深入探究电吉他高频补偿电路

干货 2019-10-24 14:04   阅读数:19044

微信图片_20191021110826.gif(文章转载自公众号:九河吉他 作者:赵洪波)

高频补偿电路就是0.01u电容 150k电阻并联?没有更好的方案了?还是快来更新一下知识吧!


被动式单线圈拾音器系统有个先天缺陷:当你关小音量时——哪怕只是拧了一点点——极高频的损失也会与音量衰减不成比例。换言之,音量的轻微降低会带来高频频响的很大衰减。对Strat和Tele来说,这种现象是显而易见的,其他一些流行款式的吉他也同样如此,相信你对此并不陌生。

被动式电路的这种特性对乐手们来说并不算什么大问题,很多人并不以此为意只是因为他们已经习惯这种声音了。甚至还有人挺喜欢这个“毛病”,因为这样可以从同一块拾音器得到不太一样的音色——把音量关小一点就能让音色变厚一点。不过还是有很多吉他手更喜欢在各种音量下都能保持适度的高频。

要完美化解这个“音量vs音色”的难题,使用主动式电路是唯一真正有效的办法,其他所有方法都是妥协而已。虽然这么说,但妥协未必就不能得到明显改观。个人来说,我的所有吉他就都用了妥协的办法,我最喜欢的也是这种最简单的改装方式:在吉他音量电位器的输入与输出脚之间加装“高频补偿通路”。这种方法对单线圈和双线圈拾音器都适用,不过如果你的吉他有一个以上音量旋钮,例如Les Paul,那么每个音量电位器就都要加装。

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那么,什么是高频补偿,它又是如何工作的呢?简单说,一般就是一个小电容和一个小电阻并联在一起。技术上称这种电路为阻容网络,也称为“高通滤波”或者缩写为TBA。也有些情况会只用一个小电容或者是电容和电阻串联。

这个小东西背后的原理似乎很简单,不过实际上也可能比看起来要复杂得多。本文基本上还是只围绕基础展开,不打算过多涉及理论。首先,好消息是:对给定的一把吉他来说,计算出最理想有效的元件参数是有可能的;坏消息呢?涉及的公式实在是有点麻烦,大概远超过我们需要照顾的读者群的认知了。公式会涉及很多参数,包括数字、比例、你的吉他电位器和拾音器的阻抗、你选用的吉他线的容抗、你的音箱的输入阻抗等等,所有这些因素还要结合弗莱彻 - 芒森曲线计算,也就是要考虑人耳的等响度曲线。理论上可以,不过还是太麻烦了!


当你关小音量时,高频补偿电路会滤掉一些低频,让高频更突出。


一般来说,你必须做几个模拟并分析相应的曲线去看它是否能满足你的目标。别忘了,这种算法只有在“给定条件”的吉他系统中才能得到完美效果,也就是说只要其中一个变量有变化,得到的结果就不再完美了——换一根不同长度或类型的吉他线或者接上另一台音箱都算,这种局限性无可避免。正是因为涉及了这么多变量,你就很容易明白为什么给出一个标准的“万能”方案只能是幻想了。

好在你可以通过实验找到自己最喜欢的,最适合你的器材和音色口味的方案,下面我会介绍一下可供选择的元件类型和参数范围。由于实际上可供选择的元件范围相当有限,无论如何你也能试出不错的结果,不过如果你想要的是“很棒”的答案的话,别忘了每把不同的吉他都要分别实验,过程中你可能要换很多次元件。

当你关小音量时,高频补偿电路会滤掉一些低频,让高频更突出,它不会“增益”任何东西(在这里也就是高频),因为被动式设备只能过滤掉特定的频率。如图1所示,高频补偿是一直连接在音量电位器的输入和输出脚之间的。

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高频补偿电路基本上分三种类型(图2),我们逐一了解一下。左边是单电容方案,Fender在1960年代开始在Tele的音量电位器上安装1000pF电容,这种方案由此流行开来;配上他们那会儿选用的1M阻抗电位器,得到的音色又薄又亮,实在是差强人意。

时至今日,Fender的这个选择在很多“万能”方案中仍然比较流行,但它有个问题:随着音量逐渐调低,高频会显得越来越多,尤其在音量接近零时,音色听起来会非常干瘪。对你的口味来说,这种现象也不一定就不行,如果你想尝试这种单电容方案,比较好的实验范围是220pF到1500pF。

图2中间的是第二种高频补偿方案,它由一个电容和一个电阻并联构成,是最常见的选择。并联方式最流行的一种组合是1000pF电容与150k电阻,对几乎任何吉他来说都适用,如果非要选个万能方案的话就是它了。

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相对单电容方案,阻容并联最大的优势是当你关小音量时,高频不会变的越来越突出。但是,如果两个参数搭配不当,这种方案会影响音量电位器的线性。可供尝试的参数范围如下:电容 220pF - 1500pF,电阻 100k - 330k。

图中最右边的方案由电容与电阻串联构成,这个方法从1990年代开始流行,由澳大利亚吉他制作者Chris Kinman在他的吉他上开始使用,他选用的是1200pF电容与130k电阻。很多人认为这是三种方案中最好的,因为它解决了对音量电位器线性的影响并且没让声音变薄。现在Fender也已经采用了这一方案,他们的版本选择的是1000pF电容和130k电阻,被命名为“Fender Tone Saver”。串联方式可以尝试的参数范围是470pF到1500pF的电容以及100k到330k的电阻。

根据两个元件的作用,这里给出一个经验法则:音色亮度由电阻阻抗决定,阻抗越低高频越多;具体要突出哪些高频则由电容容值决定,容值越低频率越高。

在动手实验时,建议你焊两条线把音量电位器的输入脚和输出脚引到吉他电路仓外,并在导线另一端焊上一个鳄鱼夹,这样更换不同方案就会非常方便了,测试不同组合时别忘了做个简单的笔记。

找到最喜欢的方案后,拆除临时导线并把你选定的元件焊接到位。别忘了,你选好的方案可能会跟其他吉他手差别很大,有些人会喜欢更多的高频(一般是因为他们的音箱声音比较暗),也有人想要更多中频以提升音色冲击力,多花点时间试试不同方案是很值得的。这个简单的小电路没准能让一把声音很闷的吉他变得清脆起来,因为关小一点音量也许就能让声音更清澈。


最后的最后,强行插入一条极硬的广告:本文所涉及的高频补偿方案测试,不过是9Rivers Wiring Cube(电路魔方)所提供功能的几十分之一......

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