Brum og støj på den elektriske guitar

Hvad er EMI helt præcis?

Din guitar er omgivet af kilder som udsender EMI – eller elektromagnetisk interferens: Computere, lyspærer, køleskabe og elektriske ledninger blandt mange. I virkeligheden er der tusindevis af strålepunkter omkring os hele tiden.

Din guitars elektriske system vil som nævnt gøre alt for at indfange EMI, men hvis den er effektivt afskærmet og forbundet til jord, kan du nedbringe støjen til næsten ingenting. Pickupper af typen Single Coils vil dog altid have mere støj end Humbucker-typen grundet deres elektriske konstruktion som netop er støjhæmmende. Deraf navnet som nogenlunde oversat til dansk betyder “støjmodstander”.

Den bedste løsning er at forbinde alle de elektriske sammen, så de alle bliver forbundet til skærmen og i sidste ende, til jord gennem forstærkeren. Men – igen – er det absolut nødvendigt, at komponenterne kun forbindes én gang.

Har din guitar en slagplade af metal, eller er pladen beklædt med sølv-eller kobberfolie på bagsiden hvor potmetre og omskiftere er monteret, skal der IKKE loddes stelledninger mellem komponenterne. Forbindelse klares af af metalfolien.

Lidt om støjkilder

Vekselstrøm i bygningers strømledninger generer elektromagnetiske felter der svinger 50 gange i sekundet  (50 hz) Støjstråling kommer også fra lyspærer og lystofrør. De magnetiske felter kobler sig induktivt til guitarens indre og ydre ledninger. Når de magnetiske stråler rammer guitaren og dens pickup(-er), genereres der et signal på 50 hz, som forstærkes i forstærkeren.

En anden kilde er radiofrekvenser, fra computere, motorer og TV/radio-sendere. Disse signaler kaldes RFI og optages også af guitaren og dens forstærkersystem.

En væsentlig årsag til brum er jordsløjfer, hvis de er tilstede. De dannes når to stykker lydudstyr forbindes med hinanden via skærmen i kabler og hvis de er forbundet med jordforbindelserne i stikkontakterne. HVIS lydudstyrets kabinetter har forskellige jordforbindelser, kan der dannes et signal på 50 hz som flyder på kabelskærmen mellem enhederne, hvilket forårsager end meget hørbar brum. Mere om jordsløjfer senere.

Som nævnt, så generer bygninger elledninger magnestiske felter som opfanges af guitarens elektronik og forstærkes i forstærkeren som generende brum.

Niveauet af brum, der genereres afhænger af vinklen mellem pickup-spolens ledninger og det magnetiske felt. I visse vinkler forsvinder en stor del af brummen. I disse situationer kan guitaristen rotere eller flytte rundt for at finde sted med et minimalt niveau af brum.

Elektromagnetisk brum opstår når strømledningerne og pickup fungerer som to plader i en kondensator. De varierende elektriske felter fra strømledningerne kobles kapicativt til pickuppens guitarens ledninger.

Kuren er en Faraday-kasse. Navngivet efter den britiske videnskabsmand som opfandt en  metalkasse med elektrisk overflade som kunne blokerer for elektromagnestiske felter.

I guitaren findes der næsten altid udskæringer, der rummer elektronikken, ledninger og pickupper. Disse udskæringer bør fores med elektrisk ledende folie – såsom aluminium eller kobberfolie – der er loddet eller på anden måde elektrisk sammensat for at danne ét sammenhængende stykke og danner en Faraday-kasse. Dette skjold, eller kasse skal forbindes til guitarens jackstiks stelterminal, så støjsignalerne videresendes til jord via forstærkerens eller mixerens chassis.

Her er det også vigtigt at understrege, at også kablet mellem guitar og forstærker bør været godt afskærmet. Brug kun højkvalitetskabel med stik med metalkapper, der fungerer som skjold for lederne inde i kablet.

Nogle forstærkere er malet indvendigt med en elektrisk ledende maling som her danner en Faraday-kasse, men denne belægning kan revne, når forstærkeren flyttes eller af tidens tand. Dermed brydes skjoldets elektriske forbindelse og dermed dets funktion som afskærmning. Det er bedst at føre en kablet skærm/stelforbindelse mellem forstærkernes forskellige komponenter.

RFI som bliver opfanget af guitaren er en hel artikel i sig selv, men i denne artikel vil jeg kun kort omtale emnet. Signalerne findes i atmosfæren og elektriske dele kan i sammenspil demodulere den som støj eller ligefrem egentlig radiosignal med musik og tale. Dårlige lodninger ses ofte som modtager af RFI.

Løsningen – i den nemme afdeling – er at sørge for at udrydde dårlige lodninger og måske indsætte jernkerne eller små kondensatorer i kredsløbet med potmetre på guitaren. Der kan også fås guitar- og mikrofonkabler med RFI-blokkere monteret.

Jordsløjfer

Antag, at du optager en guitar via en DI-boks og guitaren er tilsluttet en forstærker. Forstærkeren og mixseren er har begge jordede strømstik på ledningerne, som dermed forbinder dem til jord i stikkontakterne.  Forstærkeren er sat i en kontakt i det ene rum, og mixeren til en kontakt i et andet rum. Når så der oprettes forbindelse gennem instrumentkablernes skærm, så opstår der byrum på signaler. Risikoen er, at stikudtagene fødes fra forskellige jordforbindelser i eltavlen. Når forstærker og mixer tilsluttes disse forskellige udtag, men forbindes lydmæssigt ved skærmede kabler (guitar – forstærker – DI boks – mixer) kan forskellen i spændinger i jordforbindelsen skabe brum med en frekvens på 50 hz og som flyder mellem forstærker og mixer. Dette kaldes en jordsløjfe.

En af løsningerne er at benytte knappen “GROUND LIFT” som findes på næsten alle DI-bokse, og indimellem også på nyere forstærkere. Den bryder jordsløjfen. En mulighed, er at trække strømmen til forstærkeren fra samme stikkontakt som mixeren. På denne måde forsynes alt udstyr med samme jordspænding, så kun lidt, eller ingen brum udvikles mellem enhederne. Benyt altid en godt dimensioneret forlængerledning fra mixerens stikkontakt til forstærker og pedalboard.

Uden jordforbindelse er det hele spildte kræfter

Efter vi er blevet en større del af Europa, er hovedparten af de elektriske artikler vi køber udstyret med stik som er standardiseret på kontinentet. Det betyder, at vi ofte har de såkaldte Schukostik monteret, og det gælder også for guitarforstærkere. Problemet er, at Schukostikket ikke er helt tilpasset vores danske stikkontakter og strømfordelerdåser. Nok passer to af stikkes ben ned i vores kontakter og der løber strøm igennem til apparatet, men jordforbindelsen passer ikke med vores system. I Danmark benytter vi et tredje ben i stikket til jord. Dette mangler på Schukostik som få jordforbindelse via to slidser, og så må man tage turen til forretningen med el-artikler. Her kan anskaffes en adapter som givermulighed for at sætte Schukostik i vores kontakter og få den – for støjfri musik – livsnødvendige jordforbindelse.

Det bør nævnes, at strømledninger med stik med to ben alene bør udskiftes med et stik med jord, ligesom danske jordstik, hvor det tredje ben er blevet knækket af af en opfindsom sjæl – noget som ofte sker hvis man lige mangler en stikdåse med tre huller – må genetableres med et stik med alle tre ben intakte.

Akustiske guitarer består mestendels af træ – og det leder elektricitet dårligt

Har man en akustisk guitar med stålstrenge og oplever brumproblemer når den er tilsluttet en forstærker som er tilslutte med jordforbindelse. Forsvinder brum når man berører jackstikket er afskæring omkring pickup systemet ikke som det skal være. Piezo-pickupper under stoleindlægget i broen på guitaren er enten ikke installeret korrekt eller også er den tynde foliefilm den er indpakket i gået itu. Har guitaren monteret en lille mikrofon monteret på en svanehals indenfor lydhullet, kan årsagen være, at den bøjelige svanehals klemmer på ledningerne som løber indeni.

Er alt i skønneste orden og der alligevel er brum, må man finde løsningen i at få tilsluttet strengene til det elektriske kredsløb, som det altid er kutyme på elektriske guitarer. Problemet er at på akustiske guitarer, sidder strengene ikke fastgjort i en bro af metal, men i én fremstillet af træ alene. Strengene sidder med enden i et hul og for at holde den fast, sidder en kile i plastik, ben eller tre i klemme. Den hedder en baron på dansk, men kendes mest på dens engelske navn: Peg.

Løsningen er at påklæbe aluminiums- eller kobberfolie på undersiden af broen med huller svarende til dem som benyttes til strengene. Folien forbindes til jackstikkets skærm ved hjælp af en ledning som påloddes i begge ender. Nu vil hændernes berøring af strengene fjerne den genrene brum da strengene er i kontakt med folien der hvor baronerne fastholder dem i broen.

Hvad gør man så på en spansk guitar og dens indlysende problemtilinger? Dels er alle strenge ikke elektrisk ledende og dels er strengene ikke monteret på undersiden af broen, så det usynlige folietrick er ikke en mulighed.

Der findes to løsninger, en uæstetisk og kun lige brugbar og så en helt aldeles tåbelig, men dog bedre end den første.

Den første løsning går i sin enkelthed ud på at vikle en afisoleret ledning omkring jackstikket og så ført op til broen hvor de tre øverste strenge er monteret. Man kan lægge den afisolerede del i ledningens anden ende under løkkerne af strengene. Løsningen virker selvsagt kun på de tre øverste strenge, da disse er viklet med med metaltråd. De nederste er af nylon og her har forbindelsen ingen effekt. Så længe hænderne er i berøring med en af de tre øverste strenge vil brum være reduceret, men så snart kun nylonstrengene bliver berørt, optræder brum igen i forstærkeren. 

Den tåbelige ide er så, at i stedet for at føre den midlertidige ledning viklet omkring jackstikket til broen, så føres den til et sted på guitaristens krop: Håndled, med gaffatape på maven – jeg har set ledningen monteret på storetåen engang under en studieindspilning. Løsningen virker, men jeg må understrege, at det er et quickfix i en snæver vending og ikke en permanent løsning. 

Modellen med fast forbindelse til guitaristen vil jeg endda fraråde i tilfælde af overgang i forstærker eller på en scene i regnvejr. Overgangstød er ses ofte, og normalt fjerner man hænderne fra strengene og guitaren i en fart. Det svært hvis ens storetå er omviklet med ledningen. 

Skulle man insistere på systemet, anbefales det at indsætte en sikring med en passende værdi på ledningen.

Emnet brum og støj på elektrisk forstærket guitarer omfatter mange afkroge af elektricitetens videnskab og er umuligt at være kortfattet og helt entydig omkring. En guitar kan være støjfri i ét lokale, men være plaget af brum i at andet. Det skyldes støjkildernes placering og koncentration.

Under alle omstændigheder bør ens guitar- og forstærkeropsætning være udført grundig og med omtanke. Lad ovenstående artikel være en retningsgiver for om du har taget de rigtige forholdregler, og er ikke en udtømning af emnet. Der kan være andre tilfælde som gælder. 

Har du brug for en gennemgang af elektronik og pickupper, samt udførelse af afskærmning på guitaren, er du naturligvis velkommen til at kontakte mig og få et prisoverslag på opgaven.