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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Uma guitarra elétrica feita de uma guitarra normal. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Músico Falando em diversos instrumentos musicais elétricos, é impossível não lembrar o que talvez seja o mais popular e indispensável nas orquestras e bandas de rock modernas. Claro, esta é uma guitarra elétrica. A história do violão comum remonta a muitos séculos. Não há dúvida - o instrumento é muito musical e de tamanho pequeno. O único problema é que a guitarra soa muito baixa. E se em casa, entre amigos ou à volta de uma fogueira, o volume da sua “voz” é suficiente, então o que podemos dizer, por exemplo, de um músico que se apresenta numa grande sala de concertos? Na melhor das hipóteses, o som de seu violão será ouvido pelo público apenas nas fileiras mais próximas do palco. Os mestres que fazem instrumentos musicais tentaram repetidamente aumentar o volume do violão: fizeram uma caixa ressonante com fundo duplo, aumentaram seu tamanho e anexaram sinos (semelhantes aos dos gramofones antigos). No entanto, todos esses truques deram apenas resultados menores. Somente no início dos anos vinte deste século surgiu uma forma eficaz de aumentar o volume de um violão. Com a ajuda de um sensor especial - um captador de som - os sons emitidos pelo instrumento foram convertidos em sinal elétrico, amplificados e, com a ajuda de um sistema eletroacústico, novamente transformados no mesmo som, mas agora muitas vezes mais alto . No início, os músicos usavam uma grande variedade de captadores. Por exemplo, o mais simples deles é um microfone normal. Ele foi colocado dentro de uma caixa ressonante e conectado a um amplificador de baixa frequência por meio de um cabo elétrico. Eles também fabricaram captadores baseados em elementos piezoelétricos. Nesses projetos, um elemento piezoelétrico era anexado à caixa acústica e convertia as vibrações mecânicas causadas pela ressonância com as vibrações sonoras das cordas em um sinal elétrico. Eles também criaram outras maneiras de eletrificar um violão. No entanto, todos eles permaneceram muito imperfeitos. O fato é que os captadores que percebem vibrações sonoras são sensíveis não apenas a sinais úteis, mas também a ruídos estranhos. Assim que você acidentalmente toca o corpo do instrumento, um rangido ou estalo, amplificado muitas vezes, é ouvido nos “alto-falantes”. Os melhores resultados foram obtidos quando tentamos equipar a guitarra com captador eletromagnético (abreviado EMZS). Este dispositivo cria um campo magnético ao redor das cordas que reage às suas vibrações. Ao mesmo tempo, este captador é insensível às vibrações do tampo e ruídos estranhos.
Como funciona um captador eletromagnético, qual o seu princípio de funcionamento? Suponhamos que temos um ímã permanente em forma de cilindro alongado, e sobre ele é enrolado um fio, cujas extremidades são conectadas à entrada do amplificador (Fig. 1). Vamos agora colocar esta estrutura sob uma das cordas metálicas do violão. A corda deve ser feita de material magnético, como aço.
Como é sabido, um ímã permanente cria um campo magnético ao seu redor (a Fig. 1 mostra aproximadamente a distribuição de suas linhas de campo). Enquanto a corda está imóvel e localizada estritamente oposta ao ímã, todo o sistema está em estado de “equilíbrio” e não há sinal na saída do captador. E agora batemos na corda e ela faz um movimento oscilatório. O que acontecerá neste caso? As vibrações da corda levarão a deformações do campo magnético do captador. Acompanhando o movimento da corda, por exemplo, para a esquerda e para a direita, de forma síncrona com ela, as linhas de campo também serão “esticadas” em diferentes direções. Isso acontece devido às propriedades magnéticas da corda - ela parece conduzir linhas de força atrás dela. Neste caso, o fluxo magnético que passa pelo enrolamento muda continuamente. Aqueles de vocês que se lembram do curso de física escolar entenderão imediatamente: um fluxo magnético alternado causa o aparecimento de uma força eletromotriz na bobina. Como resultado, um sinal elétrico com frequência igual à frequência de vibração da corda é recebido na entrada do amplificador. À medida que decaem, a amplitude do sinal de saída também diminui. A mesma coisa acontecerá se a corda vibrar para cima e para baixo. É necessário observar mais uma característica do captador eletromagnético. Por não perceber as vibrações do corpo ressonante do violão, o som “puro” das cordas, transmitido ao amplificador sem a participação da acústica, adquire uma espécie de tonalidade “eletrônica”. Explicamos como funciona um captador eletromagnético de corda única. Agora vamos imaginar que instalamos essas bobinas com ímãs sob cada uma das seis cordas do violão, conectamos as saídas das bobinas em série e conectamos as extremidades livres a um amplificador potente. E o que - temos uma guitarra elétrica de verdade com captador eletromagnético. Aliás, o design EMZ de que falamos não é o único. Às vezes fazem apenas um captador, comum a todas as cordas. Para fazer isso, pegue um ímã plano e alongado e enrole o indutor em suas extremidades. Com o tempo, a guitarra elétrica perdeu muito do que inicialmente se assemelhava ao seu antecessor acústico. Em primeiro lugar, os músicos abandonaram a caixa ressonante - porque agora ela não era mais necessária. A guitarra elétrica ficou muito mais fina e, além disso, perdeu o encaixe - um buraco no centro do corpo. Depois, tentando dar mais originalidade ao novo instrumento, começaram a mudar o formato do braço, do corpo e sua cor. A placa de som da guitarra agora inclui captadores, vários grampos mecânicos, vibradores, controles de volume e tom. Foi assim que a guitarra adquiriu sua nova aparência “elétrica”. Todas as guitarras elétricas modernas possuem captadores eletromagnéticos, mas os próprios instrumentos tornaram-se mais diversificados. Existem instrumentos regulares de seis e doze cordas - esse instrumento permite obter um som “suculento” rico em harmônicos. Existem guitarras elétricas com braço curto - você pode extrair delas sons muito agudos. Existem até guitarras elétricas com dois braços ao mesmo tempo - uma delas tem seis cordas e a outra tem doze. Finalmente, não podemos deixar de falar sobre um instrumento como o contrabaixo. Possui apenas quatro cordas, mas são muito mais grossas do que um violão normal. Tal instrumento, como um contrabaixo, produz sons de tom mais grave. O som “eletrônico” de um violão moderno não é apenas resultado da falta de coloração acústica. Uma variedade de acessórios eletrônicos para guitarras também adicionam originalidade única ao som. Por exemplo, o “efeito uau” dá ao instrumento um som cintilante e suavemente vibrante, e o sistema “leslie” cria a impressão de que o som é soprado por uma rajada de vento ou se aproxima novamente. Existem outros sistemas eletrônicos: “fuzz box”, “distortion”, “booster”, “vibrato” - a lista é longa. As guitarras elétricas modernas são dispositivos bastante complexos. Mesmo o mais simples deles não é tão fácil de fazer em casa - só o trabalho mecânico de fazer o corpo e o pescoço já vale a pena! Mas você pode eletrificar um violão comum sem muita dificuldade. Como? Vamos falar sobre isso com mais detalhes. O diagrama esquemático de um captador eletromagnético para violão é mostrado na Figura 2. Como você pode ver, ele consiste em seis sensores L1-L6 conectados em série (um para cada corda), que são indutores com ímãs permanentes como núcleos. O captador é conectado à entrada do amplificador por meio de um fio blindado com um plugue XP1 na extremidade.
O sensor (Fig. 3) é composto por uma moldura cilíndrica com diâmetro interno de 2 mm e altura de 15 mm, diâmetro das bochechas de 10 mm (de papelão ou papel grosso), sobre a qual é enrolado o enrolamento. a granel com fio PEV ou PEL 0,075-0,1 até que a moldura esteja preenchida. Um ímã permanente com diâmetro de 2 mm e comprimento de cerca de 18 mm é inserido na moldura. Qualquer um já pronto, por exemplo, das letras do alfabeto magnético, serve. Cada um dos sensores é colado à base - uma placa de fibra de vidro com 1-2 mm de espessura. Para maior resistência, fixe o ímã no furo previamente feito na placa.
O projeto montado do captador é mostrado na Fig. 4. A distância entre as linhas centrais dos sensores deve ser igual ao espaço entre as cordas (indicado pela letra d). As dimensões da placa base são 6-7dx20 mm. Faça quatro furos com diâmetro de 2,5 mm ao longo das bordas da base. Conecte os cabos do sensor de acordo com o diagrama de circuito e solde um cabo blindado, por exemplo, de equipamento de rádio doméstico, nas extremidades livres do captador.
Se a distância entre as cordas do violão no local onde o captador está instalado for menor que 10 mm, então os captadores podem ser colocados na base em um padrão “tabuleiro de xadrez”. Faça o corpo do captador, composto por base e tampa, a partir de uma folha de duralumínio com cerca de 1 mm de espessura (Fig. 5). Suas dimensões dependem das dimensões da picape, por isso não fornecemos dados exatos. São oito furos na base: dois para fixação da tampa superior possuem rosca interna M2, dois para fixação no corpo da guitarra e quatro para instalação de placa com sensores. A tampa superior, além de dois furos de montagem com diâmetro de 2,5-3 mm, possui mais um para o cabo de conexão. Além disso, uma janela medindo aproximadamente 5,5x10 mm é recortada na parte superior da tampa e coberta por uma tampa dielétrica, por exemplo, feita de plexiglass fino colorido ou fosco. O furo é necessário para que a caixa metálica não proteja o campo magnético concentrado ao redor dos sensores. É aconselhável cobrir a tampa superior do captador com filme tipo madeira.
EMZS são coletados na seguinte ordem. Após montar os captadores e soldar o cabo de conexão a eles, instale o captador na base do corpo e fixe com quatro parafusos escareados e porcas. É aconselhável conectar a blindagem do cabo a uma base metálica - neste caso, a caixa funcionará como uma tela que protege o captador de interferências. Em seguida, enrosque o cabo de conexão no orifício especialmente projetado para ele na tampa superior e instale-o na base do gabinete de forma que ambas as pétalas laterais com orifícios para fixação da tampa fiquem dentro. Prenda a tampa com dois parafusos e solde um plugue na extremidade livre do cabo de conexão para conectar a guitarra elétrica ao amplificador. Agora só falta fixar o captador na caixa ressonante da guitarra - o melhor é instalá-lo no orifício do soquete. A partir de um pedaço de borracha de 8 a 10 mm de espessura, faça dois grampos de 10 mm de largura (você pode usar borrachas comuns para lápis). O comprimento dos grampos depende do diâmetro do soquete e do tamanho do corpo do captador. Seu perfil é mostrado na Figura 6.
Usando dois parafusos e porcas, os grampos são fixados ao captador. Devido à elasticidade da borracha, toda a estrutura pode ser instalada no encaixe do corpo da guitarra sem muito esforço. Além disso, as pinças atuam como amortecedores, evitando o ruído do tampo, o que é desagradável devido aos fenômenos de ressonância. Ao montar uma guitarra elétrica, lembre-se de que ela soará mais alto quanto mais próximo das cordas você colocar o captador. Porém, não exagere, caso contrário as cordas tocarão seu corpo. Preste atenção à localização dos sensores EMZS. Suas linhas centrais devem estar localizadas estritamente opostas às cordas - a qualidade do som do instrumento depende disso. E, claro, tenha cuidado e diligência para garantir que o captador seja pequeno e caiba livremente no soquete da guitarra. Depois de montada, a guitarra elétrica pode ser conectada a um amplificador. Se você não tiver um, use um amplificador para seu toca-discos, gravador ou rádio. Autor: V. Yantsev
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