Датчики

Поскольку звук, произведенный струнами цельнокорпусной электрогитары, очень тихий на ней устанавливаются звукосниматели (датчики). Принцип работы всех датчиков основан на одном принципе: колебание струн, которые должны быть сделаны из материала, способного к намагничиванию (типа никеля) - воздействует на магнитное поле, созданное одним или несколькими постоянными магнитами. В тонком эмалированном медном проводе, который навит вокруг этих магнитов или вокруг материала, намагниченного стержневыми магнитами, возникает электрический ток, пропорциональный колебаниям струн. Через кабель этот переменный ток поступает в усилитель и становится слышимым в динамических головках.

Сингл (singl-coil) – одна катушка, один магнит (рисунок справа) - датчик, который обычно производит яркий, чистый звук. Правда есть датчики с намного более мутным звуком, например P-90 (показанный на странице 44). Одна катушка имеет четыре или шесть постоянных магнитов и 7 000 - 10 000 витков медного провода толщиной 0.06mm. Такие датчики очень популярны из-за их звука, но они к сожалению также имеют один недостаток: в мире, где мы постоянно окружены большим количеством электромагнитных полей, в сигнал датчика вмешивается фон, например когда мы включаем в сеть лампочку или флуоресцентный свет.

Хамбакер (hambucker) – датчик, устройство которого исключает появление шумов в сигнале. Он имеет две одинаковых катушки, соединенные последовательно и электрически противофазно, уложенные каждая вокруг своего магнита. Наводки, которые ловит каждая катушка, при таком соединении, взаимно уничтожаются, а сигналы обеих катушек складываются. Чтобы предотвратить взаимное уничтожение полезного сигнала, магниты катушек обращены полюсами в противоположные стороны. Именно поэтому сигналы катушек складываются, а не взаимно уничтожаются. Поэтому датчик с двумя катушками в 2 раза мощнее, чем датчик из одной такой катушки. Хамбакер звучит более "мутно", басовитее, в его звуке больше середины, чем в сингле. Это связано с тем, что из-за расстояния между магнитными полюсами катушек хамбакера, появляется два отличающихся сигнала, что ведет к срезу (взаимовычитанию) высоких частот.

Переменный ток (АС).

Переменным током называют тип потока частиц в электрическом проводнике, который течет поочередно то назад, то вперед все время. Самый известный пример переменного тока - ток, который мы получаем дома из электрической розетки. В зависимости от страны, частота тока может быть в пределах 50 - 60 (Гц). Датчик производит именно переменный ток, который изменяется в зависимости от частоты колебаний струн. Когда этот ток усиливается, и направляется на динамическую головку (кабинет), мембрана головки колеблется в том же самом ритме, излучая звуковые волны, которые мы и слышим.

Сопротивление

Сопротивление – это свойство проводника, которое препятствует свободному протеканию электрического тока. Измеряется в Омах: 1 000 Ом равняется 1килоому (к = кило), и 1 000к равняются 1MОм (М. = Мега). Вместо того, чтобы писать "Ом" также используется греческий символ Ω(1 кΩ = 1кОм).

Кроме неизбежного сопротивления проводника, скажем, катушки, также в схемах используются элементы, имеющие сопротивление, так называемые резисторы, для того что бы снизить электрический ток. Обычных резисторов, мощностью 0.25 Вт, достаточно для того, что бы удовлетворить все потребности гитаростроения.
На принципиальных электрических схемах символ Ом зачастую не пишется, так например 22к означает 22 килоОма. Часто точки – делители разрядов тоже не пишутся, например вместо 4.7M или 2.2к пишут 4M7 или 2к2.

 

Типы синглов Катушка намотана вокруг стержневых магнитов - сердечников	Типы хамбакеров Катушки намотаны вокруг стержневых магнитов - сердечников
Сердечники из мягкого железа, намагниченные плоским магнитом вертикальной, поперечной полярности	Катушки намотаны вокруг сердечников из мягкого железа с винтами, намагниченными плоским магнитом горизонтальной поперечной полярности
Сердечники из мягкого железа, намагничены двумя плоскими магнитами, горизонтальной поперечной полярности, полюсами друг к другу	Железные металлические пластины, намагниченные плоским магнитом, горизонтальной поперечной полярности

Хамбакер

• - две катушки
• - катушки соединены последовательно и электрически противофазно
• - магниты катушек расположены полюсами противоположно друг к другу.

Хамбакер в корпусе сингла

Разделенный сингл с эффектом хамбакера

• - две катушки, навитые вокруг приблизительно половины магнитов каждая
• - катушки соединены противофазно
• - магниты в двух катушках противоположной полярности

Раздельный хамбакер (split hambucker)

Как работают датчики

Когда через проводник течет ток, вокруг него образуется магнитное поле. По этому принципу работают электрические двигатели. И наоборот, в проводнике, перемещенном в магнитное поле возникает электрический ток. По этому принципу работают генераторы электрического тока. Датчики также используют этот принцип, с одним отличием - не проводники перемещаются в магнитном поле, а меняется магнитное поле, проходящее через витки катушки. Изменение магнитного поля датчика колебаниями струн рождает переменный ток в витках катушки, который пропорционален колебаниям струн.

Независимо от того, двигается ли проводник в магнитном поле или магнитное поле двигается вокруг проводника, результат всегда один: в проводнике возникает электрический ток.

Есть много различных типов и изготовителей датчиков. На большинстве моделей различие в уровне громкости разных струн можно скомпенсировать изменяя расстояние между сердечниками и струнами посредством винтов либо датчики имеют сердечники разной, фиксированной длины по диаметру струны. На других моделях вместо сердечников применяются металлические пластины (так называемые рельсовые датчики) которые дают некоторую свободу в расстоянии между струнами. Но здесь надо иметь в виду, что расстояние между крайними струнами должно быть меньше длины пластин. Басовые датчики могут иметь по два сердечника на струну, из-за большой амплитуды басовых струн.

Хамбакеры в формате синглов (1) имеют катушки, помещенные так близко друг к другу, что они обе помещаются в сингловый корпус.

(1) Хамбакеры в формате синглов

Вертикальные хамбакеры имеют две катушки, расположенные одна над другой. Нижняя катушка без магнита и служит только для того, чтобы гасить фон. Как и в стандартном хамбакере, катушки соединены последовательно или параллельно. Обе катушки должны быть одинаковыми и выдавать одинаковый уровень фона (Чтобы он взаимно уничтожился).

Разделенные датчики могут быть помещены в независимые корпуса и установлены рядом друг с другом. В этом случае их располагают с перекрытием (2). В разделенных датчиках каждая катушка снимает звук с одной половины струн, и они соединены противофазно. Такие датчики выдают сингловый звук, являясь по сути хамбакерами.

(2) Разделенные датчики

Lipstick датчик (3) – Самый простой из синглов. Его катушка навита непосредственно вокруг плоского магнита (4), и все это помещено в хромированный металлический корпус. Сопротивление катушки 4.7к. Звук таких датчиков очень нравится блюзовым музыкантам.

(3) Lipstick датчик

Активные датчики имеют небольшой предусилитель (преамп), интегрированный в корпус датчика и питающийся от батареи постоянного тока. С такими датчиками высококачественный звук гарантируется, звук не зависит от гитарного кабеля, высокое выходное напряжение гарантирует превосходное соотношение сигнала/шум.

Сопротивление датчика (d. c. - сопротивление постоянному току) может быть измерено омметром. На большинстве фендеровских синглов сопротивление катушки между 6к и 7.5к, а на хамбакерах сопротивление обеих катушек, соединенных последовательно между 8к и 14к. В принципе, чем больше витков, тем мощнее выходной сигнал, но с другой стороны, чем больше витков, тем тоньше используемый провод и тем выше его сопротивление и соответственно меньше яркость звука. Сопротивление датчика легко измерить, но по нему можно составить только далекое представление относительно его звука. Катушки с сопротивлением от 3к до 6к дают более яркий звук, чем катушки с более большим сопротивлением типа 10к или больше. Датчики с сопротивлением 16к или выше выдают чрезвычайно глухой и безжизненный звук.

Импеданс (a. c. сопротивление) - сопротивление, которое катушка датчика оказывает переменному току. Характеризуется частотой и не может быть измерено так же легко как d. c. сопротивление. Импеданс катушки изменяется согласно частоте выходного сигнала датчика, потому что катушка датчика представляет собой электрическую цепь, состоящую из емкости, индуктивности и сопротивления катушки. На некоторой частоте импеданс этой цепи достигает максимума (1). Позиция и форма этого пика импеданса в частотном спектре датчика это то, что определяет его звук. Положение этого пика также зависит от емкости нагрузки (емкость всего того, к чему подключен датчик). Зачастую пик резонанса находится в пределах 2-3 кГц. Резонансная частота хамбакера, катушки которого соединены параллельно – составляет двойную частоту хамбакера катушки которого соединены последовательно.

Высокий уровень выходного сигнала датчика желателен, поскольку при этом увеличивается отношение выхода сигнала к нежелательному шуму (например, фону). Увеличение сигнала гитары не только увеличивает непосредственно сигнал но также и шум, и чем меньше шума поступает на вход усилителя, тем лучше. Выходная мощность датчика определяется двумя факторами: силой магнитов и количеством витков - чем сильнее магнит и больше провода навито вокруг него, тем сильнее выходной сигнал датчика. Однако сильные постоянные магниты не должны использоваться из-за нежелательного магнитного эффекта, который они оказывают на колебания струн: колебания струн быстро затухают в сильном магнитном поле, оно тормозит их. Также, использование чрезмерно большого числа витков плохо сказывается на звуке датчика, потому что возрастает сопротивление датчика.

Колебание струны является критическим для того, чтобы определить звук датчика. Струна вибрирует не только вверх и вниз по всей ее длине, но также и внутри себя. Это обертон, или гармоника, и она определяет звук струны. Кроме основного тона всегда есть дополнительные сдвинутые выше тоны, которых чем они выше, тем их меньше. Наиболее высокие из них фактически неслышны. Вибрации струны напоминают кривую и зависят от места, где струна зажата. Струна, зажатая на грифе ближе к бриджу, звучит по другому, чем в начале грифа, поскольку бридж вносит в звучание больше гармоник.

В идеале гармоника должна быть кратна основной частоте. Если это не так, то причина может крыться в плохом качестве струны или струн (старые или грязные). Такие струны плохо звучат, потому что их гармоника или ниже или выше основного тона.
Звук струны в районе бриджа тише, и, следовательно, выход бриджевого датчика ниже. По этой причине, и чтобы уровень сигнала был таким же, как и от нэкового датчика, бриджевые датчики обычно имеют больше витков.

Различия в звуке между синглами и хамбакерами проявляются не только в результате разных импедансов, но также в способе съема звука струн. Электрический ток, возникающий в сингле, пропорционален колебаниям струн: чем дальше струны от датчика, тем тише звук и наоборот. Продольные вибрации струн синглом не воспроизводятся. Выход сингла - яркий звук, звучат все гармоники.

На хамбакере, расстояние между сердечниками катушек ведет к гашению гармоники, чей максимум на одной катушке, а минимум на другой – противоположности уничтожаются. Поскольку эта специфическая гармоника больше не присутствует в звуковом спектре и потому что другая гармоника также ослаблена, хамбакер не звучит ярко.

Когда две одиночные катушки от различных хамбакеров или двух синглов соединены по типу хамбакера, катушки будут находиться на большом расстоянии друг от друга, и соответственно изменится диапазон гармоник. Используя такие и подобные комбинации, звук электрической гитары можно разнообразить.

Две катушки хамбакера, соединенные параллельно (вместо последовательного) дают меньший выход, но человеческое ухо этого практически не слышит.

Положение датчика

Датчики и особенно бриджевые, часто помещаются в позицию с сильной гармоникой. На Телекастере, например, басовая сторона помещена в позицию 43-ого лада. Позиции сильной гармоники могут быть найдены экспериментальным путем. Вы можете собрать гитару перед фрезеровкой места под датчик и найти место в которой гармоника наиболее сильна, при этом надо обратить внимание на точное расстояние от вашего кончика пальца до верхнего порожка. Измерьте его и отложите то же самое расстояние от бриджа и отметьте его на деке. Датчик поместите в центр метки.

Нэковые датчики иногда помещают в позицию 24 лада.

Положение датчика Jazz баса  (Мензура 34")

Год	Нэковый датчик	Бриджевый датчик
1962	710mm	802mm
1963	710mm	810mm

Все позиции измерены от переднего края верхнего порожка, или нулевого лада до центра датчика.

Секреты гитарных датчиков

Звук электрической бас-гитары и гитары сильно зависит от датчиков. Между музыкантами давно ведутся споры о преимуществах и недостатках различных моделей датчиков, и для того, кто не имеет никакого понятия об электронике, предмет может показаться очень сложным. Однако со стороны электротехники устройство датчиков довольно легко понять - эта статья исследует связь между электрическими характеристиками и звуком.

К сожалению, следует сказать, что большинство изготовителей датчиков распространяет информацию вводящую в заблуждение относительно своих изделий, чтобы заработать больше денег и позлить своих конкурентов. Попробуем в этом разобраться. В связи с этим я хочу сказать, что не связан ни с одним производителем.

Есть два основных типа датчиков, магнитные и пьезоэлектрические. Последние работают со всеми типами струн (сталь, нейлон, или органика). Магнитные датчики работают только со стальными струнами, и состоят из магнитов и катушек. Синглы (датчики с одной катушкой) чувствительны к магнитным полям, произведенным трансформаторами, флуоресцентными лампами, и другими внешними источниками, и ловят фон и наводки от этих источников. Датчики с двумя катушками или "хамбакеры" используют две специально подключенных катушки, чтобы свести к минимуму это вмешательство. Поскольку эти катушки соединены противофазно, синфазные сигналы (то есть сигналы, типа гула, которые выдает каждая катушка с равной амплитудой), взаимоуничтожаются.

Расположение магнитов разное для разных датчиков. В некоторых используются стержневые магниты, вставленные в катушки, в других магниты расположены под катушками, а сердечники из мягкого железа проходят через катушки. Обычно сердечники это винты, которые позволяют выровнять уровни сигнала от каждой струны, закручивая или откручивая их. Некоторые датчики имеют металлические крышки для экранирования и защиты катушек, другие пластмассовое покрытие, которое не спасает от электромагнитных наводок, и на некоторых до сих пор все еще применяется изоляционная лента для защиты провода.

Магнитные линии проходят через катушки и струны. Когда струны статичны, магнитный поток, проходящий через катушки, не меняется. После удара по струне поток изменится и приведет к появлению в катушке электрического напряжения. Колебание струны приводит к возникновению переменного тока, частота которого равна частоте вибрации, а напряжение пропорционально скорости движения струны (а не амплитуде). Кроме того, напряжение зависит от толщины струны и напряженности магнитного поля, а также расстояния между сердечниками и струной.

В продаже есть множество датчиков, так что трудно сделать всесторонний краткий обзор. Кроме датчиков, которые идут с инструментом, в продаже есть сменные датчики, многие из которых изготовлены компаниями, которые не производят гитары. Каждый датчик выдает свой собственный звук; у одного он пронзительный, металлический у другого теплый и мягкий. Такие характеристики являются абстрактными, датчик "не имеет" звука, он обладает только "характеристикой передачи". Датчик лишь снимает звуковой материал со струн и изменяет его, каждая модель своим собственным способом. Например: поставьте один и тот же Гибсоновский хамбакер на Лес Пол, и на Super 400 CES и Вы услышите совершенно разные звуки. Поэтому самый лучший датчик не спасет гитару из плохого дерева с плохими струнами. Основное правило – мусор на входе – мусор на выходе!

Сменные датчики позволяют гитаристу изменить звучание, не покупая другой инструмент (конечно в пределах свойств материала деки и струн). Разные датчики имеют разное выходное напряжение. Модели с высоким выходом легко перегружают усилитель, чтобы получить искаженный звук, в то время как модели с низким уровнем выхода больше подходят для игры на чистом звуке. Выходное напряжение большинства датчиков изменяется от 100 мВ до 1 В эффективного значения.

В отличие от других преобразователей, которые имеют движущиеся части (микрофоны, динамики, датчики проигрывателя и т. д.), гитарные магнитные датчики не имеют никаких движущихся частей - магнитное поле изменяется, но оно не имеет никакой массы. Таким образом, оценить магнитные датчики легче, чем другие преобразователи. Хотя частотные характеристики почти всех доступных магнитных датчиков нелинейны (за счет чего и создаются различия в звучании), в них не так много резких частотных подъемов и провалов, как например в громкоговорителе. Фактически, частотная характеристика может быть сглажена и достаточно просто и легко описана математической формулой.

Датчик как электрическая цепь

Рис.1 Электрическая схема магнитного датчика

С точки зрения схемотехники, магнитный датчик эквивалентен схеме на Рис. 1.

Катушку датчика можно описать как идеальную катушку, состоящую из индуктивности L включенной последовательно с сопротивлением R и параллельно с емкостью C. Самое важное здесь, безусловно, индуктивность, которая зависит от числа витков катушки, ее магнитного материала и геометрии. Сопротивление и емкость не имеют большого влияния и ими можно пренебречь. Когда струны колеблются, в катушке возникает напряжение переменного тока. Таким образом, датчик действует подобно источнику переменного тока с некоторыми электрическими компонентами (Рис. 2).

Рис. 2. Датчик, как источник переменного тока плюс ФНЧ второго порядка

Внешняя нагрузка состоит из сопротивления (потенциометры громкости и тембра гитары, и входное сопротивление усилителя) и емкости гитарного кабеля (емкости между проводником и экраном в гитарном кабеле). Емкость кабеля существенна, и ею нельзя пренебрегать.

Рис. 3. Датчик плюс внешняя нагрузка (потенциометры, кабель и входное сопротивление усилителя)

Эти пассивные компоненты формирует так называемый фильтр низких частот второго порядка (ФНЧ 2 порядка) (Рис. 3). Таким образом, как и любой другой подобный фильтр, этот имеет частоту среза fg; на этой частоте амплитуда падает на 3 децибела (т. е. наполовину). Дальше fg, амплитуда падает на 12dB на октаву, а до fg сигнал не меняется никак. Спада на низких частотах не наблюдается; однако, немного ниже fg есть электрический резонанс между индуктивностью катушки датчика и емкостью кабеля гитары. На частоте, названной fmax, наблюдается пик амплитуды. Пассивный ФНЧ в этом случае работает как усилитель напряжения (но не как усилитель мощности, потому что выходное сопротивление соответственно повышается). Рис. 4 показывает типичную кривую частотной характеристики датчика.

Рис. 4. Частотная характеристика магнитного датчика. Позиция и высота резонансного пика разная для разных датчиков.

Если нам известна резонансная частота и высота резонансного пика, можно сказать что мы знаем приблизительно 90 процентов передающих характеристик датчика; эти два параметра - ключ к «секрету» звука датчика (другие свойства не могут быть описаны этой моделью, но их влияние имеет меньшее значение).

Что все это означает - то, что обертоны в диапазоне вокруг резонансной частоты усиливаются, за этой частотой уменьшаются, а основная вибрация и обертоны за ней воспроизводятся без изменений.

Как резонанс влияет на звук

Резонансная частота большинства датчиков в комбинации с нормальным гитарным кабелем находится между 2000 и 5000 Гц. Это диапазон, в котором человеческое ухо имеет самую высокую чувствительность. Субъективное соотношение частоты и звука состоит в том, что при частоте 2000 Гц звук кажется теплым и мягким, при 3000 Гц звонким, при 4000 Гц - 5000 Гц ломким и тонким. Звук также зависит от высоты резонансного пика. Высокий пик дает мощный, характерный звук; низкий пик дает более слабый звук, особенно на гитарах, дека которых сделана из твердых пород дерева, которые не имеют ярко выраженных акустических резонансов. Высота пика большинства датчиков находится в пределах от 1 до 4 (от 0 до 12 децибел), она зависит от магнитного материала катушки, сопротивления внешней нагрузки и от наличия металлической крышки (без крышки, пик выше, что нравится большинству гитаристов).

Резонансная частота зависит и от индуктивности L (у большинства датчиков она составляет от 1 до 10 Гн) и от емкости C. C - сумма внутренней емкости катушки (обычно около 80-200 пФ) и емкости кабеля (около 500-1000 пФ). Так как различные гитарные кабели имеют различную емкость, ясно, что использование различных кабелей изменит резонансную частоту, и, следовательно, звук гитары в целом.

Изменение характеристик датчика

В основном, есть три различных способа изменить звук гитары применительно к датчикам:

1.Установка новых датчиков. Этот способ самый распространенный, но и самый дорогой.

2.Изменение распайки катушек в датчиках. Это возможно с почти всеми хамбакерами. Обычно, обе катушки спаяны последовательно. Распайка их параллельно уменьшит индуктивность в 4 раза, а резонансная частота (при прочих равных) удвоится. Использование в хамбакере только одной катушки снизит индуктивность вдвое, а резонансная частота увеличится в квадратный корень из 2 (примерно в 1,4 раза). В обоих случаях звук будет более высоким, чем прежде. Из большинства хамбакеров выходят четыре провода – по два из каждой катушки - так что можно попробовать различные комбинации катушек, не вскрывая датчик. Некоторые синглы имеют отдельный провод от катушки, чтобы обеспечить подобную гибкость.

3.Изменить внешнюю нагрузку. Этот метод дешев и может быть очень эффективен. Благодаря небольшому количеству электронных компонентов, звук может варьироваться в широких пределах. Стандартные регуляторы тембра снижают резонансную частоту, из-за соединяя конденсатора параллельно с датчиком (обычно используя для управления переменный резистор). Таким образом, одним из способов изменить звук является замена стандартного регулятора тембра переключателем, который будет подключать к датчику конденсаторы различной емкости (в диапазоне от 470 пФ до 10 нФ). Это даст намного больше звуков, чем стандартный регулятор тембра (Рис. 5). Также, добавив внутренний буферный усилитель можно изолировать датчик от влияния емкости кабеля, получая в итоге более яркий, с более высокой частотой резонанса и более высоким пиком, звук.

Рис. 5. Изменение резонансной частоты в зависимости от внешней нагрузки

Таблица ниже показывает самые известные датчики и их электрические характеристики. Однако, обратите внимание на то, что датчики не точные устройства, и что в особенности старые датчики (например, Фендеровские и Гибсоновские датчики, выпущенные в 50-х) различаются так, что даже одинаковые датчики звучат по-разному. Поэтому показатели резонансной частоты в таблице округлены до 100 Гц. Также обратите внимание на то, что на частотах ниже 1000 Гц пики становятся ниже и шире. Поскольку высота пика резонанса зависит от сопротивления внешней нагрузки (потенциометр громкости, тембра и входное сопротивление усилителя), снижение этой нагрузки (например, подключение резисторов параллельно датчику) снижает высоту пика. Для увеличения высоты пика надо увеличить сопротивление нагрузки. В большинстве случаев этого можно достичь только установкой в гитару предусилителя с высоким сопротивлением.

Резонансные частоты некоторых известных датчиков с дополнительными конденсаторами

 

			Дополнительная емкость (конденсатора)
Тип датчика	Индуктивность (Гн)	Емкость катушки (пФ)	470 пФ	680 пФ	1 нФ	1.5 нФ	2.2 нФ	3.3 нФ	4.7 нФ
			Резонансная частота (кГц)
Fender Stratocaster (1972)	2.2	110	4.4	3.8	3.2	2.7	2.2	1.8	1.5
Gibson Humbucker	3.8	130	3.3	2.9	2.4	2.0	1.7	1.4	1.2
Gibson P90	6.6	95	2.6	2.2	1.9	1.5	1.3	1.1	0.9
DiMarzio Dual Sound (последоват)	6.4	80	2.7	2.3	1.9	1.6	1.3	1.1	0.9
DiMarzio Dual Sound (паралельно)	1.6	200	4.9	4.2	3.6	3.1	2.6	2.2	1.8
Seymour Duncan 59	5.0	120	2.9	2.6	2.2	1.8	1.5	1.2	1.0
Fender Jazz Bass	3.6	150	3.4	2.9	2.5	2.1	1.7	1.4	1.2
Fender Precision Bass	6.0	15	2.9	2.5	2.1	1.7	1.4	1.1	0.9
Gibson Bass EB 0/1/2/3	65.0	160	0.8	0.7	0.6	0.5	0.4	0.3	0.2

 

Регулируемый резонанс

Переключателем с различными конденсаторами резонансная частота может меняться только пошагово. Однако возможно и плавное изменение резонансной частоты посредством активного фильтра, который представляет собой не сложную электрическую схему. Первый кто применил подобный фильтр, был Alembic since в семидесятых годах, позже это устройство было скопировано другими. Любой, кто владеет навыками схемотехника и радиолюбителя может легко его сделать. Другие же могут приобрести такой фильтр в магазине. Для его установки необходимо свободное место в гитаре и батарейка на 9В.

Измерение частотной характеристики.

Чтобы измерить частотную характеристику датчика, теоретически надо измерить вибрацию струны и сравнить ее с напряжением на выходе в каждой частоте. Фактически же это очень трудно сделать. Как альтернатива, предлагается поместить датчик во внешнее магнитное поле, создаваемое передающей катушкой. При этом в датчике возникает напряжение, т. к. изменяется направление магнитного потока, проходящего через катушки. Поскольку вызванное напряжение в датчике прямо пропорционально изменению магнитной поля в единицу времени, ток, проходящий через катушку должен быть обратно пропорционален частоте.

Синусоидальное напряжение проходит в цепь интегратора, производя выходное напряжение, которое обратно пропорционально частоте. Этот сигнал поступает в усилитель и затем в передающую катушку, которая фактически удваивает сигнал и передает его в датчик. Эта катушка может состоять из 50 витков эмалированного медного провода (приблизительно 0.5 мм или 0.002 дюйма в диаметре). Точное число витков не является критичным. Катушку нужно установить рядом с датчиком так, чтобы она излучала в него как можно больше своего магнитного поля. Для синглов магнитные оси должны быть параллельны, а для хамбакеров перпендикулярны.

Чтобы выяснить частотную характеристику подают синусоиды приблизительно от 100 Гц до 10 кГц, и измеряют выходное напряжение датчика широкополосным мультиметром или осциллографом. Абсолютные значения не важны: главное положение резонансного пика над общей амплитудой низких частот. Таким же образом легко исследовать влияние емкостей (например, кабелей) и резисторов. Одно из главных преимуществ этого метода измерения - то, что на гитаре не нужно ничего менять и датчики остаются на месте.

Получаемый результат действительно точен только с синглами. Хамбакеры срезают высокие частоты, потому что звук снимается в двух точках одновременно. Высокие обертоны, где на одном полюсе одной и той же волны оказывается пик, а на другом провал, могут взаимоуничтожаться. Эти пики находятся на разных частотах для каждой струны и не могут быть описаны одной кривой. Например, для хамбакера со стандартными размерами пик для шестой струны находится приблизительно на частоте 3000 Гц, а для 5 струны на 4000 Гц. Для высоких струн пик еще выше за частотой среза fg и практически не слышим.

Различия в звуке между синглом и хамбакером часто переоцениваются. Главная причина большого количества высоких частот у сингла - подъем резонансной частоты из-за половинной индуктивности. Снятие звука со струн только в одной точке вместо двух также оказывает влияние, но много меньшее.

Кроме того, этот метод измерения не учитывает нелинейные искажения различных датчиков. На кранче электрогитара с датчиком, у которого высокий выход звучит совершенно по-другому, чем с датчиком, у которого низкий выход, даже если их частотные характеристики равны. Однако проверка датчика в этой манере дает полезную информацию относительно его характеристик. С этим знанием, Вы можете найти, какой тип звука наиболее Вам подходит, и Вы можете сами сформировать частотную характеристику внешними конденсаторами и резисторами, чтобы "настроить" датчики под себя и для лучшего сопряжения с декой и струнами.