跳到主要内容

低音吉他的音频电路

音乐是我生活中很重要的一部分,但绝不能赚钱。我相信大多数音乐家都是这样。另一个常见的线索是,我们喜欢这样一种设备,它可以让我们在脑海中创造声音,或者在翻唱歌曲时模仿别人的音调。

许多贝斯手依赖于20世纪50年代发明的某种贝斯吉他。它们通常被称为精密低音提琴,因为它们在指板上使用特殊的导线(微丝),而不是依靠手指位置来确定音符的音高。在这方面,大多数低音可以被认为是“p低音”。

“拾音器”如何工作(提示:这是一个大电感器)

事情不是这样的。绝大多数的吉他和贝斯都是带摩擦的乐器。什么区别p低音在实践中是所谓的分裂线圈拾音器的使用。分离线圈是单线圈拾音器的进步,单线圈拾音器容易拾取噪音,特别是交流电产生的50-60赫兹的嗡嗡声。

图1。图片来源:斯科特·劳因,吉他世界-一个爆炸的单线圈皮卡。

顾名思义,单线圈拾音器是由一根长电线缠绕在一个包住一个或多个磁铁的筒管上。对于PCB设计师来说,这看起来像某种电感器,这正是它的本质。我们知道电感的主要功能是抵抗电流的变化,但也有一个测量电阻和电容。

分拆线圈拾音器的工作原理与此类似,但有两个线圈,一个线圈的导线绕着筒管顺时针方向绕,另一个线圈的导线逆时针方向绕。偏移位置利用了高音将有来自低音音符的强信号的方式。低音位于较细的琴弦下面,我们要突出高音。

六弦吉他不会因为你能感觉到而不是听到他们声音范围内的差异而烦恼。他们会简单地在所有的线下配对两个反绕的单线圈拾音器。

这几乎就像一个差分对在噪声消除方面。两个拾音器的确切位置决定了声音的性质;更接近结尾,音色更细。在正常配置下,你最多可以有6个拾音器。在不同的位置拨动琴弦与使用不同的拾音器有相似的效果。

图2。大规模生产单元具有完全连接的印刷电路板,在主动表面贴装组件上有一层黑色泡沫。

乐器的琴弦由不同直径的金属丝组成,这些金属丝缠绕在各自的线圈中。弦的总直径以及弦上的张力会产生特定的音符。按下指板某处的琴弦会改变音符的频率。这只是一个机械的描述。音乐理论是一个完全不同的话题。

谐波与基本音

除了基本音,还有在中点最强的调和音以及弦长度的其他细分音。弦会沿其长度产生两个或多个正弦波,而不是只有一个。这种共振倾向于增加整体音量,我们称之为“狼音”。我提到过在不同的位置采摘。我们可以通过手的位置来强调音符或保持低调。

这是一个maco版本的PCB正在产生虚假的排放。通常解决马刺的方法是类似的;再加个过滤器过滤掉多余的能量。功率电路以及模拟或数字刺激将表达由各个部分的值和位置所产生的任何共振。这种情况很少见,但PCB放置会产生自己的共振。

回到低音,金属化的弦在线圈上振动,机械能转化为电能。这个小信号通过电缆传输到放大器,在那里它被增强,并被发送到扬声器,再次变成机械能。然后,声波会传到你的耳朵和房间里的任何麦克风。

吉他内置的被动电子元件

到目前为止,讨论集中在所谓的无源电子器件上,其特点是简单的两个旋钮和没有开关。音量旋钮只是一个可变电阻(电位器)在线圈和插孔之间的线。然后它连接到音调控制,这是另一个锅连接到一个接地的电容器。音调旋钮是一个R/C低通滤波器,当你滚离电阻时,它会流出越来越多的高频。这个电路中没有升压,所以它所做的只是降低高音,让更深的音调被放大。

这个简单的过滤器可以与高通滤波器这样就可以对高频和低频波进行衰减。这将被称为带通滤波器,因为它将声音聚焦到音频频谱的中间-在这种情况下是“中低”。相反,用通过高频段和低频段的陷波滤波器来切割中频。

图3。图片来源:作者-在定制低音的背后有一个铜包口袋。另一个感应传感器的第二个PCB完成了由右侧的两个电池室馈电的对:警告18VDC!

不同的值的电容器将创建一个不同的拐点或截止频率,而电阻将控制斜率一旦达到该频率。高值的帽子传递更多的低频内容,这是我最喜欢的一种。

在进入PCB设计之前,我是一名电子装配工,我将用MilSpec的瓶盖替换股票,以活跃钻机的色调。事后看来,这意味着齿轮可以在它永远不会看到的温度下工作;没什么别的了。我当时不知道它,但串联电感与并联(分流)电阻配对会滚掉低,以创建一个高通滤波器。拯救扬声器!

吉他内置有源电子元件

老式装备也有其局限性。现代玩家想要的是一个缺口滤波器切割中间的挖出的声音,同时有源电子提高上低频。进入一个由9伏电池驱动的运算放大器的世界。增加的头部空间和色调选项意味着我可以通过没有前置放大器或放大器上的均衡器部分。这与效果踏板和齿条齿轮是印刷电路板发挥作用的地方。

电吉他腔内的pcb非常简单,通过另一个旋钮或开关来设置中频的中心点,提供低音、中音和高音的切割和/或增强。前三个旋钮将有专用的运放门。中间扫描(或切换)对提高或削减中心频率都有深远的影响。这个想法是把声音频谱的中间部分留给人声和其他乐器,同时摇晃底部和顶部的一点发音。被称为压缩器的限制放大器在能够在不产生巨大的初始尖峰的情况下猛烈撞击琴弦方面发挥了重要作用。

主动低音吉他通常有一个平衡旋钮,而不是一个开关来控制在不同位置的拾音器上的强调程度。每个拾音器的开关加上音量和音调旋钮是大多数常规吉他的标准配置。在疫情爆发之前,我从未拥有过电吉他。我买的那台有一个音量旋钮,可以控制每台拾音器,还有一个主音量和音调旋钮,可以控制两台拾音器。

图4。现代化不夜不眠地增加了第五个字符串,同时增加了3倍的控制,这不仅仅是衰减输入信号的某些部分。

在舞台上有六个不同的电位器来扭转有点多,所以我更喜欢老式精密低音的有限音色,在演播室里使用更多功能的乐器或只是瞎搞。音频和音乐是本文的基础,但模拟电路和高速数字电路也存在类似的特性。清洁能源至关重要。隔离低压电路是必不可少的。不管最终目的是什么,清除不需要的频率,为其他信号留下空间是计划的一部分。

有趣的部分是我们想要真空管的特殊特性,所以我们使用的电子管放大器是精致的,沉重的和高维护的。或者更好的是,使用一个基于开关模式电源的更有效的放大器,它在低音频率上非常出色。复古的音调来自信号处理上的建模放大器或从踏板上储存的效果。

有一个完整的家庭手工业建立在重现低保真录音的基础上。毫不奇怪,有某些电路甚至组件因其真实性而受到尊敬。早已过时的LM308运算放大器就是这样一种设备。你可以在电子产品仓库的页面上找到一个几美元的吉他,或者浏览要价高达三位数的吉他手网站——但他们加了一个插座,价值几乎一美元!

图5。图片来源:Reverb -这是一款对于任何能够阅读规格表的人来说都具有令人费解的流行程度的设备。

为现场表演(再次!)或录音室(变得无聊)重新创造音乐的声音需要专门的设备来发挥你的能力。我们所做的一切都是为了让听众能够在他们所能建造的最透明的音响系统上播放。音乐的短暂性被认为是装饰时间的方式,就像绘画装饰空间一样。

总的来说,音频几乎是所有可用波长的底部。它仍然需要刻苦的(声音?)工程来避免共振陷阱,无论它落在频谱的哪个位置,都存在于每个电路中。摆弄电子产品可能最终会让你成为这类产品的设计师。一件事引出另一件事。

作者简介

John Burkhert Jr是一名职业PCB设计师,在军事,电信,消费硬件和最近的汽车行业经验丰富。起初,作为一名射频专家,为了满足高速数字设计的需求,不得不时不时地翻转比特。当他不写作或执行PCB布局时,约翰喜欢弹奏贝斯和赛车。你可以在领英上找到约翰。

约翰·伯克赫特的资料照片