Sähkömagneettinen mikrofoni

Kitaramikrofoni

Bartolini-aktiivimikrofonit

Sähkömagneettinen mikrofoni on yleisimmin sähkökitaroissa ja –bassoissa käytetty mikrofonityyppi. Sähkömagneettinen mikrofoni poikkeaa tavallisesta mikrofonista siten, että akustisten ääniaaltojen sijaan se on herkkä soivan metallikielen aiheuttamalle magneettiselle värähtelylle.

Mikrofonin rakenne

Mikrofonien rakennekaavio, jossa näkyvät magneetti, magneettisydän, käämitys ja napapalat: yllä yksikelainen (single coil) ja alla kaksikelainen humbucker. Mikrofonien päällä rivissä olevat pallot ovat napapaloja.

Sähkömagneettinen mikrofoni koostuu magneetista, magneettisydämestä, sen ympärille kierretystä käämistä ja magneettisydämeen upotetuista, siitä koholle nousevista napapaloista. Napapalojen tarkoitus on saada magneettikenttä lähemmäs yksittäistä kieltä ja näin voimistaa mikrofonin signaalia. Napapaloissa voi myös olla ruuvikierre, jolloin niiden korkeutta ja yksittäisten kielten äänenvoimakkuutta voidaan säätää. Magneetti voi olla valmistettu alnicosta tai keraamisesta materiaalista, joka tuottaa alnicoa voimakkaamman magneettikentän ja näin voimakkaamman signaalin. Magneettisydän on yleensä terästä.

Toiminta

Mikrofonin toiminta sähkökitaroissa perustuu sen muodostamaan magneettikenttään jonka sisällä kitaran metalliset kielet ovat (mikrofonit sijaitsevat kielten alla kitaran rungossa). Kieliä näppäillessä ne värähtelevät, ja mikrofonin magneettikenttä alkaa värähdellä samalla taajuudella kielten kanssa, tämä muodostaa mikrofonin kelaan heikon sähkövirran, signaalin.

Signaali on kuitenkin niin heikko, että sitä varten tarvitaan vahvistin, joka vahvistaa signaalin niin, että se voidaan kaiuttimen avulla muuttaa tavallisiksi ääniaalloiksi. Sähkökitaroiden signaalin vahvistamiseen käytetään erityisiä kitaravahvistimia.

Historia

Sähkömagneettisen mikrofonin keksijöinä voidaan pitää sekä Fender- että Gibson-kitarayhtiöitä, jotka kehittivät ensimmäisenä maailmassa massatuotantoiset sähkökitarat mikrofoneineen. Gibsonin ensimmäiset sähkömagneettisilla mikrofoneilla varustetut kitarat rakennettiin jo 1920-luvulla, ja Fenderin 1940-luvulla.

Bassokitara eli sähköbasso keksittiin sähkökitaran mikrofonin keksimisen myötä: kontrabasistit jotka halusivat voimakkaampaa äänentoistoa, keksivät asettaa bassonsa kielten alle sähkökitaran mikrofonin ja yhdistää sen muunneltuun (bassotaajuuksia paremmin toistavaan) kitaravahvistimeen.

Sähkömagneettiset mikrofonityypit

EMG 89 -humbuckerpari ja SA -mikrofonit. 89 on rakenteeltaan samanlainen kuin 85, mutta sen pystyy puolittamaan kytkimellä, eli toimimaan yhdellä kelalla jolloin se vastaa yksikelaista SA-mallia. EMG-mikrofoneissa ei ole napapaloja vaan kuoren alla olevat palkkimagneetit.

Sähkökitaran mikrofoneja on sekä yksi- että kaksikelaisia eli ns. humbuckereita, molemmilla on omanlaisensa ominaisuudet. Eräitä kaksikelaisia mikrofoneja voidaan myös ”puolittaa” kytkimellä, eli kytkeä toinen kela pois käytöstä jolloin mikrofoni käyttäytyy yksikelaisen mikrofonin tavoin.

Kaksikelaisia mikrofoneja on myös ns. stack-malleina (stack (englanniksi) = pino). Stack-mikrofoneissa on tavallisista kaksikelaisista poiketen vain yksi magneettisydän, mutta yhden sydämen ympärille on käämitty kaksi toisistaan erillään olevaa kelaa jotka saavat aikaan samankaltaisen soundin kuin humbucker-mikrofonit. Stack-mikrofoneja valmistetaan myös niin että ne tuottavat matalamman ulostulosignaalin ja muistuttavat soundiltaan enemmän yksikelaista mikrofonia, mutta stack-rakenne poistaa yksikelaiselle mikrofonille tyypillisen hurinan. Signaalin voimakkuus on riippuvainen magneetin voimakkuudesta ja käämin kierrosluvusta.

Tunnettuja stack-mikrofoneja käyttäviä kitaristeja ovat esimerkiksi Yngwie Malmsteen ja John Norum.

Lisäksi käytössä ns. motherbucker-mikrofoneja joissa on kolme kelaa. Nämä muistuttavat soundiltaan tavallisia humbuckereita, ja ovat harvinaisempia käytössä.

Passiiviset ja aktiiviset mikrofonit

Sähkömagneettisia mikrofoneja on sekä passiivisia että aktiivisia. Passiivimikrofonien rakenne on edellä mainitun kaltainen, mutta aktiivimikrofoneissa on lisäksi sisäänrakennettu pieni esivahvistin joka toimii yleensä yhdellä tai kahdella 9 V paristolla, jolloin kaksi paristoa sarjaan kytkettynä antaa 18V jännitteen. Aktiivimikrofonien valmistajista EMG on tunnetuin. Aktiivimikrofonit tuottavat passiivimikrofonia voimakkaamman ulostulosignaalin, mikä lisää säröytymistä. Niiden sointi on myös passiivimikrofoneja heleämpi.

Tyypilliset bassokitaran mikrofonit: ylempänä jaettu mikrofoni (ns. P-basson mikrofoni) ja alempana kaksikelainen jazzbasson stack-humbucker yksikelaisen kuoressa. Molemmat Seymour Duncanin valmistamia.

Sähköbasson mikrofonit

Bassokitaroissa käytetään yleisesti myös ns. jaettuja mikrofoneja (kuvassa) eli P-basson mikrofoneja. Nimi tulee Fenderin Precision-bassosta jossa käytettiin ensimmäisenä, ja käytetään edelleen tämäntyyppistä mikrofonia. Monesti myös yksikelaisia basson mikrofoneja nimitetään jazzbasson mikrofoneiksi Fenderin Jazz-basson mukaan, joissa käytetään kyseisiä mikrofoneja. (ks. kuva) Bassokitaroiden mikrofonit voivat olla myös humbuckereita tai stack-humbuckereita.

Jaetun mikrofonin kelat ovat kahden eri sydämen ympärillä, erillisissä koteloissa, limittäin toistensa päällä. Tämä poistaa mikrofonin signaalista häiriöitä samalla tavalla kuin humbucker-rakenne.

Tunnettuja valmistajia

Tunnettuja mikrofonien valmistajia ovat mm. Seymour Duncan, DiMarzio, EMG, Lindy Fralin, Jason Lollar, Bartolini Pickups and Electronics ja Bareknuckle Pickups. Lisäksi perinteisiä sähkökitaroita valmistavien Fender- ja Gibson-yhtiöiden valmistamat mikrofonit ovat tunnettuja. Suomessa käsintehtyjä mikrofoneja ovat valmistaneet esimerkiksi Rami Hakalan Mikki House ja Kari Niemisen Versoul Oy.

Suomen ensimmäiset kitaramikrofonit (joista on tallennettua kirjallista tietoa) valmisti tamperelainen arkkitehti ja jazzmuusikko Gunnar "Goony" Strömmer (1914 - 2006). Strömmerin veljesten mikrofoneja myytiin myös erikseen ainakin Tampereen musiikkiliikkeissä 1950-luvulla.

Katso myös

• Sähkökitara
• Sähköbasso
• Humbucker
• Yksikelainen mikrofoni
• Mikrofoni

Kirjallisuutta

• Toivanen, Jarmo: Teknillinen akustiikka, "Mikrofonit", s. 186–260. Espoo: Otakustantamo, 1976. ISBN 951-671-123-5
• Rossing, Thomas D.; Moore, Richard F.; Wheeler, Paul A.: The Science of Sound. Pearson Education Limited, Third Edition, 2014. ISBN 1-292-03957-4

Aiheesta muualla

• Seymour Duncan
• DiMarzio
• EMG (Arkistoitu – Internet Archive)
• Mikki House