Pretty Underground:Workshop. О звукоснимателях (vol.1)

И выяснить:
— Чем отличаются дорогие звукосниматели от дешевых?
— Какие материалы и технологии применяют при изготовлении датчиков?
— Как эти материалы и технологии отражаются на стоимости.
— Стоит ли переплачивать за дорогие датчики и как отличить подделку?
— Если переплачивать всё-таки стоит – как выбрать именно то, что тебе нужно?

В качестве подопытных недорогих датчиков я взял то, что у нас остаётся после замены. Обычно это или матёрые китайцы, которые намотаны абы как, все как один – с керамическими магнитами, пластиковыми бобинами. Или достаточно добротные, но не фирменные корейцы. Меняют их, как правило, на Seymour Duncan, DiMarzio или EMG. Значит их я тоже взял в качестве подопытных для сравнения и в качестве прототипов.

Рассмотрим представителей мира звукоснимателей по ценам.
От 10$ до 100$
Диапазон по стоимости на китайские датчики, колеблется от 10$ до 20$ за синглы, от 15$ до 30$ за хамбакеры и от 10$ до 30$ за басовые звукосниматели.
Если брать более дорогие (например — корейские) модели – диапазон такой: синглы от 15$ до 45$, хамбакеры от 20$ до 60$, всевозможные винтажные модели от 20$ до 70$, басовые от 20$ до 100$. Среди ассортимента есть датчики на семиструнные гитары (хамбакеры и синглы), рельсовые датчики, хамбакеры в форме синглов…
От 50$ до 150$
Собственно говоря, и у нас в стране делают классные датчики. Есть достаточно известный мастер – Фёдор Чернышев, его датчики мне, к сожалению, слышать и изучать не приходилось. Есть АРБ с этой фирмой мне тоже не приходилось иметь дело. Есть, скорее всего, и другие ребята. Ведь в принципе намотать звукосниматель не сложно.
Великолепные датчики мотает Фокин Илья. Его модели я знаю, слышал — сами мы работаем с ним, например по намотке звукоснимателей для Джазмастеров, мы делаем небольшую серию инструментов, которую мы планируем закончить осенью. При этом датчики сделанные нами не только не уступают, но превосходят фирменные! Почему? Об этом вы прочтёте ниже.
К сожалению не получалось записать семплы и сравнить, при прочих равных параметрах, датчики намотанные в сотрудничестве с Ильёй, с какими-нибудь Сеймурами или Ди Марзио.

Работают российские мастера в диапазоне цен от 50$ до 150$ — т.е. их звукосниматели стоят ниже или чуть ниже фирменных.
Так же и у нас была идея мотать звукосниматели самостоятельно, но заниматься еще и намоткой – на это просто не хватает времени! У нас крайне небольшой коллектив.
Поэтому мы решили сделать их по принципу аутсорсинга – т.е. заказать само изготовление на заводах, имеющих оборудование по намотке катушек.
И вот недавно получили наш первый экземпляр:

Подробнее о нём мы напишем чуть позже.
А м.б. найдётся человек, который хочет это сделать? Обращайтесь!
От 100$ и выше…
Несмотря на такое изобилие, в том числе и звукоснимателей сделанных у нас всё равно ставить «фирменные» (перечислять не буду – все и так их знают, а по не столь популярным брендам можно сделать отдельный обзор – цель статьи не в этом) достаточно популярно, хоть и стоят они дороже, как правило от 100$/шт. Почему? Доверие? Брендофилия? Мода?
Думаю, в этом виноваты сами производители более низкого ценового сегмента – из-за недостаточной информационной поддержки своих звукоснимателей. Вот и хотелось бы разобраться в сути выше озвученных вопросов, которые перечислены во вступлении.

Из каких частей состоит датчик?
Как на стоимость датчика влияет стоимость материалов?
1) Магнит(Керамика/Alnico) – «керамика», как правило, дешевле, чем AlNiCo (когда начал разбираться в свойствах магнитов, понял, что это тема для отдельной статьи – магниты и их свойства);
2)Катушка, т.е. сам провод (диаметр, материал и толщина изоляции, количество витков) — тут всё ясно. 2000 м провода с толстым диаметром будут стоить дороже, чем эти же 2000 м с диаметром тоньше. Вид и толщина лакового слоя тоже влияет на стоимость. Обычно для изоляции применяется полиуретановый лак. Либо различные эмали.
3)Бобина (Форма, материал) — пластмасса дешевле файбергласса;
4) Пропитка (Эпоксидка, воскопарафиновая смесь, отсутствует) — пропитан ли датчик, если пропитан, то чем — эпоксидка дешевле, чем воскопарафиновые смеси. Хотя любая пропитка ухудшает емкостные параметры датчика – т.е. межвитковая емкость увеличивается…
Зато витки звукоснимателя «не елозят» — нет микрофонного эффекта. Гитара не заводится.
Самые дорогие модели представляют собой датчики, которые делали, не экономя на материале и технологиях.

Разберёмся по порядку:

1) Магниты:
Керамика и AlNiCo. Керамика, как правило, дешевле.
При этом не значит, что керамика — хуже, чем специальный сплав алюминия, никеля и кобальта, который применяют в датчиках. Просто керамические магниты дешевле в производстве, дают более мощное магнитное поле, а значит и более мощный сигнал. Резонансная частота таких датчиков (при прочих равных параметрах) выше, а кроме того более устойчивы к размагничиванию.
Однако менее мощное поле AlNiCo магнита даёт более мягкое звучание, меньше притягивает струны, значит, позволяет струнам двигаться более свободно, увеличивая таким образом сустейн и отдачу.
О магнитах (да и по звукоснимателям тоже) очень хорошо написано в этой статье.
Хотя, при более внимательном и плотном подходе становится понятно, что не всё так однозначно и просто с магнитами. ;) Но это целая отдельная тема — магниты. Очень любопытная тема!
2)Катушка:
Провод применяемый для намотки — медный. Варьируется диаметр, толщина изоляции и, как следствие, плотность намотки катушки. Чем расстояние между витками больше, тем меньше межвитковая емкость, тем больше высоких частот сохраняется в сигнале — выше резонансная частота. Но при этом в катушку влезает меньше витков. Обычно для намотки датчиков применяют провод около 0.08мм (AWG 40) до 0.04мм (AWG 46) в диаметре. Чем провод тоньше, тем больше витков – тем больше мощность, но и сопротивление возрастает. Кроме того тонкий провод требует аккуратности, чтобы не он порвался.
Калибры проводов, обычно применяемых для намотки датчиков:
AWG40 — 0.078mm — 3,5 Ом/м
AWG41 — 0.071mm — 4,3 Ом/м
AWG42 — 0.063mm — 5,4 Ом/м
AWG43 — 0.056mm — 7,0 Ом/м
AWG44 — 0.050mm — 8,5 Ом/м
AWG45 — 0.044mm — 11,0 Ом/м
AWG46 — 0.039mm — 13,8 Ом/м
American Wire Gauge, AWG — Американский калибр проводов. Чем меньше номер, тем толще провод. Используется с 1857 года преимущественно в США.
Подобное «перевёрнутое» обозначение диаметра осталось из истории. Проволоку изготавливают волочение и номер (калибр) обозначает количество проходов через уменьшающиеся отверстия в волоке, прежде чем получался нужный диаметр. Например, толстая (больше 8 мм) проволока AWG 0 только после 24 протягиваний превращалась в AWG 24 диаметром около 0,5 мм. В калибрах AWG довольно часто обозначают не только размеры (диаметр, сечение) проводов но и размеры прутков, стержней, трубок.
Мы для намотки наших Hum Cancel side-by-side pickup использовали – AWG 44

3)Бобины:
Могут быть сделаны из чего угодно, но наиболее популярный материал пластик и файбергласс. Пластик дешев, но плавится и легко выходит из строя при термообработке — распайке проводов и пропитке парафином (если перегреть).
Файбергласс — термоустойчивый, но более дорогой материал. Также существуют всякие промежуточные варианты типа термостойких пластиков и т.п.
Форма бобины тоже имеет значение. Т.к. чем ближе к магнитам катушка, тем выше магнитное поле в катушке, тем лучше звуковые показатели датчика. Есть бобины, которые собираются из 2-х файбергласовых пластин, одетых на магнитную проволоку (круглые, как правило, Alnico магниты) — фото. Есть бобины, которые отливаются полностью — фото.
Первый способ усложняет технологию производства, поскольку такая конструкция требует предварительную сборку и выставление магнитов по высоте.
Второй – проще, т.к. катушка может наматывается на бобину сразу. Но при втором способе витки катушки отстоят от магнита, значит магнитное поле на них воздействует меньше, значит выход меньше — при прочих равных. Конструкция, собранная по второму Т.П., стоит дешевле, поскольку такой Т.П. позволяет ускорить и упростить производство (хотя и несколько снизить показатели датчика).

4) Пропитка:
Есть датчики без пропитки. В них присутствует микрофонный эффект – т.е. когда провод в катушке начинает перемещаться под действием магнитного поля или внешних воздействий и модулировать сторонний сигнал. Обычно возникает из-за того, что намотка катушки звукоснимателя неплотная. Но есть и плюсы! Не пропитанный датчик обладаем меньшей межвитковой емкостью – значит выше резонансная частота (пожалуй, самое главное), можно применять всевозможные шумовые эффекты при игре на таких датчиках – главное уметь, процесс пропитки исключен из Т.П. – значит, он стоит дешевле.
Есть датчики, пропитанные эпоксидной смолой. Такой способ пропитки можно применять на датчиках с пластиковыми бобинами — значит удешевить стоимость. Но считается, что эпоксидка не позволяет полностью устранить микрофонный эффект на нижних слоях датчика, однако меньшая плотность витков обычно как раз на верхних слоях. Также качество пропитки в большей степени это зависит от состава и свойств смолы.
Есть датчики пропитанные парафином. Парафин стоит дороже, чем смола, бобины при таком способе пропитки должны быть более термоустойчивы. Если быть точным, то применяют смесь парафина и воска. все эти факторы удорожают производство, а значит и конечную стоимость. Но считается, что такой метод пропитки позволяет полностью устранить микрофонный эффект, хорошо проникая в глубь датчика — до первых витков.
Однако все методы пропитки увеличивают межвитковую емкость, уменьшают резонансную частоту.

Дальше, у вас, наверное, накопились еще вопросы. Например, а что же такое резонансная частота звукоснимателя? Как её определить? Как изменить, например увеличить?
Обо всём этом я напишу в следущей статье, где на примере наших Hum cencel side-by-side звукоснимателей всё расскажу. А также сравню их с аналогичным изделием от Di Marzio. :)

Какие факторы, помимо материалов, еще влияют на стоимость звукоснимателей?

1) В стоимости и качестве рабочей силы. Естественно, в Америке она дороже, в Китае – мизерна и качество соответствует стоимости. Мы заказали у корейцев, потому-что они всё делают на высшем уровне по качеству, и это позволяет существенно снизить наши временные затраты.

2) В умении и желании верно спроектировать датчик и подобрать комплектующие. Китайцы, похоже, не озадачиваются этим вообще – работая не упрощение и снижение себестоимости. Датчики известных брендов, а также датчики custom shop заранее просчитываются. При этом производители заранее прогнозируют звук, варьируя материал магнита, толщину провода и его изоляции, количество витков и некоторые другие параметры. Но бренды берут за бренд. Американцы знают своё дело, не только проектируя, но и работая в области снижения себестоимости при сохранении показателей, а также грамотной информационной поддержке. В этой же области лежал и наш интерес – т.е. именно в проектировании и чёткой формулировки технического задания (т.з.), а также создании датчика в первую очередь с требуемыми звуковыми качествами. А бренда у нас, пока, нет. :) (!?)

3) В сложности технологического процесса (т.п.). Упрощение т.п. – известный способ снизить себестоимость звукоснимателя, применяемый как китайцами – в ноунейм производстве, так и американцами – в фирменных звукоснимателях. Первые делают это ориентируясь в первую очередь на себестоимость. Вторые – на поиск компромисса или консенсуса. Упрощение Т.П., как правило, сводится к уменьшению ручных операций, применению более недорогих материалов (пластиковых бобин, эпоксидной смолы и других), отсутствию калибровки по высоте магнитоводов (магнитоводы одинаковы по высоте) и других. И в некотрых случаях это оправдано. У всех же Custom Shop производителей (российских и зарубежных – в том числе и у нас) на первом месте стоит результат – т.е. чёткая реализация т.з. Но нам, в отличие от ребят, которые занимаются намоткой датчиков в России заниматься организацией т.п. не пришлось. Значит и затрат у нас не было. Однако т.п. регламентируется т.з. и его соблюдение можно оценить по результату. У корейцев же всё давно отлажено и соблюдается тоже на высшем уровне.
Какие идеи в нашей мастерской есть еще? Есть идея заказать датчик из самых дешевых комплектующих, но с заданными условиями. Просчитав необходимые нам свойства датчика по емкости, индуктивности, резонансу, выходу – формулируя техническое задание исходя из этих показателей.
Есть идея делать всякие такие датчики, которые не мотают наши ребята – в России. Хотя здесь актуален вопрос – насколько вам их интересно видеть? И что именно интересно?

Далее:
— Как сейчас обстоят дела у мастерской? Что нового? Какие перспективы развития?
— Обещанная статья о потенциометрах, их характеристиках и темброблоке в целом.
— Статья о том, какой датчик у нас получился, его сравнение с собратом от Di Marzio + теория, как понять какими свойствами обладает ваш звукосниматель исходя из его выходных параметров (емкость + индуктивность).

Кирилл Труфанов
Гитарная мастерская: Pretty Underground
Технический инфо-портал: gitarnaya-furnitura.ru

P.S. Ребят, на самом деле куча задумок, знаний и материала для написания статей, но на всё просто не хватает времени. :)
P.P.S
Просто великолепнейшая подборка статей и FAQ по датчикам в jablog.ru:
Звукосниматели. FAQ#1 — jablog.ru/blog/workshop/2310.html
Ссылки на информацию, краткое устройство пиьезо и электромагнитных датчиков.
Звукосниматели. FAQ#2 — jablog.ru/blog/workshop/2313.html
Более подробная классификация датчиков.
Звукосниматели. FAQ#3 — jablog.ru/blog/workshop/2316.html
Более подробный обзор под ракурсом — пассивные/активные.
Звукосниматели. FAQ#4 — jablog.ru/blog/workshop/2318.html
Обзор активных датчиков.
Звукосниматели. FAQ#5 — jablog.ru/blog/workshop/2327.html
Настройка высоты датчиков и магнитоводов.
Звукосниматели. FAQ#6 — jablog.ru/blog/workshop/2348.html
А почему люди меняют датчики?