Электромагнитный звукосниматель с управляемым магнитным потоком

Авторы: Тышкевич Е.В., Огородников А.Е. (Патент RU 2369915)

Электромагнитный звукосниматель с управляемым магнитным потоком может быть использован в конструкциях электромузыкальных инструментов, преобразующих механическую энергию колебаний струн в электрические сигналы, например, электрогитарах, электроскрипках, электророялях и т.д.

Вот уже несколько десятков лет ведется бесконечный спор абсолютно серьезно и бескомпромиссно между специалистами электро-музыкального жанра о том, какие электромагнитные звукосниматели звучат лучше с точки зрения эстетического восприятия утонченного меломана: пассивные или активные!?

Для начала нужно ответить на главный вопрос, в чем же их принципиальная разница?

Ответ простой. Пассивная система содержит музыкальный инструмент, например гитару, с установленным на нем электромагнитным датчиком, соединительный кабель длиной 3…12 метров, усилитель мощности с различными наворотами и собственно акустическую систему.

Активный звукосниматель оснащен маломощным электронным усилителем, расположенным в непосредственной близости от датчика, который обеспечивает оптимальное согласование датчика с последующими устройствами, и батарейкой. Маломощный усилитель позволяет существенно уменьшить количество витков катушек индуктивности, снизить уровень шумов, наводок, нелинейных искажений, упростить конструкцию магнитной системы, а также снабдить инструмент различными примочками.

А теперь представим себе такой вариант. Берем усилитель мощности с различными наворотами и примочками, и устанавливаем его на электрогитару с пассивным датчиком примерно в то же место, где должен стоять маломощный усилитель. Это абсолютно реально, поскольку современная элементная база позволяет создавать усилители объемом в спичечный коробок, мощностью 50Вт и выше! Получается, звукосниматель стал активным, или не стал? Хотя все признаки на лицо, кроме батарейки!

Если заглянуть в Толковый словарь русского языка Ушакова и найти значение слова «активный», ответ будет таков: [латин. activus]; противоп. пассивный. Деятельный, энергичный, действующий 1. Принимающий усиленное участие в чем-н. 2. Проявляющийся в воздействии на что-н. (науч.).

Оба вышеописанных варианта звукоснимателей не соответствуют смысловому значению «активный», поскольку параметры их магнитных систем неизменны, они заложены в конкретной конструкции датчика.

Чтобы сделать звукосниматель активным, необходимо вспомнить закон Фарадея, открывшего явление электромагнитной индукции. Согласно закону электромагнитная система становится активной, если имеется возможность управлять ее магнитным потоком.

Варианты конструкций электромагнитного звукоснимателя с управляемым магнитным потоком.

На рисунке представлены два варианта конструкции электромагнитного звукоснимателя с управляемым магнитным потоком и схемы его подключения к электрическому источнику подмагничивания.

Описание работы конструкций электромагнитного звукоснимателя с управляемым магнитным потоком.

Вариант 1.

Электромагнитный звукосниматель с управляемым магнитным потоком состоит из постоянного магнита 6, двух плоских полюсных сердечников 5, 7, сигнальных катушек 1, 4, подмагничивающих катушек 2, 3 и электрического источника подмагничивания 8. Полюсные сердечники 5, 7 прикреплены перпендикулярно к разноименным полюсам постоянного магнита 6. На каждом из полюсных сердечников 5, 7 расположены подмагничивающие катушки 2, 3, на которые надеты сигнальные катушки 1, 4. Подмагничивающие катушки 2, 3 подключены последовательно к источнику подмагничивания 8, а с сигнальных катушек 1, 4 снимается переменное напряжение звуковой частоты (полезный сигнал).

Адаптер располагается в непосредственной близости от струн (на рисунке не показано) музыкального инструмента, выполненных из ферромагнитного материала. Магнитный поток (показан стрелками), образованный в воздушном промежутке между сердечниками 5, 7, является результатом сложения двух составляющих: потока постоянного магнита 6 и потока, создаваемого подмагничивающими катушками 2, 3. Изменяя величину тока подмагничивания в катушках 2, 3 с помощью электрического источника 8, можно уменьшать или увеличивать суммарный магнитный поток в зоне расположения струн, а также изменять его конфигурацию. При колебаниях струны, находящейся в магнитном поле, в сигнальных катушках 1, 4 возникает переменное напряжение звуковой частоты, амплитуда которого и гармонический состав зависят от величины тока подмагничивания в катушках 2, 3. Такой режим позволяет оперативно менять «чистоту» и окраску звука минимизируя нелинейные искажения на выходе устройства.

Вариант 2.

Конструкция звукоснимателя варианта 2 отличается от варианта 1 расположением сигнальных 1, 4 и подмагничивающих катушек 2, 3 на полюсных сердечниках 5, 7. В данном случае сигнальная катушка 1(2) расположена над подмагничивающей катушкой 4(3) вдоль вертикальной оси полюсного сердечника 5(7).

В обоих вариантах катушки могут соединяться произвольно в зависимости от направления намотки или ожидаемого эффекта. Приведенные схемы имеют низкий уровень шумов и внешних наводок.

Представленные конструкции позволяет улучшить или ухудшить, усилить или ослабить равномерность магнитного потока в воздушном промежутке между сердечниками 5, 7 за счет оптимального выбора тока подмагничивания в катушках 2, 3.

Достоинства электромагнитного звукоснимателя с управляемым магнитным потоком.

Электромагнитный звукосниматель с управляемым магнитным потоком обладает высокой достоверностью передачи полезного сигнала в широком диапазоне частот, высокой стабильностью рабочих характеристик, имеет широкий диапазон использования и высокую надежность. Одновременно, данное устройство позволяет получить невообразимое количество эффектов, недоступных известным конструкциям.

mailto: ogorodnikoff.kos@yandex.ru