Pick up
Pickup, adalah perangkat yang berfungsi sebagai
transduser yang menangkap getaran mekanik dari
dawai dan mengubahnya menjadi
sinyal elektrik
yang kemudian diteruskan ke penguat suara. Prinsip dasarnya adalah
dengan memanfaatkan induksi elektromagnet, yang mana getaran senar
"mengganggu" garis-garis gaya elektromagnetik.
Pick up magnetik
Pick up magnetik terdiri atas sebuah
magnet permanen, seperti
AlNiCo,
yang dibalut dengan ratusan lilitan kawat berlapis tembaga. Pickup
magnetik paling sering ditemukan di bagian badan gitar, walaupun
terkadang juga dipasang di bagian
bridge maupun leher gitar, seperti pada kebanyakan gitar jazz elektro-akustik. Getaran senar yang
kemagnetannya rendah
memodulasi fluks magnetik pada kumparan pickup, sehingga
menginduksi arus bolak-balik yang melalui kawat kumparan. Sinyal ini kemudian diteruskan melalui
kabel untuk diperkuat maupun direkam. Secara umum, cara kerja pickup dapat digambarkan menggunakan konsep
sirkuit magnetik, dimana getaran senar akan mempengaruhi
reluktans magnetik di dalam sirkuit yang dihasilkan oleh magnet permanen.
Humbucker
Pickup humbucker buatan PRS
Pickup kumparan tunggal
saat ini telah mengalami perkembangan yang sangat baik, sehingga tidak
menghasilkan suara dengung seperti yang terjadi pada pickup tunggal pada
era awal perkembangannya. Pickup tunggal klasik bertindak seperti
antena dan cenderung untuk menangkap suara dengung
(en: "hum")
yang dikarenakan interferensi elektromagnetik yang dihasilkan oleh
kabel listrik, transformator daya, dan ballas pendaran cahaya di area
tersebut. Dengung yang sering terjadi terdiri atas sinyal fundamental
pada kisaran
frekuensi 50-60 Hz, tergantung pada frekuensi
arus bolak-balik yang ada. Perubahan
fluks magnetik
yang disebabkan oleh arus utama terhubung dengan kumparan pickup,
mengakibatkan induksi tegangan karena kerja transformator. Pickup juga
cukup peka terhadap medan elektromagnetik dari tabung sinar katode di
sekitarnya, seperti dari
televisi dan monitor video.
Untuk mengurangi efek dengung,
gitar dapat saja diarahkan ke arah tertentu dimana sinyal dengung lebih minimal. Namun karena cara ini kurang efisien, maka pickup
Humbucker mulai dikembangkan oleh dua orang berbeda, yaitu oleh
Raymond J. Butts dan
Seth Lover. Raymond Butts pada awalnya mengembangkan pickup ini sendirian hingga akhirnya ia bekerjasama dengan
Gretsch.Siapa yang benar-benar pertama kali menemukan pickup ini masih menjadi
perdebatan. Meski begitu Raymond Butts adalah yang pertama mendapatkan
patennya
dan kemudian disusul oleh Seth Lover.
Pickup
humbucker terdiri atas dua buah kumparan. Setiap
kumparan dipasang saling berlawanan arah satu sama lain, dengan keenam
kutub magnet juga dipasang berlawanan di setiap kumparannya. Karena
dengung dari transformator daya, frekuensi radio, maupun peralatan
elektronik lain menjadi sampai ke kumparan dengan tingkat kebisingan
suara yang biasa, pickup menginduksi arus listrik yang sama besarnya
dalam setiap kumparan. Karena arah lilitan kumparan saling terbalik,
besar interferensi elektromagnetik pada gelombang sinus sinyal adalah
sama dan berada di anti-fase gelombang, mengakibatkan mereka menjadi
saling meniadakan. Namun, sinyal dari senar gitar justru menjadi dua
kali lipat. Hal ini adalah akibat dari pembalikan fase yang disebabkan
oleh magnet yang keluar fase. Magnet yang keluar fase bersama dengan
lilitan kumparan yang juga keluar fase mengakibatkan sinyal dari senar
gitar dari setiap pickup menjadi sefase. Oleh karena itu, tegangan
sinyal meningkat sekitar dua kali lipat jika kedua kumparan terhubung
secara seri.
Ketika dirangkai secara
seri, seperti yang umumnya terjadi,
induktansi
keseluruhan dari pickup meningkat, yang menurunkan frekuensi resonansi
dan melemahkan frekuensi yang lebih tinggi, menghasilkan suara yang
kurang
treble jika dibandingkan dengan 2 buah pickup kumparan
tunggal sekalipun. Karena kedua kumparan dihubungkan secara seri, sinyal
yang dihasilkan oleh pickup memiliki keluaran dengan
amplitudo yang lebih besar, sehingga lebih mempermudah tahap awal penguatan.
Terdapat rangkaian alternatif, yaitu menghubungkan kedua kumparan secara
paralel.
Interferensi dengung penuh-biasa yang sama akan ditiadakan, sementara
sinyal variasi senar akan dijumlahkan. Metode ini memiliki efek netral
pada frekuensi resonansi, dimana
kapasitansi digandakan (yang mana bila induktansi konstan akan mengakibatkan penurunan frekuensi resonansi) dan
induktansi
diturunkan setengah (yang akan mengakibatkan peningkatkan frekuensi
resonansi jika tanpa perubahan kapasitansi). Hasil akhirnya adalah tidak
adanya perubahan frekuensi resonansi. Oleh karena itu, penghubungan
pickup dengan cara ini cukup jarang digunakan, karena kebanyakan gitaris mengharapkan untuk "mendapatkan suara" dan
bukannya netral. Pada gitar jazz halus, rangkaian paralel akan
menghasilkan suara yang secara signifikan lebih bersih, karena
impedansi sumber yang dibuat lebih rendah akan mendorong kabel kapasitif dengan pelaifan frekuensi tinggi yang lebih rendah.
Pickup ganda memiliki kemampuan menangkap bagian senar yang lebih
lebar dibandingkan pickup tunggal. Hal ini tentu saja mempengaruhi suara
yang dihasilkan. Semakin keras petikan pada senar dan getarannya, semakin rendah
harmonik pada sinyal yang dihasilkan oleh pickup dalam hubungannya
dengan harmonik tinggi, sehingga menghasilkan suara yang lebih "gemuk".
Pickup ganda pada awalnya dirancang sepenuhnya untuk menggantikan pickup
tunggal. Pada saat itu pickup ganda memiliki sensor penangkap yang
lebih sempit menirukan pickup tunggal. Sebagian model pickup ganda
pengganti-pickup-tunggal tersebut justru menghasilkan kemiripan nada
terhadap pickup tunggal klasik dibandingkan pickup ganda ukuran-penuh
dengan induktansi yang sama. Hal ini menunjukkan bahwa banyaknya arus
frekuensi-tinggi akibat induktansi kumparan bukanlah satu-satunya faktor
terhadap suara yang dihasilkan.
Konstruksi
Bentuk magnet pada pickup dapat berupa seperti rel, silinder lipstik, ataupun
polepieces.
Polepieces
adalah kutub magnet yang dipasang pada pickup berbentuk bulatan-bulatan
kecil berwarna perak. Umumnya pickup menggunakan satu atau dua
polepieces untuk setiap senarnya. Posisi pusat
polepiece
tersebut haruslah tepat sejajar dengan senar, karena jika tidak, pickup
hanya akan menangkap sebagian energi getaran dari senar dan suara yang
dihasilkan menjadi kurang optimal. Pengecualian terjadi pada pickup "
J-style" dan "
P-style" pada
Fender Jazz Bass dan
Fender Precision Bass, dimana dua
polepieces dipasang dikedua sisi senar.
Jarak antar senar tidaklah selalu sama pada setiap gitar. Jarak antar senar dimulai dari sangat rapat di bagian
nut gitar dan semakin bertambah lebar hingga ke
bridge. Hal tersebut membuat jarak antara setiap
polepieces berbeda-beda untuk pickup
bridge, pickup tengah, dan pickup
neck pada gitar yang sama.
Untuk itu, terdapat beberapa standart ukuran pickup dan jarak antar
kutubnya. Pengukuran jarak dilakukan berdasarkan jarak antara pusat
polepiece pertama dan keenam (juga disebut sebagai "
E-to-E"), ataupun jarak antara pusat dua
polepieces yang bersebelahan. Berikut adalah ukuran jarak yang cukup umum digunakan:
|
E-to-E |
polepieces
bersebelahan |
Standard spacing
(gitar Vintage Gibson) |
1,90 inci
48 mm |
0,380 inci
9,6 mm |
F - spacing
(Fender, Gibson modern, pickup bridge Floyd Rose) |
2,01 inci
51 mm |
0,402 inci
10,2 mm |
Pickup bridge tambahan
(pickup synth-hex Roland) |
2,060 inci
52,3 mm |
0,412 inci
10,5 mm |
Telecaster spacing
(gitar Fender Telecaster) |
2,165 inci
55 mm |
0,433 inci
11 mm |
Notasi
Kebanyakan gitar elektrik menggunakan lebih dari satu pickup
magnetik. Susunan kombinasi pickup tersebut disebut "konfigurasi
pickup". Untuk notasinya menggunakan huruf
S untuk
single-coil dan
H untuk
humbucker, dengan urutan dimulai dari yang terdekat ke
bridge hingga ke leher gitar. Konfigurasi yang paling populer dalam penggunaannya antara lain:
Konfigurasi umum yang tidak terlalu sering digunakan antara lain:
- S (Fender Esquire, Gibson Les Paul Juniors generasi awal, Gibson Melody Maker, dan segelintir Telecaster)
- H (Gibson Les Paul Juniors generasi lanjutan, dsb.)
- H-S (gitar minimalis seperti Les Paul BFG dan gitar entri seperti Squier '51)
Selain contoh-contoh konfigurasi diatas, terdapat pula banyak variasi konfigurasi personal yang sangat jarang digunakan.
Pick-up piezoelektrik
Pickup piezoelektrik pada
biola
Sensor
Kebanyakan
gitar akustik, gitar semi-akustik, dan segelitir
gitar elektrik menggunakan pickup
piezoelektrik
dan bukan pickup magnetik. Pickup ini menghasilkan suara yang jauh
berbeda dan juga tidak terpengaruh oleh medan elektromagnet disekitarnya
seperti
feedback. Pada gitar-
hybrid, hal ini membuat
pemain dapat memanipulasi suara dengan mengatur pemakaian antara pickup
magnetik ataupun piezo, maupun secara simultan mencampur suara
keluarannya. Gitar badan padat yang hanya memiliki pickup piezo dikenal
sebagai "
silent guitar", dimana gitar ini umumnya digunakan oleh gitaris akustik sebagai alat latihan.
Pickup piezoelektrik kebanyakan digunakan untuk
alat musik gesek seperti
biola dan
cello. Pickup piezoelektrik dapat diletakkan pada
bridge
ataupun sekitarnya. Sebagian pickup piezo juga dipasang di bagian atas
instrumen menggunakan dempul yang dapat dilepas. Terkadang, pickup
piezoelektrik juga digunakan bersama dengan pickup magnetik untuk
memberikan jangkauan suara yang lebih luas.
Pre-amp
Pickup piezoelektrik memiliki
impedansi keluaran yang sangat tinggi dan bertindak sebagai
kapasitansi
yang terhubung seri dengan sumber tegangan. Oleh karena itu, pickup
piezo selalu disertai dengan penguat penyangga untuk memaksimalkan
respon frekuensi. Pickup piezo biasanya dipasang dibawah
bridge dan terkadang menjadi satu bagian dengan
bridge itu sendiri.
Pickup piezo memberikan keluaran dengan jangkuan frekuensi yang
sangat lebar dibandingkan dengan tipe magnetik dan dapat memberikan
amplitudo sinyal yang besar dari senar. Atas alasan ini, penguat penyangga seringkali diberi tegangan yang relatif tinggi (sekitar 9
V) untuk menghindari
distorsi. Sebagian musisi lebih memilih
preamp yang bukan linier (seperti penguat
FET-tunggal) dimanana efek dari kliping terasa "lebih lembut".
[6] Penguat semacam itu mudah terdistorsi, yang mana akan membuat distorsi terdengar kurang "
buzzy" dan kurang dapat didengar dibandingkan
op-amp
yang lebih linier tetapi kurang peka. Bagaimanapun, sebuah studi
menunjukkan bahwa kebanyakan orang tidak dapat membedakan antara bunyi
FET dan sirkuit op-amp.
[7]
Multi-transduser
Pickup hexafonik, atau juga dikenal dengan pickup
polifonik,
memiliki output tersendiri untuk setiap senarnya. Dinamakan "Hexa-"
karena lebih sering digunakan untuk gitar yang memiliki enam buah senar.
Hal ini membuat proses dan penguatan dilakukan terpisah untuk tiap
senarnya. Pickup tipe ini terbilang tidak umum dan hanya segelintir
model yang diketahui pernah dibuat. Pickup hexafonik bisa tergolong
kedalam magnetik maupun piezoelektrik.
Optik
Pickup optik adalah hasil penemuan baru yang bekerja dengan
mengangkap interupsi cahaya dari senar yang bergetar. Sumber cahaya bisa
berasal dari
LED dan sebagai sensornya adalah
fotodioda atau
fototransistor.
Pickup optik tidak akan terganggu terhadap interferensi magnetik maupun
elektrik dan juga memiliki respon frekuensi yang sangat luas dan datar,
tidak seperti pickup magnetik.
Gitar pickup optik pertama kali ditunjukkan pada tahun
1969 di
Chicago oleh
Ron Hoag.
[8]
Aktif dan pasif
Pickup dapat saja aktif maupun pasif. Pickup umumnya (tidak termasuk tipe optik) merupakan
transduser
pasif. Pickup "aktif" menggabungkan untaian sirkuit elektronik untuk
memodifikasi sinyal. Pickup "pasif" umumnya dihubungkan di sekitar
magnet dan merupakan tipe yang paling sering digunakan. Pickup tersebut
dapat menghasilkan
potensial listrik
tanpa tenaga dari luar, walaupun dengan keluaran yang relatif lemah dan
harmonik keluaran yang sangat bergantung pada kondisi kumparannya.
Pickup aktif membutuhkan sumber energi listrik (biasanya satu atau dua
baterai
9V) untuk dapat dioperasikan. Pickup aktif terkadang memberikan
kemungkinan output yang lebih tinggi. Pickup ini juga tidak begiu
terpengaruh oleh karakteristik input penguat dan variasi panjang kabel
yang menghubungkan
gitar dengan
pengeras suara.
Pickup magnetik yang digunakan denganuntaian sirkuit 'aktif' umumnya
memiliki induktansi yang lebih rendah (dan pada awalnya keluaran rendah)
yang cenderung memberikan respon frekuensi yang lebih datar.Kebanyakan
pickup piezoelektrik dan semua pickup optik tergolong pickup aktif.
Kekurangan dari sistem pickup aktif adalah pada harganya yang lebih
mahal dan sumber tegangannya (umumnya dari baterai). Pickup ini sangat
populer pada
bass elektrik, dikarenakan nada mereka yang solid dan kejernihan yang lebih baik. Banyak pemain bass, seperti
Stanley Clarke,
Flea,
Victor Wooten,
Abraham Laboriel dan
Doug Wimbish
menggunakan pickup aktif pada bass mereka untuk menghasilkan
karakteristik suara bass mereka. Sistem pickup aktif dengan kualitas
yang baik dapat menghasilkan lebih sedikit dengung dibandingkan dengan
pickup pasif.