sábado, 28 de marzo de 2009

DIY - Electrónica para Guitarristas - V

Introducción

En anteriores blogs hemos hablado sobre los componentes básicos que se suelen encontrar en los cableados de guitarras eléctricas, así como los diferentes sonidos que podemos obtener de las pastillas. Ahora es el momento de ver cómo trabajan juntos dichos componentes para ayudarnos a esculpir nuestro tono.
En este blog, hablaremos de los "módulos" básicos para construir el "puzle".


Conexiones básicas: potenciómetros de volumen

Observa este gráfico:


La forma más sencilla de conectar una pastilla es simplemente conectar el conductor positivo (señal) a la punta del jack y el conductor negativo (masa) a la masa del jack.
Este tipo de conexión producirá un sonido completo y puro de la pastilla, sin ninguna pérdida tonal ni de volumen.
El problema evidente es que no hay forma de controlar el volumen de la pastilla, de forma que, si quisieramos reducir el nivel de ganancia en el amplificador, para aclarar el sonido, no tendríamos otra forma de hacerlo que utilizar un pedal de volumen entre la guitarra y el amplificador.

En el segundo dibujo, se muestra la forma moderna de conectar un potenciómetro de volumen. Fíjate que la señal del jack (punta) está conectada a la patilla central (variable), de forma que, al ir rotando el potenciómetro estaremos enviando la señal a tierra gradualmente, hasta que quede totalmente cortocircuitada la señal desde el jack (amplificador).
Esta forma de cablear el potenciómetro de volumen funciona perfectamente siempre y cuando sólo una pastilla está activa simultánamente en el circuito o, siempre y cuando el control de volumen sea único y global.
En guitarras donde cada pastilla tiene asociado su propio potenciómetro de volumen, este tipo de cableado hace que ambos volumenes sean dependientes. Puesto que la señal del jack (amplificador), va siendo cortocircuitada en ambas pastillas, en cuanto un potenciómetro está completamente cerrado, toda la guitarra calla, aunque una de sus pastillas tenga el potenciómetro a tope.

El tercer dibujo, corresponde al denominado "cableado de los '50", porque así se empezaron a cablear las guitarras que montaban doble pastilla con volumen inpendiente (primeras LPs).
En este caso, lo que estamos conectando a la patilla central es la señal de la pastilla, la cual se conectará al jack por un lado o será cortocircuitada por el otro. De esta forma, callamos la pastilla pero no toda la guitarra.
Para que funcione correctamente, todos los potenciómetros de volumen deben conectarse de idéntica manera.
En contrapartida, los volumenes independientes pueden presentar un efecto negativo colateral: en algunas ocasiones, aunque el volumen de una pastilla esté totalmente cerrado, aún existe un mínimo de señal (bleeding) que se induce en el circuito y, que se hace más notable contra mayor es la ganancia en toda la cadena de sonido.

Actualmente, las Gibson LP utilizan el cableado moderno, o sea, volumenes dependientes.


Añadiendo un control de tono, eliminando agudos

Si recuerdas lo explicado en blogs anteriores, necesitaremos condensadores para capturar los agudos y enviarlos a tierra. Para ser capaz de elegir la cantidad de agudos que lanzamos a tierra en cada momento, utilizaremos un potenciómetro, que nos permitirá regularlo.

Mira el siguiente esquema.



El primer dibujo corresponde a los cableados modernos de volumen y tono.
Ya hemos discutido la forma moderna de conectar el volumen. La diferencia entre la forma moderna de conectar el tono y la de los 50 es análoga.
Si conectamos la entrada del tono a la entrada del volumen, estamos empleando el sistema moderno.
Si conectamos la entrada del tono a la salida del volumen, estamos utilizando el sistema de los 50.

El tono de los 50 produce una disminución de agudos más naturales al actuar sobre el potenciómetro de volumen, de forma que le cuesta más a la guitarra sonar apagada y muda cuando bajamos el volumen. A veces, funciona mejor que el llamado "treble bleed mod" o sangrado de agudos.

Mira el siguiente esquema:



Independientemente de si conectas la entrada del tono a la salida (50) o entrada (moderno) del volumen, estas tres formas de conectar el condensador al potenciómetro del tono son eléctricamente equivalentes.
Podrás ver una un otra forma según el constructor de guitarras.
El de la derecha se ve más usualmente en guitarras LP, mientras que los otros dos son más comunes en Fender.

NOTA IMPORTANTE PARA ZURDOS
Los zurdos necesitan manejar los potenciómetros de forma inversa que los diestros así que, un cableado para zurdos requiere que se intercambie el cableado en las dos patillas del extremo de cada potenciómetro.

 Sangrado de agudos (Treble bleed mod)


Tan pronto como comienzas a girar el potenciómetro de volumen hacia atrás, las frecuencias más altas comienzan a perderse así que, como efecto colateral, al disminuir el volumen obtenemos también un sonido más apagado y oscuro.
Arriba ya hemos visto que algo que ayuda a disminuir ese efecto es el cableado de tono según el estilo de los 50 pero, existen otras alternativas llamadas "treble bleed mods".


La idea que subyace en estas modificaciones es utilizar un condensador para atrapar el rango de frecuencias más agudas y volcarlas (puentearlas) directamente en la salida de la señal, de forma que la señal siempre contenga dichas frecuencias, aunque el volumen sea minimizado.
La resistencia se emplea para mejorar la respuesta del potenciómetro, que se ve afectada por el uso del condensador.

El dibujo superior corresponde al modo más simple de implementar esta modificación y, suele ser usual verla en guitarras Ibanez, donde se emplea generalmente un condensador de 330 pF (pico-faradios). Yo lo he probado en un par de guitarras con un resultado aceptable. De hecho, he comprobado que valores desde 220 pF hasta 680 pF funcionan bastante bien. Qué valor es el más adecuado depende siempre del resto de la electrónica y de las propias pastillas, así que necesitarás experimentar distintos valores.

El segundo dibujo corresponde a un condensador y una resistencia conectados en series, formando un puente entre la entrada y salida de señal del potenciómetro. El valor del condensador y resistencia son muy variables y, cada maestrillo tiene su librillo, así que busca diferentes alternativas en google (treble bleed mod).

El tercer dibujo representa un condensador y una resistencia en paralelo. Como en el caso anterior, existen muchas recetas para el mismo pastel.

Como he mencionado antes, el estilo de los 50 para el tono suele funcionar bastante bien. Yo te recomiendo probarlo antes de pasar a un sangrado de agudos.




Volumen con controles de agudos y bajos

La mayoría de las guitarras que incorporan un control de tono, incorporan simplemente un filtro de agudos. Muy pocas guitarras incorporan además un control de graves; una de ellas es la G&L Legacy Special.

Yo he probado esta modificación en mi propio proyecto "Stratomule 3" y, me gustó mucho. Aunque el control de graves no es excesivamente dramático, si permite eliminar cierto bajo contenido de frecuencias y, junto con el control de agudos, permiten resalzar la banda media.


Tomamos la salida de la señal desde el potenciómetro de volumen y, eliminamos las frecuencias más graves enviándolas a tierra pero, preservamos parte de los agudos mientras que derivamos el resto de frecuencias de la señal a tierra en el potenciómetro de graves.
Para obtener los mejores resultados de esta red de filtros, usualmente utilizaremos un potenciómetro de agudos del doble de valor (500K) que el potenciómetro de volumen (250K) y, un potenciómetro de graves el doble (1M) del de agudos. Adicionalmente, el valor del condensador de graves será aproximadamente 1/10 (0.0022uF) parte del de agudos (0.022uF).

Como habrás observado en los dibujos, la carcasa de todos los potenciómetros está conectada a masa. La carcasa está creando una jaula de faraday, para atrapar los ruidos y señales RF en el propio material de la carcasa. Ésta debe ser conectada a masa, para lanzar todos esos ruidos a tierra. En los casos en los que la cavidad electrónica de la guitarra está apantallada (con tiras de cobre o con pintura conductiva) y, donde la propia tapa o golpeadora también (formando, de nuevo, una jaula de Faraday), el simple contacto de la carcasa de los potenciómetros con el apantallado de la cavidad hacen innecesario interconectar las carcasas entre sí (y, además, eso crearía un lazo de masas que provocaría ruido adicional).


Interruptor de fase

La tarea de un interruptor de fase consistirá en cambiar la polaridad eléctrica de una pastilla. A esta función se le ha llamado y se sigue llamando erróneamente "cambio de fase" pero, en realidad, se realiza un cambio de polaridad eléctrica.
Decidimos cómo vamos a conectar los dos conductores de la pastilla en el switch.
De forma natural, conectaríamos el positivo (en azul claro) a la señal (hot) y, el negativo (negro) a masa (ground).
La función alternativa de este interruptor DPDT on/on consisten en intercambiar los dos conectores, de forma que conectaríamos negativo a señal y positivo a masa.

Si la pastilla puesta "fuera de fase" (con polaridad invertida) es la única que está sonando, este interruptor no tiene ningún efecto en el sonido pero, en cuanto esta pastilla (o bobina) se combina con otra pastilla (o bobina) que inicialmente tenía polaridad magética y bobinado inversos, se escuchará el indistinguible sonido que producen dos pastillas (o bobinas) "fuera de fase".

Un ejemplo típico del uso de este sonido lo encontramos en las posiciones intermedias de una Fender Stratocaster tradicional. En las primeras stratocaster, todas las pastillas tenían la misma polaridad magnética y sentido de bobinado, así que, cuando se conectaban dos simultáneamente, se ponían "fuera de fase", dando ese típico "quack" asociado a las posiciones intermedias del selector de pastillas (especialmente media y puente).

La incorporación de una pastilla RW/RP (Reverse Wind / Reverse Polarity) en la posición del medio hace que dichas posiciones intermedias están en "fase", lo que cancela los ruidos de fondo de las pastillas simples (humbucker virtual) pero, mata el característico "quack".

Brian May utiliza muy a menudo este sonido en su guitarra Special Red, la cual permite poner fuera de fase cada pastilla individualmente.

Nota: si dos pastillas se ponen "fuera de fase" a la vez, vuelven a estar "en fase" entre ellas y, por tanto, suenan normalmente.



Interruptores selectores de bobina / salida alternativa (coil split / tapper)

Ya hemos explicado las diferencias entre la selección de bobina (coil cut) y la selección de una de las salidas alternativas (tapping). En los siguiente ejemplos, La unión del final de una bobina con el inicio de la otra bobina podrían considerarse el hilo de salida alternativa en las pastillas de este tipo y, conseguir distintos grados de bobinado utilizando los diseños para selección de bobina aquí mostrados.

Existen tres posibilidades básicas:
Para los dos primeros casos, podemos elegir un interruptor SPDT on/on o un DPDT on/on (cableando una única columna). Para el tercer caso, necesitamos un SPDT on/off/on o un DPDT on/off/on.

Desde ahora y hasta el último de estos blogs, el color de los conductores de las pastillas representadas coincidirán con los colores de las pastillas Seymour Duncan, como deferencia a mi paso por dicho foro y, al conocimiento adquirido en el mismo (gracias especiales a ArtieToo).
El negro es el final de la bobina superior (polaridad sur).
El blanco (aquí en azul claro) es el inicio de la misma bobina.
El rojo es el final de la bobina inferior (polaridad norte).
El verde es el inicio de la misma bobina.

En un blog anterior hemos hablado de las distintas formas en las que podemos eliminar una bobina o pastilla del circuito y, recuerda que hablamos del cortocircuito o lazo.

En el primer caso, unimos el rojo, el negro y el blanco. Esto provoca un cortocircuito en la bobina sur (negro y blanco quedan formando un lazo) y, por tanto, sólo la otra bobina suena (norte).

En el segundo caso, estamos uniendo rojo, blanco y verde. Esto provoca el lazo en la bobina norte (rojo y verde formando un lazo), por lo que solo la otra bobina suena (sur).

En el tercer caso, tenemos en cada posición extrema del switch la selección de una de las dos bobinas, mientras que en la posición central (off), permanecen unidos blanco y rojo, lo que mantiene la conexión serie de ambas bobinas, produciendose el sonido humbucker, como si no hubieramos utilizado ningún interruptor.

Nota: para seleccionar bobinados intermedios en pastillas sobrebobinadas o apiladas, se suele utilizar el conductor rojo (en vez de blanco y rojo), que corresponde a la salida alternativa de señal en un punto intermedio del bobinado.
Otras humbuckers (en Ibanez se ve a menudo), en vez de presentar los cuatro conductores (2 por bobina), simplemente ofrecen 3 (positivo, negativo y "tapping"). El "tapping" corresponde al punto de la unión serie de ambas bobinas (aquí representado por la unión de los hilos rojo y blanco en el interruptor) y, por tanto, si sustituyes el blanco y rojo por un único conductor que corresponda al "tapper", pudes seguir utilizando estos esquemas.

Nota también que la masa de la base y carcasa de la pastilla está representado aquí por un cable de color gris claro.


Interruptor serializador

Ya hemos visto que las dos bobinas de una humbucker pueden disponerse en serie o paralelo. La función de un interruptor serializador será precisamente facilitar cambiar de serie a paralelo y viceversa.
Usaré estos dos tipos de serializadores en mis diagramas de ejemplo, dependiendo de la necesidad. Puede que existan otras alternativas pero, éstas las utlizaré sin duda alguna.

El primer dibujo puede ser utilizado para arreglar la disposición de las dos bobinas de una humbucker. Cuando el interruptor está arriba, ambas pastillas están en serie y, cuando está abajo, ambas están en paralelo.

El segundo es especialmente útil cuando requieres combinar dos pastillas diferentes en un selector de pastillas. Cuando el interruptor está abajo, ambas pastillas trabajan en paralelo y, cada una tiene su propia salida dedicada pero, cuando el interruptor está arriba, ambas pastillas están en serie y existe una salida cómun y única para ambas. Esto elimina posiciones vacías en los selectores de pastillas.

Toma nota de que, aún habiéndo representado una humbucker, puedes considerar cada bobina como una pastilla simple y utilizar cualquiera de los dos dibujos de arriba para combinar dos pastillas, en vez de las bobinas de una humbucker.


Artie's coil swap mod (intercambiador de bobinas)

Esta es una modificación muy interesante propuesta por un cerebro brillante. ArtiToo ha sido mi mentor en la electrónica de guitarra y es un miembro irremplazable del foro de Seymour Duncan


Esta modificación requiere dos humbuckers. La idea es que ambas humbuckers funcionen normalmente por defecto pero, tan pronto como el interruptor se activa, se intercambian la pastilla negra y blanca de cada humbucker creando dos nuevas humbuckers virtuales (negra de arriba con blanca de abajo y, blanca de arriba con negra de abajo). Simple, original y práctico.

Esta modificación funciona especialmente bien cuando las dos pastillas tienen naturalezas muy distintas y, cuando cada bobina de cada humbucker tiene una voz propia.


Esto... ¿y qué más?

Hemos descrito unas piezas básicas "lego" y podemos empezar a construir ya pequeños circuitos. En el próximo blog de DIY hablaremos sobre el concepto modular de cableado y empezaremos a mezclar las piezas que hemos estado discutiendo hasta ahora para ver cómo podemos combinarlas entre sí.

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