Пьезо Пионер [Про Takamine PT-007S]

В моей последней статье “В седло, амиго! [Про пьезо-звукосниматели]”, мы обсуждал первопроходцев в разработке усиления для акустических инструментов. В этом месяце, давайте посмотрим на то, как работает Takamine PT-007S, одна из первых и наиболее удачных акустических гитар с пьезо-звукоснимателем.

Takamine впервые представила миру модель PT-007S в 1979 г. И буквально сразу же эта гитара стала популярна, особенно среди концертирующих гитаристов и больших кантри-групп в Нэшвилле. Эту акустика, оборудованную такаминовским звукоснимателем Palathetic, а также встроенным предуселителем с эквалайзером, стала практически бескомпромиссным вариантом для тех, кому нужно было просто включиться и играть практически на любой сцене с любым уровнем громкости, не опасаясь «заводок» и обратной связи.

Давайте посмотрим подробно на устройство звукоснимателя, чтобы понять, почему эта гитара так хорошо вела себя на сцене при больших уровнях громкости. (Рис. 1)

Как в практически любом обычном подседельном пьезо-звукоснимателе, в датчике Takamine тоже есть шесть индивидуальных керамических элементов. Однако, на этом сходство заканчивается.

В более традиционных подседельных звукоснимателях, которые использовали большинство производителей (Рис. 2), керамические элементы довольно малы. Они расположены непосредственно под седлом в обычном месте под бриджем, правда немного углубленном, чтобы компенсировать высоту звукоснимателя. Получается, что керамические элементы зажаты между выемкой для седла и самим седлом. Само седло не вклеено и не впрессовано, поэтому может немного гулять в углублении. При вибрации струн, седло действует, как поршень и передает результирующее изменении силы непосредственно на датчик.

Первое, что мы заметили у Takamine – это, в сравнении с традиционной конструкцией, очень большие керамические элементы и тоже большую литую металлическую несущую конструкцию, удерживающую элементы. Несущая конструкция выравнивает элементы со струнами, и она прикреплена к бриджу винтами, которые, плюс к этому, удерживают металлическую пластину, расположенную в углублении для седел прямо под ними. Цилиндрические керамические элементы вставляются в специальные отверстия, просверленные через пластину бридж, верхнюю деку и сам бридж. Таки образом, они зажаты между литой несущей и металлической пластиной. Такая массивная конструкция, как говорят в Takamine, весит в 12 раз больше обычного подседельного звукоснимателя.

Прежде, чем продолжать, давайте посмотрим на фундаментальные принципы работы пьезо-керамики. Это поможет нам лучше понять, почему эта уникальная конструкция играет такую важную роль в том, что акустики Takamine не заводятся на высоких уровнях громкости.

Пьезо трансдукторы похожи на обычный конденсатор, где есть две проводящие поверхности и диэлектрик между ними. В случае пьезоэлектрических материалов, изолирующий диэлектрик, при сжатии и растяжении, способен генерировать заряд. Сжатие или растяжение возникает при деформации пьезо-материала, например, при контакте с чем-то вибрирующем. Эффективность же передачи этих изменений в силе, создаваемой вибрирующей декой, подвержена сильному влиянию нескольких факторов.

Есть конструкции, где датчик просто приклеен к вибрирующей поверхности и нагружен какой-то массой, в этом случае он становится акселерометром. Если его не нагружать массой, а сам элемент достаточно тонок, то он становится датчиком изгибных колебаний, как типичный трансдуктор устанавливаемый на бридж.

В такаминовском же звукоснимателе, датчик работает, как датчик сжатия. Это означает, что датчик подвержен влиянию сил сжатия, создаваемых поршневым действием седла, которое давит на датчик и литую несущую.

Природа материала, контактирующего с датчиком – это фактор, который в значительной степени определяет характер выходного сигнала с трансдуктора. Кинетическая энергия звуковой вибрации передается от молекулы к молекуле в материале. И каждый материал, передающий вибрацию, действует, как механический фильтр. Уникальные свойства этого материала (эластичность, плотность) оказываю огромное влияние на то, какой звук будет через него проходить.

В своих конструкторских работах, я выяснил, что размер элемента датчика, так же сильно влияет на характер звука. Тут, как при приготовлении салата: добавь немного лука и он придаст оттенок другим ингридиентам. Добавь много лука, и это будет луковый салат. В конструкции звукоснимателей же, если датчик относительно мал и контактирует напрямую с деревом, то его звучание будет определяться резонансными характеристиками дерева. С другой стороны, если датчик довольно большой и отделен от дерева недеревянными материалами, то будет преобладать резонансная характеристика самого датчики и других материалов.

Теперь давайте все соберем вместе. Для конструкции Takamine характерно то, что колеблющиеся струны воздействуют на седло, которое, в своею очередь, эффективно передает эту силу через тонкую металлическую пластину прямо на один из массивных керамических элементов, которые с другой стороны поддерживаются не менее массивной литой несущей. Несмотря на то что, керамические элементы проходят через отверстия в пластине бриджа, топе (верхней деке) и в бридже, их контакт с топом (который сам по себе является высокорезонансным и является источником обратной связи при взаимодействии с системами звукоусиления) минимален. Обратной стороной этой конструкции является то, что усиленный звук, хотя и стабильны, и предсказуемый, становится менее полным и акустическим, как если бы он был, если бы датчик более плотно примыкал к деревянным частям инструмента.

Если же смотреть в общем, то этот ранний пример этого акусто-электрического инструмента был оглушительно успешен. Комбинация связанных воедино верхней деки, изолированного (развязанного) от нее пьезо-звукоснимателя в бридже, и встроенного в гитару преампа, была именно тем, что позволяло PT-007S так хорошо себя показывать на сцене при высоких уровнях громкости.

Снимаю шляпу перед Takamine за их инновации и отличную работу!

---

Опубликовано на premierguitar.com

Автор: Larry Fishman. Президент Fishman Transducters. Имеет более 30 патентов на трансдукторы и устройство музыкальных инструментов. В начале 90-х вместе с Ken Parker основал и руководил Parker Guitars.(позже компания была продана U.S. Music Corp.)

Перевод: CraSS