影響拾音器音色的11個因素(翻譯)
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原文出處:
https://www.skguitar.com/SKGS/sk/pickup_factors.htm
1.?磁鐵:
一般來說,人們認(rèn)為陶瓷磁鐵(ceramic magnets)比鋁鎳鈷磁鐵(alnico也叫磁鋼)更明亮,但這并不完全正確。一個磁鐵比另一個更“明亮”的原因是它的強度,因為一個更強的磁鐵會更明亮。由于陶瓷磁鐵比磁鋼便宜得多,所以在5級(或8級)以上的磁鋼很少使用。高輸出拾音器通常使用陶瓷磁鐵。但是在一定程度上,對于給定等級/尺寸的磁鐵,陶瓷磁鐵實際上比磁鋼更弱。在用于拾音器的尺寸中,磁鋼更弱。使用磁鋼磁柱的拾音器可以使用不同磁鐵強度制作不同的磁柱,以突出或減少某些特定音色的特點。如果拾音器發(fā)出的聲音或弦音不好,可能是因為某個磁鐵與其他磁鐵不匹配,(即不同磁柱上的磁鐵的強度不同,這可能會導(dǎo)致聲音失衡或者弦的音質(zhì)不佳)或者磁柱被倒置了。
在制作磁鋼的過程中會對它進(jìn)行打磨和修整, 有些人說,這個過程的溫度升高,磁鋼就會出現(xiàn)失磁現(xiàn)象。如某個網(wǎng)站所示(文中網(wǎng)址已經(jīng)失效),磁鋼的最高 "實際工作溫度為540*C(1004*F)。我不認(rèn)為你用銼刀或研磨機(jī)能把它弄得那么熱......
我在磨削硬化和回火鋼時學(xué)到的一個技巧是讓手指離磨削區(qū)域很近。如果手指感到很熱,就把鋼浸在水里。這仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于任何關(guān)鍵溫度(某些鋼材的關(guān)鍵溫度約為350*F)(這里主要解釋加工磁鋼過程所產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)不會讓磁鋼失去磁性)。
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2.?線圈里面的導(dǎo)線
導(dǎo)線越細(xì),通過的高頻信號就越少。同時,對于同樣長度的導(dǎo)線,細(xì)的導(dǎo)線會有更高的電阻。因此,使用43awg(AWG是一個用于規(guī)定導(dǎo)線的粗細(xì)的標(biāo)準(zhǔn),較小的AWG數(shù)字代表更粗的導(dǎo)線,而較大的數(shù)字代表更細(xì)的導(dǎo)線)細(xì)線繞制的6k電阻(電阻值越大,輸出信號的電壓會降低,導(dǎo)致音量減小。這是因為輸出信號的電壓與電阻成反比關(guān)系。但是電阻值較大的電路可以產(chǎn)生更多的熱噪聲,因此要找到合適的平衡點來取得理想的效果。在拾音器中,電阻值的大小會影響輸出信號的電壓和電流,從而影響音量、音質(zhì)和音色)拾音器的輸出會比使用42awg細(xì)線繞制的6k電阻拾音器低。此外,絕緣材料的種類并不會影響拾音器的表現(xiàn)。不過,使用厚一些的絕緣材料(比如“double build”)會導(dǎo)致同樣電阻/輸出的繞線變得更寬(繞線如果更寬的話會接觸更大的磁場面積)。此外,導(dǎo)線中還存在一種稱為“膚效應(yīng)”(skin effect)的特性,它在直徑較小的導(dǎo)線中更為顯著,因為這些導(dǎo)線的電阻較高。膚效應(yīng)是指高頻信號會沿著導(dǎo)線表面?zhèn)鞑?,而不是通過導(dǎo)線的中心傳播。這也是高輸出拾音器必須使用細(xì)線繞制的原因,同時也導(dǎo)致了這些拾音器的“脆”的聲音特性。
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3.?繞線圈數(shù)
圈數(shù)越多,拾音器的電容和電感就越大。由此,會產(chǎn)生更多的低頻信號,增加輸出功率(拾音器的圈數(shù)越多,電容和電感就越大,這會增加拾音器對低頻信號的響應(yīng),同時會阻礙更多高頻信號。由于拾音器產(chǎn)生的信號是交流信號,電容和電感會對信號的幅度和相位產(chǎn)生影響。具體地說,電容會使得低頻信號在拾音器中產(chǎn)生更大的電勢差,從而增強低頻信號的輸出功率;電感則會使得高頻信號在拾音器中產(chǎn)生更大的電勢差,從而抑制高頻信號的輸出功率。因此,拾音器圈數(shù)的增加會增強低頻信號的輸出功率,而抑制高頻信號的輸出功率,從而使得整個拾音器的聲音更加厚實、豐滿。但同時,高頻信號的減少可能會影響到音色的清晰度和細(xì)節(jié)。因此,拾音器的設(shè)計需要平衡低頻和高頻響應(yīng),以獲得最佳的音色)。此外,更多的繞線會使線圈略微變寬,這對于線圈的形狀也有一定影響。
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4.?接地
如果拾音器有金屬底板或者覆蓋,而且這些金屬部件是接地的,那么一些最高頻率的信號將通過一種稱為"磁通耦合"的方式流向地面。(這是因為高頻信號相比于低頻信號具有更短的波長,它們會更容易受到金屬基板或蓋子的影響,并且更容易被導(dǎo)向地面。這種現(xiàn)象可以通過正確的接線和接地來利用,以幫助減少干擾并提高音頻信號的清晰度)
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5.?金屬底座/蓋板
在拾音器中,如果金屬板是磁性的,并且沒有接地,它將增加拾音器的電容和電感,就像更多的線圈一樣。金屬還會增加低頻和中低頻。
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6.?線圈的形狀
如果兩個拾音器的輸出相同,一個較高而窄,一個較短而寬,前者會聽起來更清晰、更集中,略微更明亮。這是因為較短較寬的拾音器會感知到更廣泛的琴弦區(qū)域,導(dǎo)致它所感知的信號有更多的變化。
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7.?磁鐵的放置方式
拾音器中磁鐵的放置方式會影響拾音器的磁場及產(chǎn)生的信號。例如,P-90類型的拾音器(https://www.zhihu.com/question/537650107/answer/2532479431
)具有磁鐵極性相互排斥的特性,與極性相互吸引的類似拾音器相比,P-90的聲音似乎不太集中。
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8.?磁鐵老化
磁鐵的老化會導(dǎo)致磁力的減弱,這會影響拾音器的音色和輸出信號強度。一些人認(rèn)為磁鋼(Alnico)會隨著時間而變?nèi)?,但是磁鐵制造商聲稱磁力的損失速率約為每100年0.2-2%。然而,一些制造商正在通過加熱磁鐵來“老化”磁鐵(后面有做解釋,雖然磁鐵的老化會導(dǎo)致磁力的減弱,但是磁鐵老化也可以使磁鐵的內(nèi)部應(yīng)力得到緩解,從而使磁鐵更加穩(wěn)定和可靠。)。測試表明,這種“老化”不會削弱磁鐵(雖然在某個點上會有削弱磁力的情況),但它確實可以讓磁鋼退火(百度百科退火處理),減輕內(nèi)部應(yīng)力。在加熱磁鋼讓它退火之前,測試結(jié)果顯示相同“等級”的磁鐵(例如鋁鎳鈷磁鐵5)之間的磁力強度常常不均勻,甚至同一磁鐵的兩個極之間也不均勻。加熱后幾乎總能讓同一磁鐵兩極的磁力強度均衡,并減少了同等級磁鐵之間的差異。然而,仍然有一些差異(我認(rèn)為是顯著的)。因此,現(xiàn)在我加熱所有的磁鋼并測試它們的磁力強度。此外,一家磁鐵制造商提供的信息表明,通過這種方式退火的磁鐵將不那么容易受到外界干擾。
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9.?線圈老化:
測試和經(jīng)驗表明, 許多看上去是磁鐵老化帶來的影響其實是由線圈老化所導(dǎo)致的。線圈的絕緣材料(如formvar和enamel(Formvar和enamel都是一種絕緣材料,常用于電磁線圈中。Formvar是一種熱塑性材料,通常是由聚氯化乙烯制成的。而enamel則是一種涂層,通常用于包裹電線和電磁線圈。這兩種絕緣材料都有一定的耐熱性和電絕緣性能,因此非常適合用于電子設(shè)備中。))會隨著時間的推移變得硬化和脆化,這也會“硬化”線圈繞制,稍微改變其特性。此外,一些拾音器上舊的“漆封”(Lacquer potting)也會隨著時間的推移顯著分解,這也會產(chǎn)生明顯的影響。
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10.?繞線方法
機(jī)器繞制的拾音器繞制圖案非常均勻,而定制的手工繞制和非常舊的拾音器通常具有不規(guī)則的繞制圖案,稱為“scatterwinding”。每次電線交叉時,生成的磁通線也會交叉和耦合,形成一個更大的不規(guī)則磁通線。這會使拾音器像一個整體一樣反應(yīng),而不是像許多更細(xì)的磁通線相互作用和反應(yīng)。這也使得分散繞制的拾音器幾乎從不具有“脆性”,即使它們的音色是明亮的,分散繞制和磁通線耦合有助于消除“膚效應(yīng)”(膚效應(yīng)會使得高頻信號在導(dǎo)體表層傳輸,而低頻信號則在導(dǎo)體內(nèi)部傳輸,導(dǎo)致高頻信號的損失增加。對于音頻設(shè)備而言,膚效應(yīng)并不是一個好的現(xiàn)象,因為它會影響音頻信號的傳輸質(zhì)量)。除了分散“膚效應(yīng)”外,它還會導(dǎo)致“分布式電容”,即一個繞線上的電容分布到線圈中的其他繞線上。分散繞制使電容分散到更多的繞線上(分布電容(distributed capacitance)是指電感元件中由于電感線圈線圈內(nèi)部導(dǎo)體之間存在電介質(zhì)而引起的電容效應(yīng)。它是由于線圈內(nèi)部的導(dǎo)體和繞組之間的互相耦合而產(chǎn)生的電容。當(dāng)電流流過線圈時,電荷在導(dǎo)體和繞組之間來回移動,導(dǎo)致導(dǎo)體和繞組之間的電容產(chǎn)生變化,這就是分布電容。由于線圈的電容是分布在整個線圈中的,因此稱為“分布電容”。 分布電容是一個不可避免的因素,會影響到電路的性能。對于高頻電路來說,分布電容會導(dǎo)致電路的頻率響應(yīng)降低,同時也會影響電路的穩(wěn)定性和噪聲水平)。它還將最小化 "mutual (self) inductance(電感互感作用,和自身的電感)",即每個單獨的繞線從相鄰繞線中拾取和放大部分信號。
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11.?封裝
首先我要說的是這都是主觀的,我并沒有任何硬數(shù)據(jù)可以支持它...
拾音器的線圈封裝在一定材料中以保護(hù)線圈免受外部振動和損壞。如果拾音器的線圈正確地繞制,那么就不需要進(jìn)行封裝。未封裝的拾音器比封裝的拾音器更具“音樂性”,但也更容易受到損壞,并且會更快地磨損。拾音器的繞制會隨著電磁場的移動和主體的振動而產(chǎn)生微小的移動,這就是未封裝的拾音器更具“音樂性”的原因,但如果線圈過松,拾音器就可能會出現(xiàn)微小的干擾,甚至可能會捕捉到人聲(我懷疑聲音會使線圈微微移動)。封裝可以防止振動,從而消除微小聲音的干擾。封裝材料越硬,拾音器的音質(zhì)就越“高保真”。這就是為什么環(huán)氧樹脂封裝的拾音器通常被認(rèn)為是“無生機(jī)”的。 但這種缺乏泛音有助于在非常高增益的情況下使這些拾音器保持清晰(在高增益情況下,音頻信號會被放大到非常高的水平,這可能會引起失真和噪音。如果拾音器產(chǎn)生大量的泛音,則這些泛音也會被放大,從而導(dǎo)致音頻信號變得模糊不清。相反,缺乏泛音的拾音器,當(dāng)信號被放大時,它們產(chǎn)生的信號基本上只包含原始音調(diào)的頻率,因此可以更好地保持清晰度。這就是為什么一些人會發(fā)現(xiàn),缺乏泛音的拾音器在高增益情況下保持清晰,但在低增益情況下可能會聽起來過于平淡。)。此外,封裝材料會影響拾音器的“諧振峰”,實際上可以改變拾音器“失真”或“反饋”的點和頻率。(諧振峰是拾音器在頻率響應(yīng)曲線上的最高點,通常是其聲音最明顯和突出的位置。封裝材料的硬度和厚度會影響拾音器的震動和響應(yīng),因此會對諧振峰產(chǎn)生影響。如果拾音器的封裝材料較硬且厚度適當(dāng),諧振峰就會變得更高,這使得拾音器在高增益情況下能夠保持清晰和明確的聲音。但是,這也可能導(dǎo)致拾音器在某些頻段上出現(xiàn)明顯的失真或反饋)
我們現(xiàn)在通常所說的“顯微干擾”并不是真正的顯微干擾,而是拾音器因某個松動的部件而發(fā)出的尖叫聲或反饋聲,任何表面之間的任何空氣間隙都會振動并引起尖叫聲,非常常見的問題是拾音器蓋板。這也是tele琴橋拾音器的一個常見問題,因為下面的銅板變得松動。封裝填充了這些空隙并防止了振動,從而阻止了尖叫聲。從生產(chǎn)角度來看,如果拾音器將用于非常大聲或非常高增益的環(huán)境中,則沒有封裝會很容易出現(xiàn)問題,因此大多數(shù)拾音器從工廠開始就會進(jìn)行封裝(至少是“好的”拾音器,但也有一些例外情況)。我的解決方案是對線圈進(jìn)行“部分封裝”,只隔離外層的線圈,讓內(nèi)部的線圈可以移動。
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文中所提到的因素中大部分本身并不太重要(一般來說,磁鐵的強度是一個例外,它相當(dāng)重要。線圈的形狀/大小也很重要)。?但是將這些因素結(jié)合起來會對拾音器的聲音產(chǎn)生重大影響。。因此,在嘗試創(chuàng)造特定的聲音時,必須考慮和平衡所有這些因素。從一個已知的起點開始,進(jìn)行一些小的修改,比起從頭開始嘗試會更容易,因為有太多的因素相互作用,無法確定哪些因素造成了差異。