Nie każda struna działa równie dobrze z magnetycznym pickupem
Klasyczny pickup gitary elektrycznej potrzebuje struny, która znacząco oddziałuje z jego polem magnetycznym. Drganie takiej struny zmienia strumień przez cewkę i tworzy sygnał. Jeśli materiał jest praktycznie niemagnetyczny, sam ruch w pobliżu pickupu nie musi wywołać użytecznej zmiany pola. Dlatego rodzaj stopu struny wpływa nie tylko na mechaniczne brzmienie i trwałość, lecz także na poziom oraz charakter sygnału w przetworniku magnetycznym. Instrumenty z nylonowymi strunami wymagają innej metody przetwarzania, np. piezoelektrycznej albo mikrofonowej.
Pickup mierzy zmianę pola, nie dowolny ruch
Cewka reaguje na zmianę strumienia magnetycznego. Sama obecność poruszającego się obiektu nie wystarcza. Ferromagnetyczna struna silnie modyfikuje pole magnesu, dlatego jej przesunięcie daje mierzalną zmianę strumienia. Struna z materiału, który prawie nie reaguje magnetycznie, może drgać z tą samą amplitudą, ale wywoła znacznie mniejszą zmianę w obwodzie magnetycznym pickupu.
Stalowy rdzeń ma znaczenie
W wielu strunach gitar elektrycznych kluczową rolę pełni stalowy ferromagnetyczny rdzeń, nawet jeśli zewnętrzne owinięcie wykonano z innego stopu. Własności całej struny zależą od kombinacji materiałów i geometrii. Z punktu widzenia przetwornika ważne jest, ile magnetycznie aktywnego materiału znajduje się w jego polu i jak zmienia ono strumień podczas ruchu.
Dlaczego nylonowa gitara potrzebuje innego czujnika
Nylon nie jest ferromagnetykiem. Klasyczny magnetyczny pickup umieszczony pod czysto nylonową struną nie otrzymuje tego samego mechanizmu modulacji pola co pod stalową struną. Gitary klasyczne elektryfikuje się więc często przetwornikami piezoelektrycznymi wykrywającymi naprężenia w mostku albo mikrofonami rejestrującymi ciśnienie akustyczne. Każda metoda mierzy inną wielkość fizyczną.
Skład stopu może wpływać na balans
Różne struny mogą mieć inne średnice, rdzenie i owijki, a także różną podatność magnetyczną. Zmienia to zarówno ich drgania mechaniczne, jak i sprzężenie z pickupem. Dlatego producenci dobierają konstrukcję kompletów tak, by poszczególne struny miały odpowiednią głośność i barwę. Nie jest to tylko kwestia „grubsza struna = głośniejsza”.
Pickup może nie być jedynym źródłem barwy
Materiał struny wpływa na sztywność, masę liniową, tłumienie i sposób kontaktu z progami oraz mostkiem. Nawet gdy dwie struny dają podobne sprzężenie magnetyczne, mogą brzmieć inaczej mechanicznie. Z punktu widzenia elektromagnetyzmu ważne jest jednak dodatkowe kryterium: czy ruch struny wystarczająco modyfikuje pole, by cewka wytworzyła silny sygnał.
Przetworniki aktywne nie zmieniają podstawy zjawiska
Aktywny układ może zawierać przedwzmacniacz, korekcję i zasilanie bateryjne, ale magnetyczna część detekcji nadal opiera się na zmianie pola przez drgającą strunę. Elektronika może wzmocnić słaby sygnał i zmienić jego impedancję, lecz nie zastąpi braku magnetycznego sprzężenia z materiałem struny.
Jedna nazwa „struna” ukrywa dwa układy fizyczne
Dla muzyka struna jest przede wszystkim oscylatorem mechanicznym. Dla magnetycznego pickupu jest jednocześnie ruchomym elementem obwodu magnetycznego. To ciekawy przykład urządzenia, w którym materiał musi spełnić dwa zestawy wymagań naraz: dawać pożądane drgania i wystarczająco dobrze współpracować z polem magnetycznym.
Różnice materiałowe wyjaśniają też, dlaczego pickup piezoelektryczny jest znacznie bardziej uniwersalny względem rodzaju struny. Piezoelement reaguje na naprężenie lub nacisk w mostku, więc nie potrzebuje ferromagnetycznego materiału. Może współpracować z nylonem, brązem czy innymi strunami, o ile ich drgania przekazują siłę do elementu. Wybór przetwornika jest więc wyborem tego, którą fizyczną wielkość instrument ma zamieniać na sygnał elektryczny: zmianę pola, odkształcenie albo ciśnienie akustyczne.
Z punktu widzenia użytkownika daje to praktyczną konsekwencję: zmiana kompletu strun może zmienić poziom sygnału nawet przy identycznym ustawieniu wzmacniacza. Nie zawsze oznacza to wadę pickupu. Część różnicy pochodzi z mechaniki drgań, a część z elektromagnetycznego sprzężenia materiału ze stałym polem magnesu i cewką pomiarową.