GITARA ELEKTRYCZNA     PORADY PRAKTYCZNE
   
 














Zapraszam do posłuchania moich kompozycji

  Ekranowanie gitary

 Opis

Układ elektryczny gitary jest bardzo czuły na zakłócenia wnoszone przez pola elektromagnetyczne wytwarzane przez komputery, transformatory, wzmacniacze gitarowe, świetlówki, linie zasilające itp. Szczególna czułość na tego typu zakłócenia elektromagnetycznych przetworników gitarowych typu "single coil" (z pojedynczą cewką) powodowana jest samą zasadą ich działania, jak również wysoką impedancją przetworników wymuszającą stosowanie wysokiej rezystancji współpracujących elementów (potencjometry poziomu sygnału i barwy). Dodatkowo stosowanie przystawek efektowych typu fuzz, distortion, lead, metal, w które w ekstremalnych ustawieniach wzmacniają sygnał gitary kilkusetkrotnie (a w niektórych wykonaniach i ekstremalnych ustawieniach dużo więcej razy), powoduje "wyciągnięcie" z tła zakłócającego wszelkich brumów, szumów i zakłóceń do poziomu porównywalnego z sygnałem użytkowym. Dlatego też każde rozwiązanie techniczne minimalizujące wpływ zakłóceń jest bardzo pożądane.

W celu dodatkowego zabezpieczenia przed indukowaniem się zakłóceń w samej elektronice gitary:
- ekranuje się elementy układu elektrycznego gitary, w tym komory,
- łączy się elektrycznie mostek (a przez niego struny) z masą układu.
 
UWAGA: połączenie galwaniczne (kablem) mostka z masą może w szczególnych sytuacjach stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa dlatego zdecydowanie zalecam połączenie mostka z masą przez układ równolegle połączonego rezystora o wartości ok. 220 kOhm (0,25-1W) i kondensatora ok. 22 nF na napięcie min. 600V.

       Zagadnienie pól magnetycznych i elektrycznych oraz ekranowania elektromagnetycznego to skomplikowany obszar fizyki. Ekranowanie komory potencjometrów, jak również innych komór, gdzie zainstalowane są czułe na zakłócenia elementy (np. przetworniki jednocewkowe), jest z reguły stosowanie w gitarach z "wyższej półki". Znaczna jednak większość gitar dostępnych na rynku nie ma ekranowanych komór. Internet pełen jest porad, jak i czym można ekranować określone miejsca w gitarze. Najczęściej stosowane materiały na ekran to lakier grafitowy oraz/lub samoprzylepna folia miedziana. Niektórzy radzą ekranowanie folią aluminiową, lecz w moje opinii materiał ten się do tych celów nie nadaje - aluminium się nie lutuje a jego powierzchnia pokrywa się cienką, nieprzewodzącą prąd warstwą pasywacyjną - tlenkiem aluminium (korund).
       Gitarzyści, którzy zdecydowali się  zaekranowanć komory potencjometrów folią z miedzi czy grafitem, mogą być nierzadko zawiedzeni brakiem spektakularnych efektów. Dlaczego? Chodzi o właściwości tych materiałów. Z miedzi, grafitu czy aluminium można budować ekrany elektrostatyczne chroniące przed wpływem zewnętrznego pola elektrycznego, lecz są one nieskuteczne w przypadku pól elektromagnetycznych o niskiej częstotliwości (np. 50Hz). Tu potrzebne są materiały o własnościach ferromagnetycznych, takie jak stal niskowęglowa, permajol czy specjalne stopy metali (np. mumetal). Dla niskich częstotliwości (50Hz i jej harmonicznych) posiadają one o trzy rzędy wielkości !!! lepszą skuteczność ekranującą niż miedź, aluminium czy grafit.

Proponuję trudniejsze w realizacji lecz nieporównanie bardziej skuteczne ekranowanie komory potencjometrów materiałem ferromagnetycznym - cienką blachą stalową.
Nie zalecam natomiast ekranowania gniazd przetworników materiałem ferromagnetycznym, gdyż wpływa to na rozkład pola magnetycznego przetwornika oraz może spowodować wzrost efektu mikrofonowania, w szczególności przy "luźnym" mocowaniu przetwornika. W przypadku przetworników typu single-coil można ich komory zaekranować folią miedzianą. W przypadku humbuckerów z metalową puszką ekranowanie ich komór jest całkowicie zbędne - puszka pełni funkcję ekranu.

UWAGA: Ekranowanie gitary może wyeliminować zmiany brumu przy dotykaniu ręką elementów metalowych gitary (strun, mostka) - przy dobrym ekranowaniu nie powinno być różnicy. Można również spróbować odłączyć połączenie mostka gitary z masą, co chroni przed porażeniem prądowym w przypadku uszkodzenia układu zasilania urządzeń, awarii sieci zasilającej lub korzystania z różnych faz do zasilania sprzętu.
Ekranowanie nie wyeliminuje jednak brumu przetworników jednocewkowych (single-coil) lub brumu humbuckerów przy rozłączonych cewkach. Tu potrzebne są przetworniki bezbrumowe.
    Konstrukcja ekranu
  
   
Do wykonania ekranu wykorzystano cynowaną blachę stalową (tzw. "blachę angielską"), np. z formy stalowej do tortów czy pieczenia, którą można kupić w każdym sklepie z garnkami i czajnikami (zapytaj mamy/dziewczyny/żony). Jest wykonana z pocynowanej termicznie niskowęglowej blachy stalowej i dobrze nadaje się do naszych celów.
         Najpierw należy pomierzyć komorę potencjometrów i wykonać szablony z papieru w celu sprawdzenia i dopasowania ich do komory, ustalenia lokalizacji i wielkości otworów pod potencjometry, przełącznik przetworników, wejścia kabli z przetworników, wyjścia kabla do gniazda gitary itp.
Następnie należy wyciąć elementy ekranu według szablonu i odpowiednio polutować - należy polutować wszystkie stykające się z sobą krawędzie (zdjęcie obok).
W celu zabezpieczenia kabli przed zwarciem dobrze jest zagiąć blachę na krawędziach miejsc przejścia kabli do puszki, lub wykleić krawędzie tych otworów taśmą izolacyjną.
Przed osadzeniem puszki w komorze dobrze jest usztywnić jej brzegi przez przylutowanie od wewnątrz na całym obwodzie drutu miedzianego średnicy 1,5mm w odległości 1,5-2mm od górnej krawędzi. Na drucie tym opierać się będzie pokrywka.

Ekran jest skuteczny gdy jest zamknięty. Dlatego zastosowano pokrywkę puszki ekranującej wykonaną z tej samej blachy - po dokładnym dopasowaniu kształtu do puszki. W celu zwiększenia jej sztywności do pokrywki przylutowano  drut miedziany średnicy 1,5mm w odległości kilku milimetrów od krawędzi (zdjęcie dolne).

Należy umieścić ekran w komorze potencjometrów gitary. Mocowanie ekranu w komorze realizuje sie przez przykręcenie potencjometrów przez korpus gitary i puszkę ekranującą (nie jest potrzebne żadne klejenie).
Po zamontowaniu ekranu w komorze gitary i przykręceniu potencjometrów należy zabudować przełącznik przetworników, ewentualnie inne elementy. Należy sprawdzić miernikiem kontakt elektryczny pomiędzy obudową potencjometrów i przełącznika przetworników a blachą ekranu komory.

Okablować według wybranego schematu.

Wykonany z blachy ekran połączono w jednym punkcie z masą układu elektrycznego gitary.

UWAGA:
Obudowy potencjometrów - połączone galwanicznie z ekranem w miejscu przykręcenia ich ośki - nie powinny mieć żadnych innych połączeń z masą układu elektrycznego gitary (jeśli jest połączenie elektryczne pokrywki potencjometrów do masy układu gitary - takie połączenie należy zlikwidować).
 
         
    Łączenie mas.  Układ z rozdzielonymi masami

 		 
   
  Istotnym elementem prawidłowego okablowania gitary jest właściwe podłączenie mas. Należy unikać pętli mas dlatego odpowiednie elementy powinny mieć tylko jedno połączenie z masą.
Najbardziej skutecznym sposobem zminimalizowania zakłóceń układu elektrycznego gitary jest rozdzielenie mas i wykonanie dwóch obwodów: obwód masy sygnałowej i masy ekranującej (analogicznie jak w sprzęcie audio) połączonych z sobą w jednym punkcie.

Obok przedstawiono przykładowy schemat poglądowy układu elektrycznego gitary z rozdzielonymi masami.
Połączenie obwodów mas powinno być w jednym punkcie, najlepiej w pobliżu GNIAZDA GITARY.

Masa sygnałowa stanowi "przewody zimne" układu sygnałowego, w którym płyną prądy generowane w przetwornikach.

Masa ekranująca pełni funkcję osłony elektromagnetycznej układu elektrycznego (rodzaj puszki Faraday'a), w którym nie płyną prądy sygnałowe. Ekrany kabli sygnałowych stanowią elementy obwodu masy ekranującej.


Elementy układu masy ekranującej - czerwone
Obwody układu masy sygnałowej - niebieskie
 
   
JAK WYKONAĆ ROZDZIELENIE MASY SYGNAŁOWEJ I EKRANUJĄCEJ
 
1. Zlikwidować wszelkie połączenia układu elektronicznego gitary z obudowami potencjometrów oraz obudową przełącznika pickupów.
2. Wykonać ekranowanie komory potencjometrów (np. według sposobu podanego powyżej) i zamontować w nim wszelkie elementy elektroniki gitary. EKRAN nie powinien stykać się z korpusem GNIAZDA GITARY. Sprawdzić miernikiem kontakt elektryczny pomiędzy EKRANEM KOMORY POTENCJOMETRÓW a obudową potencjometrów oraz obudową przełącznika przetworników. Pomocny może być rysunek "EKRANOWANIE GITARY".
3. Wykonać okablowanie sygnałowe według odpowiedniego schematu gitary. Masę sygnałową zaznaczono kolorem niebieskim.
4. Połączyć kablem masę ekranującą - pomiędzy EKRANEM KOMORY a pinem masy GNIAZDA GITARY. PUNKT MASY EKRANU powinien być zlokalizowany w pobliżu GNIAZDA GITARY.
5. W przypadku połączenia MOSTKA do masy kabel należy podłączyć do PUNKTU MASY ekranu lub bezpośrednio do pinu masy GNIAZDA GITARY (podłączenia alternatywne).
6. Dla "wykonania bezpiecznego" (wg "Opisu") należy w miejscach zaznaczonych X zabudować układ RC.

UWAGA: Rozdzielenie mas można wykonać bez ekranowania komory potencjometrów. W takim przypadku należy:
- Zlikwidować wszelkie połączenia układu elektronicznego gitary z obudowami potencjometrów oraz obudową przełącznika pickupów.
- Wykonać okablowanie sygnałowe według odpowiedniego schematu gitary.
- Połączyć oddzielnymi przewodami obudowy potencjometrów i przełącznika przetworników oraz mostek do pinu masy gniazda gitarowego (mostek można przyłączyć przez "Układ zabezpieczenia" RC podany na rysunku).
 
         
 
 
  ALL RIGHTS RESERVED   WSZELKIE PRAWA ZASTRZEŻONE