Адаптеризованными называют музыкальные инструменты, содержащие звучащие тела традиционных инструментов и снабженные адаптерами (звукоснимателями) для преобразования механических колебаний в электрические сигналы. Эти инструменты используются с усилительными устройствами. Цель адап-теризации — увеличение интенсивности и, как правило, тембровое преобразование звука. Поэтому адаптеризации подвергаются в основном инструменты, интенсивность звука которых недостаточна, в первую очередь гитары. Кроме того, адаптеризуют иногда балалайки, скрипки, виолончели, аккордеоны, баяны, деревянные духовые и некоторые другие инструменты. Практически не имеет смысла подвергать адаптеризации инструменты, создающие достаточно интенсивные звуки, например барабаны, тарелки, медные духовые инструменты и т. д.
Адаптеризованные гитары, или электрогитары, по назначению подразделяют на сольные, ритмические и басовые. Два первых типа гитар, как правило, выполняют таким образом, что они могут использоваться при необходимости и как сольные, и как ритмические. В связи с этим их часто называют гитарами ритм-соло.
В зависимости от конструктивного исполнения электрогитары принято делить на акустические (рис. 10.1, а), полуакустические (рис. 10.1,6) и неакустические (рис. 10.1, в).

В конструкцию гитары входят корпус 1, гриф 2 с ладовыми пластинами 5, головка грифа 3 с колковой механикой 4, струны 6, звукосниматели 7. У большинства сольных гитар есть вибратор 8. Различие гитар заключается в основном в исполнении корпуса, количестве струн и звукоснимателей, наличии или отсутствии вибратора.
Акустическая электрогитара представляет собой традиционную гитару, снабженную адаптером и схемой преобразования сигнала, причем адаптер обычно крепится, по возможности не нагружая деки инструмента.
Полуакустическая электрогитара, как и акустическая, имеет полый корпус, но меньшего объема из-за сокращенного расстояния между верхней и нижней деками. Верхняя дека гитары обычно нагружается звукоснимателями и вибратором, что ухудшает ее собственно акустические качества и делает малопригодной для использования без усилительных устройств.
Неакустическая электрогитара имеет сплошной нерезонирующий деревянный корпус, на котором жестко крепятся звукосниматели и вибратор. Деки отсутствуют. Гитара может использоваться только с усилительным устройством.
Гитары ритмические и сольные изготовляют шестиструнными, а басовые — четырехструнными, хотя количество струн при необходимости может быть и другим, например у ритм-соло семь, у басовых — шесть.
Другие адаптеризованные, специально разработанные инструменты, в настоящее время в массовом производстве не освоены. При необходимости подвергают адаптеризации традиционные инструменты. Расчет мензуры и конструкция адаптеризуемых инструментов при этом практически не изменяются.
Адаптеризации других щипковых инструментов производится аналогично адаптеризации электрогитар.
Адаптеризации язычковых инструментов обычно сводится к установке внутри них микрофонных датчиков.
Деревянные духовые инструменты адаптеризуют довольно редко, при этом процесс заключается в выборе типа и места установки звукоснимателей.

Акустические качества звукоснимателей

В качестве адаптеров (звукоснимателей) для адаптеризации музыкальных инструментов применяют пьезоэлектрические, конденсаторные и индукционные датчики, а иногда микрофоны.
Пьезоэлектрические звукосниматели используют при адаптеризации струнных инструментов, когда нежелательно или невозможно использовать металлические струны или необходимо тембр усиленного сигнала максимально приблизить к естественному тембру адаптеризованного инструмента. Датчики достаточно чувствительны, хорошо воспроизводят высокие частоты. Недостатки их — восприимчивость к механическим помехам г(шум, шорох, возникающий при касании инструмента), «завал» нижних частот и весьма большое выходное сопротивление, приводящее к повышенной чувствительности к электрическим наводкам.
Конденсаторные звукосниматели для адаптеризации музыкальных инструментов применяются сравнительно редко из-за их весьма большого выходного сопротивления, относительной сложности установки и необходимости применения высокоомных усилительно-преобразовательных цепей. Однако они бывают весьма удобны, когда звукосниматель необходимо установить в труднодоступном месте или влияние датчика на акустический или механический параметр инструмента должно быть ничтожным.
Основное распространение получили индукционные звукосниматели. Общим их достоинством являются большая чувствительность к полезному сигналу, нечувствительность к внешним помехам и шумам, возникающим при касании музыкантом корпуса гитары, низкое выходное сопротивление, надежность в работе, простота конструкции и возможность получения желаемого спектра от различных звукоснимателей путем подбора нужного места их установки, что при одновременном воздействии электрических цепей позволяет получать звуки различных тембровых оттенков. С другой стороны, как недостаток можно отметить невозможность применения этих датчиков с немагнитными струнами.
Микрофоны составляют самостоятельную группу приборов. Однако при адаптеризации музыкальных инструментов они выполняют функции акустических датчиков. В зависимости от конструкции и типа микрофоны могут иметь хорошую амплитудно-частотную характеристику, относительно небольшие размеры, что делает их удобными при адаптеризации некоторых видов музыкальных инструментов, например аккордеонов, виолончелей. В целях уменьшения восприимчивости микрофонов к посторонним шумам их устанавливают внутри инструментбв.
Принцип действия и устройство индукционных звукоснимателей. Действие звукоснимателя основано на законе электромагнитной индукции

где е — наведенная в катушке звукоснимателя ЭДС;  w — число витков катушки звукоснимателя; Ф — магнитный поток, пронизывающий витки катушки.
Создаваемая звукоснимателем ЭДС пропорциональна количеству витков катушки и скорости изменения пронизывающего их магнитного потока. В качестве источника магнитного потока в звукоснимателях используют постоянные магниты.

Магнитная система звукоснимателя включает в себя постоянный магнит 1 (рис. 10.2) и магнитопровод 2. При возбуждении струн 6 изменяется зазор между полюсами магнитопровода 2, что приводит к изменению магнитной проводимости пространства между полюсами и изменению магнитного потока, проходящего через магнит 1. Это в соответствии с уравнением (10.1) приводит к появлению переменной ЭДС на выводах катушки 3, причем величина ЭДС тем больше, чем больше амплитуда колебаний струн 6. Крышка 4 (на рис. 10.2 показана не полностью) и вставка 5 необходимы как декоративные и защитные устройства. Они выполнены из немагнитного материала.
Магнитная система звукоснимателя в значительной мере определяет его качественные характеристики.
Чем меньше зазор А между полюсами магнита звукоснимателя и струной, тем более резко изменяется магнитный поток при отклонении струны от положения равновесия (рис. 10 3, точка 0). Причем магнитный поток изменяется сильнее при движении струны к магниту (см. рис. 10.3, от 0 вверх), чем при движении струны от магнита (см. рис. 10.3, от 0 вниз).

Форма ЭДС на выходе звукоснимателя при синусоидальном колебании струны тем больше отличается от синусоидальной, чем больше амплитуда колебаний струны (рис. 10.4).

Это определяет спектр получаемого сигнала и в значительной мере тембр звука.
Амплитудно-частотная характеристика звукоснимателя во многом зависит от его конструкции и применяемых для его изготовления материалов.
Влияние характера колебания струны на ЭДС. Ранее предполагалось, что колебания струны происходят в плоскости, перпендикулярной плоскости деки музыкального инструмента, но это лишь частный случай общего процесса колебания струны. Действительно, при игре на гитаре щипок струны производится в направлении, не перпендикулярном деке, а скорее параллельном. Однако из-за трения в опорах о подставку, которое при таком колебании сообщает струне закручивающее усилие, и по ряду других причин струна практически не может совершать колебания в плоскости, параллельной плоскости деки. При таком возбуждении она совершает движения, которые приближенно можно считать эллиптическими.
При колебаниях струны в плоскости, параллельной плоскости деки, когда под каждой струной для большей концентрации магнитного потока находится выступ магнитопровода (рис. 10.5), частота наводимой ЭДС может быть вдвое выше частоты колебаний струны. При эллиптических колебаниях с большой осью эллипса, параллельной деке или под углом к ней, ЭДС звукоснимателя будет иметь как основную частоту, так и вторую гармонику (рис. 10.6).

Выбор места установки звукоснимателей

Амплитуда и форма наводимой в звукоснимателе ЭДС зависят не только от его частотной характеристики, но и от места его установки на музыкальном инструменте.
Установка под струнами. Каждой точке струны соответствует определенный тип колебаний, поэтому на электрогитарах под струнами устанавливают обычно несколько звукоснимателей на различном расстоянии AL от подставки для струн (рис. 10.7). Гармонические составляющие колебания, соответствующие той или иной точке струны, и относительные амплитуды этих колебаний для колебания струны с той или иной частотой можно отыскать с помощью номограммы (рис. 10.8).

По оси ординат номограммы отложены номера гармоник, по оси абсцисс — относительные расстояния по длине рабочей части струны от точки ее опоры на подставку. Вертикальные прямые линии соединяют ось абсцисс с синусоидальной кривой, которая позволяет оценить относительную амплитуду колебаний струны в любой ее точке. Прямые 1…7 отражают процесс колебания струны на расстояниях от начала ее рабочей части, соответственно равных 1/2; '/3; 1/4; 1/6; 1/8 ; 1/13 и 1/24 длины.

При адаптеризации гитар устанавливают от одного до четырех звукоснимателей. При выборе мест их установки целесообразно избежать диссонансных интервалов, образуемых обертонами струн, чтобы получить достаточно богатый спектр звука, создающий приятный тембр. Выбрать места установки звукоснимателей — с помощью номограммы, представленной на рис. 10.8. При установке одного звукоснимателя в басовых электрогитарах желательно бывает подавить восьмую и рядом с ней находящиеся гармоники, которые вносят наиболее заметные диссонансы из-за значительных их амплитуд и наличия между ними диссонирующих интервалов. Все гармоники нижних номеров при этом целесообразно сохранить.  При установке двух звукоснимателей в басовых гитарах второй звукосниматель размещают обычно с таким расчетом, чтобы иметь возможность получить амплитуду первой гармоники звукового сигнала по возможности большей. (прямая 3).  В этом случае в звуковом сигнале отсутствуют гармоники, кратные четырем.

В сольных электрогитарах стремятся получить более полный спектр звука, поэтому первый звукосниматель размещают по возможности ближе к подставке для струн. Место установки звукоснимателя предопределяет спектр получаемого звукового сигнала. Кроме того, музыкант, прижимая струны к ладам, изменяет спектр извлекаемого звука.
Таким образом, при конструировании электрогитар и других струнных инструментов с индукционными звукоснимателями места установки звукоснимателей следует выбирать с учетом формируемого спектра колебаний струн.  На практике на тембр и форму звукового сигнала влияют также вибрации дек и подставок для струн.
Установка в подставках для струн. Через подставку для струн происходит отток энергии колеблющейся струны в деку и корпус инструмента, что приводит к возбуждению электрических колебаний в устанавливаемых в подставках звукоснимателях. Отток энергии будет тем меньше, чем жестче и массивнее подставка, дека и корпус инструмента.
Из-за гибкости подставки, деки и корпуса и ограниченности их массы при колебаниях струны происходят сжатие и восстановление формы подставки с частотами гармонических составляющих колеблющейся струны. Поэтому при помощи встраиваемых в подставку звукоснимателей можно получить у инструментов звучание, близкое по тембру их естественному.
В подставках для струн могут быть установлены индукционные и пьезоэлектрические звукосниматели, но не исключается возможность использования индуктивных и емкостных.
Установка на деках. У дек щипковых и смычковых музыкальных инструментов есть участки, амплитуды колебаний которых различны для различных частот. Это объясняется тем, что у различных участков дек — собственные резонансные частоты, поэтому тембр звука адаптеризованного инструмента в некоторой степени зависит от мест установки звукоснимателей. Если необходимо тембр звука адаптеризованного инструмента максимально приблизить к его естественному, целесообразно разместить звукосниматели на деке с внутренней стороны против подставки для струн (рис. 10.9, участок 1).

Если же эта цель не преследуется, звукосниматели можно устанавливать с внутренней стороны деки на участках 2…5 (рис. 10.9). При одновременном применении нескольких звукоснимателей можно получить различные тембровые оттенки звука даже без использования специальных темброблоков, а только используя различные комбинации включения звукоснимателей.
Установка микрофонов. Акустические датчики (микрофоны) в основном размещают внутри музыкальных инструментов. Места их установки выбирают так, чтобы полезный звуковой сигнал в этих местах был по возможности наибольшим, а посторонних шумов — наименьшим.

Особенности струн и их настройка

Физико-механические и акустические параметры струн электрогитар практически те же, что и традиционных акустических гитар. Однако струны электрогитар должны удовлетворять и некоторым дополнительным требованиям: малое магнитное сопротивление и гладкость поверхности. Первое из этих требований обусловлено необходимостью получения максимальной чувствительности системы звукосниматель — струна, второе—нечувствительностью этой системы к шорохам, возникающим при продольном скольжении руки музыканта по струнам.
Обычные металлические гитарные струны не вполне удовлетворяют этим дополнительным требованиям. Для лучшего выполнения на струны делают навивку ленты из ферромагнитного сплава с высокой магнитной проницаемостью, после чего полируют поверхность струн.

Между керном 1 (рис. 10.15) и ленточной навивкой 3 для плотного ее прилегания может применяться дополнительная прокладка 2 из волокнистого материала, например шелка или тонких синтетических нитей. Лента 3 плотно укладывается на дополнительную прокладку виток к витку. Иногда для обеспечения большей погонной массы на дополнительную прокладку 2 наматывают круглую медную или другую проволоку 4, а на нее — ферромагнитную плоскую ленту 3. Ширина ленты должна быть в этом случае не менее двух диаметров круглой проволоки.
Тонкие струны для электрогитар обычно используют без навивки.
Тоны открытых струн различных электрогитар приведены в табл. 10.3.

Точность строя электрогитар определяется точностью устаустановки ладовых пластин (табл. 10.4).

Расчет мензуры под ладовые пластины производится так же, как и для традиционных гитар (перейти).  Настройка шестиструнных электрогитар производится так же, как и традиционных гитар.
Четырехструнные гитары (басовые) настраиваются в следующей последовательности. Первая струна, прижатая ко второму ладу, настраивается на частоту 110 Гц (например, в октаву по камертону ля). Вторая струна, прижатая к пятому ладу, настраивается в унисон с открытой первой струной. Третья струна, прижатая к пятому ладу, настраивается в унисон с открытой второй струной. Четвертая струна, прижатая к пятому ладу, настраивается в унисон с открытой третьей струной.