自制西班牙电吉他

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吉他是一种拨弦乐器,又名六弦琴。而电吉他是现代电子技术与声学相结合的产物,现代电吉他分为两大类:西班牙式电吉他和夏威夷式电吉他。

西班牙式电吉他的弹法是,把琴体横抱怀中,左手托琴颈按弦,右手拨弦。在结构上,西班牙式电吉他的琴颈和琴体明显地分为两部分,见图1。按其不同声部又可分为中音电吉他和低音电吉他(又称电贝司)。

图1
图1 🔍原图 (668×959)

弦长的选用和品位计算方法

统一标准的吉他琴弦在乐器商店可以买到。售品中分为普通吉他琴弦、电吉他琴弦、尼龙琴弦。所谓标称弦长,是指从弦枕到弦马之间的距离。过去流行的吉他标称弦长有52cm和60cm等,近来也有58cm的。弦的长度长,则延音也长。为了求得良好的音响效果,多数电吉他采用的标称弦长为65cm或更长一些。

依据物理学原理,弦长缩短一半,则振动的频率提高一倍,也就是说高一个八度音程。吉他按十二平均律定音,相邻两个音品之间为半度音程,即相邻两音品之间的振动频率之比为:

\(\sqrt{12}\)\(^{2}\)≈1.05946

设标称弦长为L\(_{o}\),从弦枕起向下,第n个品到弦马的距离为Ln,可按下式求出:

L\(_{n}\)=Lo(\(\sqrt{12}\)\(^{2}\))n

=\(\frac{L}{_{o}}\)(1.05946)\(^{n}\)

按照上式算出L\(_{o}\)分别为58cm和65cm时,各音品至弦马的距离Ln值列于附表中。

图2
图2 🔍原图 (464×1760)

拾音器

拾音器的作用是把吉他琴弦的振动转换成声频电压信号。按其基本原理来分,有电磁式拾音器和压电效应式拾音器两种。电吉他拾音器要求对弦振动的响应有足够的灵敏度,但对琴体周围的语音、气流则应无反应。笔者最近设计的压电效应式电吉他拾音器在音响方面取得了良好的效果。

图3
图3 🔍原图 (417×206)

图2为压电效应式拾音器的结构示意图。弦的张力通过弦马和盒盖传至压电材料,当手指弹拨琴弦后,琴弦张力的变化使压电材料两极之间产生了声频电压信号,把这个信号再送至音频放大器,由扬声器发出电吉他的声响。

由于压电效应式拾音器对弦振动时张力的变化很敏感,而与弦的材料性质无关。所以用它组装的电吉他,不但可以用钢质琴弦,也可以采用尼龙琴弦。这种拾音器同样可用于普通空腔的吉他,在靠近弦马的位置,用乳胶将它粘在琴体木板上即可。

多功能西班牙电吉他

目前市售的西班牙电吉他,若不配外接扩音机和音箱,则无法应用。在本设计中,琴体内装有放大器、扬声器和4.5伏干电池。面板部分有控制旋钮和插孔等,见图1。

1.主要功能:有耳机输出。练琴者用耳机可以听取自己的弹奏效果,对外界仅传出微小的弦音。在琴体内装有0.4瓦的扬声器,可不必外接电池和音箱。若从输出耳机插孔外接音箱,则可以得到相当满意的效果。当在较大场地演奏时,可从拾音器插口取出信号,送至扩音机放大。

图4
图4 🔍原图 (844×440)

2.电路原理:图3为电吉他的电路原理图。放大器用LA4100集成块。K\(_{1}\)和W1为琴内电源开关及音量调整。W\(_{2}\)用于音色调整。CK1为外接4.5V电源插孔。CK\(_{2}\)为外接耳机或音箱插孔,当不外接时则由琴内扬声器Y1放音。CK\(_{3}\)插孔用于向外部扩音机输出信号,连接外部扩音机的插头插入CK3时,LA4100输入端断开,琴内放大器停止工作。

3.琴体造型与木工制作:现代西班牙式电吉他,取消了传统的共鸣箱,琴体是用质硬的实芯木制作的。这样一来,琴弦被张紧在一个变形很小的刚体上。所以拨弦后弦振动可以持续很长时间,发出相当长的延音。正因为如此,才使吉他从传统的节奏型乐器,演变为旋律型乐器。

在结构上由于没有空腔,因而外形就有了很大变化。图4(a)为双颈吉他,高音区采用六弦制,而低音区则采用四弦制。这样一人演奏不同声部时就不必更换乐器。图4(b)是长条形结构。

图5
图5 🔍原图 (576×684)

琴颈和琴的木材越是质硬,则琴声明亮且延音越长。质软的木材作琴,则声音低沉而短促。琴杆部分要用整块的木料,不能用多块拼合,也不能有巴节和横向木纹。琴体可以多块拼接,但要用木质相同、纹理相近且没有巴节和裂缝,厚度为3.5cm的木板。

金属品条要求在长期使用中不生锈和耐磨损,比较理想的材料是黄铜或不锈钢。工厂制造产品可用截面如图5(a)所示的专用形材。爱好者自制可按图5(b)的要求,用1.5mm厚的黄铜板制作。相邻两音品之间的距离要严格按附表中的尺寸。所有品槽的深度应一致,方向和指板中心轴线相垂直。品条安装时,应用湿布擦湿指板品槽后紧配合嵌入,切不可用铁鎯头冲击品条的圆弧面。

图6
图6 🔍原图 (437×260)

4.调整与定音(1)电路调整:接通电源检查电流值,无信号时大约为2mA,最大信号时为30至40mA。正常力度弹弦,音量开至最大时应不出现失真。如出现过激,应在LA4100的信号输入端(第9腿)串接入几十千欧姆的电阻。

(2)定音:用吉他定音器定音。各弦0号品位(即空弦)音高分配见图6。半弦长内各音品对应的音名见图7。(刘彦茂)

图7
图7 🔍原图 (564×292)
图8
图8 🔍原图 (335×473)