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这两天没事做,没得东西可发,找点话题聊闲天吧。
聊起电琴拾音器工作原理,几乎所有人都会说,切割磁感线。包括我自己,以前也没有深究过这个问题。
不过后来觉得忘深里想一下,这么解释貌似靠不住。
在磁场中做切割磁感线方向运动的导体会产生感应电动势,这个是中学学的,大家都知道。不过有一个问题:感应电动势是产生在导体两端的。对于电琴,如果像大家说的,是琴弦振动时切割磁感线产生感应电动势的话,那么这个电动势就该出现在琴弦的两端,也就是在琴桥和卷弦器之间。可是我们都知道我们用到的信号是从拾音器线圈里得到的,那么琴弦上的电动势信号是怎么耦合到线圈中的呢?电容耦合?没可能,琴弦和线圈间的分布电容一定是小到绝对可以忽略的级别的。电磁耦合?琴弦在卷弦器一端是开路的,没有闭合回路,所以感应电动势也无法形成电流,所以无法产生变化的磁场。光电耦合?不用解释了吧?更没可能。
目前对于拾音器的基本原理我没看到过什么靠谱的解释。当然我比较没出息不爱看国外网站学习,起码是国内的没看到过。
我自己对于这个事情的理解是这样的:
首先,信号是出现在拾音器线圈里的,那它的性质应该是某种电动势,也就是电磁感应的结果。大学学电子专业的应该在电机学这门课上学过,电动势分两种,一种叫运动电动势,也就是我们俗称的切割磁感线产生电动势,是导体在磁场中运动产生的;另外一种,貌似叫变压器电动势(不确定,因为我大学不是电子专业……),就是穿过导体包围面积内的磁场强度变化产生的电动势,换句话说产生这种电动势的是磁场的变化。而我认为,电琴信号的本质应该是这个变压器电动势。
据我所知,琴弦应该是导磁的(貌似是镀了镍还是啥的导磁材料)。这样,对于拾音器里的磁体,琴弦就构成了它磁感线的路径,也就是磁路的一部分。我们弹琴时,琴弦振动,磁路的特性发生改变,磁铁产生的磁场,也就是穿过拾音器线圈的磁场发生了改变,这样线圈中就产生了感应电动势。这就是我个人理解的拾音器的工作原理。这个想法我曾经些在一些回帖里,也得到过论坛一位高人阿学大哥的认同,更多的讨论之前倒是没有过。
如果像我说的这样,琴弦真正有效的振动是垂直于琴体的运动,这样使磁场产生等于琴弦振动频率的变化;而平行于琴体的振动使磁场产生于二倍于琴弦振动频率的变化,也就是说产生八度泛音。
我也想过我这个理解的验证方法,不过我没实践过,人懒,喜欢纸上谈兵。方法就是用非铁磁材料,比如铝,放在拾音器上晃,或者敲,如果是切割磁感线的原理,那么应该一样能出声;如果像我说的琴弦振动引起磁场变化,那么就不会出声。不知道有没有哪位有闲心试一下。 |
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