Эта история началась с небольшой заметки в журнальной рубрике «Запишите мой адрес». Волгоградский школьник Владимир Кукушкин поделился, что сконструировал собственную электрогитару и готов выслать чертежи всем желающим. Однако он не ожидал такого ажиотажа: вскоре в редакцию пришло его отчаянное письмо с просьбой о помощи. «Дорогая редакция, — писал Володя, — я уже получил около 400 писем. Выслать всем чертежи я физически не могу. Нельзя ли ответить моим корреспондентам через журнал?» Столько неотвеченных писем стало настоящим ЧП. К тому же, в редакцию тоже регулярно обращались с вопросом: «Когда же вы опубликуете материал об электрогитаре?» Редакция с радостью откликнулась на просьбу, тем более что инструмент у юного мастера получился действительно достойным.
Изготовление корпуса
Рис. 1. Изготовление корпуса электрогитары.
Среди гитарных мастеров бытует мнение, что инструмент должен быть как можно легче, особенно для начинающих. Однако важно соблюсти баланс: слишком тяжелая гитара быстро утомляет музыканта, но и чрезмерно легкой она быть не должна. Оптимальный вес корпуса — 3,5–4 кг. Для его изготовления подойдут хорошо просушенные доски клена или березы, а также многослойная фанера. Но идеальным материалом считается древесноволокнистая плита (ДВП): она однородна, не имеет сучков и легко поддается обработке.
Контур будущего корпуса переносят на заготовку карандашом (см. рис. 1) и выпиливают с помощью лобзика или лучковой пилы («змейки»). Затем в корпусе вырезают и сверлят все необходимые отверстия. Нижнюю стенку изготавливают из фанеры толщиной 4–6 мм. Обе части скрепляют гвоздями на клею, предварительно зачистив поверхности для лучшего сцепления. Боковые грани обрабатывают рашпилем: сначала под прямым углом, а затем слегка скругляют острые кромки. Весь корпус тщательно шлифуют наждачной бумагой, начиная с крупнозернистой и заканчивая самой мелкой.
После шлифовки корпус покрывают нитрошпаклевкой — тальком, разведенным нитрокраской до густой консистенции. Сначала шпаклевку наносят из пульверизатора, а затем деревянной или металлической пластинкой заполняют все вмятины, неровности и шляпки гвоздей. Процесс повторяют несколько раз с перерывами на просушку (1–2 суток). После каждого слоя поверхность снова зачищают мелкой шкуркой.
Когда поверхность станет идеально гладкой, гитару красят. Лучше всего для этого подходит нитрокраска: ее наносят в 4–5 слоев с помощью пульверизатора. Если же вы хотите подчеркнуть естественную текстуру дерева, можно обойтись без шпаклевки. В этом случае корпус «морят» до нужного оттенка, а затем покрывают 5–6 слоями бесцветного нитролака.
Создание грифа
Рис. 2. Гриф.
Гриф — одна из самых ответственных деталей. Его следует изготавливать из твердых пород дерева, предпочтительно бука. Берут брусок нужных размеров и обрабатывают его рубанком, придавая требуемую длину и ширину (см. рис. 2). Верхняя часть грифа (накладка) должна быть абсолютно ровной, без выступов и впадин. Нижнюю часть закругляют по шаблону. Верхнюю также слегка скругляют, но так, чтобы кривизна плавно уменьшалась от верхнего порожка к концу грифа. Можно использовать гриф от старой гитары, предварительно переделав его: уменьшив ширину и изменив форму головки.
Разметка ладов — процесс, требующий точности. Сначала вычисляют расстояние от верхнего порожка до первого лада. Оно равно так называемой «мензуре» (рабочей длине струны), деленной на 17,8. Затем строят прямоугольный треугольник, где основание — это мензура, а катет — найденное расстояние до первого лада. Циркулем проводят полуокружность радиусом, равным катету. Из точки пересечения полуокружности и основания восстанавливают перпендикуляр: его длина будет равна расстоянию до второго лада. Аналогично размечают все последующие лады.
Рис. 3. Головка грифа.
Головку грифа выпиливают из того же материала, что и сам гриф (см. рис. 3). Для этого используют лобзик, а затем обрабатывают заготовку напильником и шлифуют. Отверстия для колков сверлят на расстоянии 30 мм друг от друга сверлом диаметром 6 мм. В месте крепления колков делают небольшой срез. Можно устанавливать как отдельные колки, так и готовые блоки по три или четыре штуки.
После точной подгонки верхнего конца грифа и шейки головку приклеивают.
Рис. 4. Установка ладов: а — разметка ладов; б — в грифе выпиливаются пазы; в — верхний порожек.
Теперь, согласно разметке, аккуратно делают пропилы для ладов ножовкой по металлу (см. рис. 4). Лады подгоняют и вставляют в пропилы уже после покраски. Саму верхнюю часть грифа можно не красить, а лишь пропитать морилкой и покрыть лаком. Номера ладов (например, 3, 5, 7, 12) обозначают врезанными заподлицо метками из белой или черной пластмассы (кружками, ромбиками). Для удобства игры эти же обозначения можно продублировать сбоку грифа.
Рис. 5. Крепление грифа.
Гриф шпаклюют и красят так же, как и корпус. К корпусу его крепят с помощью стальной пластинки на гвоздях. Использование шурупов не рекомендуется, так как со временем такое соединение может разбалтываться (см. рис. 5).
Верхние порожки для всех типов гитар конструктивно одинаковы (см. рис. 4в). Их изготавливают из гетинакса, текстолита или оргстекла.
Нижний порожек и струнодержатели
Рис. 6. Регулируемый порожек.
Регулируемые нижние порожки устанавливают на гитарах соло и ритм (см. рис. 6). Конструкция представляет собой латунную или медную пластинку, закрепленную в держателе из оргстекла, дюралюминия или стали. Регулировочные гайки (резьба М5) имеют накатку. Вращая их, можно изменять высоту струн над грифом. Верхние сферические концы винтов необходимо отполировать. Окончательно винты ввинчивают уже после полной обработки корпуса.
Рис. 7. Нижний порожек гитары бас.
Нижний порожек для бас-гитары делают из оргстекла или дерева (см. рис. 7).
Рис. 8. Струнодержатели.
Струнодержатели необходимы для гитар ритм и бас. Конструкция может быть любой, но расстояние между отверстиями для струн должно быть стандартным (см. рис. 8). Деталь изготавливают из прочных материалов: листового металла (медь, латунь, нержавеющая сталь) или пластмасс (оргстекло, плексиглас). Металлические струнодержатели желательно отполировать пастой ГОИ. Крепится деталь к корпусу шурупом; сюда же обычно цепляют и ремень.
Механический вибратор (тремоло)
Рис. 9. Механический вибратор: 1 — вал, 2 — панель, 3 — анкер, 4 — ручка анкера, 5 — кронштейн, 6 — пружина.
Механический вибратор (тремоло-система) предназначен для изменения высоты тона, создания эффекта вибрато (см. рис. 9). Натянутые струны, проходя через отверстия в валу, стремятся повернуть его по часовой стрелке, но этому противодействуют пружины. При движении анкера пружины натягиваются, а струны ослабляются — звук понижается на 0,5–1 тон. Если двигать анкер в обратную сторону, струны натягиваются, и звук повышается. Быстрые колебания анкера создают характерное вибрирующее звучание.
Ключевая деталь — вал, который вытачивают на токарном станке из металла (бронза, алюминий, сталь). Кронштейны из листовой стали крепят к панели винтами М3. Панель и вал полируют. Пружины крепят к валу и панели также винтами М3. Анкер — стальной пруток диаметром 4 мм с резьбой М4 на концах. Ручку анкера вытачивают из эбонита или оргстекла. Длину анкера подбирают индивидуально, чтобы он доставал до нижнего конца грифа.
Вибратор необходим для гитары соло, но начинающим мастерам следует знать, что его изготовление — задача непростая.
Звукосниматели: сердце электрогитары
Звукосниматели — самая важная часть электронной начинки. Они преобразуют механические колебания струны в переменный электрический сигнал той же частоты, который затем усиливается и подается на колонки. Качество звука напрямую зависит от конструкции звукоснимателя, типа и формы используемых магнитов.
Рис. 10. Звукосниматели для гитар соло и ритм: 1 — основание, 2 — корпус (экран), 3 — магнит, 4 — катушки.
Рис. 11. Звукосниматель с одной катушкой: 1 — корпус, 2 — крышка, 3 — магнит, 4 — экран, 5 — основание, 6 — катушка.
Основу звукоснимателя составляют магнит и катушка. Магниты лучше использовать готовые, но можно сделать и самостоятельно. Сопротивление каждой катушки должно быть в пределах 500–1000 Ом. Катушки можно установить под каждой струной отдельно (см. рис. 10) или сделать одну общую катушку большого размера под всеми струнами (см. рис. 11).
Рассмотрим конструкцию звукоснимателя с тремя магнитами и шестью катушками (по две на магнит, см. рис. 10). Магниты крепят в гнездах основания из текстолита или гетинакса. Катушки соединяют последовательно; общее сопротивление должно составлять около 4,5–5 кОм. Вывод делают из того же провода, что и обмотка: провод скручивают, зачищают, лужат и обязательно экранируют.
Корпус звукоснимателя, служащий также экраном, изготавливают из листовой меди, латуни или алюминия толщиной 0,5–0,7 мм. Чтобы избежать обрывов и замыканий, перед установкой крышки катушки заливают расплавленным парафином. Для этого датчика можно использовать готовые катушки и магниты от высокоомных наушников (например, ТОН-1, ТОН-2, «Октава»).
Звукосниматель с одной катушкой (см. рис. 11) можно изготовить полностью самостоятельно. При аккуратной намотке каркас не понадобится: провод ПЭЛ 0,05–0,07 наматывают (4–5 тысяч витков) непосредственно на деревянный брусок, размеры которого чуть больше магнита.
Рис. 12. Изготовление магнита: а — из металлического бруска, б — изменение полярности магнита.
Магнит можно сделать из старого напильника. Его сначала отпускают (нагревают докрасна и медленно охлаждают), затем обрабатывают по размерам и снова закаливают. Для намагничивания готовый брусок помещают внутрь катушки, предназначенной для звукоснимателя (см. рис. 12а). При кратковременном подключении к сети 220 В предохранительная проволочка перегорает, а брусок намагничивается.
Можно использовать и другие плоские магниты, предварительно изменив их полярность: для этого магнит нагревают выше 60°C и снова намагничивают описанным способом (см. рис. 12б).
Экраном катушки служит медная или латунная фольга. В качестве изолятора используют тонкую бумагу (кальку, пергамент), пропитанную воском. Экран припаивают к первому концу обмотки (со стороны «земли»).
Корпус звукоснимателя собирают из пластмассы, целлулоида или оргстекла. Стенки, основание и крышку выпиливают отдельно и склеивают клеем 88, дихлорэтаном или БФ-2.
Электронная схема: усилитель и блоки управления
Рис. 13. Электрическая схема: а — УНЧ, б — предварительный усилитель (ОЗ — обычное звучание, ОГР — ограничение), в — темброблок, г — стабилизированный выпрямитель.
Усилитель низкой частоты (УНЧ, рис. 13а) построен на пяти каскадах. Первый каскад (транзисторы T1, Т2) служит для согласования высокого выходного сопротивления звукоснимателя с низким входным сопротивлением усилителя. Благодаря специальной схеме стабилизации, положение регулятора громкости (резистор R1) почти не влияет на режим работы транзистора.
Второй каскад (транзистор Т3) усиливает напряжение звуковой частоты. Его режим стабилизирован с помощью кремниевого стабилитрона (см. схему выпрямителя, рис. 13г). Конденсатор С4 (емкостью до 0,022 мкФ) уменьшает усиление на ультразвуковых частотах, предотвращая возможное самовозбуждение. Для дополнительной фильтрации в цепи питания установлен фильтр (R8, С3).
Третий каскад (транзистор Т4) также усиливает сигнал. Он охвачен отрицательной обратной связью через резистор R12 в цепи эмиттера, что улучшает стабильность работы. В коллекторной цепи установлен германиевый диод Д1, который служит для термостабилизации выходных транзисторов.
Фазоинвертор собран на транзисторах Т5 и Т6. Его нагрузка — резисторы R14 и R15.
Выходной каскад выполнен на мощных транзисторах Т7 и Т8, работающих в двухтактной схеме.
Для гитары соло необходим предварительный усилитель (рис. 13б) и темброблок (рис. 13в). На ритм-гитару можно установить только темброблок, а на бас-гитару — лишь предварительный усилитель. Предварительный усилитель также выполняет функцию регистра: переключение с режима «ОЗ» (обычное звучание) на «ОГР» (режим ограничения) придает звуку характерную окраску, похожую на саксофон.
Рис. 14. Гитара с УНЧ и выпрямителем: 1 — колки, 2 — накладка, 3 — лады, 4 — звукосниматели, 5 — декоративная панель, 6 — корпус, 7 — переключатель звукоснимателей, 8, 9, 10 — регуляторы громкости, НЧ и ВЧ, 11 — регулятор тембра (ОЗ — ОГР), 12 — экранированный провод, 13 — выпрямитель, 14 — УНЧ.
После сборки всех элементов схемы на корпусе, сверху винтами крепят декоративную панель из листового пластика (см. рис. 14).
Финальные штрихи и вариации
Рис. 15. Форма корпуса и его окраска могут быть различными.
Формы корпусов гитар могут быть самыми разнообразными (см. рис. 15), как и их окраска. Однако необходимо соблюдать несколько основных правил. Общая длина инструмента должна примерно в два раза превышать длину корпуса (для бас-гитары это соотношение может быть больше). На гитару соло обычно устанавливают механический вибратор, для ритм-гитары он не обязателен.
На бас-гитаре допустим гриф без ладов (как у контрабаса), с лишь обозначенными линиями. Такой безладовый гриф позволяет извлекать более мягкие и чистые звуки, а также использовать специфические игровые приемы, недоступные на грифе с ладами.
Рис. 16. Расположение звукоснимателей на плате: 1 — плата, 2 — звукосниматели, 3 — блок переключения, 4 — выход, 5, 6, 7, 8 — регуляторы громкости, тембра, ВЧ, НЧ, 9 — предварительный усилитель, 10 — направление питания (9 в), 11 — резиновые амортизаторы.
На электрогитару устанавливают минимум два, а лучше три звукоснимателя (см. рис. 16). Первый (ближе к нижнему порожку) дает резкий, яркий звук с акцентом на высокие частоты. Второй (ближе к грифу) обеспечивает более мягкое и глубокое звучание с выраженными низкими частотами. Их переключают в зависимости от характера исполняемой партии. Соединение гитары с усилителем осуществляют экранированным кабелем длиной 3–5 м через стандартный штекер.
В. КУКУШКИН, г. Волгоград