Recogida (tecnología musical)

Una pastilla es un dispositivo electrónico que transforma la energía de una forma a otra, captando o detectando las vibraciones mecánicas producidas por instrumentos musicales , especialmente instrumentos de cuerda como las guitarras eléctricas . Estas vibraciones se convierten en una señal eléctrica que se amplifica mediante un amplificador de instrumentos para producir sonidos musicales a través de un altavoz en una caja acústica . La señal de la pastilla también se puede grabar directamente.

El primer instrumento de cuerda eléctrico con pastillas, la guitarra slide " Frying Pan ", fue creada por George Beauchamp y Adolph Rickenbacker alrededor de 1931. ^{[ 1 ]}

La mayoría de las guitarras y bajos eléctricos utilizan pastillas magnéticas . Las guitarras acústicas , los contrabajos y los violines suelen utilizar pastillas piezoeléctricas .

Una pastilla magnética típica es un transductor (específicamente un sensor de reluctancia variable ) que consta de uno o más imanes permanentes (generalmente de alnico o ferrita ) envueltos con una bobina de varios miles de vueltas de fino alambre de cobre esmaltado . El imán crea un campo magnético que es enfocado por la pieza o piezas polares de la pastilla . ^{[ 2 ]} El imán permanente en la pastilla magnetiza la cuerda de la guitarra que está encima de él. Esto hace que la cuerda genere un campo magnético que está alineado con el del imán permanente. Cuando se pulsa la cuerda, el campo magnético a su alrededor se mueve hacia arriba y hacia abajo con la cuerda. Este campo magnético en movimiento induce un voltaje en la bobina de la pastilla como lo describe la ley de inducción de Faraday . ^{[ 3 ]} El voltaje de salida depende del instrumento y el estilo de tocar y qué cuerda(s) se tocan y en qué parte de la cuerda, pero, por ejemplo, una guitarra Samick TV Twenty  tocada en el puente midió 16 mV RMS (200 mV pico) para una cuerda y 128 mV RMS (850 mV pico) para un acorde. ^{[ 4 ]}       

La pastilla se conecta mediante un conector de audio de 6,35 mm (cable de instrumento) a un amplificador , que amplifica la señal hasta alcanzar la potencia suficiente para alimentar un altavoz (la mayoría de los amplificadores superan los 10 vatios). También se puede conectar una pastilla a un equipo de grabación mediante un cable de conexión.

Una pastilla es una parte de una guitarra o bajo eléctrico que "escucha" las cuerdas y convierte sus vibraciones en una señal eléctrica. Generalmente se encuentra en el cuerpo de la guitarra, pero a veces se coloca en otras partes como el puente (donde descansan las cuerdas) o el mástil.

Existen varios tipos de pastillas de freno:

• Pastillas de bobina simple : Una bobina "escucha" todas las cuerdas.
• Pastillas humbucker : Dos bobinas trabajan juntas para reducir el ruido y proporcionar un sonido más denso.
• Pastillas de bobina dividida : Presentes en algunos bajos eléctricos, estas pastillas tienen dos bobinas separadas, cada una de las cuales "escucha" diferentes cuerdas. Por ejemplo, en un bajo de cuatro cuerdas, una bobina se encarga de las dos cuerdas más graves y la otra de las dos más agudas.

La pastilla juega un papel fundamental en el sonido de la guitarra, y cada guitarra suele usar pastillas únicas para crear su propio tono característico. Las compañías de guitarras utilizan esto como una característica clave para atraer compradores.

Construcción

Las pastillas tienen polos magnéticos, normalmente uno o dos por cada cuerda, con las notables excepciones de las pastillas tipo rail y las de tubo de lápiz labial . Los polos simples se sitúan aproximadamente centrados en cada cuerda, mientras que los polos dobles, como los de las pastillas estándar del Fender Jazz Bass y el Precision Bass, se ubican a ambos lados de cada cuerda.

En la mayoría de las guitarras, las cuerdas no son completamente paralelas: convergen en la cejuela y divergen en el puente. Por lo tanto, las pastillas del puente, del mástil y de la posición central suelen tener diferentes espaciamientos entre los polos en la misma guitarra.

Existen varios estándares sobre el tamaño de las pastillas y la separación entre las cuerdas de los polos. La separación se mide como la distancia entre los centros de los polos del 1.º al 6.º (también conocida como separación "de Mi a Mi") o como la distancia entre los centros de polos adyacentes.

Sonido de la pastilla

Las espiras de alambre próximas entre sí tienen una autocapacitancia equivalente .que, al sumarse a cualquier capacitancia de cable presente, resuena con la inductancia del bobinado. Esta resonancia puede acentuar ciertas frecuencias, otorgando a la pastilla una cualidad tonal característica. Cuantas más vueltas de alambre tenga el bobinado, mayor será el voltaje de salida ^{[ 6 ]} , pero menor será esta frecuencia de resonancia .

La disposición de las resistencias y capacitancias parásitas en la guitarra, el cable y la entrada del amplificador, combinada con la impedancia de fuente inductiva inherente a este tipo de transductor, forma un filtro paso bajo de segundo orden con amortiguación resistiva , lo que produce un efecto de no linealidad que no se encuentra en los transductores piezoeléctricos u ópticos. Las pastillas suelen diseñarse para alimentar una impedancia de entrada alta , típicamente de un megaohmio o más, y una carga de baja impedancia aumenta la atenuación de las frecuencias más altas. La frecuencia máxima típica de una pastilla de bobina simple es de alrededor de 5 kHz, y la nota más aguda en un diapasón de guitarra típico tiene una frecuencia fundamental de 1,17 kHz.  

Pastillas humbucker

Las pastillas de bobina simple actúan como una antena direccional y son propensas a captar el zumbido de la red eléctrica —interferencias electromagnéticas de corriente alterna provenientes de cables eléctricos, transformadores, balastos de lámparas fluorescentes, monitores de vídeo o televisores— junto con la señal musical. El zumbido de la red consiste en una señal fundamental de 50 o 60  Hz, según la frecuencia de la corriente local, y generalmente contiene algunos armónicos.

Para superar esto, la pastilla humbucker fue inventada por Joseph Raymond "Ray" Butts (para Gretsch ), mientras que Seth Lover también trabajó en una para Gibson . ^{[ 7 ]} Quién la desarrolló primero es un tema de debate, pero Butts recibió la primera patente ( patente estadounidense 2,892,371 ) y Lover le siguió ( patente estadounidense 2,896,491 ).

Una pastilla humbucker se compone de dos bobinas, cada una enrollada en sentido inverso a la otra. Cada conjunto de seis polos magnéticos también tiene polaridad opuesta. Dado que el zumbido ambiental de los dispositivos eléctricos llega a las bobinas como ruido de modo común , induce un voltaje igual en cada bobina, pero desfasado 180 grados entre ambos. Estos voltajes se cancelan mutuamente, mientras que la señal de la cuerda de la guitarra se duplica.

Cuando se conectan en serie, como es lo más común, la inductancia total de la pastilla aumenta, lo que reduce su frecuencia de resonancia y atenúa las frecuencias más altas, dando como resultado un tono menos agudo (es decir, "más grueso") que el que darían cualquiera de las dos pastillas de bobina simple por separado.

Un cableado alternativo coloca las bobinas en paralelo reductor , lo que tiene un efecto más neutro en la frecuencia de resonancia. Este cableado de pastilla es poco común, ^{[ 8 ]} ya que los guitarristas esperan que las pastillas humbucker tengan un sonido característico y no sean tan neutras. En guitarras de jazz de alta gama, el cableado en paralelo produce un sonido significativamente más limpio, ^{[ 8 ]} ya que la menor impedancia de la fuente impulsa el cable capacitivo con una menor atenuación de alta frecuencia. No es raro que los instrumentos destinados a músicos de rock tengan conmutación serie/paralelo entre las dos configuraciones.

Una pastilla humbucker de bobina simple detecta una sección más amplia de cada cuerda que una pastilla de bobina simple. ^{[ 9 ]} Al captar una porción mayor de la cuerda vibrante, hay más armónicos bajos presentes en la señal producida por la pastilla en relación con los armónicos altos, lo que resulta en un tono más "engordado". Las pastillas humbucker con el formato estrecho de una bobina simple, diseñadas para reemplazar las pastillas de bobina simple, tienen una apertura más estrecha que se asemeja a la de una pastilla de bobina simple. Algunos modelos de estas humbuckers de reemplazo de bobina simple producen semejanzas más auténticas a los tonos clásicos de bobina simple que las pastillas humbucker de tamaño completo con una inductancia similar.

Algunos productos de captación se instalan y utilizan de forma similar a las pastillas piezoeléctricas, pero utilizan una tecnología subyacente diferente, por ejemplo, electret ^{[ 13 ]} o tecnología de micrófono de condensador . ^{[ 14 ]}

Básicamente, existen cuatro principios que se utilizan para convertir el sonido en corriente alterna, cada uno con sus ventajas y desventajas:

1. Un micrófono registra las vibraciones del aire causadas por el instrumento. En general, esta técnica garantiza una buena calidad de sonido, pero con dos limitaciones: la retroalimentación y la diafonía .
2. Las pastillas de contacto registran las vibraciones del propio instrumento. Tienen la ventaja de generar poca retroalimentación y ninguna diafonía. A pesar de su menor calidad de sonido y gracias a su bajo precio, las pastillas de contacto (y especialmente las piezoeléctricas ) se han convertido en el transductor más popular.
3. Pastillas magnéticas. Las pastillas magnéticas, utilizadas en guitarras eléctricas, captan las vibraciones de las cuerdas de níquel o acero en un campo magnético. Tienen la ventaja de poder conectarse directamente a un amplificador ( de guitarra eléctrica ) , pero en combinación con una guitarra acústica de cuerdas de acero, el sonido tiende a ser eléctrico. Por ello, los guitarristas acústicos suelen optar por una pastilla piezoeléctrica, un micrófono incorporado o ambos.
4. Pastillas electrostáticas . Otra opción es aprovechar la capacitancia variable entre la cuerda y la placa de la pastilla. Estas pastillas electrónicas producen una dinámica mucho mayor que las pastillas convencionales, por lo que la diferencia entre un golpe de púa suave y uno fuerte es más pronunciada que con otros tipos de pastillas.

Un sistema de amplificación con dos transductores combina las cualidades de ambos. La combinación de un micrófono y una pastilla piezoeléctrica suele producir una mejor calidad de sonido y menor sensibilidad a la retroalimentación, en comparación con los transductores individuales. Sin embargo, esto no siempre es así. Una combinación menos frecuente es la de una pastilla piezoeléctrica y una magnética. Esta combinación puede funcionar bien para obtener un sonido sólido con dinámica y expresividad. Ejemplos de amplificadores de doble sistema son el Highlander iP-2, el Verweij VAMP, el LR Baggs de doble fuente y el D-TAR Multisource. ^{[ 15 ]}

Las pastillas ópticas son un desarrollo relativamente reciente que funciona detectando la interrupción de un haz de luz por una cuerda vibrante. La fuente de luz suele ser un LED y el detector un fotodiodo o un fototransistor . ^{[ 16 ]} Estas pastillas son completamente resistentes a las interferencias magnéticas o eléctricas y, a diferencia de las pastillas magnéticas, presentan una respuesta de frecuencia muy amplia y plana.

Las guitarras con pastillas ópticas fueron presentadas por primera vez en la Convención NAMM de 1969 en Chicago por Ron Hoag. ^{[ 17 ]}

En 2000, Christopher Willcox, fundador de LightWave Systems, presentó una nueva tecnología beta para un sistema de captación óptica que utilizaba luz infrarroja. En mayo de 2001, LightWave Systems lanzó su captación de segunda generación, denominada "S2". ^{[ 18 ]}

Las pastillas pueden ser activas o pasivas . A excepción de las ópticas, las pastillas son transductores inherentemente pasivos. Las pastillas pasivas suelen estar bobinadas alrededor de un imán y son el tipo más común. Pueden generar potencial eléctrico sin necesidad de alimentación externa, aunque su salida es relativamente baja y el contenido armónico de la señal de salida depende en gran medida del bobinado.

Las pastillas activas incorporan circuitos electrónicos para modificar la señal. Estos circuitos pueden filtrar, atenuar o amplificar la señal de la pastilla. La principal desventaja de un sistema activo es la necesidad de una fuente de alimentación por batería para el funcionamiento del circuito del preamplificador . Las baterías limitan el diseño y la funcionalidad del circuito, además de resultar incómodas para el músico. El circuito puede ser tan simple como un solo transistor o incluir varios amplificadores operacionales configurados como filtros activos, ecualizadores activos y otras funciones de modelado de sonido. Los amplificadores operacionales utilizados deben ser de bajo consumo para optimizar la duración de la batería, una restricción de diseño que limita el rango dinámico del circuito. El circuito activo puede contener filtros de audio, que reducen el rango dinámico y distorsionan ligeramente ciertas frecuencias. Los sistemas de pastillas activas de alta salida también afectan al circuito de entrada del amplificador.

Rickenbacker fue el primer fabricante en comercializar instrumentos estéreo (guitarras y bajos). Su circuito patentado "Ric-O-Sound" cuenta con dos salidas independientes, lo que permite al músico enviar cada pastilla a su propia cadena de audio (dispositivo de efectos, amplificador, entrada de mesa de mezclas).

Teisco produjo una guitarra con opción estéreo. ^{[ 19 ]} Teisco dividió las dos secciones en las tres cuerdas superiores y las tres cuerdas inferiores para cada salida individual.

La guitarra Gittler era una guitarra de producción limitada con seis pastillas, una para cada cuerda.

Gibson creó la guitarra HD.6X Pro, que captura una señal independiente para cada cuerda y las envía a un convertidor analógico/digital integrado, para luego extraerlas de la guitarra mediante un cable Ethernet .

Las pastillas hexafónicas (también llamadas pastillas divididas o polifónicas ) tienen una salida independiente para cada cuerda ( el término hexafónico se basa en seis cuerdas, como en una guitarra). Esto permite el procesamiento y la amplificación independientes para cada cuerda. Además, permite que un convertidor detecte el tono de las señales de cada cuerda para generar comandos de notas, generalmente según el protocolo MIDI (Interfaz Digital para Instrumentos Musicales). Una pastilla hexafónica y un convertidor suelen ser componentes de un sintetizador de guitarra .

Este tipo de pastillas son poco comunes (en comparación con las normales), y solo existen unos pocos modelos notables, como las pastillas piezoeléctricas de la guitarra Moog . Las pastillas hexafónicas pueden ser magnéticas o piezoeléctricas, o basarse en el principio del condensador, como las pastillas electrónicas.

• Brosnac, Donald (1980). Electrónica de guitarra: Un libro de ejercicios . Ojai, CA: dB Music Co. ISBN 0-933224-02-8.

• Tillman, Donald (2002). Efectos de respuesta de la posición y el ancho de las pastillas de guitarra.
• Wheeler, Tom (1992). Guitarras americanas: una historia ilustrada . Harper. Nueva York ISBN 0-06-273154-8

• Simulación de pastilla de guitarra , AMZ
• Propiedades de los materiales magnéticos (capítulo) Archivado el 2 de octubre de 2006 en Wayback Machine
• Circuitos básicos de guitarra eléctrica 1: Pastillas , AmplifiedParts
• Los secretos de las pastillas para guitarra eléctrica , buildyourguitar.com
• ¿Qué características definen una buena o mala pastilla de guitarra?
• Cómo la capacitancia del cable de guitarra afecta el tono de las pastillas de guitarra metrodcmusic.com, archivado el 16 de diciembre de 2019
• Pastilla de guitarra , Laboratorio Nacional de Altos Campos Magnéticos