Alrededor de la década de 30, la guitarra comenzó a necesitar más volumen para poder "competir" y hacerse oír dentro de las pequeñas y grandes orquestas de la época. Inicialmente, el camino que se tomó fue variar el tamaño de las cajas de sonido. Sin embargo, esta elección no fue suficiente y la única solución que quedaba era intentar amplificar el instrumento.
Fueron años de gran agitación y, como suele suceder, muchos buscaron soluciones para amplificar la guitarra. De ahí que aparecieran en paralelo los primeros prototipos de camionetas.
lloyd loar, diseñador en Gibson dal 1920 al 1924, realizó los primeros experimentos mediante la adopción de detectores en las proximidades de las cuerdas. En 1931 adolf rickenbacker hizo el primero recoger electromagnético usándolo en la guitarra Acero de regazo (también llamada "guitarra hawaiana"). En 1935 Gibson, que mientras tanto había hecho su primer PK, comenzó la producción del modelo. ES 150 (ES abreviatura de Eléctrica Spanish) y posteriormente se electrificaron mandolinas y banijos.
La guitarra, hasta entonces un instrumento de acompañamiento acústico, comenzaba a sentirse seriamente. Así fue como un joven guitarrista, Charlie Christian, comenzó a utilizar la guitarra como instrumento solista en el jazz. La revolución había comenzado.
Estructura y funcionamiento de una camioneta
El sonido de un instrumento de cuerda se genera por la vibración del mismo en función de su longitud, su grosor, su tensión y la interacción con la estructura del instrumento. El sonido viene dado por la frecuencia fundamental de vibración de la cuerda más una serie de armónicos que, combinados con los fundamentales, caracterizan el timbre del instrumento. Esto es precisamente lo que queremos capturar y amplificar con las pastillas.
Breves notas sobre los principios operativos de una camioneta
Las pastillas consisten en un imán permanente que genera un campo magnético y un devanado alrededor del imán formado por numerosas bobinas de alambre y que forma una bobina eléctrica.
Podemos visualizar fácilmente este concepto a través de un simple experimento. Coge un imán, una hoja de papel y unas limaduras de hierro. Coloque el imán debajo de la hoja de papel y extienda las limaduras de hierro sobre él. Las limaduras de hierro deben disponerse más o menos ordenadamente entre el polo sur y el polo norte del imán, como se muestra. De este modo, puede observar fácilmente las líneas de fuerza del campo magnético generado por un imán.
Esquema de una camioneta
Volvamos ahora a la guitarra. La vibración de la cuerda provoca una variación del campo magnético que, por efecto del electromagnetismo, generará una corriente eléctrica en el bobinado; esta corriente luego se transmitirá al amplificador. La perturbación del campo magnético dependerá de la oscilación de la cuerda (frecuencia fundamental / armónicos / velocidad de movimiento de la cuerda, etc.) y, en consecuencia, la corriente inducida en la bobina será el espejo de la vibración.
Características de una PK
Según el material magnético con el que están construidos, los PK se dividen en AlNiCo e Cerámica. En cambio, en relación con el número de bobinas, las pastillas difieren en Bobina única (bobina simple) ed humbuckers (doble bobina).
IMÁN
El AlNiCo es una aleación ferromagnética que contiene hierro, aluminio, níquel y cobalto, que se utiliza para construir imanes permanentes. Para obtener diferentes aleaciones de AlNiCo es suficiente cambiar la proporción entre los componentes. De esta forma obtenemos AlNiCo II, AlNiCo III, AlNiCo IV, AlNiCo V etc ...
Entre estos, los más utilizados son AlNiCo V y II. La aleación Alnico V está compuesta por cobalto (24%), níquel (14%), aluminio (8%), cobre (3%) y hierro (la parte restante).
Alnico V genera un campo magnético más fuerte que AlNiCo II y por esta razón se considera excelente para pastillas de puente, donde generalmente hay menos vibración de cuerdas. Es especialmente adecuado para un sonido bastante agresivo.
Con los mismos giros y dimensiones de la barra magnética, en un AlNiCo PK cuanto menor es el grado (I, II, IV, V) menor es el campo magnético generado y en consecuencia la señal de salida; esto corresponde a un tono ligeramente "más suave" y menos definido en las frecuencias altas.
En realidad, como veremos más adelante, la constitución química de un imán PK es solo uno de los elementos que determinan su sonido.
CERÁMICO
I imanes de cerámica, menos costosos que el AlNiCo, se obtienen mezclando arcilla con materiales ferrosos (ferrita de bario).
Los PK cerámicos tienen una excelente fuerza magnética; generalmente se consideran más agresivos y en su mayoría indicados para sonidos distorsionados. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, son muchas las variables que afectan el sonido final de un PK: tipo de imán, número de bobinas (SC o HH), grosor del hilo utilizado para enrollar, número de vueltas, calidad del hilo, material aislante de alambre, etc.
Podemos encontrar en el mercado excelentes PK cerámicos bien diseñados y malos AlNiCo y viceversa. A esto hay que añadir que el estilo musical, el gusto personal y la forma de tocar son otros factores que pueden influir en la elección.
A lo largo de los años, la búsqueda de captadores cada vez más eficientes ha llevado a una evolución de los imanes tanto en términos de su composición química como en términos de forma y disposición.
Así encontramos pastillas con imanes de barra insertados directamente en las bobinas; pastillas que tienen imanes debajo de las bobinas y núcleos de hierro dulce (generalmente tornillos) en su interior, lo que permite ajustes precisos para cada cuerda, etc.
Bobina / Bobinado / Alambre
Resumen de algunos conceptos fundamentales:
* Cuanto mayor sea el número de vueltas del devanado, mayor será el volumen de salida
* A mayor número de vueltas, mayor inductancia
* Cuanto mayor es la inductancia, mayor es el corte de las altas frecuencias
* Cuanto menor es la sección del cable, mayor es la resistencia
* Cuanto mayor sea el grosor de la sección del cable, menor será la resistencia, inductancia y número de vueltas por unidad de volumen
* Cuanto menor sea el número de vueltas, menor será el volumen de salida.
Como suele ocurrir en electroacústica, la elección de una solución es siempre el resultado de un compromiso, es decir, será necesario encontrar la combinación adecuada entre todas las variables.
A 'inductancia colocado en serie a un circuito, representa un filtro de paso bajo de primer orden. Como muchos de ustedes saben, las inductancias se utilizan en los filtros cruzados pasivos de los altavoces para "cortar" las frecuencias dirigidas a los distintos altavoces. Abordaremos este tema en detalle en breve, porque es muy importante.
Sección y resistencia del cable
Como ya tuve la oportunidad de ilustrar en mi artículo anterior "Cables y Músicala resistencia R de un cable es directamente proporcional a su longitud y es inversamente proporcional a su sección y se puede calcular utilizando la Segunda ley de Ohm.
Como resultado, un cable delgado con muchos devanados resultará ser muy largo y esto afectará su resistencia.
El número de bobinas más comúnmente utilizado está entre 6000 e 7500 con un calibre de alambre de 42–43 AWG (AMerican Wira Gauge) Las secciones de cable más utilizadas son AWG 42 (que corresponde a aproximadamente 0.063 mm) y AWG 43 (0.056 mm), aunque puede llegar hasta AWG 47 (0.036 mm).
Desde un punto de vista eléctrico, la pastilla se puede representar mediante el siguiente circuito equivalente:
La bobina se puede describir eléctricamente como inductancia L en serie, con una resistencia óhmica R y paralela a una capacitancia de bobinado C
Para la descripción de una humbucker, dos de estos circuitos deben estar conectados en serie. Si ambas bobinas tienen propiedades virtualmente idénticas, se puede usar el mismo circuito de reemplazo. Sin embargo, se deben usar el doble de los valores de inductancia y resistencia y la mitad del valor de capacitancia en comparación con el modelo de bobina simple.
A esto hay que sumar ahora el circuito externo a la pastilla que consta de una resistencia (el potenciómetro de volumen y tono de la guitarra y cualquier otra resistencia) y la capacitancia (debido a la capacitancia del cable). La capacidad del cable es muy importante y no debe descuidarse.
Para más detalles sobre las características eléctricas de los cables (resistencia, capacitancia e inductancia) te remito a mis artículos anteriores sobre cables publicados en Age Of Audio
Cables y Música
Cables y música, parte dos
Ahora esquematicemos un circuito equivalente total: pastilla + circuito externo
Este esquema simplificado de una pastilla y su circuito externo es equivalente a un filtro de audio de paso bajo de segundo orden que, por lo tanto, tendrá su propia frecuencia de corte y un pico de resonancia muy preciso.
Aquí el valor de la inductancia, que se expresa en Henries, adquiere especial importancia. Este valor puede darnos unas primeras indicaciones sobre el comportamiento acústico de la pastilla. La inductancia depende del número de vueltas del cable que forma la bobina, del material magnético de la bobina, de la densidad del devanado y de la geometría general de la bobina.
Como otros tipos de filtros, el circuito total tendrá una frecuencia de corte (fc) donde la respuesta tendrá una atenuación de -3 dB. Más allá del fc, la respuesta cae con una pendiente de 12 dB por octava. Justo antes del fc encontramos un pico de resonancia.
Ejemplo de respuesta genérica
Conociendo la frecuencia y la altura del pico de resonancia, es posible tener una idea de las características sónicas de una pastilla.
En la mayoría de los captadores disponibles comercialmente, la frecuencia de resonancia varía entre 2000 y 6800 Hz, un rango al que el oído humano es muy sensible. La sensación al escuchar pastillas con una frecuencia de corte de aprox. 2.000 Hz es el de un sonido cálido, un 3.000 Hz presente, un 4.000 Hz penetrante ea 5.000 Hz bastante sutil pero muy detallado. El sonido también depende mucho de la altura del pico, claro.
En la mayoría de las pastillas, la altura del pico varía en unos pocos dB y se ha observado que depende principalmente del material magnético de la bobina, la carga resistiva externa y la carcasa metálica (sin la carcasa es más alta y muchos guitarristas la prefieren).
La frecuencia de resonancia depende tanto de la inductancia L (generalmente entre 1 y 10 Henries) como de la capacitancia C. C es la suma de la capacitancia del devanado de la bobina (generalmente alrededor de 80-200 pF) y la capacitancia del cable (alrededor de 300 - 1.000 pF).
Dado que los cables de guitarra tienen diferentes capacidades, el uso de diferentes cables con la misma pastilla cambiará la frecuencia de resonancia y, por lo tanto, el sonido general.
Las primeras pastillas fueron un bobina simple, que consta de una sola bobina que envuelve un imán permanente. Sin embargo, como las bobinas son extremadamente sensibles a las interferencias electromagnéticas provocadas por los campos magnéticos alternos, estos captadores se dispararon no solo por la vibración de la cuerda, sino también por todo lo que tuviera las características de una onda eléctrica (corriente alterna 50 / 60Hz, luces de neón, etc.) generando ruidos y zumbidos.
pastilla humbucker
Solo para resolver este tipo de problemas en el 1956 Seth Amante, un empleado de Gibson, patentó el primer PAF Humbucker (Solicitado patentado, es decir, solicitud de patente pendiente. Desde la presentación de la patente hasta la obtención de la misma, pasó un tiempo durante el cual sin embargo comenzó la comercialización con la indicación PAF). quien comenzó a trabajar en su propia camioneta de forma independiente y en paralelo con Seth Lover. El primero en obtener la patente fue Ray Butts (patente n.° 1934) seguido de Seth Lover (patente n.° 2.892.371). A pesar de esto, Ray Butts nunca fue reconocido como el que inventó y produjo la primera pastilla humbucker. Como se mencionó anteriormente, las bobinas son muy sensibles a cualquier tipo de interferencia electromagnética causada por campos magnéticos alternos. El voltaje inducido en una bobina tiene su propia dirección que está definida por la dirección del devanado (sentido horario o antihorario) y por la orientación de los imanes permanentes. El humbucker consta de dos bobinas enrolladas en dos direcciones opuestas e imanes también dispuestos en dos direcciones diferentes. ¿Cómo se hace la eliminación de ruido? De manera muy sencilla podemos resumir que las dos bobinas acopladas están conectadas en serie y en oposición de fase, de manera que el ruido en la señal de una bobina es anulado por la misma señal en oposición de fase en la otra. El uso de dos bobinas obviamente implica un aumento en el número de vueltas, una mayor longitud del cable, una mayor resistencia y una menor respuesta en frecuencia.
En el siguiente episodio examinaremos con más profundidad las características sonoras de los pick-ups en función de sus características de construcción y su posicionamiento. Obviamente, como se menciona en el título, también examinaremos el componente pasivo, es decir, potenciómetros y condensadores que, junto con las pastillas, contribuyen a la formación del circuito y contribuyen significativamente al sonido final.
Buena musica y felices fiestas a todos
Hasta la proxima vez
Bibliografía
Instrumentos musicales N ° 116
Instrumentos musicales N ° 193
Instrumentos musicales N ° 194
Instrumentos musicales N ° 195
Instrumentos musicales N ° 196
Helmuth Lemme: Tecnología y secretos del sonido de la guitarra eléctrica
Dave Hunter - The Guitar Pickup Handbook: The Start of Your Sound
Wikipedia
Acuerdo.it
Construye tu Guitar.com Helmuth EW Déjame conocer los secretos de las pastillas de guitarra eléctrica
