Номінал потенціометра гучності
1) Що досліджуємо?
Предметом дослідження, як у минулій замітці, так і в цій, єзміна АЧХелектроніки гітари при зміні одного з елементів електроніки (у минулій замітці — ймовірне збільшення паразитної ємності, у цій — зміна номіналу потенціометра гучності).
2) Вплив вимірювального тракту.
Будь-який вимірювальний тракт неідеальний, у разі зовсім неідеальний, та ще й його параметри невідомі повною мірою, що дозволяє врахувати його внесок у результат виміру. Але оскільки я не ставлю собі за мету отримати АЧХ електроніки конкретної гітари, а намагаюся з'ясувати, що в АЧХ змінилося, зробити не кількісну, а якісну оцінку, то цим можна знехтувати. Якщо начинка гітари має резонансний пік на частоті «X», а після якихось маніпуляцій він, наприклад, зміщується на частоту «Y», то якою б кривою була АЧХ вимірювального тракту (в розумних межах, звичайно), виявити це праці не становитиме. Додавання до тракту підсилювачів, мікрофонів тощо. зробить свій внесок у результат, але якісно його не змінить.
3) Склад вимірювального тракту.
Все як минулого разу - тестовий сигнал з ПК через звукову карту подається на колонку genius, яка перетворює його на коливання магнітного поля. Ці коливання вловлюються звукознімач гітари, сигнал з гітари через ту ж звукову карту записується для подальшого аналізу.
4) Навіщо такі складності, чому б не смикати струни? Чому б не обмежитися прослуховуванням? Чому не видно гармонік?
Без паніки (ви ж захопили з собою рушник?), панове! Гармоніки (вони ж обертони) нікуди не поділися і при спектроаналізі видно, можна сказати, що він саме їх і показує =) Детальніше якось іншим разом, а поки щодля прикладу спектри записів 1-ї та 6-ї струни на 5-му ладу:
Гармоніки видно, а от із аналізом подібного графіка буде непросто, виглядатиме щось у подібному «лісі» — така собі розвага. Та й людина зовсім не машина, домогтися однаковості вхідного сигналу дуже непросто.
Саме тому, що досліджую я начинку гітари, а не якість дерева, струн або свої виконавські здібності, я замість коливань струн і звучання гітари загалом використовую штучно загнаний у звукознімач білий шум, який містить у собі всі частоти чутного діапазону в рівній кількості . У моєму випадку саме білий шум використовувати необов'язково, можна використовувати рожевий чи будь-який інший (див. пункт 2).
«Гітару треба слухати, а не вимірювати» — неодноразово я зустрічав таку думку. Більше того, я з ним цілком погоджуюся. Але справедливо воно тільки, якщо вас цікавить, чи підходить вам гітара, якщо вас з тих чи інших причин цікавить, чого в неї там усередині відбувається, то не буде гріхом доповнити прослуховування вимірами і розрахунками.
II) Приступаємо! Пара помахів паяльником, і наш піддослідний набуває наступного вигляду:
Фільтр як фільтр. Я поставив замість рідного 500 ком потенціометра 1 МОм (виміряне - 910 ком) в реостатному включенні. Тепер «віртуальний» регулятор гучності завжди в максимальному положенні, а поворотом ручки, яка раніше відповідала за гучність, я змінюватиму його номінал в діапазоні 0 — 910 кОм.
Для зручності визначення опору на потенціометр був одягнений стратокастерний кноб і відповідно до його градуювання вимірювані значення опору, що відповідають позиціям від 1 до 10.
Гітара в даному випадку у мене про двох хамбекерів, а геометрія мого, з дозволу сказати, «випромінювача»дозволяє «загнати» сигнал тільки в сингл, тому я зробив відсічення на бриджевому датчику, з яким і далі працюватиму.
Тепер, як і минулого разу, колонка розташовується над звукознімачом, серія періодів білого шуму, в періоди тиші зміна установки потенціометра. Спектроаналіз, ексель, графік:
Ще раз повторю, це не АЧХ гітари та навіть не АЧХ її електроніки. Це АЧХ всього вимірювального тракту, що включає електроніку гітари!
Як видно, істотний вплив на гучність сигналу в усьому діапазоні зменшення опору починає чинити тільки після 85 кОм (коли активний опір датчика стає порівнянним з опором навантаження), а ось в районі 4 кГц помітні зміни є вже після 640 кОм. Власне, при зменшенні опору резонансний пік на цій частоті стає все меншим і меншим, зрештою зникаючи повністю.
Хоч масштаб драми видно неозброєним поглядом, але як саме звучатиме зменшення резонансного піку? Потрібно слухати! Але трохи згодом, спочатку перевірка адекватності даних.
Саме після виявлення цієї праці я вирішив зупинитися на дослідженні лише номіналу потенціометра, хоча спочатку планував повторити виміри і для ємності (посипаю голову попелом, це потрібно було зробити ще минулого разу).
IV) Час слухати! Гітару запозичив у товариша. Дізнатись у гримі її непросто, але це Squier Obey Graphic Telecaster.
V) Висновки. Донести я загалом хотів дві думки:
1) У вашій гітарі вже закладено чималий потенціал кастомізації звуку. І якщо ви, наприклад, задумалися про заміну звукознімачів, то можливо має сенс для початку поекспериментувати з номіналом потенціометра гучності (заввишки резонансного піку) іємністю кабелю (частотою резонансу та зрізу ВЧ). Це не влетить вам у копійку, але може стати вельми цікавим досвідом, який дозволить почути ваш інструмент з нових сторін.
2) Вимірювання власними силами не вимагають лабораторії та штату наукових співробітників. Зрозуміло, що обладнання полегшує життя, дозволяє досягати більшої точності, але якщо ви розумієте, що вимірювати, як вимірювати і що у вимірі важливо, а що не дуже, то можна знайти потрібну інформацію за допомогою підручних засобів. І це стосується не тільки гітар ;)
VI) Висновок. З одного боку я, звичайно, не зробив нічого нового (правда, я був дещо здивований тим фактом, що є настільки близька за методикою праця) і, можна сказати, винайшов велосипед. Зрештою, все це можна було б порахувати або отримати значно красивіші дані в симуляторі, та й чого вже гріха таїти, нічого нового для себе я знайти і не планував, але мені було приємно приділити деякий час «незалежному дослідженню», і сподіваюся , вам було цікаво пройти зі мною цей шлях. Щиро радий, якщо допоміг комусь пролити світло на те, що відбувається там усередині.