التقاط (تكنولوجيا الموسيقى)

اللاقط هو جهاز إلكتروني يحوّل الطاقة من شكل إلى آخر، حيث يلتقط أو يستشعر الاهتزازات الميكانيكية الصادرة عن الآلات الموسيقية ، وخاصة الآلات الوترية مثل الغيتارات الكهربائية ، ويحوّلها إلى إشارة كهربائية تُضخّم باستخدام مضخم صوت خاص بالآلات الموسيقية لإنتاج أصوات موسيقية عبر مكبر صوت داخل صندوق مكبر الصوت . كما يمكن تسجيل الإشارة الصادرة من اللاقط مباشرةً.

تم ابتكار أول آلة وترية كهربائية مزودة بميكروفونات، وهي غيتار " المقلاة " المنزلق، بواسطة جورج بيوشامب وأدولف ريكنباكر حوالي عام 1931. ^{[ 1 ]}

تستخدم معظم الغيتارات الكهربائية والبيسات الكهربائية لاقطات مغناطيسية . أما الغيتارات الصوتية والبيسات العمودية والكمان ، فتستخدم غالباً لاقطات كهرضغطية .

يتكون اللاقط المغناطيسي النموذجي من محول طاقة (وتحديدًا مستشعر ممانعة متغيرة ) يتألف من مغناطيس دائم واحد أو أكثر (عادةً من الألنيكو أو الفريت ) ملفوف بملف من عدة آلاف من لفات سلك نحاسي مطلي بالمينا . يُولّد المغناطيس مجالًا مغناطيسيًا يتم تركيزه بواسطة قطب اللاقط أو أقطابه. ^{[ 2 ]} يقوم المغناطيس الدائم في اللاقط بمغنطة وتر الجيتار الموجود فوقه، مما يؤدي إلى توليد الوتر مجالًا مغناطيسيًا متوافقًا مع مجال المغناطيس الدائم. عند نقر الوتر، يتحرك المجال المغناطيسي المحيط به لأعلى ولأسفل مع الوتر. يُحفز هذا المجال المغناطيسي المتحرك جهدًا كهربائيًا في ملف اللاقط وفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي . ^{[ 3 ]} يعتمد جهد الخرج على الآلة الموسيقية وأسلوب العزف والوتر (أو الأوتار) التي يتم عزفها وموقعها على الوتر، ولكن على سبيل المثال، تم قياس جهد خرج جيتار Samick TV Twenty عند العزف عليه من الجسر بـ 16  ملي فولت RMS (200 ملي فولت ذروة) لوتر واحد و128 ملي فولت RMS (850 ملي فولت ذروة) للوتر. ^{[ 4 ]}       

يتم توصيل اللاقط بمقبس صوتي 6.35 مم (كابل آلة موسيقية) بمضخم صوت ، والذي بدوره يضخم الإشارة إلى مستوى طاقة كافٍ لتشغيل مكبر صوت (معظم مضخمات الصوت تزيد قدرتها عن 10 واط). كما يمكن توصيل اللاقط بأجهزة التسجيل عبر كابل توصيل.

اللاقط هو جزء من الغيتار الكهربائي أو غيتار البيس "يسمع" اهتزازات الأوتار ويحولها إلى إشارة كهربائية. عادةً ما يكون مثبتًا على جسم الغيتار، ولكن في بعض الأحيان يوضع على أجزاء أخرى مثل الجسر (حيث تستقر الأوتار) أو رقبة الغيتار.

تأتي الشاحنات الصغيرة بأنواع عديدة:

• لاقطات الملف الواحد : ملف واحد "يستمع" إلى جميع الأوتار.
• هامباكر : ملفان يعملان معًا لتقليل الضوضاء ومنح صوت أكثر عمقًا.
• لاقطات الملف المنفصل : توجد هذه اللاقطات في بعض أنواع غيتارات البيس، وتحتوي على ملفين منفصلين، يستجيب كل منهما لوتر مختلف. على سبيل المثال، في غيتار بيس بأربعة أوتار، يستجيب أحد الملفين للوترين السفليين، بينما يستجيب الآخر للوترين العلويين.

يلعب اللاقط دورًا كبيرًا في صوت الجيتار، وغالبًا ما تستخدم أنواع الجيتارات المختلفة لاقطات فريدة لخلق نغماتها المميزة. وتستغل شركات تصنيع الجيتارات هذه الميزة كعامل جذب رئيسي للمشترين.

بناء

تحتوي اللاقطات على أقطاب مغناطيسية، عادةً واحدة أو اثنتين لكل وتر، باستثناء لاقطات السكة ولاقطات أنبوب أحمر الشفاه . تتمركز الأقطاب المفردة تقريبًا في منتصف كل وتر، بينما تتمركز الأقطاب المزدوجة، مثل اللاقطات القياسية في غيتارات Fender Jazz Bass و Precision Bass، على جانبي كل وتر.

في معظم أنواع الغيتارات، لا تكون الأوتار متوازية تمامًا: فهي تتقارب عند رأس الغيتار وتتباعد عند الجسر. ولذلك، عادةً ما يكون لقطع التقاط الصوت في الجسر والعنق والوسط مسافات مختلفة بين الأقطاب في نفس الغيتار.

توجد عدة معايير لأحجام اللاقطات والمسافة بين أقطاب الأوتار. تُقاس المسافة إما كمسافة بين مراكز الأقطاب من الأول إلى السادس (وتسمى أيضًا المسافة "من E إلى E")، أو كمسافة بين مراكز الأقطاب المتجاورة.

	من الصف الأول إلى الصف السادس	مجاور
التباعد القياسي (غيتارات جيبسون القديمة)	1.90 بوصة 48  مم	0.380 بوصة 9.6  مم
المسافة بين الأوتار (في معظم غيتارات فيندر، وغيبسون الحديثة، وجسور فلويد روز )	2.01 بوصة 51  مم	0.402" 10.2  مم
قريب جدًا من الجسر، لاقط إضافي ( سلسلة رولاند GK سداسية الأصوات)	2.060" 52.3  مم	0.412" 10.5  مم
المسافة بين أوتار غيتار تيلي كاستر (غيتارات فيندر تيلي كاستر)	2.165 بوصة 55  مم	0.433 بوصة 11  مم
تباعد أوتار غيتار Steinberger Spirit GT-Pro (قد يكون هذا التباعد نموذجيًا لغيتارات Steinberger الأخرى)	2.362 بوصة 60  مم	0.3937" 10  مم

صوت التقاط الصوت

تتمتع لفات الأسلاك المتقاربة بسعة ذاتية مكافئةعند إضافة هذه القيمة إلى سعة الكابل الموجودة، فإنها تتفاعل مع محاثة الملف. يمكن لهذا الرنين أن يُبرز ترددات معينة، مما يمنح اللاقط جودة صوتية مميزة. كلما زاد عدد لفات السلك في الملف، ارتفع جهد الخرج ^{[ 6 ]،} ولكن انخفض تردد الرنين .

يُشكّل ترتيب المقاومات والمكثفات الطفيلية في مدخل الغيتار والكابل ومكبر الصوت، بالإضافة إلى معاوقة المصدر الحثية المتأصلة في هذا النوع من المحولات، مرشح تمرير منخفض من الدرجة الثانية مُخمّد مقاوميًا ، مما يُنتج تأثيرًا غير خطي لا يُوجد في المحولات الكهروإجهادية أو البصرية. عادةً ما تُصمّم اللاقطات لتغذية مقاومة دخل عالية ، عادةً ميغا أوم أو أكثر، ويؤدي الحمل ذو المقاومة المنخفضة إلى زيادة توهين الترددات العالية. يبلغ التردد الأقصى النموذجي للاقط أحادي الملف حوالي 5 كيلوهرتز، بينما يبلغ التردد الأساسي لأعلى نغمة على لوحة أصابع الغيتار النموذجية 1.17 كيلوهرتز.  

هامباكر

تعمل اللاقطات أحادية الملف كهوائي اتجاهي، وهي عرضة لالتقاط طنين التيار الكهربائي - وهو تداخل كهرومغناطيسي مزعج ناتج عن التيار المتردد من كابلات الطاقة الكهربائية، ومحولات الطاقة، ومثبتات مصابيح الفلورسنت، وشاشات الفيديو، أو أجهزة التلفزيون - بالإضافة إلى الإشارة الموسيقية. يتكون طنين التيار الكهربائي من إشارة أساسية بتردد اسمي يتراوح بين 50 و60  هرتز، اعتمادًا على تردد التيار المحلي، وعادةً ما يحتوي على بعض التوافقيات.

للتغلب على هذه المشكلة، اخترع جوزيف ريموند "راي" بوتس (لشركة جريتش ) لاقط هامباكر ، بينما عمل سيث لوفر أيضًا على واحد لشركة جيبسون . ^{[ 7 ]} من طوره أولاً هو موضع نقاش، لكن بوتس حصل على براءة الاختراع الأولى ( براءة الاختراع الأمريكية رقم 2,892,371 ) وجاء لوفر بعده ( براءة الاختراع الأمريكية رقم 2,896,491 ).

يتكون لاقط هامباكر من ملفين، كل منهما ملفوف بشكل معاكس للآخر. كما أن كل مجموعة من الأقطاب المغناطيسية الستة معاكسة في القطبية. وبما أن الطنين المحيط من الأجهزة الكهربائية يصل إلى الملفين كضوضاء مشتركة ، فإنه يُحدث جهدًا متساويًا في كل ملف، ولكن بفارق طور 180 درجة بين الجهدين. هذان الجهدان يلغيان بعضهما البعض فعليًا، بينما تتضاعف إشارة وتر الجيتار.

عند توصيلها على التوالي، كما هو شائع، تزداد الحثية الكلية للميكروفون، مما يقلل من تردد الرنين ويخفف الترددات العالية، مما يعطي نغمة أقل حدة (أي "أكثر امتلاءً") مما يعطيه أي من الميكروفونين المكونين أحاديي الملف بمفردهما.

يُستخدم توصيل بديل يضع الملفات في وضعية التوازي الخافضة، مما يُعطي تأثيرًا أكثر حيادية على تردد الرنين. يُعدّ هذا التوصيل نادرًا، ^{[ 8 ]} إذ اعتاد عازفو الغيتار على أن يكون للميكروفونات الخافضة للصوت صوتٌ مميز، وليست محايدة تمامًا. في غيتارات الجاز عالية الجودة، يُنتج التوصيل المتوازي صوتًا أنقى بكثير، ^{[ 8 ]} حيث تُشغّل مقاومة المصدر المنخفضة كابلًا سعويًا مع تقليل التوهين في الترددات العالية. من الشائع في الآلات الموسيقية المُخصصة لعازفي الروك أن تحتوي على مفتاح تبديل بين التوصيل التسلسلي والتوازي.

يستشعر لاقط هامباكر المتجاور جزءًا أوسع من كل وتر مقارنةً بلاقط الملف الواحد. ^{[ 9 ]} وبفضل التقاطه لجزء أكبر من الوتر المهتز، تزداد التوافقيات المنخفضة في الإشارة الناتجة عن اللاقط مقارنةً بالتوافقيات العالية، مما ينتج عنه نغمة أكثر عمقًا. تتميز لاقطات هامباكر ذات الحجم الصغير، المصممة لتحل محل لاقطات الملف الواحد، بفتحة أضيق تشبه فتحة لاقط الملف الواحد. بعض طرازات لاقطات هامباكر البديلة للملف الواحد تُنتج نغمات أقرب إلى نغمات الملف الواحد الكلاسيكية من لاقطات هامباكر كاملة الحجم ذات الحث المماثل.

يتم تركيب بعض منتجات التقاط الصوت واستخدامها بطريقة مشابهة لأجهزة التقاط الصوت الكهروإجهادية، ولكنها تستخدم تقنية أساسية مختلفة، على سبيل المثال تقنية الميكروفون الإلكتروني ^{[ 13 ]} أو تقنية ميكروفون المكثف . ^{[ 14 ]}

هناك أربعة مبادئ أساسية تُستخدم لتحويل الصوت إلى تيار متردد، ولكل منها مزاياها وعيوبها:

1. يسجل الميكروفون اهتزازات الهواء الناتجة عن الآلة الموسيقية. وبشكل عام، تضمن هذه التقنية جودة صوت جيدة، ولكن مع وجود قيدين : التغذية الراجعة والتداخل .
2. تلتقط اللاقطات التلامسية اهتزازات الآلة الموسيقية نفسها. وتتميز بإنتاجها القليل من التغذية الراجعة وانعدام التشويش المتبادل تمامًا. وعلى الرغم من جودة صوتها الأقل، وبفضل سعرها المنخفض، أصبحت اللاقطات التلامسية (وخاصة اللاقطات الكهروإجهادية ) المحول الأكثر شيوعًا.
3. اللاقطات المغناطيسية. تستخدم اللاقطات المغناطيسية، كما هو الحال في الغيتارات الكهربائية، لتسجيل اهتزازات أوتار النيكل أو الفولاذ في مجال مغناطيسي. تتميز هذه اللاقطات بإمكانية توصيلها مباشرةً بمضخم صوت ( الغيتار الكهربائي ) ، ولكن عند استخدامها مع غيتار صوتي ذي أوتار فولاذية، يميل الصوت إلى أن يكون كهربائيًا. لهذا السبب، يختار عازفو الغيتار الصوتي عادةً لاقطًا كهرضغطياً، أو ميكروفونًا مدمجًا، أو كليهما.
4. اللاقطات الكهروستاتيكية . هناك طريقة أخرى تتمثل في استخدام السعة المتغيرة بين الوتر ولوحة اللاقط. تُنتج هذه اللاقطات الإلكترونية نطاقًا ديناميكيًا أعلى بكثير من اللاقطات التقليدية، لذا يكون الفرق بين ضربة ريشة خفيفة وضربة ريشة عالية أكثر وضوحًا من الأنواع الأخرى من اللاقطات.

يجمع نظام التضخيم المزود بمحولين للطاقة بين مزايا كليهما. عادةً ما ينتج عن الجمع بين الميكروفون ومستشعر كهرضغطية جودة صوت أفضل وحساسية أقل للارتجاع، مقارنةً بالمحولات الفردية. مع ذلك، ليس هذا هو الحال دائمًا. ثمة مزيج أقل شيوعًا وهو مستشعر كهرضغطية ومستشعر مغناطيسي. يمكن لهذا المزيج أن يُنتج صوتًا قويًا يتميز بالديناميكية والتعبير. من أمثلة مضخمات النظام المزدوج: Highlander iP-2، وVerweij VAMP، وLR Baggs ثنائي المصدر، وD-TAR متعدد المصادر. ^{[ 15 ]}

تُعدّ اللاقطات الضوئية تقنية حديثة نسبياً، تعمل عن طريق استشعار انقطاع شعاع الضوء بفعل وتر مهتز. عادةً ما يكون مصدر الضوء عبارة عن صمام ثنائي باعث للضوء (LED)، بينما يكون الكاشف عبارة عن ثنائي ضوئي أو ترانزستور ضوئي . ^{[ 16 ]} تتميز هذه اللاقطات بمقاومتها التامة للتداخل المغناطيسي أو الكهربائي، كما أنها تتمتع باستجابة ترددية واسعة ومستوية للغاية، على عكس اللاقطات المغناطيسية.

تم عرض غيتارات البيك أب البصرية لأول مرة في مؤتمر NAMM عام 1969 في شيكاغو ، بواسطة رون هوغ. ^{[ 17 ]}

في عام 2000، كشف كريستوفر ويلكوكس، مؤسس شركة لايت ويف سيستمز، عن تقنية تجريبية جديدة لنظام التقاط ضوئي يستخدم الأشعة تحت الحمراء. وفي مايو 2001، أصدرت شركة لايت ويف سيستمز الجيل الثاني من نظام الالتقاط، والذي أُطلق عليه اسم "S2". ^{[ 18 ]}

يمكن أن تكون اللاقطات نشطة أو سلبية . اللاقطات، باستثناء الأنواع البصرية، هي محولات طاقة سلبية بطبيعتها. عادةً ما تُلف أسلاك اللاقطات "السلبية" حول مغناطيس، وهي النوع الأكثر شيوعًا. يمكنها توليد جهد كهربائي دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي، على الرغم من أن خرجها منخفض نسبيًا، ويعتمد المحتوى التوافقي للخرج بشكل كبير على طريقة اللف.

تتضمن اللاقطات "النشطة" دوائر إلكترونية لتعديل الإشارة. يمكن لهذه الدوائر ترشيح الإشارة أو تخفيفها أو تضخيمها. العيب الرئيسي للنظام النشط هو الحاجة إلى مصدر طاقة بطارية لتشغيل دائرة المضخم الأولي . تُقيّد البطاريات تصميم الدائرة ووظائفها، بالإضافة إلى كونها غير مريحة للموسيقي. قد تكون الدائرة بسيطة، مثل ترانزستور واحد، أو قد تصل إلى عدة مضخمات تشغيلية مُهيأة كمرشحات نشطة، ومعادلات صوتية نشطة ، وميزات أخرى لتشكيل الصوت. يجب أن تكون المضخمات التشغيلية المستخدمة منخفضة الطاقة لتحسين عمر البطارية، وهو قيد تصميمي يحد من النطاق الديناميكي للدائرة. قد تحتوي الدوائر النشطة على مرشحات صوتية، مما يقلل النطاق الديناميكي ويُشوه نطاقات معينة بشكل طفيف. كما تؤثر أنظمة اللاقطات النشطة عالية الإخراج على دائرة إدخال المضخم.

كانت شركة ريكنباكر أول شركة مصنعة تسوق الآلات الموسيقية الاستريو (الغيتارات والبيسات). تحتوي دائرة "ريك-أو-ساوند" الخاصة بها على منفذي إخراج منفصلين، مما يسمح للموسيقي بإرسال كل لاقط إلى سلسلة الصوت الخاصة به (جهاز المؤثرات، ومكبر الصوت، ومدخل وحدة المزج).

أنتجت شركة Teisco غيتارًا مزودًا بخيار ستيريو. ^{[ 19 ]} قسمت Teisco القسمين إلى ثلاثة أوتار علوية وثلاثة أوتار سفلية لكل مخرج فردي.

كانت غيتار جيتلر غيتارًا محدود الإنتاج بستة لاقطات صوتية، واحدة لكل وتر.

ابتكرت شركة جيبسون جيتار HD.6X Pro الذي يلتقط إشارة منفصلة لكل وتر على حدة ويرسلها إلى محول تناظري/رقمي مدمج، ثم يخرجها من الجيتار عبر كابل إيثرنت .

تتميز اللاقطات السداسية (وتُسمى أيضًا اللاقطات المُقسّمة أو اللاقطات متعددة الأصوات ) بمخرج منفصل لكل وتر ( يفترض مصطلح "سداسي" وجود ستة أوتار، كما هو الحال في الغيتار). يتيح ذلك معالجة وتضخيم كل وتر على حدة. كما يسمح للمُحوّل باستشعار درجة الصوت القادمة من إشارات الأوتار الفردية لإنتاج أوامر النوتات، عادةً وفقًا لبروتوكول MIDI (واجهة الآلات الموسيقية الرقمية). عادةً ما يكون اللاقط السداسي والمُحوّل من مكونات مُركِّب الغيتار .

تُعدّ هذه اللاقطات غير شائعة (مقارنةً باللاقطات العادية)، ولا يوجد سوى عدد قليل من النماذج البارزة، مثل اللاقطات الكهروإجهادية في غيتار موغ . يمكن أن تكون اللاقطات السداسية إما مغناطيسية أو كهروإجهادية أو تعتمد على مبدأ المكثف مثل اللاقطات الإلكترونية.

• بروسناك، دونالد (1980). إلكترونيات الغيتار: كتاب تمارين . أوجاي، كاليفورنيا: شركة دي بي ميوزيك. رقم ISBN 0-933224-02-8.

• تيلمان، دونالد (2002). تأثيرات موضع وعرض لاقط الجيتار على الاستجابة
• ويلر، توم (1992). الغيتارات الأمريكية: تاريخ مصور . هاربر. نيويورك. ISBN 0-06-273154-8

• محاكاة التقاط الصوت في الجيتار ، AMZ
• خصائص المواد المغناطيسية (فصل) مؤرشف بتاريخ 2006-10-02 في أرشيف الإنترنت
• الدوائر الكهربائية الأساسية للغيتار 1: اللاقطات ، الأجزاء المُضخّمة
• أسرار لاقطات الغيتار الكهربائي ، buildyourguitar.com
• ما الذي يجعل لاقط الجيتار جيدًا أو سيئًا
• كيف تؤثر سعة كابل الجيتار على نغمة لاقطات الجيتار؟ metrodcmusic.com، مؤرشف بتاريخ 16 ديسمبر 2019
• لاقط غيتار ، المختبر الوطني للمجالات المغناطيسية العالية