电吉他电位仓中的元件:类别与音色、拾音器接线

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电位器

在吉他的电路仓中,电位器也许是最常见的元件之一了,甚至可以说它是必不可少的吉他电路元件。因为就算是最简电路,至少也需要一块拾音器、一个电位器、一个电路插口。

 

 

电位器也就是我们常说的那颗音量旋钮,它通常是一个圆形的样子,有三根伸出的小铁片作为接线引脚。

 

 

电位器的原理

 

点此查看视频介绍-电位器工作原理

 

我们在初高中的时候都学过物理,那时候有一个叫做“滑动变阻器”的东西会经常出现在我们的电路图当中。

 

滑动变阻器

 

而我们吉他电路中的这个电位器,其实也就是一个滑动变阻器,只不过它是圆盘状的,因此它也叫“圆盘可调电阻”。

 

 

通过拧动转轴,我们可以控制电阻及通过电流的大小,从而达到控制音量的目的。

注意:电位器上的三个接线脚都要搞清楚它们的用处,每个接线脚接什么并不是固定的,只要根据原理来连接,都是可以变化的,另外接不同的接线脚也会导致旋钮顺时针与逆时针的开关变化。

seymour duncan官网连接图

Fishman官网连接图

 

如上面的两张图,分别来自seymour duncan与Fishman官网,仔细观察,它们的电容与电位器的接法是不同的:seymour duncan电容是从电位器中间的接线脚开始连接,然后接到电位器外壳;而Fishman的则是电容从电位器一侧的接线脚开始连接,再接到电位器外壳。

两家大牌拾音器官网的连接图,你觉得会出现线路连接错误的情况吗?当然不可能,因为这两种接法都是正确的,虽然从外表上看连接的位置不同,但究其本质功能其实还是一模一样的(如果你搞明白了这两种不同的接法为什么最后功能却是相同的,那么电位器你就算是彻底弄懂了)。

所以我们还是要知其然知其所以然,不能完全生搬硬套,弄清楚了原理才不会有迷惑。

电位器的规格

 

关于电位器的选择我们也需要格外注意,因为电位器也是有不同规格的。

首先电位器是分为A、B、C三种类型的(其实说分为指数式、对数式、直线式更为合适)。

  • A型指数式:指数式电位器在开始转动时,阻值随着旋钮的转动由缓到急的指数性变化。在转角越接近最大阻值一端时,阻值变化越小。作为一个指数式电位器的音色控制器,在最开始转动的时候阻值变化较大,但是当你逐渐接近最大阻值的时候变化就越来越小了。
  • B型直线式:其电阻体上的导电物质分布均匀,单位长度的阻值大致相等,电阻值的变化与电位器的旋转角度成直线关系。阻值随着旋钮的转动成线性变化,音量也就如同直线一般,开大就大,开小就小,不会出现突然大突然小的情况。
  • C型对数式:这种电位器电阻体上的导电物质分布不均匀,刚开始转动时,阻值的变化很大;转动角度增大时,阻值的变化较小。

 

上述三类电位器,它们的音量增幅效果就如同它们的名字一般:指数形、直线形、对数形。实在想不明白的可以百度一下指数函数、对数函数、直线函数的图形,自行理解一下。

但这里有一个非常非常重要的问题要明白:并不是说A型就一定对应的是指数式,B型就一定对应直线式,C型一定对应对数式。因为在不同国家它们的规定是不同的。比如:美国的规格是A型为对数式,B型是直线式;日本则反之,A型为直线式,B型是对数式。A型、B型、C型用在哪其实没有绝对的规定,就跟开车一样,国内开车走右车道,可是国外有些国家就是开车走左车道。 所以各位购买之前一定要问清楚,尽量不要用ABC型去称呼它们,直接说你要直线型、对数型、指数型则更为准确一些。

不同类型的电位器可自行选择,亦可根据自身需求进行个性化的搭配,例如音量旋钮可用对数型电位器,音色旋钮则可用直线型电位器。

250K和500K

 

在吉他电路中常见的电位器有250K和500K的两种阻值。

 

 

这里我不会用什么物理知识来解释这个阻值与电流之间的的问题,这里我们只需要知道250K和500K的电位器有什么不同,分别对音色会产生什么影响就够了。

 

 

无论250K还是500K的电位器都可使用于被动拾音器且对声音有细微影响。高通量电位器(500K)会减低拾音器上的负载,不会导致高频信号软击穿电位器而白白损耗掉。

高通量电位器(500K)给予吉他更明亮的声音,低通量电位器(250K)则给吉他带来些许温暖的声音。因此,配备双线圈拾音器的琴,如LP系列使用高通量电位器(500K)来确保高频从而使声音更亮,而配备单线圈拾音器的如Stratocaster系列和Telecaster系列则使用低通量电位器(250K)来轻微的削掉一点高频,从而使声音温暖一点听起来不那么尖锐。

不管你吉他原配的电位器如何,你都可以通过改变不同通量(阻值)的电位器来对你吉他的音色进行微调。

没有什么琴或者拾音器配置必须固定选择250K或者500K,对于音色来说没有定式。如果你觉得你的琴音色很亮,你希望它温暖一点,不要那么刺耳,就用250K电位器替换之前的500K,如果声音闷,想让它亮一点,就用500K电位器。如果你的拾音器是单双混装(这种拾音器组合通常都使用500K的电位器),替换音量电位器会比音色电位器的影响更大一些。

最后还有长轴\短轴的问题:

其实简而言之就是长轴适用于需要穿过木质琴体的琴(如LP琴型),而短轴则适用于在护板上(如带护板的ST琴型)。

提拉\弹跳电位器

 

提拉电位器也是电位器,不过是在下面又增加了一部分选择电路(即一个双刀双掷开关)。它仍然分为500K与250K,也有直线型、指数型、对数型之分。

 

提拉电位器

 

电位器的知识在上面我们已经讲得足够详细了,这里我们就只简单讲解一下提拉电位器的提拉与下压后电路的连通方向,它的主要用法还是放在后续的电路设计与连接方法中再详细讲解。

 

提拉电位器

 

每一只接线脚对应一个字母如上图。这里要注意,同一层的两个接线脚之间是断开的,即:A1与A2之间不相连,B1与B2之间不相连,C1与C2之间不相连。

 

 

当档位器是按下时,B1与C1相连,同时B2与C2相连。

 

 

当档位器是提起时,B1与A1相连,同时B2与A2相连。

另外两档六脚的迷你开关同上述提拉电位器的提拉开关功能及接线方式一样,这里不再赘述。

 

两档六角迷你开关

 

 

电位器的检测

 

 

这里我们需要借助万用表。检测电位器主要有两种方法:静态检测与动态检测。

 

静态检测电位器

 

静态检测电位器:检测电位器时,将万用表的红、黑表笔分别接触定片引脚(即两边引脚),万用表读数应为电位器的标称阻值。若万用表读数与标称阻值相差很多,则表明该电位器已损坏。

 

动态检测电位器

 

动态检测电位器:当电位器的标称阻值正常时,再测量其变化阻值及活动触点与电阻体(定触点)接触是否良好。此时,使用万用表的—个表笔接在动触点引脚(通常为中间引脚),另一表笔接在一定触点引脚(两边引脚)。接好表笔后,缓缓转动电位器的轴柄。转动过程中若万用表的指针平稳移动或显示的示数均匀变化,则说明被测电位器良好;若旋转轴柄时,万用表阻值读数有跳动现象,则说明被测电位器活动触点有接触不良的故障。

注意:对于指数式(或对数式)电位器,当轴柄旋转或滑动均匀时,万用表的阻值变化是不均匀的。通常,若开始时较快,则结束时较慢;若开始时较慢,则结束时较快。

电位器相关视频

如何正确安装电位器和直通(no load)电位器

DIY一个No Load/Tone truepass电位器

吉他应该用哪种电位器?

 

电容

 

电吉他中影响音色的部分有很多,人们总会把注意力主要放在拾音器上,但在连接拾音器的电路中,往往也会有影响音色的因素,虽然它们的效果并不如直接更换拾音器明显,但也不可忽略。比如我们经常可以看到,在吉他电路中,某个电位器的焊脚上连着一块块电容,那电容的作用是什么呢?

 

 

 

 

电吉他电容和非电吉他用的电容,其实都是一样的电容,只不过电吉他用的电容一般比较小,但其原理都是一样的——电容是一种储存电荷的装置,由一个或者多个绝缘体隔开的导体组成。它在吉他电路中的主要作用就是将一定频段内的信号从总信号中除去。

电容值

 

电容以法拉(F)、毫法(mF)、微法(μF)等作为单位,这指的就是电容的容量。电容值从0.01μF到0.1μF都有。在吉他电路中所用到的电容,基本都是以零点几μF为单位的,电吉他常用的容值在0.01uf —— 0.047uf之间,像传说中的大黄蜂,就是0.022uf。1F这种都算得上超大电容了。

这里我贴上单位换算,方便大家参考:

  • 1法拉(F)=1000毫法(mF)=1000000微法(μF)
  • 1微法(μF)=1000纳法(nF)=1000000皮法(pF)

 

 

电容值越高的电容,就有足够的容量吸收更宽的高频,也就是说:越大的电容,切高频的下限就越宽,出来的低音音色就越暗,因为更多的高频被电容吃进了。反之,电容小,被吃掉的高音频率范围越小,声音就越亮。

电容只有音色差异,没有好与坏之分。加装电容是一种更个性化的改装,也就是说加装电容只是为了得到个人更偏好一点的音色。这也就说明了并不是50块钱的电容不如500块的,它们只是音色不同,而造成价格差异的原因更多在于年份、情怀、炒作以及是否停产。

一般情况下本身音色暗的LES PAUL使用0.022μF的电容,使高音被滤掉的部分少点,而本来音色就亮的FENDER STRAT和TELE就使用0.05μF的电容,让高频被吃掉的范围大点,以此平衡音色。

但电容在吉他电路中并不是单独使用的,它通常与一块电位器连结在一起,构成我们常说的音色旋钮。

音色旋钮

 

其实音色旋钮本身也只是一个普通的电位器,只是加装了电容,所以才成了音色旋钮。

上面我们已经讲解了电容的作用,知道电容可以吃掉高频。当电容和电位器连接在一起时,就成为了一个可变低通滤波器。所以,当电位器旋钮工作时,只有低音频可以输出,而高频就被切掉了。电容的作用是决定切哪些高频,而电位器则决定切多少。

下图是用250k电位器+不同电容值+单线圈拾音器,测试得出的数据:

横轴为频率,纵轴为分贝即音量

 

不同颜色曲线所代表的是不同容值的电容在不同音量大小下频率的高低变化。图表最右侧注释是各个不同电容的具体电容值,no load是无电容的情况。

由此可以见得:容值越小音色越明亮,容值越大音色越闷;而no load无电容的情况下音色最亮。

那么把音量和音色都开到最大,是不是就相当于拾音器直接连接电源的最简电路一样了呢?

音量电位器全开时不等于拾音器直接接输出孔,音色钮全开时也不等于电容不发生任何作用,所以说把音色和音量旋钮拧到头就跟没有电容是一样的想法是错误的。无论是音量旋钮还是音色旋钮,在拧小时它们都会削减高频。并不是说你拧小了音色旋钮就是增加低频拧大音色旋钮就是增加高频。在电吉他以及音箱上,高频只会被削减而不会增加(特殊电路补偿类除外)。

有些Gibson型号上提供了直通的提拉开关,这个直通的作用就是让电路不经过音色旋钮,相当于去除了音色旋钮只是拾音器音量电源的最简连接。

你有没有注意到,现在有些吉他就只有一个音量旋钮,没有音色旋钮?像是Children of bodom的Alexi Laiho签名款以及其他ESP的一些琴都没有音色旋钮。

很多金属吉他手都不要音色旋钮,以获得明亮、清晰、激昂的音色,比如Eddie Van Halen 。

原始的Van Halen电路

 

这应该是史上最简单粗暴的电路了,一块双线圈拾音器经过一个音量旋钮,再接到输出插孔上。

 

 

这个电路也可以说成就了Eddie标志性的音色,某些品牌像Charvel和ESP也用过类似的设计思路,尽可能地简化电路,来获得纯净、直接的音色,而且这样的电路能保留住更多高频。

对于Vintage风格的吉他手来说,音量旋钮和音色旋钮都是音色的秘密武器。但对于音色旋钮永远拧到头的金属吉他手来说,它的存在却没什么意义:用不上不说,关键还有多余的电容和电阻来影响音色——即使把音色旋钮拧到头拧到最大,信号也依然在过电阻电容,音色并不是全力输出的状态。

一块双线圈拾音器经过一个音量旋钮,再接到输出插孔上,这样的电路在现如今已经很常见了,尤其是在那些只有一块琴桥拾音器的琴上。

高频补偿

 

无论是音量旋钮还是音色旋钮,在拧小时它们都还是会削减高频。在电吉他以及音箱上,高频只会被削减而不会增加。为了弥补总是会被削减的高频,就有一个小玩意——高频补偿出现了。

其实高频补偿这个元件不属于必需品,并非都需要加装。高频补偿安装方法同电容是一样的,但需要注意的是:高频补偿是装在音量旋钮上的。像之前所说的,在拧小音量旋钮时音量变小的同时高频会被削减,这也并不是缺点,在演奏时你可以利用这点来控制音色、控制你所弹奏的音乐的情绪。当然你也可以加装高频补偿,以此来获得你喜欢的高频,让低音量时的音色不至于发闷。

插口

 

虽然吉他插口在琴体外看起来有不同的款式和外形,但把它拆出来最后基本都是一样的。

有些比较简洁,与插头就只有一个接触点。

而质量好一些的,接触点会更多,也更牢靠。

它们所接触点的表面积越大,连接就越稳定,乐器线插头被更多接触脚牢牢地锁住,松动空接的几率大大减小。

这里需要注意的是关于主动拾音器电路与被动拾音器电路插口的选择:主动拾音器电路用的插口和被动拾音器电路用的插口是不同的。

被动拾音器电路插口:

被动拾音器电路插口

 

被动拾音器电路所用的插口,只有两个接线脚,从下往上,第一个接线脚接地线,第二个也就是最上面的接线脚接火线。

主动拾音器电路插口:

还是从下往上看,最下面的接线脚接的是火线(信号线),往上一个的接线脚则是电池地线(你也可以直接理解为这个脚接从电池那里过来的线),最上面的那个为总地线。

总地线

 

注意接地的总地线的位置,位于最顶端。

虽说主动拾音器所用的插口是为EMG等需要电池的电路设计的,但其实也可当做普通插口用,电池地线接脚不用即可。另外如果你的电路中有需要电池供电的部分,所用的都应当是这种三个接线脚的插口。

拾音器各色连接线

 

关于单线圈拾音器、双线圈拾音器、主动被动拾音器,我们已经看得太多、也讲得太多了。这里我不会再继续去重复讲解关于拾音器原理及音色区别的一些问题,既然是吉他的电路连接,那么我们只需要知道拾音器身上的那几根线该怎么接、会出发挥怎样的作用,就做够了。

这里为了方便理解,我这里引用零线、火线的概念做讲解。

单线圈

 

 

单线圈拾音器一般就只有两条线:一条火线,一条零线。屏蔽线接地,基本都是以裸线的形式出现(有时它也不出现,或者会和零线拧在一起接地)。

 

双线圈

 

 

单线圈拾音器有两条线,火线和零线。当两个单线圈拾音器串联在一起时就形成了双线圈拾音器。所以单线圈两根线,双线圈就有四根线了(加上屏蔽线就总共是五线)。如果你的双线圈拾音器只有两根线(有些复古双线圈拾音器型号也是),那这两根线就是上图中上排单线圈的火线和下排单线圈的零线,在拾音器里面上排单线圈的零线和下排单线圈的火线就是已经连上的。如果有需要,可以拆开拾音器把上、下排线圈连线剪断自己拉出这两根线。

另外还会有一种情况就是:拾音器只有一条线,但在这一条线的外层裹着一层编织屏蔽层。

对于这样的拾音器线,外层的编织屏蔽层必须焊在电位器的外壳上作为接地,内里的那根线芯则为火线信号线。

双线圈模式:当上排单线圈拾音器的零线(灰线)与下排单线圈拾音器的火线(红线)拧在一起且不与其他部位做任何连接时,上、下排两个单线圈拾音器串联工作,即为双线圈拾音器工作模式。屏蔽线通常与零线(绿色)拧在一起接地(屏蔽线始终接地,所以以后再不单独提及屏蔽线接法)。

切单模式:当上排单线圈拾音器的零线(灰线)与下排单线圈拾音器的火线(红线)拧在一起接地,下排单线圈零线(绿线)也接地时,下排单线圈拾音器被切出总电路(下排单线圈拾音器没有信号进入,因为它的火线零线都接地了),此时只有上排单线圈拾音器工作,即为双线圈拾音器切单工作模式。

由上图观察可得知:想要上排单线圈工作,绿线与灰线接地后,使上排单线圈火线(黑线)工作,把下排单线圈火线(红线)接地即可切掉下排单线圈;想要下排单线圈工作,绿线与灰线接地后,把上排单线圈(黑线)接地,使下排单线圈火线(红线)工作,即可切掉上排单线圈。

这里有一点需要格外注意:以上我只是随意用不同颜色的线做举例,但实际上不同厂家、不同品牌之间拾音器的各色连接线代表的意思可能是不同的,所以在连接拾音器之前,你还是需要去他们的官网仔细确认一下各色线对应的具体作用。

相位

 

最后简单说一下反相,什么是反相呢?简而言之就是火线与零线互换。

如上图,反相就是原本该接输入端的火线反而接了地,原本应该接地的零线然而接了输入端(单线圈同理)。相位音色就是两个线圈以相位相反的连接方式通过串联\并联得到的一种音色。关于相位音色的连接会在后续复杂电路中具体讲解。

以上就是我们在吉他电路中最常见的各种元件了,除上述之外当然还有:档位器、迷你拨档开关、断音开关(Killswitch),这些元件主要是与电路设计有关,所以我会把它们放在之后的电路设计与连接方法中具体讲解。

其他辅助视频

电吉他线路从入门到精通系列视频

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