Как убрать помехи из сигнала электрогитары

 Исследование помехозащищённости звукоснимателей.


Данный параграф содержит опыт, иллюстрирующий помехозащищённость звукоснимателя. На практике подавляющее число звукоснимателей для электрогитар – это синглы и хамбакеры. Поэтому в данном разделе мы сочли целесообразным провести сравнительную характеристику этих двух типов звукоснимателей. В радиотехнике принято пользоваться таким понятием, как отношение сигнал – шум, которое описывается выражением:

ОСШ = 20lg(Uc/Uш),                                                                (Форм 6)

где Uc –амплитуда полезного сигнала; Uш – амплитуда шумового сигнала.

 

В звукоснимателе Uc и Uш практически невозможно отделить друг от друга, поскольку и сам звукосниматель и гитарный кабель находятся в зоне помех. Значение Uc также весьма условно, поскольку напрямую зависит от сила удара по струне. На практике довольно трудно с уверенностью сказать, что два последовательных щипка имели одинаковую силу. При возбуждении струны с помощью электромагнитного возбудителя можно с его же помощью создавать дополнительную помеху.

 

Поэтому учитывая всё вышесказанное, можно сделать вывод о том, что наиболее корректными будут сравнительные испытания двух звукоснимателей: сингла и хамбакера.

Рассмотрим рис. 6. На нём условно изображено два прямоугольника: первый, обозначающий источник электромагнитных помех в виде трансформатора выпрямителя фирмы «Robotion» и звукосниматель, на который наводится данная помеха (сетевая частота 50 Гц и её гармоники).

 
   

 

 

                                                                                                

 

 

 

Рис. 6. Структурная схема лабораторной установки для измерения уровня наводок: 1 - источник помехи; 2 – воздушное пространство между источником помехи и исследуемым звукоснимателем; 3 – звукосниматель; 4 – кабель; 5 – персональный компьютер.

 

 

Электрический сигнал наводок с выхода звукоснимателя поступает на микрофонный вход звуковой карты «Creative Sound Blaster Live 5.1». При обработке данных использовалось программное обеспечение (ПО) Sound Forge 7.0.

В качестве расстояния L (рис. 6) были выбраны значения 0,1; 0,2 и 0,3 м. В данных сравнительных испытаниях элементы 1, 2, 4, 5 (рис. 6) оставались одними и теми же (не изменялись).

Изменяемой частью установки был элемент 3. Вначале был проведён эксперимент с синглом, затем последний заменялся на хамбакер. Наведённый сигнал в катушке звукоснимателя представляет собой сетевую частоту с гармониками (рис. 7).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.  Спектр сигнала наводки, представляющий собой сетевую частоту 50 Гц и её гармоники.

 

 

Данные об уровне наводок сведены в таблицу 1.  В графическом виде те же данные представлены на рис. 8. Анализируя полученные данные несложно заметить, что при увеличении расстояния от источника шума до соответствующего звукоснимателя в два раза, уровень шума, наводимого в сингле падает на 12,5 дБ, а в хамбакере на 16,5 дБ. При увеличении того же расстояния от 0,1 до 0,3 м (в три раза) уровень шума в сингле падает на 21,2 дБ, в то время как в хамбакере он снижается на 27,2 дБ.

Таким образом, основным является шум электромагнитной природы, наводимый на катушку звукоснимателя. С точки зрения помехозащищённости, хамбакер является более оптимальным.  Так, при всех значениях расстояний от источника шума до звукоснимателя, у сингла наблюдаются более высокие уровни наводимого шума. Более того, помеха, наведённая в катушках хамбакера, снижается более резко при увеличении расстояния от источника.

Таблица 1. Уровень наводок Nш в зависимости от расстояния L.

 

Расстояние L, м

Тип звукоснимателя

Сингл

Хамбакер

Уровень шума Nш , дБ

0,1

-2

-12,4

0,2

-14,5

-28,9

0,3

-23,2

-39,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 8. Зависимость уровня наводок в зависимости от расстояния до источника шума (трансформатора).