Μικρόφωνα – Μαγνήτες – Piezo για κιθάρα

Αισθητήρες Ηλεκτρικής-Ακουστικής-Κλασσικής Κιθάρας και ενισχυτές  

Σαν ηλεκτρονικός θα προσπαθήσω να αναλύσω  εκλαϊκευμένα το θέμα για τους εναλλακτικούς τρόπους ενίσχυσης ακουστικών οργάνων (κυρίως κιθάρας ακουστικής – κλασσικής –-μπουζουκιού. Έγραψα το άρθρο αυτό , ώστε να αποτελέσει ένα περιληπτικό οδηγό για αυτούς που θέλουν να ενισχύσουν το σήμα του έγχορδου οργάνου τους και να είναι κατανοητό και απ’ αυτούς που δεν έχουν τεχνικές γνώσεις.

Το κρυσταλλικό μικρόφωνο

Όταν ένας κρύσταλλος παραμορφωθεί τότε στα άκρα του παράγεται τάση. Το φαινόμενο λέγεται πιεζοηλεκτρικό .Το κρυσταλλικό μικρόφωνο έχει μια λεπτή ταινία πιεζοηλεκτρικού υλικού που προσαρμόζεται σ’ ένα διάφραγμα. Τα πρώτα κρυσταλλικά ήταν κατασκευασμένα από χαλαζία αλλά ήταν ευαίσθητα στην υγρασία έτσι σήμερα το υλικό τους είναι κεραμικό υλικό (πχ Βαριούχο Τιτάνιο - BaTiO3) .

Η ηλεκτρική τους έξοδος είναι σχετικά υψηλή αλλά η απόκριση συχνοτήτων δεν συγκρίνεται με ένα καλό δυναμικό μικρόφωνο.

Κρύσταλλος κάτω από τον καβαλάρη (undersaddle transducer)

Δείτε το ΕΔΩ :

Είναι μια λεπτή ταινία πιεζοηλεκτρικού υλικού που τοποθετείται κάτω από τον καβαλάρη.

Η τοποθέτηση είναι αρκετά δύσκολη και χρειάζεται προσοχή ώστε να έχουμε ίση ένταση των χορδών.

Κιθάρες τύπου manouche (Ασιατικές κιθάρες - gypsy jazz guitar), έχουν ενσωματωμένο το πιεζοηλεκτρικό υλικό. Εγώ έχω την Yamaha APX – 6NA Electro Classic η οποία αποδίδει πολύ υψηλή ένταση χωρίς να παρουσιάζει ανάδραση (feedback) ακόμα και σε μικρό ενισχυτή μπαταρίας.

Κρύσταλλος επαφής με το ηχείο (η δική μου ακουστική κιθάρα)

Τον κρύσταλλο τον κολλάμε με ένα είδος πλαστελίνης  (που ‘βγαίνει’ εύκολα ) στο καπάκι του οργάνου, ώστε να συλλαμβάνει τις δονήσεις του ηχείου της κιθάρας.  Η αρχή λειτουργίας είναι το πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο. Ο ήχος που παράγει είναι πιο φυσικός απ’ ότι στον κρύσταλλο  undersaddle.

 Όμως έχουν το μειονέκτημα  να επηρεάζονται αρκετά  από τη θέση που τοποθετούνται και δυστυχώς συλλαμβάνουν και ανεπιθύμητους ήχους π.χ. από τα δάχτυλα του μουσικού που ακουμπάει το ηχείο.

Σημείωση: Κρύσταλλος κάτω από τον καβαλάρη ή  Κρύσταλλος επαφής με το ηχείο , μπορεί να τοποθετηθεί είτε σε κλασσική είτε σε ακουστική κιθάρα διότι η λειτουργία τους δεν στηρίζεται στο ηλεκτρομαγνητικό φαινόμενο για να παράγουν ηλεκτρικό σήμα.Τα Piezos έχουν ultra high impedance

 και η χρήση προενισχυτή (preamp/buffer)  για την ενίσχυση του σήματος κρίνεται απαραίτητη, αφού η τάση εξόδου είναι πολύ μικρή.Το buffer παίρνει το σήμα από την  Ultra high impedance και το μετατρέπει σε σήμα standard high impedance ώστε να μπορεί να οδηγήσει τους guitar amps ή τα PA.

Μαγνήτες (Magnetic Pick ups)

Οι μαγνήτες επάγουν αντίστοιχο ρεύμα από την  κίνηση των μεταλλικών χορδών που μεταβάλλουν τη ροή στο μαγνητικό πεδίο. Οι μαγνήτες είναι κυρίως ειδικοί για ακουστικά όργανα κι αυτό γιατί δίνουν σήμα πιο κοντά στο ηχόχρωμα του οργάνου.

Μερικές φορές μάλιστα, όπως στο μπουζούκι, χρησιμοποιείται μαγνήτης, γιατί δεν μας ενδιαφέρει τόσο η πιστή αναπαραγωγή του ακουστικού ήχου του μπουζουκιού, αλλά το ιδιαίτερο ηχόχρωμα του μαγνήτη .

Ένας μαγνήτης τοποθετείται στην ηλεκτρική κιθάρα σε διαφορετικές θέσεις (στη γέφυρα- Bridge, στο μέσο-Middle, στο μπράτσο-Neck). 

Η τάση εξόδου των μαγνητών είναι από περίπου 100mV  και μέχρι και πάνω από 1V (λέγονται και  Hot Pickups).

Υπάρχουν πολλά είδη μαγνητών που φυσικά από το κάθε είδος καθορίζεται και ο ήχος (υποκειμενικά ) :(Alnico I, ΙΙ,V, , Samarium Cobalt ,Ceramic...)
Η High impedance είναι η  standard output για τις electric guitars. (με τάση της τάξεως του 1 Volt)

Υπάρχουν όμως και μαγνήτες low impedance που είναι στην ουσία "active" pickups πχ αυτοί της  EMG . Διαφέρουν από τους μαγνήτες  High impedance στο ότι τα πηνία τους έχουν λιγότερα αλλά μεγαλύτερης διατομής τυλίγματα γι αυτό επειδή δίνουν χαμηλή έξοδο απαιτούν προενισχυτή (build small preamp). Αυτοί οι προενισχυτές είναι τελείως ‘’clean’’ και ενισχύουν το σήμα σε υψηλά επίπεδα (μερικά μοντέλα ξεπερνούν και τα 2 volts) .

ΠΡΟΣΟΧΗ: Οι μαγνήτες λειτουργούν ΜΟΝΟ σε όργανα με μεταλλικές χορδές.

Οι ναϋλον χορδές επειδή δεν περιέχουν μέταλλο δεν μεταβάλλουν το μαγνητικό πεδίο άρα σε μια κλασσική κιθάρα δεν μπορεί να λειτουργήσει ο μαγνήτης. Ακόμα και χορδές με ναϋλον πυρήνα και περιτύλιγμα συρμάτινο δεν λειτουργούν. Αν όμως ο πυρήνας τους είναι συρμάτινος  με ναϋλον όμως περιτύλιγμα τότε λειτουργούν. Το μειονέκτημα των μαγνητών  είναι ότι δεν συλλαμβάνουν τις δονήσεις του ηχείου της κιθάρας.

MIDI MAGNETS

Ο MIDI μαγνήτης, αποτελείται από ξεχωριστά πηνία για την κάθε χορδή. ο κάθε πηνίο αποστέλλει το σήμα του σε ένα κύκλωμα προενίσχυσης  το οποίο εμπεριέχει έναν sensitive controller και με πολύκλωνο καλώδιο συνδέεται στο MIDI synth το οποίο παράγει τους ήχους. 

Outboard MIDI Pickup: Εύκολη εγκατάστασή  από όλους. πχ ΕΔΩ :

On Board MIDI Pickup: Ίδιο με το προηγούμενο αλλά  εγκατεστημένο από τη 'μάνα' του . Πχ το της ανωτέρω φωτογραφίας ΕΔΩ : 

Μαγνήτης λοιπόν  ή Μικρόφωνο για ακουστική κιθάρα;;

Ενισχύουμε ένα όργανο  για να  ακουστεί ο ίδιος ήχος πιο δυνατά αλλά όχι παραμορφωμένος .

Μια κάψα για να παίζει σωστά το ρόλο της εξαρτάται από την ποιότητα της κάψας, και τη  θέση που θα την τοποθετήσεις. Επίσης  , όπως ήδη αναφέραμε , χρειάζεται και o ειδικός προ-ενισχυτής όχι τόσο για λόγους έντασης, αλλά για λόγους  απόκρισης συχνότητας καθώς και προσαρμογής  αντιστάσεων εξόδου – εισόδου.

Με το μαγνήτη ο ήχος είναι πολύ διαφορετικός από τον φυσικό.

Απ’ την άλλη μεριά το μικρόφωνο έχει πιο φυσικό αποτέλεσμα, όμως παράγει σφυρίγματα στις υψηλές εντάσεις (μικροφωνισμούς).

Οι μαγνήτες όμως είναι συνήθως (μετά τα μικρόφωνα) οι πιο ειδικοί για ακουστικά όργανα διότι δίνουν σήμα πιο κοντά στο ηχόχρωμα του οργάνου απ' ότι ο κρύσταλλος κάτω από τον καβαλάρη ή κρύσταλλος επαφής με το ηχείο του οργάνου.

Και οι δύο τεχνικές (Μαγνήτης ή Μικρόφωνο )δουλεύουν με τα αντίστοιχα υπέρ και κατά η κάθε μια .

Ο μαγνήτης είναι επιβεβλημένος για την εξάλειψη της ανάδρασης (feedback) - όταν παίζεις σε ανοικτό μέρος πχ με μια λαϊκή ορχήστρα και όταν κινείσαι - ενώ σε έναν κλειστό αλλά και ηχομονωμένο χώρο με πχ ένα ντουέτο κιθάρας-ακορντεόν ή κιθάρας -φυσαρμόνικας  (η δική μου περίπτωση) το μικρόφωνο είναι πιο χρήσιμο καθώς επίσης και ο συνδυασμός μαγνήτη-μικροφώνου. 

Μερικές φορές τα piezoelectric pick ups χρησιμοποιούνται μαζί με τα magnetic pick ups για να δώσουν μια ευρύτερη ηχητική περιοχή.

Μια τέτοια κιθάρα είναι η Parker Fly  καθώς και η Godins Montreal

Οι  2 outputs του επιλογέα σετάρονται έτσι ώστε να βγαίνουν με ένα απλό καλώδιο ¼ unbalanced ή χρησιμοποιώντας και τις 2 outputs είτε σε κονσόλα είτε και επιλογέα από piezo σε magnetic

‘’Ακουστικά Όργανα’’

Όταν λέμε ‘’Ακουστικά Όργανα’’ εννοούμε αυτά τα οποία ακούγονται χωρίς να χρειάζονται ενίσχυση. (πχ ακουστική & κλασσική κιθάρα , φυσαρμόνικα ,Ντραμς,τρομπέτα…..)

Όταν στα παραπάνω όργανα θέλουμε να ενισχύσουμε τον ήχο τους τότε χρειαζόμαστε έναν ενισχυτή που να δίνει καθαρό τον ήχο τους χωρίς παραμόρφωση και εφφέ.  Αυτοί οι ενισχυτές λέγονται Acoustic Amps (ΕΔΩ ) και έχουν μόνο τα απαραίτητα ‘ρυθμιστικά κουμπιά΄ (volume-bass-tone-treble). Έχουν δε επίπεδη Απόκριση Συχνότητας και οι καλοί παράγουν σχετικά ‘’καθαρό ήχο’’. Ο καλύτερος τρόπος συλλογής (pick up)του ήχου απ’ αυτά τα όργανα είναι το μικρόφωνο (δυναμικό ή πυκνωτικό – το καθένα με τις δικές του ιδιότητες).

Ένα δυναμικό μικρόφωνο, προσεκτικά τοποθετημένο, μπορεί να δώσει τον πιο αντιπροσωπευτικό - πιστό ήχο μιας κιθάρας. Τα πυκνωτικά μικρόφωνα συνήθως αποκλείονται για Live λόγω της μεγάλης τους ευαισθησίας. Δείτε και το άρθρο ''Χαρακτηριστικά Μικροφώνων'' : ΕΔΩ :

Αν όμως σε ένα ‘’Ακουστικό Όργανο’’ συγκεκριμένα σε μια Ακουστική Κιθάρα  (όχι κλασσική) αντί για pick up piezo, συνδέσουμε magnetic pick up τότε αυτή δεν έχει ΚΑΜΙΑ διαφορά - στην αρχή λειτουργίας -με την ηλεκτρική όσον αφορά τη συλλογή των δονήσεων των χορδών. Βέβαια ανάλογα της ποιότητας του magnetic pick up θα είναι και η ποιότητα του ήχου ( καλύτερα είναι  ο συνδυασμός magnetic pick up και μικροφώνου όπως το Fishman  που είναι βέβαια πανάκριβο. Δείτε το εδώ: http://www.fishman.com/product/rare-earth-blend ).

Συνδυασμός Μικροφώνου & Μαγνήτη

 

Electric/Acoustic guitar

Κιθάρα η οποία επεξεργάζεται τον ήχο έτσι ώστε να ακούγεται είτε σαν ηλεκτρική είτε σαν ακουστική
πχ η Godin LGX-SA acoustic/electric ΕΔΩ :

Για όσους επιθυμούν περαιτέρω αναλύσεις για τους μαγνήτες εδώ μερικά  πολύ καλά ξενόγλωσσα sites:

http://www.acousticfingerstyle.com/zenart.htm

http://www.premierguitar.com/Magazine/Issue/2012/Sep/Hot_Rod_Your_Electric_Tiny_Tone_Tweaks_Done_Dirt_Cheap.aspx

http://www.performing-musician.com/pm/jan09/articles/acousticsonstage.htm

Δείτε όλα τα άρθρα για Audio έννοιες & συσκευές ΕΔΩ :

Σκιαθίτης Στέφανος

Ηλεκτρονικός - Μηχανικός Μικροκυμάτων