанні з опором потенціометра формують фільтр нижніх частот, тобто такий, що пропускає нижні частоти і зрізає верхні. Оскільки конденсатори взаємодіють з котушками датчика, резонансний пік зміщується вниз, коли ви починаєте повертати ручку тону на гітарі. До речі, ви ніколи не помічали, що в повністю викрученому тоні в нуль є відчуття, що гітара звучить голосніше? Як таке можливо, якщо ми регулятором тону зрізаємо частоти? Усе від того, що резонансний пік зміщується в більш чутний для нас - більш чутливий - частотний діапазон. Що вищий номінал конденсатора, то нижча частота цього зміщення. Конденсатор з великою ємністю створює більш глухе, басовите звучання при повністю закритій ручці тону (Рис. 3). Маленька ємність не надто зрушує пік вниз, і, відповідно, залишає більше верхів недоторканими. Що більше ви відкриваєте ручку тону вниз, то більше звукознімач "бачить" опору і ємності. Частина того, що ви чуєте - це пом'якшення резонансного піку, на кшталт того, який з'являється при зменшенні гучності. Що більше викручувати ручку тону донизу, то більш явно ви відчуватимете ефект від ємності, що витікає на земляний дріт.

Рис.3

Так що і куди?

Популярне правило говорить: "Використовуйте 250кОм потенціометри з сингловими звукознімачами і 500кОм з хамбакерами". Тож давайте трошки пограємося з ним :)

Старі Гібсони мали 250кОм потенціометри, і датчики в них були відносно слабкі за виходом, з дуже низьким опором, якщо порівнювати з сучасними "злими" рок і метал хамбакерами. Тепер давайте поглянемо на відносно "гарячий" хамбакер: популярний Seymour Duncan JB з дуже яскравим і агресивним резонансним піком по високій середині. З 500кОм потенціометрами у нього на виході отримуємо кричущий овердрайв. Але сам містер Сеймур Данкан віддає перевагу JB для пальцевої гри і неодмінно з 250кОм потенціометрами. У цьому разі датчик створює щільний, більш ґрунтовний і теплий тон.

Вінтажним Стратокастерам також ставили 250кОм потенціометри, але в схемах розпайки тих років бриджевий звукознімач обходився без регулятора тону. І за всіх інших рівних, бридж був ще більш гострим і клацаючим за звуком, ніж нековий і мідл звукознімачі. Багато сучасних гітаристів використовують схему з тоном на бриджевому звукознімачі, однак це дещо замилює його звук, навіть за умови того, що ручка тону стоїть у положенні "12"! Якщо ваші сингли звучать глухо і тьмяно, спробуйте перейти на 500кОм потенціометри. (Або спробуйте так звані "no-load" потенціометри у Fender чи інших виробників. У повністю відкритому положенні вони фактично зникають з ланцюга і не "вантажать" собою датчик).

З Телекастерами ситуація ще цікавіша. Більшість "телеків" оснащені 250кОм потенціометрами, хоча деякі можуть мати номінал 1 МОм. Конденсатори (і схеми) дуже сильно відрізняються, залежно від року випуску і використання так званої "dark" схеми. Якщо у вас є бажання відтворити характер звучання в стилі "dark" схем, потрібно підібрати хитрі номінали конденсаторів, одним з яких був здоровенний 0.1мкФ. Іноді ці конденсатори навіть бувають припаяні до певних позицій 3-позиційного перемикача.

Невеликий експеримент запросто може змінити звук інструмента на краще і зробити його більш придатним під ваш стиль або музичний смак.

Як щодо стекових синглів? Їх існує безліч варіантів, але в пасивних моделях нижня котушка завжди додає резистивне навантаження до верхньої. Тому я люблю використовувати з ними 500кОм і навіть більше. Стекові датчики, як правило, втрачають гострий пік, притаманний справжнім синглам, тому потенціометри великих номіналів допомагають їм максимально відкрити верхи і добре передати атаку.

Про аудіо приклади

Для запису всіх аудіокліпів, я підключив короткий кабель до буфера (педаль Wampler dB+) і звідти до 1968 Fender Showman з динаміком Naylor 12". Для кліпів з драйвом я використовував дві педалі Wampler, Plexi-Drive і Plextortion. (Можливо, це і не ваш найулюбленіший звук драйву, але він добре підкреслює відмінності). Я використовував буфер, щоб найкращим чином виділити вплив на звук потенціометрів і конденсаторів. Залежно від першої педалі у вашому ланцюзі, чи то германієвий фузз, чи то різні лампові підсилювачі, чи то навіть педаль-тюнер, ви можете виявити, що деякі "поти" і "кондери" змінюють поведінку цих пристроїв. Оскільки я не можу передбачити всі ці змінні, буфер дає нам змогу зосередитися на тому, що насправді виходить із гітари, без впливу наступних у ланцюзі компонентів. Там ще є такий напів-чистий (на межі брейкапа) кліп з наступним кліпом із драйвом, тож ви можете почути, як пік (або його відсутність) впливає на перевантажений тон.

Я розділив між собою кліпи, які демонструють різні номінали потенціометрів від демонстрації різних номіналів ємностей (конденсаторів). Спочатку йде кліп з потенціометрами (конденсатор ємністю 022мкФ скрізь однаковий з регулятором тембру завжди на 10). Ми починаємо без навантаження, а потім 1МОМ, 500кОм і 250кОм, завжди з регулятором на 10. Усі потенціометри керамічні Bourns 15% логарифмічного типу. Кліпи з хамбакерами записано на гітарі типу Les Paul з датчиками Duncan Antiquity JB у бриджі та Duncan Seth Lover у неку. Кліпи в теле-стилі записані на гітарі ясен/клен з датчиками Fralin Tele (з магнітопроводами типу "hybrid stagger").

Для порівняння конденсаторів, я використовував 500кОм потенціометри, щоб ви могли чути, як різні номінали ємностей впливають на звук: 0,047 мкФ, 0,022 мкФ і 0,015 мкФ (плюс бонус 0,0015 мкФ на Telecaster, за рекомендацією Lindy).

А що подобається особисто тобі, Френку?

Спасибі, я задоволений питанням, оскільки є великим фанатом звукознімачів. У мене близько 50-ти гітар, і у них майже немає повторюваних однакових звукознімачів. Мені подобається чути відмінності - характер кожного датчика. Навіть зі слабкими синглами я зазвичай використовую 500кОм потенціометри. Якщо ви не зовсім задоволені звучанням звукознімача(ів), то, можливо, 250кОм потенціометр зможе змістити акцент з характеристик, які не подобаються, на кшталт того, як ви міняєте налаштування еквалайзера на педалях ефектів або підсилювачі.

Frank Falbo (Фото Greg Marra)

Чи можливо комбінувати різні номінали?

Загальний опір двох потенціометрів вираховується з паралельного електричного включення. Тобто, за наявності потенціометра гучності 500кОм і потенціометра тону 500кОм, звукознімач відчуває це еквівалентом у 250кОм (зазвичай менше меншого). Деякі гітаристи свідомо обирають 250кОм для гучності і так званий "no-load" для тону. У цьому разі звукознімач "бачить" тільки 250кОм, але музикант отримує бажану характеристику. Можна комбінувати, ставити 500кОм гучність і 250кОм тон (або навпаки), щоб домогтися звучання, так би мовити, між цими номіналами. Можна комбінувати і на лесполоподібних гітарах. Наприклад, зробити бридж м'якшим за звуком з 250кОм, а нек "загострити" з 500кОм.

А як щодо активних датчиків?

Багато гітаристів упевнені, що номінал потенціометра не має значення, якщо звукознімачі активні. І це дійсно так! Зміна номіналу потенціометра не вплине на резонансний пік таким чином, як це відбувається в пасивних датчиків. Але вибір потенціометра ВПЛИВАЄ на вихідний рівень звукознімача (тобто його гучність). Наприклад, у стандартних EMG ви втрачаєте значні 5 дБ гучності просто тому, що в схемі є пара потенціометрів (звичні гучність і тембр). У нових моделей "активів", таких як EMG-X або Fishman Fluence, наявність пари 25кОм потенціометрів (це стандартний номінал для активних звукознімачів) також призводить до падіння за рівнем, але не такого істотного.

У цій таблиці наведено орієнтовні падіння рівнів для тих чи інших моделей у разі додавання в схему одного або двох потенціометрів.

Сподіваюся, що ці рекомендації допоможуть вам зрозуміти, як саме номінали потенціометрів і конденсаторів впливають на звук. Озброївшись ними, у підсумку ви зможете ухвалити правильні рішення і вибрати найбільш підходящі комплектуючі для досягнення свого ідеального звучання!

За матеріалами“Premier Guitar”, Frank Falbo (Falbo Guitars, Fishman, Seymour Duncan)

Підготував Іван Дубов