ELEKTRIČKA TAMBURICA Ivan Ralašić

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

ZAVRŠNI RAD br. 3421 ELEKTRIČKA TAMBURICA Ivan Ralašić

Zagreb, lipanj 2014.

IZVORNIK ZAVRŠNOG ZADATKA

Zahvaljujem se gospodinu Nikoli Lužaiću, graditelju glazbenih instrumenata, glazbenicima Mislavu Živkoviću i Slavenu Crnojeviću te njihovom glazbenom sastavu Dyaco na nesebičnoj pomoći pri izradi ovog rada. Također, hvala mojim roditeljima i obitelji na podršci.

SADRŽAJ

1. Uvod ...... 2 2. Povijest i akustička svojstva tamburice...... 3 2.1 Povijest tamburice ...... 3

2.2 Akustička svojstva tamburice ...... 4

3. Način rada električke tamburice ...... 7 4. Vrste pretvornika(pickupova) na električkoj tamburici ...... 8 4.1 Elektromagnetski pickup ...... 8

4.2 Piezoelektrički pickup ...... 13

4.3 MIDI pickup ...... 17

4.4 Ostale vrste pickupa ...... 18

5. Vrste audio efekata koje se koriste prilikom sviranja ...... 19 6. Spajanje električke tamburice na sustav ozvučenja ...... 24 7. Utjecaj različitih faktora na kvalitetu reprodukcije ...... 27 8. Mjerenja električke i akustične tamburice ...... 30 9. Zaključak ...... 34 10. Popis korištene literature ...... 35 11. Sažetak ...... 38 11. Summary ...... 38

1. Uvod

Glazba je umjetnost koja se razvijala usporedno s razvojem ljudske civilizacije i u današnje vrijeme dosegla je zavidnu razinu kako u umjetničkom, tako i u fizikalno-akustičkom smislu. Ovom napretku uvelike je pridonio razvoj znanosti i primjena raznih otkrića iz područja fizike i akustike na dizajniranje i konstrukciju glazbenih instrumenata koji su trenutačno na vrlo zavidnoj razini. Međutim, iako postoje instrumenti koji su dosegli vrhunac razvoja poput klavira, violine ili gitare, postoje i oni koji su zbog svojih specifičnosti ostali u sjeni razvoja i tek u posljednjem desetljeću doživljavaju procvat i afirmaciju. Instrument koji je ostao u sjeni tog razvoja je i tamburica, što zbog specifičnosti geografskog podrijetla, što zbog vrste glazbe koja se izvodila na tom instrumentu.

Kroz posljednjih nekoliko godina događa se razvoj tamburice u glazbenom smislu, pa se prirodnim slijedom događaja javila i potreba za usporednim tehničkim razvojem instrumenta. Tako se po uzoru na električnu gitaru javljaju prve električke tambure i u ovom radu biti će objašnjen način rada električke tamburice, vrste pickupa i efekata koji se koriste pri sviranju električke tamburice, spajanje električke tamburice na sustav ozvučenja te utjecaj različitih faktora na kvalitetu reprodukcije. U uvodnom dijelu ovog rada biti će opisana kratka povijest tamburice kao isključivo akustičkog instrumenta i njene osnovne akustičke značajke. Uvodni dio je važan za razumijevanje teme zbog toga što se korištenjem električkih elemenata na tamburici željela očuvati izvornost i plemenitost tona koji karakterizira ovaj instrument.

2. Povijest i akustička svojstva tamburice

2.1 Povijest tamburice

Tamburica je narodni žičani trzalački instrument koji se tijekom povijesti uspio transformirati od izvornog instrumenta u instrument plemenitog tona i velikih glazbenih mogućnosti. Prva tambura koja se spominje u povijesti asirska je tamburica koja potječe iz dalekog vremena prije naše ere. Tambura se razvila iz žičanog instrumenta poznatog u staroj kulturi Mezopotamije odakle potječu slike instrumenta dugog vrata i malog kruškolikog korpusa koje su urezane u kamene blokove iz perioda 3. stoljeća prije naše ere. O prvobitnim oblicima tamburice sačuvani su i likovni spomenici u Tebi i Egiptu, gdje se takav instrument zove lauta.

Slika 2.1.1. Asirska tamburica

Ime tambure potječe od perzijske riječi “t-n”, što bi u prijevodu značilo žica, no postoje brojne teorije o porijeklu riječi tambura, pa tako neki smatraju da potječe od perzijske riječi “denbar” ili arapske riječi “tambur”. U našim krajevima tamburica se prvi put spominje 1551. godine u spisima putopisca N. Nikolaja, koji je ovdje boravio kao pratnja francuskom konzulu na putu za Tursku. Najstarija sačuvana tamburica potječe iz 1847. godine i čuva se u muzeju u Osijeku, a bila je vlasništvo Paje Kolarića iz Osijeka koji je poznat kao osnivač prvog amaterskog tamburaškog orkestra. Bitno je napomenuti da je tamburica tradicionalna, a ne autohtona tekovina južnih Slavena i drugih naroda na Balkanu gdje je raznim migracijama dospjela i najviše se udomila na području bivše Jugoslavije, a posebno na području Bosne odakle

3 je seobom prenesena u Slavoniju i Bačku te je na taj način postala tradicionalnim narodnim instrumentom Slavonije i Vojvodine.

Oblik tambura koje se koriste u današnje vrijeme razvijen je u Budimpešti početkom 20. stoljeća radom tamošnjih graditelja violina koji kao primjer za izradu instrumenata uzimaju takozvanu bečku “damsku” gitaru. Prve tambure su bile vrlo ograničene u smislu glazbenih mogućnosti što zbog načina ugađanja, a dijelom i zbog nesavršenih akustičkih svojstava. Cilj ranih graditelja tambura je bio iz narodnog stvoriti klasični instrument koji bi bio ravnopravan violini ili gitari pa je tako nastala cijela porodica tamburaških glazbala sa četiri ili pet žica i različitim načinima ugađanja. Po uzoru na gudačke orkestre nastaju različite vrste tambura: bisernica(prim) i brač(basprim), koji pripadaju u skup melodijskih instrumenata, te bugarija(kontra), čelo i berde(bas) koji se nalaze u skupu ritmičkih instrumenata. Svaka od navedenih tambura ima različit raspon tonova koje može proizvesti te sukladno tome preuzima određenu ulogu u orkestru.

2.2 Akustička svojstva tamburice

Tijekom povijesti razvijale su se tambure različitih oblika, veličina i načina ugađanja, a sve u svrhu stvaranja instrumenata koji bi imali što idealnije akustičke značajke. Tako su se s vremenom smjenjivale jednoglasne, dvoglasne, troglasne, četveroglasne i višeglasne tamburice i pripadni načini ugađanja od kojih su se ustalila dva osnovna načina: kvartni i kvintni. U ovom radu pretpostavit ćemo korištenje tambura četveroglasnog kvartnog sistema koji se razvio početkom 20. stoljeća u Bačkoj i Srijemu, pa otuda dolazi naziv srijemski “štim”. Također, od prethodno navedenih vrsta tambura, pažnju ćemo posvetiti braču(basprimu) zbog analogije u načinu konstrukcije sa klasičnim gitarama, a poslije elektrifikacije i sa električnim gitarama što će nam biti od velike koristi zbog mogućnosti usporedbe. Brač je instrument umanjenog gitarolikog oblika koji ima pet žica od kojih su prve dvije ugođene unisono na ton a1, dok ostale žice slijede odnos kvarte, tj. druga žica je kvartu niže ugođena od prve(ton e1), treća na ton h, četvrta na ton f#. A-brač ima 16 pragova što je 4 praga preko oktave, čime dobivamo raspon instrumenta od tona f# do c#2 .

Osnovni dijelovi tambure su trup(korpus), vrat i glava. Za stvaranje tona od izuzetne važnosti je rezonancijska ploča(glasnjača) koja se nalazi na gornjoj strani korpusa. Titranje glasnjače rezultat je kretanja zvučnih valova koji ulaze u korpus kroz kružni otvor na glasnjači te titranja žica koje se preko konjića prenosi na glasnjaču. Ovakvo izuzetno brzo titranje glasnjače pokreće titranje zraka u korpusu povećavajući snagu i produžavajući trajanje zvučnih valova. Amplituda ovih oscilacija daje snagu i karakter tonu tamburice.

Slika 2.2.1. Oblik i dimenzije A-brača

Oblik i dimenzije tambura su po uzoru na violine i gitare izvedene iz intervala glazbene ljestvice jer se pokazalo da su dijelovi navedenih instrumenata načinjeni u točno određenim omjerima koji odgovaraju odnosima intervala glazbene ljestvice te zbog toga proizvode tonove

čistih alikvotnih nizova. Oblik i dimenzije A-brača možemo vidjeti na slici 2.2.1 koja potvrđuje prethodnu tvrdnju i sličnost u konstrukciji sa klasičnom gitarom. Početna točka konstrukcije i dizajniranja svakog žičanog instrumenta je odabir duljine žice koja titranjem proizvodi zvuk i ona se naziva menzurom instrumenta. Menzure svih tamburaških instrumenata proizlaze iz definicije jednako temperiranih tonova glazbene ljestvice uz jedno bitno prilagođenje iz razloga što su menzure osnovnih tonova bile previše kratke da bi se na takvom instrumentu moglo praktično svirati. Radi toga je raspon tonova svakog instrumenta pomaknut duž glazbene ljestvice kako bi se dobile praktične menzure za svaki instrument, ali se ponovno morala uspostaviti proporcionalnost konstrukcijskih elemenata i zadržati osnovne karakteristike glazbenog identiteta tambure. Zbog prethodno navedenog je menzura A-brača pomaknuta sa položaja osnovnog tona a1 pomaknuta na položaj tona d koji iznosi 570,18mm čime je menzura praktički povećana 6 puta. Nakon definiranja menzure, dimenzije tambura su izvedene kao što slijedi: odnos dužine korpusa i menzure odgovara odnosu brojeva 3:4, što čini interval kvarte glazbene ljestvice kao i odnos širine struka i širine malih obraza korpusa koji je također u odnosu kvarte. Nadalje, u konstrukciji se pojavljuju odnosi velike terce, velike sekste, kvinte, velike septime te oktave u konstrukciji te je vidljivo da bi tambura trebala stvarati čiste oktave, terce, kvarte, kvinte, sekste i septime.

3. Način rada električke tamburice

Na razvoj električke tamburice uvelike je utjecala električna gitara, što samom idejom elektrifikacije instrumenta tako i samom izvedbom iste. Zbog toga ćemo vrlo često moći zaključiti da su neki dijelovi konstrukcije tamburice u pravilu potpuno analogni izradi električne gitare. Razlog elektrifikacije tambure je praktične prirode jer se s vremenom javila potreba za ozvučavanjem tamburice na velikim koncertima i u sastavima različitog instrumentarija u kojima tamburica nije mogla doći do izražaja zbog inferiorne glasnoće naspram ostalih instrumenata. Prvi način ozvučavanja tamburice bio je ozvučavanje mikrofonom koji je bio postavljen ispred glasnjače i spojen na sustav ozvučenja pa je taj način ostao ukorijenjen i u današnje vrijeme te se koristi u većini slučajeva. Međutim, postoje brojni problemi vezani uz takav način ozvučavanja: glazbenik u svakom trenutku mora biti na približno istoj lokaciji i udaljenosti od mikrofona, a osjetljiviji mikrofoni(poput kondenzatorskih) osim zvuka instrumenta prikupljaju i neželjene zvukove koji dolaze iz okoline. Osim navedenih problema sa ovim načinom ozvučavanja veliki problem je i pojava mikrofonije ili Larsenovog efekta(engl. acoustic feedback) koja se javlja kada se zatvori zvučna petlja između mikrofona i zvučnika, a očituje se u neugodnom, vrlo glasnom zvuku određene frekvencije koja je najčešće vrlo visoka.

Rješenje navedenih problema je pronašlo se u korištenju električkih i elektromagnetskih pretvornika(engl. transducer, pickup) na tamburici koji titranje žice pretvaraju u električke signale. Signali generirani od električke tamburice su vrlo slabi i moraju biti pojačani pojačalom prije reprodukcije na zvučnicima. Osnove rada električke tamburice svode se na prikupljanje vibracija koje proizvode žice, te manipulaciju električkim signalom koji nastaje radom električkog pretvornika. Pod pojmom manipulacije signalom podrazumijevamo samu amplifikaciju signala u pretpojačalu i pojačalu, ali i korištenje različitih elektroničkih krugova kojima se ostvaruju različite promjene nad signalom koje utječu na ton tamburice koji će se u konačnici reproducirati na zvučnicima. Takve modifikacije nazivamo efektima, a vrlo su popularni efekti poput reverberacije i distorzije. Iz opisanog načina rada električke tamburice vidimo da ključnu ulogu imaju sami pretvornici, odnosno pickupi i zbog toga ćemo detaljnije razmotriti vrste i osnovna svojstva različitih pickupa.

4. Vrste pretvornika(pickupova) na električkoj tamburici

4.1 Elektromagnetski pickup

Elektromagnetski pickup najrasprostranjenija je vrsta pickupa čiji rad se temelji na elektromagnetskoj indukciji. Elektromagnetska indukcija pojava je nastanka elektromotorne sile u vodljivoj petlji koja obuhvaća promjenjivi magnetski tok. Ovu fizikalnu pojavu otkrio je Michael Faraday, a njegov zakon indukcije rabljen je pri izvođenju Maxwellovih jednadžbi. Elektromagnetska indukcija ovisi o fizikalnoj veličini koju nazivamo magnetski tok[1], a predstavlja protjecanje magnetskog polja kroz neku površinu. Ako 퐁 vektor magnetskog polja, a 퐒 vektor okomit na površinu, jednak površini po veličini, tada je magnetski tok jednak njihovom skalarnom umnošku:

Φ = 퐁 ⋅ 퐒 [1]

Elektromagnetski pickup sastoji se od permanentnog magneta sa jezgrom od materijala poput keramike ili AlNiCo-a1 oko koje se nalazi mnoštvo namotaja tanke bakrene žice. Elektromagnetski pickup je pretvornik koji generira električki signal iz mehaničkog titranja žice. Titranje žice unutar magnetskog polja pickupa uzrokuje promjenu magnetskog toka u pickupu, a promjena toka inducira elektromotornu silu koja pokreće naboje u jezgri i uzrokuje pojavu električne struje koja predstavlja električku reprezentaciju titranja žice. Grafički prikaz interakcije žice i magnetskog pickupa nalazi se na slici 4.1.1 gdje vidimo kako željezna žica presijeca linije magnetskog polja na taj način uzrokujući promjenu magnetskog toka stvarajući električki signal koji reprezentira titranje žice. Ova interakcija vrlo je ovisna o materijalima koji u njoj sudjeluju jer samo određeni materijali mogu generirati dovoljno jak električki signal. Iz ovog razloga se za izradu žica za električku tamburicu koriste feromagnetični metali poput željeza ili nikla koji uzrokuju najjače međudjelovanje sa vanjskim magnetskim poljem pickupa, a za jezgru pickupa se koristi ranije navedeni AlNiCo ili keramika. Ovisno o materijalu i vrsti slitine koja je korištena za izradu jezgre pickupa i broju namotaja bakrene žice oko jezgre,

1 akronim za željezove slitine koje osim željeza sastoje od aluminija(Al), nikla(Ni) i kobalta(Co) 8 električka tamburica će u konačnici imati različit karakter tona pa i na tu činjenicu treba obratiti pozornost prilikom izbora odgovarajućeg pickupa za električku tamburicu!

Slika 4.1.1. Princip rada elektromagnetskog pickupa(pretvornika)

Prvi elektromagnetski pickupi su bili single-coil pickupi koji su se sastojali od jedne zavojnice koja međudjeluje sa žicom instrumenta, ali se vremenom pokazalo da se veliki problemi javljaju zbog elektromagnetskog šuma(engl. hum). Naime, single-coil pickup djeluje kao antena koja prikuplja okolne električne valove i elektromagnetsko zračenje iz gradske mreže koja radi na 50Hz te se zbog toga javlja vrlo karakterističan šum pri reprodukciji tona nastalog radom takvog pickupa. Kada glazbenik svira instrument ozvučen samo sa single-coilom može čuti šum koji proizvodi pickup. Izvori 50Hz šuma u studiju i na pozornici su pojačala visoke snage, razni procesori, linije za opskrbu električnom energijom i ostala oprema. Primjer klasičnog single-coil pickupa možemo vidjeti na slici 4.1.2.

Slika 4.1.2. Single-coil pickup

Ranije navedeni problemi vezani uz single-coil pickupe razlog su razvoja takozvanog “humbucker” pickupa koji se sastoji od dvije zavojnice čijim djelovanjem dolazi do poništavanja šuma i propuštanja (pojačanog) signala nastalog titranjem žice. Princip rada humbucker pickupa temelji se na svojstvu da smjer električkog signala koji nastaje titranjem žice ovisi o smjeru namatanja bakrene žice oko jezgre magneta te o samom smjeru kako su magneti postavljeni. Humbucker pickup se sastoji od dvije zavojnice u kojima namotaji bakrene žice imaju različite smjerove, tj. namotaji jedne zavojnice su u smjeru kazaljke na satu dok su namotaji druge zavojnice u smjeru suprotnom od smjera kretanja kazaljke na satu. Magneti u zavojnicama su raspoređeni u suprotnim smjerovima tako da titranje žice inducira napon dok se elektromagnetski šum poništava jer ovisi samo o smjeru namotaja bakrene žice. Kada zbrojimo signale koje dobivamo iz zavojnica različitih magneta, elektromagnetski šum se poništava dok se razina napona signala povećava na taj način povećavajući odnos signal-šum(engl. signal-to- noise ratio, SNR). Izgled standardnog humbucker pickupa možemo vidjeti na slici 4.1.3.

Slika 4.1.3. Humbucker pickup

Pri konstrukciji električke tamburice koriste se obje vrste elektromagnetskih pickupa i svaka od navedenih ima određenu ulogu u kreiranju zvučne slike instrumenta. Pozicioniranje pickupa je od ključne važnosti za karakter i glasnoću tona. Kao što smo prije napomenuli, pri elektrifikaciji tamburice jedna od ključnih stvari je zadržati prepoznatljivi karakter tona i plemenitost kojom se odlikuje ton akustične tamburice. Karakter tona je određen spektralnim i harmoničkim sastavom te se naziva boja tona ili timbar, a ovisi o broju i jačini alikvotnih tonova koji se javljaju istodobno s osnovnim tonom. Vrlo je teško alikvotne tonove svjesno prepoznati sluhom, ali oni utječu na ljudsku percepciju tona i pridaju mu specifično i prepoznatljivo značenje zahvaljujući čemu imamo mogućnost razlikovati glazbene instrumente. Tako pickup pozicioniran bliže konjiću proizvodi ton koji je osiromašen niskim frekvencijama s ponešto naglašenijim visokim frekvencijama, ali se odlikuje čistoćom i oštrinom te se zbog toga naziva vodećim ili solističkim pickupom(engl. lead ili bridge pickup). Pickup koji je smješten bliže vratu tamburice daje ton instrumenta koji će biti bogatiji niskim frekvencijama pa će samim time imati veću toplinu u subjektivnom smislu. Navedeni pickup naziva se i ritmičkim pickupom(engl. rythm pickup) jer se koristi za sviranje različitih ritmičkih figura i većinom se koristi pri sviranju cijelih akorda. Za razliku od vodećeg pickupa, ritmički pickup daje vrlo jak izlazni signal. Kompromis između solističkog i ritmičkog pickupa predstavlja središnji

11 pickup(engl. middle pickup) u radu kojeg možemo prepoznati karakteristike oba prije navedena, no njegovo korištenje nije rašireno u konstrukciji električne tamburice.

Slika 4.1.4. Titranje žice

Na slici 4.1.4 prikazan je najjednostavniji slučaj titranja žice sa osnovnim tonom i njegovim višim harmonicima gledajući odozgo prema dolje te su naznačeni položaji solističkog(B), središnjeg(M) i ritmičkog pickupa(N) u odnosu na žicu. Prva slika u nizu predstavlja titranje žice osnovnom frekvencijom, a kako svi dijelovi žice osciliraju istom frekvencijom plava linija na poziciji pojedinog pickupa označava razinu izlaznog signala koja se značajno razlikuje ovisno o promatranoj poziciji. Vidimo da razina izlaznog signala raste kako se pomičemo prema vratu instrumenta i to je razlog zašto ritmički pickup daje vrlo jak izlazni signal. Na slici također možemo vidjeti harmonike osnovnog tona čiji relativni odnosi odlučuju o boji tona instrumenta, primjerice, naglašeni viši harmonici u odnosu na osnovni ton i niže harmonike uzrokuju svjetliji i oštriji ton kakav električka tamburica proizvodi blizu konjića.

Kada govorimo o izboru pickupa prema vrsti, za solistički pickup kod električke tamburice najčešće se koristi humbucker, dok se za ritmički pickup se koristi single-coil pickup.

Razlog tomu je što single-coil pickupi obično proizvode zvuk koji je subjektivno svjetliji i življi te više odgovara načinu sviranja tamburice bez efekata, tzv. clean načinu sviranja. Isto tako, nedostatak niskih frekvencija kao karakteristika samog single-coila i bogatstvo ritmičkog pickupa sa nižim frekvencijama se (uvjetno rečeno) poništavaju te dobivamo kompromis između dvije krajnosti. Humbucker pickup se koristi kao solistički pickup jer daje puno jači izlazni signal i ton bogatiji niskim frekvencijama. Uporaba humbuckera kao solističkog pickupa svoje opravdanje nalazi i u korištenju različitih efekata pri sviranju solo dionica, a posebno pri korištenju distorzije.

Dosad navedeni pickupi su bili pasivni što znači da pri njihovom radu nije bilo potrebe za vanjskim izvorom napajanja. Postoje i aktivni pickupi koji u sebi imaju ugrađena pretpojačala koja kao izvor napajanja imaju jednu ili dvije 9V baterije. Aktivni pickupi gotovo da nemaju šuma koji se javlja kod pasivnih, a inženjeri zvuka koji rade u studijima vole izostanak šuma i činjenicu da takvi pickupi daju jači izlazni signal uz balansiranu frekvencijsku karakteristiku što znači da su i niske i visoke frekvencije prisutne u signalu bez slabljenja. Glavni nedostatak aktivnih pickupa je određena grubost u visokim frekvencijama koja vodi subjektivnom dojmu hladnog tona te također aktivni pickup daje približno jednak zvuk bez obzira na konstrukcijske detalje instrumenta. Zbog navedenih nedostataka aktivni pickupi se ne koriste kod električke tamburice jer želimo očuvati topli, pitomi ton kakvog ima klasična akustična tamburica koliko god je to moguće.

4.2 Piezoelektrički pickup

Piezoelektrički pickupi se najčešće koriste za elektrifikaciju akustičnih instrumenata, pa tako od akustične tamburice pomoću piezo pickupa možemo napraviti elektroakustičku tamburicu. Razlog korištenja ove vrste pickupa je u tome što se pri korištenju elektromagnetskog pretvornika vrlo slabo prenose vibracije koje se javljaju zbog titranja same glasnjače instrumenta te se zbog toga oni koriste za ozvučavanje instrumenata krutog trupa(engl. solid body). Postoje brojne inačice piezoelektričkih pickupa koje se razlikuju po dizajnu. Tako među popularnijim izvedbama možemo izdvojiti piezo pickup koji se stavlja pod konjić

13 instrumenta(engl. under-saddle mounted pickup) čiji izgled možemo vidjeti na slici 4.2.1 ili pickup koji je ugrađen u sam konjić jer takva izvedba omogućuje najrealniji prijenos titranja žica što će u konačnici dati najrealniji ton instrumenta. Neki od komercijalno dostupnih piezoelektričkih pickupa namijenjeni su za izravnu instalaciju na glasnjaču instrumenta i tada funkcioniraju kao najobičniji piezoelektrički akcelerometri(engl. seismic pickup). Međutim, veliki problem predstavljaju izražene točke rezonancije na pojedinim lokacijama na glasnjači za različite frekvencije te je vrlo teško pronaći prikladno mjesto za instalaciju jer želimo što linearniju frekvencijsku karakteristiku u kojoj neće biti rezonancijskih vrhova. Izgled piezoelektričkog akcelerometra možemo vidjeti na slici 4.2.2.

Slika 4.2.1. Under- saddle mounted pickup

Slika 4.2.2. Piezoelektrički akcelerometar

Piezoelektrički pickup funkcionira na temelju piezoelektričkog efekta oslanjajući se pri tome na posebna svojstva određenih materijala koji pri elastičnoj deformaciji vanjskom silom generiraju električni naboj. Takvi materijali imaju specifičnu kristalnu atomsku strukturu i kada se javi vanjska sila, kristal postaje električki polariziran, tj. jedna površina kristala postaje negativno, a druga pozitivno polarizirana. Ovo svojstvo korišteno je i pri konstrukciji piezoelektričkog pickupa kako bi se proizveo električki signal(napon) iz vanjskog naprezanja koje stvara napetost i titranje žica. Osnovni princip funkcioniranja piezoelektričkog pickupa je prikazan na slici 4.2.3. Električki signal kojeg generira ovakav pickup je vrlo slab te zahtijeva amplifikaciju. Rješenje ovog problema predstavlja korištenje pretpojačala kako bismo dobili signal zadovoljavajuće jačine za reprodukciju na sustavu ozvučenja. Pretpojačalo je uređaj čija zadaća je da vrlo slabe naponske električne signale koje generira piezo pickup uz što niži šum pojača na razinu dostatnu za daljnje pojačanje u pojačalima. Neki piezoelektrički pickupi dolaze u kompletu sa odgovarajućim pretpojačalom koje se ugrađuje u instrument, pa zbog toga piezo pickup možemo smatrati aktivnim pickupom jer je za njegov rad, tj. za rad pretpojačala potreban izvor napajanja.

Slika 4.2.3. Princip rada piezo konjića

Kao što smo prethodno napomenuli od ključnog značaja za ton koji će proizvesti piezoelektrički pickup je njegovo pozicioniranje na instrumentu. Zbog toga se kod električke tamburice najčešće koristi pickup koji je ugrađen u konjić(prikazan na slici 4.2.4). Razlog tomu je što je varijacija napetosti žica uzrokovana titranjem u ovom području najveća te se direktno pretvara u varijacije pristisne sile koja djeluje na piezo element. Ovakvo pozicioniranje omogućuje skoro linearan i vrlo balansiran frekvencijski spektar, ali također u konačnoj tonskoj slici daje više tona koji proizvode same žice, nego tona koji proizvodi cijeli instrument što se može smatrati nedostatkom. Još jedan nedostatak koji treba napomenuti je i nejednolika pritisna sila različitih žica na konjić što rezultira u nejednakoj jačini izlaznog signala što se u konačnici očituje nejednakom glasnoćom reproduciranog tona. Prethodno navedeni nedostatak je posljedica principa rada piezoelektričkog pickupa. Frekvencijski odziv piezoelektričkog pickupa je vrlo širok i visoke frekvencije su naglašenije u usporedbi s elektromagnetskim pickupima. Zbog toga mnogi glazbenici percipiraju ton piezo pickupa vrlo svijetlim. Naglašene visoke frekvencije pridodaju “akustičnosti” tona koji se može usporediti sa tonom kojeg proizvodi instrument ozvučen pomoću kondenzatorskog mikrofona.

Slika 4.2.4. Piezoelektrički konjić

4.3 MIDI pickup

MIDI pickup u današnje vrijeme sve više pronalazi primjenu i na električkim tamburicama, a koristi se za simulaciju zvukova različitih instrumenata. Princip rada MIDI pickupa se svodi na digitalizaciju analognog signala kojeg prikuplja klasični heksafonski(engl. hexaphonic) pickup za svaku žicu zasebno. Digitalizacija signala se odvija u pretvorniku koji iz analognog signala prepoznaje osnovne parametre tona, a nakon obrade ih šalje kao električki signal na reprodukciju.

Prednost ovakve vrste pickupa simulacija je velikog broja instrumenata dosta dobre kvalitete zvuka za relativno malu cijenu. Osim simulacije zvukova različitih instrumenata, današnji MIDI procesori nude simulacije različitih pojačala te značajnu količinu različitih audio efekata. Također, nisu potrebne prevelike modifikacije na instrumentu kako bi mogli ugraditi MIDI pickup zbog toga što se većinom vrlo lako ugradi na odgovarajuće mjesto ispod žica. U prošlosti su se javljali razni problemi vezani uz ovu vrstu pickupa među kojima je važno istaknuti kašnjenje ili latenciju jer je proces pretvorbe signala bio prilično spor te se javljala primjetna latencija, međutim, ovaj problem je riješen porastom snage MIDI procesora. Na slici 4.3.1 je prikazan cijeli sistem MIDI pickupa koji se ugrađuje na instrument, a najvažniji dio je MIDI konjić koji prikuplja vibracije žica.

Slika 4.3.1. Sustav MIDI pickupa

4.4 Ostale vrste pickupa

Od ostalih vrsta pickupa koji postoje možemo navesti optičke te 3D pickupe, međutim njihova uporaba pri konstruiranju električke tamburice nije uobičajena što zbog relativno visoke cijene, što zbog novosti tehnologija. Ovi pickupi primjenu su našli kod električnih gitara te ćemo ovdje navesti samo njihove osnovne karakteristike.

Optički pickupi su relativno nova tehnologija koja koristi infracrvenu LED diodu i fotoosjetljivu ćeliju kako bi titraje žice pretvorili u električki signal. Ovakvi pickupi su u potpunosti otporni na magnetske i električke interferencije te imaju vrlo široku i vrlo ravnu frekvencijsku karakteristiku za razliku od elektromagnetskih pickupa. Njihovo korištenje ograničuje glazbenika u korištenju određenih tehnika sviranja jer se ne smije prekidati svjetlosni snop, a ton koji proizvode je temeljen samo na titranju žica, bez uzimanja ostalih čimbenika poput titranja glasnjače. Možemo zaključiti da ovakvi pickupi nisu prikladni za korištenje na električkoj tamburici zbog navedenih nedostataka.

3D pickup je najnovija tehnologija koja se zasniva na elektromagnetskim pickupima, a naziva se još i prirodnim stereo pickupom. Obični “mono” elektromagnetski pickup očitava samo horizontalne titraje žice, dok 3Dxy tehnologija koristi dvostruke magnete te očitava i vertikalne pomake žice. Dva magneta su smještena pod pravim kutom ispod žice i mogu očitavati položaj žice u prostoru. Izlazni signal ovakvog pickupa je jači od izlaznog signala standardnog elektromagnetskog pickupa. Velika prednost je i bolje očitavanje harmoničkog sadržaja tona koje se može usporediti sa harmonicima koje daje akustički instrument. Iz navedenog vidimo da bi korištenje 3D pickupa moglo pomoći postizanju realnijeg tona tamburice nakon njene elektrifikacije što je jedan od naših osnovnih ciljeva.

Slika 4.4.1. 3D pickup

5. Vrste audio efekata koje se koriste prilikom sviranja

Nakon što smo obradili vrste pretvornika koji se koriste pri konstrukciji električke tamburice možemo razmotriti vrste audio efekata koji se koriste prilikom sviranja samog instrumenta. U poglavlju o načinu rada električke tamburice smo spomenuli manipulaciju signalom dok se nalazi u formi električkog signala. Pod manipulacijom ćemo osim amplifikacije signala u pretpojačalu i pojačalu podrazumijevati korištenje raznih audio efekata koji će modificirati signal i u konačnici utjecati na ton instrumenta koji se reproducira na sustavu ozvučenja. Audio efekti su elektronički uređaji kojima postižemo željene modifikacije signala. Sve fizikalne karakteristike signala mogu se mijenjati kako bi se postigao željeni efekt te se zbog toga se audio efekti sa znanstvenog stajališta dijele u podgrupe amplitudnih(A), frekvencijskih(f), faznih(ϕ) i vremenskih(t) efekata. Ako uzmemo aproksimaciju signala kao čistu sinusnu funkciju tada signal i njegovi odgovarajući parametri izgledaju kao u formuli [2] što objašnjava podjelu audio efekata.

푨 풔풊풏(ퟐ흅풇풕 + 흓) [2]

Najčešća vrsta audio efekta koji se koristi prilikom sviranja električke tamburice su amplitudni efekti. Kao što sam naziv kaže, ovi efekti mijenjanjem amplitude signala postižu određene promjene u tonu instrumenta. Najčešće korišteni amplitudni efekt je distorzija pomoću koje tamburica može postići zvuk sličan električnoj gitari. Distorzija radi na principu izobličenja originalnog valnog oblika rezanjem amplitude signala te se na taj način dodaju viši harmonici osnovnom tonu. Efekt distorzije preoblikuje signal tako da od normalnih sinusoidalnih stvara signale koji više nalikuju pravokutnim stvarajući na taj način dodatne harmonike osnovnom tonu te proizvodeći ton koji ima pojačan dojam topline ili proizvodeći neharmoničke tonove koji se razlikuju od harmonika koji odgovaraju višekratnicima osnovnog tona proizvodeći tako “prljavi” ton. Distorzija se može podijeliti na klasičnu distorziju, overdrive te fuzzbox distorziju. Razlika između navedenih je u naglašenosti rezanja amplitude tako da overdrive odgovara blagom rezanju amplitude i overdrive signal više sliči sinusoidalnom signalu nego pravokutnom. Sam naziv overdrive distorzije dolazi od pojave prepobuđenja pojačala snage koje tada daje karakterističan ton za overdrive distorziju. Fuzzbox distorzija je suprotnost overdrive distorziji jer vrlo grubo reže amplitudu signala te na taj način proizvodi gotovo

19 pravokutni signal. Ton koji proizvodi overdrive je topliji sa uhu ugodnim harmonicima, dok je ton fuzzboxa grublji sa dosta kompleksnih harmonika.

Slika 5.1. Prikaz različitih distorzija

Još jedna vrlo popularna vrsta amplitudnih efekata su dinamički efekti koji se koriste kako bi se modificirala glasnoća instrumenta. Efekt pojačavanja glasnoće(engl. volume boost) povećava amplitudu signala kako bi se dobila glasnija reprodukcija na sustavu ozvučenja. Ovaj efekt se prilikom sviranja električke tamburice koristi tijekom raznih solo dijelova ili kod mijenjanja između ritmičkog i solističkog pickupa. Još jedan dinamički efekt je kompresor koji smanjuje dinamiku ulaznog signala na željenu razinu koju definiramo omjerom kompresije. Inverzni efekt kompresoru je ekspander koji povećava dinamiku ulaznog signala. Kompresor i ekspander se koriste kako bi smanjili ili povećali dinamički raspon signala kojeg proizvodi električka tamburica.

Slika 5.2. Karakteristike pojačanja za kompresor i ekspander

Audio efekti temeljeni na modifikaciji frekvencije i faze signala najčešće koriste svojstvo različitih filtara kako bi izmijenili frekvencijski sastav signala. Filtar se u audiotehnici definira kao uređaj ili sklop koji obrađuje signale na osnovi njihove frekvencije. Osnovni grafički ekvalizator se može uzeti za primjer frekvencijskog efekta, a to je zapravo niz filtara sa fiksnim frekvencijama u kojem možemo podešavati pojačanje, odnosno gušenje filtra gdje položaj potenciometara odgovara grafičkom prikazu frekvencijske karakteristike.

Vrlo često se ovakvi efekti implementiraju kao efekti pomičnog tipa što znači da neku filtarsku funkciju(uzorak ekvalizacije) pomičemo kroz niz različitih frekvencija na taj način pojačavajući ili smanjujući određene frekvencije u vremenu. Wah-wah efekt koji je vrlo popularan kod električnih gitara koristi se i kod sviranja električke tamburice, a rad efekta se temelji na prethodno opisanom postupku. Na slici 5.3 prikazan je frekvencijski odziv wah-wah efekta u kojem jasno prepoznajemo filtarsku strukturu koja pomicanjem u frekvenciji mijenja karakter tona tamburice.

Slika 5.3. Wah-wah efekt

Tremolo i vibrato su također vrlo često korišteni efekti prilikom sviranja električke tamburice. Dva navedena efekta se može nazvati i modulacijskim efektima jer kombiniraju različite audio signale kako bi proizveli zvukove specifičnih tonskih svojstava. Modulacija signala se često odvija uz pomoć drugog signala koji se naziva signalom nosiocem te se miješanjem dvaju signala postiže željeni efekt. Tremolo efekt pripada u skupinu amplitudnih efekata jer se postiže blagim, ali izuzetno brzim varijacijama amplitude signala. Tremolo se proizvodi uz pomoć signala nosioca koji generira amplitudne oscilacije u zvuku instrumenta, a to se u zvuku instrumenta očituje kao vrlo brza i učestala promjena glasnoće. Za razliku od tremolo efekta, vibrato efekt se postiže blagim i brzim varijacijama frekvencije audio signala pomoću odgovarajućeg signala nosioca. Utjecaj vibrato efekta na ton tamburice se može usporediti sa pjevačkim vibratom opernih pjevačica ili vibratom karakterističnim za gudačke instrumente te se očituje u promjeni visine tona instrumenta.

Vremenski efekti su zasnovani na modifikaciji vremenske dimenzije signala u smislu kašnjenja originalnog signala ili dodavanja odjeka signalu. Efekt kašnjenja(engl. delay) najjednostavniji je od svih efekata, a radi na principu dupliciranja električkog signala koji se stvara u pretvornicima na električkoj tamburici i to na način da originalnom signalu dodaje duplikaciju signala sa određenim kašnjenjem koje se može kretati od nekoliko milisekundi(engl. slapback) pa sve do nekoliko sekundi(engl. echo). Pojednostavljena shema efekta kašnjenja je prikazana na slici 5.4. Delay efekt čini osnovu za rad drugih efekata poput odjeka(engl. reverb), chorusa i flangera. Kašnjenje koje je reda nekoliko milisekundi je vrlo korisno za popunjavanje

22 zvuka instrumenta, dok veća kašnjenja uzrokuju efekt udvostručenja te se više ne radi o suptilnom efektu.

Slika 5.4. Efekt kašnjenja

Odjek ili reverberacija(engl. reverb) je također vrlo popularni efekt koji se temelji na imitaciji pojave širenja zvuka u prostoru. Za razliku od echo efekta gdje je kašnjenje signala za originalnim signalom točno definirano, kod odjeka refleksije dolaze u različitim i kratkim intervalima vremena te se signal gledano u vremenu atenuira. Reverberacija se koristi zbog poboljšanja prostornosti tona instrumenta koji bez odjeka djeluje suho i neprirodno.

Kao što smo u uvodnom dijelu ovog poglavlja napomenuli, audio efekti su elektronički uređaji kojima modificiramo ton električkog instrumenta. Audio efekti se mogu pronaći u različitim oblicima poput efekt-pedala, ugrađeni u pojačalima ili pretpojačalima ili u simulacijama različitih pojačala, te u različitim efekt-procesorima. U kojem god obliku koristili audio efekt, on se umeće u put električkog signala između električkog instrumenta i pojačala. U današnje vrijeme su vrlo popularni multi-efekt uređaji(engl. multi-effects unit, multi-FX unit) koji općenito koriste digitalno procesiranje signala kako bi simulirali različite efekte spomenute u ovom poglavlju bez potrebe za korištenjem višestrukih efekata u obliku papučica(pedala). O multi-efekt uređajima ćemo više govoriti u poglavlju koje se bavi različitim načinima spajanja električke tamburice na sustav ozvučenja.

6. Spajanje električke tamburice na sustav ozvučenja

Postoje razna rješenja za spajanje električke tamburice na sustav ozvučenja. I u ovom dijelu puno nam pomaže iskustvo gitarista koji sviraju na električnim ili elektroakustičkim instrumentima ozvučenim elektromagnetskim ili piezoelektričkim pickupima te kombinacijom istih. Način spajanja električke tamburice na sustav ozvučenja uvelike ovisi o različitim čimbenicima poput prostora u kojem se svira, željene kvalitete reprodukcije te o samim elementima lanca kroz koji prolazi električki signal proizveden u pretvornicima na električkoj tamburici. Ovdje ćemo predstaviti nekoliko najpopularnijih načina spajanja koji se koriste ovisno o prethodno navedenim čimbenicima.

Prvi način koji ćemo razmotriti u okviru ovog rada je spajanje električke tamburice na sustav ozvučenja korištenjem pretpojačala i pojačala. Kako bismo korištenjem piezoelektričkog pickupa dobili dovoljno jak signal za reprodukciju na pojačalu, koristimo pretpojačalo signala koje smo spominjali u poglavlju o piezoelektričkim pickupima. Pretpojačalo se osim za amplifikaciju signala na razinu koja odgovara ulaznoj razini idućeg elementa u lancu sustava ozvučenja koristi i za mijenjanje karaktera tona instrumenta korištenjem ekvalizatora. Svaki uređaj(pojačalo, miješalo…) ima vlastiti raspon jačine signala koji se smatra idealnim u smislu da će uređaj najbolje obavljati funkciju za koju je namijenjen te zbog toga pri određivanju kombinacije pretpojačala i pojačala treba uzeti u obzir ulaznu osjetljivost pojačala. Ulazna osjetljivost pojačala je parametar koji govori kolika mora biti jačina signala za rad pojačala u optimalnim uvjetima te se prema tom parametru određuje odgovarajuće pretpojačalo. U kombinaciji sa električkom tamburicom koristimo pojačalo za (elektro)akustične instrumente iz razloga što takvo pojačalo ima ravniji frekvencijski odziv koji se proteže preko cijelog frekvencijskog područja te zbog toga možemo reći da je ton dobiven takvim pojačalom frekvencijski neobojan i neutralan, međutim i cijena ovih pojačala je značajno veća od pojačala za električke instrumente. Kako bismo dobili ton koji je sličniji tonu električne gitare, možemo se odlučiti na korištenje pojačala za električne instrumente koje daje izobličen ton zbog nelinearnosti frekvencijske karakteristike te se ova vrsta pojačala češće koristi u kombinaciji sa elektromagnetskim pickupima.

Popularniji i uvelike jednostavniji način spajanja električke tamburice na sustav ozvučenja je spajanje korištenjem multi-efekt procesora. Multi-efekt procesor je uređaj koji koristi digitalno procesiranje signala kako bi simulirao brojne efekte koje smo prethodno nabrojali bez potrebe za korištenjem odvojenih analognih audio efekata u formi pedala. Ovakvi uređaji mogu simulirati i različita pretpojačala, pojačala te zvučnike što glazbeniku omogućuje sviranje instrumenta spajanjem direktno na miješalo te reprodukcijom kroz sustav ozvučenja bez potrebe za različitim pretpojačalima i pojačalima. Multi-efekt uređaj također simulira i funkciju pretpojačala automatski prilagođavajući razinu signala kako bi odgovarala ulaznoj osjetljivosti idućeg elementa lanca što nije slučaj sa “klasičnim” pretpojačalima. Standardni multi-efekt uređaji su programibilni sa mnoštvom predinstaliranih simulacija efekata, pojačala i zvučnika, a glazbenik može stvarati i vlastite postavke kako bi dobio željeni zvuk. U današnje vrijeme se događa veliki razvoj multi-efekata te oni dobivaju nove karakteristike poput MIDI ili USB sučelja koji pružaju proširene mogućnosti korištenja. Izgled modernog multi-efekt uređaja možemo vidjeti na slici

Slika 6.1. Multi-efekt procesor

Također, razlika između klasičnih analognih efekt uređaja u obliku pedale i efekata na multi-efekt procesoru je postala zanemariva i gotovo nezamjetna, tako da ovaj način spajanja gotovo i nema nedostataka. Nedostatak koji bi eventualno mogli navesti je nemogućnost glazbenika da bira analogne audio efekte prema svome ukusu, nego se mora zadovoljiti simulacijama koje su mu omogućene. Velika prednost nad prvotno navedenim načinom spajanja instrumenta na sustav ozvučenja je cijena multi-efekt uređaja koja je nekoliko puta manja od opreme koju bi trebali koristiti kako bi dobili sve mogućnosti koje nam omogućuje multi-efekt. Kao što postoje pojačala namijenjena za akustične i električne instrumente, postoje i multi-efekt procesori izrađeni kako bi što bolje odgovarali specifičnoj primjeni. Razlika između navedenih je također u kvaliteti zvuka te u kvaliteti audio efekata koji su prilagođeni akustičnom ili električnom karakteru instrumenta.

7. Utjecaj različitih faktora na kvalitetu reprodukcije

Različiti faktori gradnje električke tamburice imaju različit utjecaj na ton koji će instrument proizvoditi i koji će u konačnici biti reproduciran na sustavu ozvučenja. Ako se prisjetimo važnijih dijelova električke tamburice, sve se svodi na izbor dobrih elektroničkih komponenti(elektromagnetskih i piezoelektričkih pickupa), izbor kvalitetnog drveta za izradu tijela instrumenta te kvalitetnih žica. Već smo razmotrili utjecaj izbora različitih pickupa na ton instrumenta, a također smo razmotrili i utjecaj pozicioniranja istih na instrumentu. Od elektroničkih komponenti koje još nismo spomenuli važni su električki krugovi za modifikaciju tona te glasnoće instrumenta koji su usko povezani sa djelovanjem pretvornika.

Električki krug za modifikaciju tona praktički je filtar kojeg kontroliramo potenciometrom i koji se koristi kako bi prigušili ili pojačali određene frekvencijske pojaseve u frekvencijskom odzivu signala kojeg stvara pickup. Najčešće je krug za modifikaciju tona vrlo jednostavan te se sastoji od niskopropusnog filtra prvog reda koji prigušuje visoke frekvencije pomoću otpornika kojemu možemo mijenjati vrijednost, odnosno korištenjem potenciometra. Jednostavni krugovi za modifikaciju tona se koriste iz razloga što različiti elementi lanca reprodukcije tona kroz koje električki signal prolazi u kasnijim fazama imaju vlastite kontrole za modifikaciju tona te nema potrebe za kompliciranim električkim krugovima u konstrukciji same električke tamburice ako gledamo sa stajališta praktičnosti uporabe te financijske pristupačnosti.

Najosnovniji električki krug za modifikaciju tona je prikazan na slici 7.1. Na slici možemo vidjeti da je krug za modifikaciju tona zapravo nastavak električkog kruga elektromagnetskog singlecoil pickupa. Dok su karakteristike pickupa definirane otporom otpornika Rp, induktivnošću zavojnice Lp te kapacitetom kondenzatora Cp, krug za kontrolu tona instrumenta paralelno je spojen električkom krugu pickupa te je predstavljen serijskim spojem otpornika Rt i kondenzatora Ct. Otpor i induktivitet elektromagnetskog pickupa funkcija je promjera žice te broja namotaja(duljine žice) koja se namata na jezgru pickupa. Na shemi koja je prikazana na slici 7.1 prikazan je i električki krug za kontrolu glasnoće tona instrumenta koji je prikazan otpornikom Rv koji je paralelno spojen prethodno spomenutim krugovima. Vrlo

27 je korisno znati osnovne odnose između napona, struje i otpora koje definira Ohmov zakon[3] za razumijevanje krugova za modifikaciju tona i glasnoće instrumenta. 푼 푹 = [ퟑ] 푰

Potenciometar Rt kontrolira razinu struje signala koja je usmjerena prema uzemljenju preko kondenzatora Ct. Ako je otpor Rt velik, većina struje putuje prema krugu za kontrolu glasnoće tona, a smanjivanjem otpora Rt više struje propuštamo prema uzemljenju kroz kondenzator kapaciteta Ct. Prethodno je intuitivno jasno jer električka struja teče putem manjeg otpora i to je potvrđeno Ohmovim zakonom jer vidimo da se povećanjem otpora smanjuje jakost struje kroz električki krug.

Tonski potenciometar u konjunkciji sa tonskim kondenzatorom služi kao prilagodljivi odvod za visoke frekvencije iz signala koji proizvodi pickup. Otpor tonskog potenciometra predstavlja jednaku zapreku svim frekvencijama koje se nalaze u signalu, ali impedancija tonskog kondenzatora ovisi o frekvenciji signala i o vrijednosti kapaciteta kondenzatora te vidimo da će za različite vrijednosti frekvencija impedancija kondenzatora biti različita što možemo vidjeti iz jednadžbe [4]. Možemo vidjeti da je impedancija manja za visoke frekvencije što znači da će signal sa visokim frekvencijama postepeno sve više biti odvođen prema uzemljenju. Ako smanjujemo otpor tonskog potenciometra prema nuli, sve veći utjecaj ima impedancija kondenzatora te ako koristimo kondenzator veće vrijednosti, gubimo sve više visokih frekvencija i dobivamo tamniji ton u usporedbi sa tonom instrumenta na kojem koristimo kondenzator manje vrijednosti kapaciteta.

ퟏ 풁 = [4] ퟐ흅풇푪

Slika 7.1. Osnovni krug za modifikaciju tona i glasnoće instrumenta

Izbor kvalitetnog drveta smo naveli kao jedan od važnih čimbenika kvalitete tona električke tamburice. Različite vrste drva proizvode različit zvuk što se direktno reflektira na boji tona i sustainu instrumenta. Najčešće drvo korišteno za izradu električke tamburice je joha. Joha je relativno lagano drvo, dosta guste strukture i karakterističnih godova koji daju određenu konkretnost tonu. Koristi se za izradu tamburice iz razloga što daje svjetliji ton koji je vrlo dobro balansiran između niskih i visokih frekvencija koje su ravnomjerno naglašene. Za izradu gornje plohe korpusa instrumenta se koristi javor koji daje ton sa naglašenijim višim dijelom srednjih frekvencija, ali sa pomalo bezizražajnim niskim frekvencijama. Korpus električke tamburice nije izrađen od punog drveta(engl. solid body) kao većina električnih gitara, već se koristi korpus koji ima posebno dizajnirane šupljine(engl. chambered body) čija svrha je reduciranje težine samog instrumenta, ali i postizanje tona koji je sličniji tonu akustičnog instrumenta.

8. Mjerenja električke i akustične tamburice

Prije zaključnog poglavlja ćemo prikazati rezultate mjerenja frekvencijskih karakteristika na klasičnoj akustičnoj tamburici i na električkoj tamburici koja je opremljena sa dva humbucker pickupa na pozicijama solističkog(engl. bridge) i ritmičkog(engl. neck) pickupa koje smo prethodno objasnili u radu. Mjerenja su obavljena u gluhoj komori Zavoda za elektroakustiku na Fakultetu elektrotehnike i računarstva u Zagrebu. Gluha komora je akustički posebno tretirana soba pomoću ploča za prigušenje kako bi se na taj način postigla minimalizacija odjeka koji može utjecati na mjerne rezultate. Sva mjerenja frekvencijskih karakteristika pickupa su odrađena tako da je ton električke tamburice snimljen pomoću mikrofona postavljenog ispred instrumenta, a paralelno tome je snimljen ton(signal) koji daje elektromagnetski pretvornik te su napravljene usporedbe na sljedećim grafičkim prikazima frekvencijskih spektara. Frekvencijska karakteristika akustične tambure koja je prikazana na slici 8.1 može se uzeti kao referentna, iako u obzir treba uzeti da se električka tamburica ne može doslovno uspoređivati sa električkom zbog suštinskih razlika u principu pretvorbe vibracija žica u signal te razlika u samoj konstrukciji instrumenta.

Slika 8.1. Frekvencijska karakteristika akustične tamburice

Slika 8.2. Frekvencijska karakteristika električke tamburice(neck humbucker pickup)

Slika 8.3. Frekvencijska karakteristika električke tamburice(kombinacija humbucker pickupa)

Slika 8.4. Frekvencijska karakteristika električke tamburice(bridge humbucker pickup)

Usporedbom frekvencijskih karakteristika pickupa na slikama 8.2 do 8.4 odmah primjećujemo jedno bitno svojstvo elektromagnetskih pickupa, a to je značajan pad frekvencijske karakteristike iznad određene frekvencije. Razlog pada frekvencijske karakteristike u osnovnom je (pasivnom) električkom krugu elektromagnetskog pickupa koji je bio prikazan u prethodnom poglavlju skupa sa elementima za modifikaciju tona i glasnoće instrumenta na slici 7.1. Utjecaj pasivnih komponenata u krugu se može promatrati kao niskopropusni filtar drugog reda. Prilikom mjerenja frekvencijskih spektara u obzir smo uzimali i različito pozicioniranje pickupa te iz slike 8.5 možemo izvesti određene zaključke, odnosno potvrditi neke činjenice koje smo naveli u prethodnim poglavljima.

Slika 8.5. Usporedba frekvencijskih karakteristika pickupa

Na prethodnoj slici možemo vidjeti da postoje određene razlike u frekvencijskoj karakteristici ako uzimamo u obzir pozicioniranje pickupa na instrumentu. Ovim mjerenjima smo potvrdili da se kod solističkog pickupa pad frekvencijske karakteristike događa kasnije nego kod ritmičkog pickupa te iz toga proizlazi oštriji karakter i svjetliji ton u usporedbi sa ritmičkim pickupom. Kod solističkog pickupa pad frekvencijske karakteristike se javlja pri frekvenciji od približno 2kHz, dok se kod kombinacije navedenih pickupa ili kod samog ritmičkog pickupa pad javlja pri frekvencijama od oko 1kHz.

9. Zaključak

Tamburica je dugo vremena bila u sjeni razvoja ostalih glazbenih instrumenata, međutim, u posljednjem desetljeću događaju se značajne promjene kako u tehničko-izvedbenom smislu konstrukcije samog instrumenta, tako i u glazbenom smislu. Javlja se i potreba za alternativnim metodama ozvučavanja instrumenta kako bi se riješili problemi koji se javljaju prilikom ozvučavanja instrumenta mikrofonom. Rješenje je pronađeno u ozvučavanju tamburice pomoću različitih pretvornika poput elektromagnetskih i piezoelektričkih pickupa po uzoru na elektroakustičku gitaru. Ozvučavanje tamburice pomoću prethodno navedenih pretvornika omogućilo je korištenje niza različitih elektroničkih naprava kojima se postiže modifikacija tona instrumenta, ali i različite opcije spajanja instrumenta na sustav ozvučenja.

U ovom radu obradili smo cijeli postupak elektrifikacije akustičke tamburice s različitih stajališta i razmatrajući različite čimbenike došli smo do zaključaka o čemu najviše ovisi kvaliteta reprodukcije kod električke tamburice. Opisali smo i rad električke tamburice te princip rada i vrste pickupa koji se koriste. Osnovna ideja iza elektrifikacije instrumenta bila je zadržati prepoznatljive karakteristike akustičke tamburice poput prepoznatljivog tona, a istovremeno ukloniti razne probleme i nedostatke vezane uz ozvučavanje navedenog instrumenta. Također, predložili smo i neka rješenja koja još nisu korištena pri konstrukciji električke tamburice koja bi mogla doprinijeti daljnjem razvoju ovog instrumenta.

______Ivan Ralašić(0036465985)

10. Popis korištene literature

1. Lähdevaara, J., „The Science of Electric Guitars and Guitar Electronics“, knjiga je dostupna u formatu e-knjige na web-stranici http://www.guitarscience.net/, a u radu je korištena revizija iz 2013.g.

2. Brosnac, D., „Guitar Electronics for Musicians“, Ingram Pub Services, 1983.

3. French, R. M., „Engineering the Guitar“: Theory and Practice, New York, Springer Science+Business Media, 2009.

4. Vukoslavljev, S., „Vojvođanska tambura“, Novi Sad, 1990.

5. Širola, B., „Hrvatska narodna glazba“, Zagreb, 1940.

6. Ilić P. Ž., „O imenu tambure“, Zagreb, 1959.

7. Brankov, D., „Tambura“: Definicija oblika, dimenzija i tehnologija izrade tambura vojvođanskog sistema i tehnologija izrade, Novi Sad, Prometej, 1996.

8. Đurek, I., „Audiotehnika“ – skripta iz istoimenog predmeta za studente preddiplomskog studija Fakulteta elektrotehnike i računarstva, Zagreb, u radu je korištena inačica 2.01

9. Peavey, H., „The Ancient Order of the Mystic Magnetic Pickup“, Peavey Electronics Corporation, 2006.

10. Ross, M., „Getting Great Guitar Sounds“, Milwaukee, Hal Leonard Corporation, 1998.

11. Fanuel T. Ban, „Analysis of Electric Guitar Pickups“, diplomski rad obranjen na Penn State University

12. Mandić, Z., „Ispitivanje spektralnih karakteristika zvuka nekih žičanih muzikčih instrumenata“, diplomski rad obranjen na Univerzitetu u Novom Sadu na Institutu za fiziku Prirodno-matematičkog fakulteta, 1998.

13. Malagurski, L., „Škola za tamburu“: Basprim-brač, Knjaževac, Nota, 1970.

14. Pajčić, Z., „Orkestralna škola za tamburu“, Hamburg, Tamburitza Publications by Notenstudio, 2002.

15. Brosnac, D., „The Amp Book“, Bold Strummer Ltd., 1987.

16. Koch, M., „Build Your Guitar - guide“ http://www.buildyourguitar.com/, svibanj 2014.

17. Just L. Pauls, „3D Guitar Pickups“, http://www.guitarsite.com/news/electric_guitar/3d_guitar_pickups/, svibanj 2014.

18. Lawrence, B., „What are Magnetic Pickups“, http://www.billlawrence.com/Pages/Pickupology/Introduction.htm, travanj 2014.

19. Tillman, J. D., „Response Effects of Guitar Pickup Position and Width“, 1. 6. 2000., http://www.till.com/articles/PickupResponse/, lipanj 2014.

20. Wallace H., „How do Guitar Pickups Work?“, 2004., http://www.aqdi.com/pickups.htm, svibanj 2014.

21. http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_guitar, svibanj 2014.

22. Frudua G., „Piezoelectric Pickups“, 2010., http://www.frudua.com/piezoelectric_pickups.htm, svibanj 2014.

23. Pahlevi, F., „Effects Chain Order“, 2010., http://music.tutsplus.com/tutorials/effects-chain-order--audio-6003, svibanj 2014.

24. http://en.wikipedia.org/wiki/Effects_unit, travanj 2014.

25. Dotree, P., „How to Get a Great lice Acoustic Guitar Sound Through a PA System“, 2010., http://voices.yahoo.com/how-great-live-acoustic-guitar-sound- through-6745258.html?cat=15, svibanj 2014.

26. Ratcliffe, A., „Electric Guitar Piezo Pickup Saddles & Bridges: Amplification“, http://www.ratcliffe.co.za/articles/piezo2.shtml, svibanj 2014.

27. http://en.wikibooks.org/wiki/Guitar/Effects_Pedals, lipanj 2014.

28. Harriman, J., „Filtering Techniques for Piezoelectric Transducers“, https://ccrma.stanford.edu/~jiffer8/420/project.html, svibanj 2014.

29. http://en.wikipedia.org/wiki/Time%E2%80%93frequency_analysis_for_music_sig nals, svibanj 2014.

Slike korištene u radu su preuzete iz prethodno navedene literature ili sa sljedećih poveznica: http://www.fishman.com/img/gallery_images/441_medium.jpg http://www.fishman.com/img/gallery_images/314_medium.jpg http://www.fishman.com/img/gallery_images/467_medium.jpg http://top-guitars.co.uk/wp-content/uploads/2013/12/how-a-single-coil-pickup-is- constructed.jpg http://www.guitarsite.com/news/images/other/3dpickups.GIF http://en.wikipedia.org/wiki/File:Clipping_waveform.svg http://www.geofex.com/article_folders/wahpedl/wah6.gif http://cmstest.roland.co.uk/assets/images/products/gallery/gt-100_angle_gal.jpg

11. Sažetak

Električka tamburica

Električka tamburica je instrument nastao elektrifikacijom akustične tamburice kako bi se eliminirali problemi koji su se javljali prilikom klasičnog ozvučavanja mikrofonom. U ovom radu ukratko je opisana povijest tamburice i njene akustičke značajke. Opisan je i rad električke tamburice te vrste pickupova koje se koriste na električkim tamburicama. Objašnjeni su različiti načini spajanja instrumenta na sustav ozvučenja te vrste audio efekata koji se koriste prilikom sviranja i njihov utjecaj na zvuk električke tamburice. Konačno, općenito su opisane glavne značajke električke tamburice te ovisnost kvalitete reprodukcije o različitim čimbenicima.

Ključne riječi: električka, instrument, tamburica, pretvornik, pickup, sustav, ozvučenje, audio, efekt, kvaliteta, reprodukcije

11. Summary

Electric instrument „tamburica“

Electric „tamburica“ is an instrument developed from acoustic „tamburica“ by adding electrical components to eliminate problems that occurred when using classic miking techniques to mike up this instrument. In this paper, history of music instrument „tamburica“ and its acoustical properties were briefly described. Also, functioning of electric „tamburica“ and types of pickups that are used on this instrument were described. Different techniques used to connect „tamburica“ to a sound reinforcement system and types of audio effects that are used when playing „tamburica“ and their influence on the sound were explained. Finally, main features of electric „tamburica“ and reproduction quality dependence on its parameters has been described in general.

Keywords: electric, instrument, tamburica, pickup, system, sound, reinforcement, quality, audio, effect, reproduction, transducer