Ремонт электромагнитных звукоснимателей

Прежде, чем думать о ремонте электромагнитного звукоснимателя*, который внешне не кажется поврежденным, надо определить исправен он или нет. Как это сделать?
Диагностика
Для определения работоспособности звукоснимателя необходимо измерить его сопротивление. Для этого потребуется омметр. Простое «прозванивание» может ввести в заблуждение, так как велика вероятность короткозамкнутого витка. При корректном замере сопротивления датчика возможны три варианта:
  1. сопротивление равно нулю
  2. омметр ничего не показывает
  3. сопротивление не соответствует заявленному
В первом случае мы имеем дело с замыканием катушки (в случае сингла) или катушек (в случае хамбакера) на землю. Сигнал с датчика при этом отсутствует.

Во втором случае весьма вероятен обрыв обмоточного, выводного, коммутационного проводов или их соединений между собой. Звуковая картина при этом аналогичная первому случаю.

Третий вариант означает, что часть витков обмоточного провода замкнулась сама на себя и оказалась вне контура за точкой замыкания. Количество витков в контуре катушки тем самым уменьшилось (как будто с датчика смотали часть обмоточного провода), соответственно уровень сигнала со звукоснимателя стал меньше, звук — тише. Чем слабее сигнал и тише звук, тем меньше витков осталось в контуре катушки(-ек).

Также существуют неполадки в работе звукоснимателя, которые не диагностируются с помощью омметра. При наличии этих неполадок сопротивление датчика соответствует заявленному, но при этом:
  1. уровень сигнала слабый и присутствует фон
  2. уровень сигнала слабый и фон отсутствует
В первом случае перепутана последовательность соединения обмоточных проводов катушек (в случае двухкатушечной системы), в чем можно убедится, измерив индуктивность звукоснимателя, которая будет ниже, нежели чем в случае, когда провода соединены правильно. Во втором случае размагнитились алниковые магниты (если, конечно, они присутствуют в конструкции), что можно проверить, измерив магнитную индукцию с помощью гауссметра.
Гауссметр

Гауссметр

Возможность, невозможность и целесообразность ремонта
Если звукосниматель залит компаундом, как в случае с продукцией, к примеру, фирмы EMG, то о его ремонте можно забыть.

В случае, если датчик залит парафином, что бывает далеко не всегда, и проблема в обмоточном проводе, то ремонт будет заключаться в полной перемотке этого звукоснимателя идентичным проводом и последующий пропиткой парафином.

После определения возможности или невозможности ремонта имеет смысл задуматься о его целесообразности. Если стоимость ремонта приближается к стоимости такого же, но нового звукоснимателя, то имеет смысл задуматься о целесообразности устранения поломки, и купить новый. Но некоторых моделей уже нет в продаже, а те, которые доступны, несмотря на абсолютно такое же наименование, могут быть как идентичными по звучанию, так и значительно отличаться от аутентичного, что бы ни утверждал производитель.

Несмотря на несложную конструкцию и кажущуюся простоту ремонта, пассивный электромагнитный звукосниматель — это система работы с микротоками, поэтому она очень чувствительна к каждой, казалось бы, мелочи, и любые манипуляции с такими системами должны осуществляться осознанно и требуют определенного навыка.
Данное утверждение, конечно же, не может помешать удовлетворить человеческое любопытство. Но необходимо помнить о потенциальных последствиях своих вмешательств, не говоря уже о наличии в первую очередь знаний, специального узкопрофильного инструмента, материалов и умении их использовать.

Отдельно стоит отметить, что ремонт частично разобранного звукоснимателя сопряжен с дополнительными сложностями и не всегда гарантирует достижение исходного звучания.
Основные поломки
Основными поломками пассивных электромагнитных звукоснимателей являются:
  1. механические повреждения катушек
  2. межвитковые замыкания или обрыв обмоточного провода
  3. проблемы соединения обмоточного, выводного и коммутационного проводов между собой
  4. размагничивание магнитной системы звукоснимателя
Почти все эти проблемы в большинстве случаев влекут за собой необходимость перемотки датчика.
Механические повреждения катушек
Помимо очевидного ухудшения внешнего вида, механические повреждения катушки(-ек) могут как оказывать влияние на звук, так не вносить никаких искажений.
Поврежденная катушка звукоснимателя с оголённым обмоточным проводом

Поврежденная катушка звукоснимателя с оголённым обмоточным проводом

Если витки обмоточного провода не повреждены и не оголены, то можно ограничиться подклейкой поврежденных механических частей, но делать это с особой осторожностью. Так, к примеру, клей на циакринолатной основе (так называемый «секундный» клей), попав на витки обмоточного провода, может разрушить и его изоляцию, и саму жилу (керн).

Если же витки обмоточного провода оголены, то во-первых: почти гарантировано будет снижена способность противостоять микрофонному эффекту («свист» датчика при высоких уровнях сигнала), а во-вторых: рано и поздно обмоточный провод подвергнется повреждению, так как велика вероятность, что крайняя струна при колебании зацепит витки обмоточного провода. Такой звукосниматель рекомендуется перемотать.

Таким образом механические повреждения катушек, даже, казалось бы, незначительные на первый взгляд, часто влекут за собой полноценный ремонт со съемом параметров, разборкой, очисткой, перемоткой и т.д.
Межвитковые замыкания или обрыв обмоточного провода
Для некоторых является откровением, что обмоточный провод имеет изоляцию. Но заблуждение об отсутствии изоляции может показаться логичным, если учесть, что диаметр обмоточного провода составляет порядка 60–80 мкм и соизмерим со диаметром человеческого волоса. При определенных условиях жилу обмоточного провода даже сложно увидеть. Однако он действительно обладает эмалированной изоляцией толщиной 2–3 мкм и любые её повреждения дают межвитковые замыкания. Сигнал со звукоснимателя в данном случае становится слабее и по падению сопротивления можно косвенно судить о месте замыкания.

Уместно ещё раз акцентировать внимание на том, что витки обмоточного провода электрически не контактируют друг с другом.

Если представить процесс наматывания провода на катушку, то первые витки считаются началом (они оказываются под всеми остальными витками обмоточного провода), а внешние витки обмотки предваряют собой конец провода. Из этого следует, что если обрыв или замыкание произошли в начале или внутри намотки, то есть не на внешних витках, то без перемотки звукоснимателя не обойтись. Да и на практике найти место, где образовался короткозамкнутый виток или обрыв, чаще всего невозможно и/или бессмысленно.

Если же обмоточный провод оторвался в конце, на внешних витках, то можно попытаться демонтировать оторвавшийся отрезок и соединить оставшиеся витки обмоточного провода с выводным проводом, перемотка всего звукоснимателя в данном случае не потребуется. Однако такая операция возможна не при любых намоточных характеристиках.

Проблемы соединения обмоточного, выводного и коммутационного проводов между собой
Типичная двухкатушечная конструкция звукоснимателя подразумевает, что обмоточный провод соединен с выводным, а выводной, в свою очередь, — с коммутационным.
Обмоточный, выводной и коммутационный провод гитарного звукоснимателя

Обмоточный, выводной и коммутационный провод гитарного звукоснимателя

Выводной провод используется только в двухкатушечных системах и соединяет обмоточный провод с коммутационным. Однако и в случае двухкатушечной конструкции он может отсутствовать.

«Коммутационный провод» — общее название проводов(a), выходящих из корпуса звукоснимателя и распаивающихся на переключатели или потенциометры. В зависимости от производителя и типа датчика может выглядеть по-разному.

Места соединений обмоточного, выводного и коммутационного проводов являются, как правило, слабым местом у большинства звукоснимателей.
Размагничивание магнитной системы
Среди материалов магнитов, используемых для производства пассивных звукоснимателей, эффекту размагничивания подвержены только материалы семейства Алнико. Размагничивание происходит со временем при естественном старении магнита, может возникнуть от удара или от перегрева. Изменение магнитного поля датчика также может происходить при взаимодействии с равными или превосходящими по мощности магнитными системами.

До определенной степени этот эффект некоторыми считается благом. При размагничивании магнитное поле становится более рассеянным, оно свободнее поддается воздействию, меньше тормозит колебания струны в пространстве. Коэффициент полезного действия датчика снижается, что проявляется как ослабление выходного сигнала звукоснимателя и уменьшение динамического диапазона. Но теряя в динамике, датчик обретает более глубокий, равномерный тембр и сбалансированное, «естественное» звучание. Многие музыканты называют данный эффект «винтажным» звуком.

Но всё это хорошо лишь до определенной степени. Достаточно сильное размагничивание мало кому придется по душе. Вернуть былую звуковую картину помогает импульсное намагничивание. Иногда для того, чтобы намагнитить звукосниматель, достаточно иметь доступ к двум полюсам его магнитной системы. Но если в конструкции датчика используется центральный магнит, то обойтись без разборки и не получится. Да и сам процесс намагничивания центральных магнитов возможен только на специальной установке в заводских условиях. Перемотка же, как правило, не нужна.
Типовые этапы ремонта звукоснимателя
Выяснение параметров датчика
Перед началом ремонта необходимо знать заявленные производителем:
  1. сопротивление R звукоснимателя
  2. индуктивность L звукоснимателя
  3. направление и форму магнитного поля в системе
  4. направление намотки каждой катушки
  5. характеристики обмоточного провода в каждой катушке
  6. цветовой код коммутационного провода
Помимо этого для проведения качественного ремонта гораздо важнее знать из каких материалов сделаны магниты, магнитоводы, какой провод используется в качестве обмоточного, из какой пластмассы сделаны катушки и т.д. Частично эту информацию, казалось бы, публикует производитель звукоснимателей. Однако не всё так просто, как хотелось бы. Определяющие характеристики материалов никогда не раскрываются, а их обозначения подразумевают под собой не один конкретный материал, а целый диапазон материалов с различными свойствами.

К примеру, производитель указывает, что в качестве обмоточного провода используется AWG 42. Данный калибр эмалированных проводов (AWG 42) подразумевает под собой диапазон проводов с сопротивлением от 5,1 до 6,0 Ом/метр и диаметром от 0,060 мм до 0,063 мм. Это без учета влияния всего многообразия типов изоляции. Что же касается материала магнитов, то обозначение «Алнико 5», например, подразумевает под собой не менее 4 подтипов данного сплава.

Так что информация о материалах конструктивных элементов звукоснимателя если и заявляется производителем, то приблизительно. Поэтому важно знать фактические, реальные параметры материалов, использовавшихся в данном конкретном случае. Только после этого можно переходить к физической разборке датчика.
Разборка
Производители не стремятся сделать звукосниматели ремонтопригодными, для них важнее простота и дешевизна технологии. Именно из-за этого надо все время помнить, что разбирая неисправный датчик, его можно повредить еще больше.

Как уже упоминалось, при ремонте может требоваться или не требоваться перемотка одной или обеих катушек (в случае двухкатушечной конструкции) датчика. Дополнительная сложность состоит в том, что для борьбы с микрофонным эффектом звукосниматели пропитывают парафином. Если звукосниматель пропитан, то сохранение оригинального обмоточного провода в большинстве случаев не представляется возможным, и придется как можно точнее подбирать подходящий по параметрам провод, демонтировать старый, перематывать подобранным и заново пропитывать.

При подборе провода необходимо по анализу отрезка определить все его параметры. Опыт показывает, что для качественного подбора необходимо иметь не менее 100 типоразмеров обмоточных проводов, желательно от тех же производителей, проводами которых пользовался изготовитель данного звукоснимателя.
Далее предстоит определить количество витков на катушке(-ах). Если звукосниматель не пропитан, а такие случаи, как ни странно, нередки, узнать точное количество витков обмоточного провода на катушке(-ках) можно путем сматывания. Смотать пропитанную катушку крайне сложно, чаще невозможно, поэтому в данном случае о количестве витков можно судить лишь по косвенным признакам.

Также при разборке важно запомнить, а впоследствии воссоздать, геометрию магнитной системы звукоснимателя. Изменение положения магнитов, магнитоводов, центральных магнитов в пространстве в значительной мере нарушит оригинальное звучание.

Очистка катушки
Катушка звукоснимателя, оставшаяся в результате демонтажа обмоточного провода, загрязнена остатками парафинов и клеев. Переходить к процессу намотки, не очистив катушку, нельзя, потому что в случае намотки на неочищенную катушку, обмоточный провод будет рваться, укладываться не по месту, искажая предполагаемую форму витков. Катушка обязана быть идеально чистой, без заусенцев и деформаций, только тогда возможна качественная намотка.

Смывка парафинов и клеёв сопряжена со определёнными сложностями, так как у них разная химическая основа: у парафинов — бензолы, у клеев — ацетоны. Очистить катушку, не деформировав её, без специнструментов и нескольких типов растворителей вряд ли представляется возможным.
Намотка
В процессе намотки звукоснимателя имеет большое значение, как уверяет спецлитература и опыт, тип укладки витков. Различные варианты (порядово, самонавалом, внахлест крест-накрест и их комбинации) дают разную межвитковую емкость и индуктивность, что меняет характер звука. В течение всего времени намотки также важно поддерживать постоянное натяжение обмоточного провода. Для этого нужно иметь хорошее намоточное оборудование и оснастку, которые нужны в первую очередь именно для обеспечения постоянного натяжения и вариативности при выборе типа укладки витков обмоточного провода, а уже во вторую — для избавления от рутинности процесса.
Пропитка
Данная манипуляция, казалось бы, не несёт в себе особой сложности: расплавил в подходящей емкости несколько свечей, окунул датчик, вытащил, и пресловутый «свист» пропал. Однако эффект от подобного «окунания», как правило, невелик. Микрофонный эффект незначительно уменьшается, но не исчезает.
Причина кроется в том, что при обычном погружении весь массив витков не пропитывается, расплавленный парафин проникает только в верхние витки намотки. Да и свечи могу быть изготовлены не только из парафина. Еще одна сложность состоит в опасности деформации катушки при неверном выборе температуры и времени пропитки.

Таким образом, при пропитке звукоснимателя парафинами существуют две основные проблемы:
  • недостаточная пропитка
  • деформация катушки
Использование вакуумной камеры позволяет удалить остатки воздуха из межвиткового пространства, обеспечивая проникновение парафина во все его полости. Выбор же температурного режима зависит в первую очередь от конкретной марки пластмассы, из которой изготовлена катушка звукоснимателя. В зависимости от марки пластмассы выбирается парафин с нужной температурой плавления. Также важно, чтобы после пропитки звукосниматель находился в покое до момента полного остывания.
Таким образом, ремонт звукоснимателей при кажущейся простоте зачастую является гораздо более сложным процессом, чем непосредственное производство новых звукоснимателей. Но, с другой стороны, именно это познавательное занятие, открывающее технологические секреты популярных производителей, позволяет выявить причинно-следственные связи между конструкцией, материалами и звучанием, и начать самостоятельное производство качественных звукоснимателей.
К оглавлению FAQ