Pick up (gitar)

Pickup, adalah perangkat yang berfungsi sebagai transduser yang menangkap getaran mekanik dari dawai dan mengubahnya menjadi sinyal elektrik yang kemudian diteruskan ke penguat suara. Prinsip dasarnya adalah dengan memanfaatkan induksi elektromagnet, yang mana getaran senar "mengganggu" garis-garis gaya elektromagnetik.

Pick up magnetik

Pick up magnetik terdiri atas sebuah magnet permanen, seperti AlNiCo, yang dibalut dengan ratusan lilitan kawat berlapis tembaga. Pickup magnetik paling sering ditemukan di bagian badan gitar, walaupun terkadang juga dipasang di bagian bridge maupun leher gitar, seperti pada kebanyakan gitar jazz elektro-akustik. Getaran senar yang kemagnetannya rendah memodulasi fluks magnetik pada kumparan pickup, sehingga menginduksi arus bolak-balik yang melalui kawat kumparan. Sinyal ini kemudian diteruskan melalui kabel untuk diperkuat maupun direkam. Secara umum, cara kerja pickup dapat digambarkan menggunakan konsep sirkuit magnetik, dimana getaran senar akan mempengaruhi reluktans magnetik di dalam sirkuit yang dihasilkan oleh magnet permanen.

Humbucker

Pickup humbucker buatan PRS

Pickup kumparan tunggal saat ini telah mengalami perkembangan yang sangat baik, sehingga tidak menghasilkan suara dengung seperti yang terjadi pada pickup tunggal pada era awal perkembangannya. Pickup tunggal klasik bertindak seperti antena dan cenderung untuk menangkap suara dengung (en: "hum") yang dikarenakan interferensi elektromagnetik yang dihasilkan oleh kabel listrik, transformator daya, dan ballas pendaran cahaya di area tersebut. Dengung yang sering terjadi terdiri atas sinyal fundamental pada kisaran frekuensi 50–60 Hz, tergantung pada frekuensi arus bolak-balik yang ada. Perubahan fluks magnetik yang disebabkan oleh arus utama terhubung dengan kumparan pickup, mengakibatkan induksi tegangan karena kerja transformator. Pickup juga cukup peka terhadap medan elektromagnetik dari tabung sinar katode di sekitarnya, seperti dari televisi dan monitor video.

Untuk mengurangi efek dengung, gitar dapat saja diarahkan ke arah tertentu dimana sinyal dengung lebih minimal. Namun karena cara ini kurang efisien, maka pickup Humbucker mulai dikembangkan oleh dua orang berbeda, yaitu oleh Raymond J. Butts dan Seth Lover. Raymond Butts pada awalnya mengembangkan pickup ini sendirian hingga akhirnya ia bekerjasama dengan Gretsch.^[1] Siapa yang benar-benar pertama kali menemukan pickup ini masih menjadi perdebatan. Meski begitu Raymond Butts adalah yang pertama mendapatkan patennya^[2] dan kemudian disusul oleh Seth Lover.^[3]

Pickup humbucker terdiri atas dua buah kumparan. Setiap kumparan dipasang saling berlawanan arah satu sama lain, dengan keenam kutub magnet juga dipasang berlawanan di setiap kumparannya. Karena dengung dari transformator daya, frekuensi radio, maupun peralatan elektronik lain menjadi sampai ke kumparan dengan tingkat kebisingan suara yang biasa, pickup menginduksi arus listrik yang sama besarnya dalam setiap kumparan. Karena arah lilitan kumparan saling terbalik, besar interferensi elektromagnetik pada gelombang sinus sinyal adalah sama dan berada di anti-fase gelombang, mengakibatkan mereka menjadi saling meniadakan. Namun, sinyal dari senar gitar justru menjadi dua kali lipat. Hal ini adalah akibat dari pembalikan fase yang disebabkan oleh magnet yang keluar fase. Magnet yang keluar fase bersama dengan lilitan kumparan yang juga keluar fase mengakibatkan sinyal dari senar gitar dari setiap pickup menjadi sefase. Oleh karena itu, tegangan sinyal meningkat sekitar dua kali lipat jika kedua kumparan terhubung secara seri.

Ketika dirangkai secara seri, seperti yang umumnya terjadi, induktansi keseluruhan dari pickup meningkat, yang menurunkan frekuensi resonansi dan melemahkan frekuensi yang lebih tinggi, menghasilkan suara yang kurang treble jika dibandingkan dengan 2 buah pickup kumparan tunggal sekalipun. Karena kedua kumparan dihubungkan secara seri, sinyal yang dihasilkan oleh pickup memiliki keluaran dengan amplitudo yang lebih besar, sehingga lebih mempermudah tahap awal penguatan.

Terdapat rangkaian alternatif, yaitu menghubungkan kedua kumparan secara paralel. Interferensi dengung penuh-biasa yang sama akan ditiadakan, sementara sinyal variasi senar akan dijumlahkan. Metode ini memiliki efek netral pada frekuensi resonansi, dimana kapasitansi digandakan (yang mana bila induktansi konstan akan mengakibatkan penurunan frekuensi resonansi) dan induktansi diturunkan setengah (yang akan mengakibatkan peningkatkan frekuensi resonansi jika tanpa perubahan kapasitansi). Hasil akhirnya adalah tidak adanya perubahan frekuensi resonansi. Oleh karena itu, penghubungan pickup dengan cara ini cukup jarang digunakan,^[4] karena kebanyakan gitaris mengharapkan untuk "mendapatkan suara" dan bukannya netral. Pada gitar jazz halus, rangkaian paralel akan menghasilkan suara yang secara signifikan lebih bersih,^[4] karena impedansi sumber yang dibuat lebih rendah akan mendorong kabel kapasitif dengan pelaifan frekuensi tinggi yang lebih rendah.

Pickup ganda memiliki kemampuan menangkap bagian senar yang lebih lebar dibandingkan pickup tunggal. Hal ini tentu saja mempengaruhi suara yang dihasilkan.^[5] Semakin keras petikan pada senar dan getarannya, semakin rendah harmonik pada sinyal yang dihasilkan oleh pickup dalam hubungannya dengan harmonik tinggi, sehingga menghasilkan suara yang lebih "gemuk". Pickup ganda pada awalnya dirancang sepenuhnya untuk menggantikan pickup tunggal. Pada saat itu pickup ganda memiliki sensor penangkap yang lebih sempit menirukan pickup tunggal. Sebagian model pickup ganda pengganti-pickup-tunggal tersebut justru menghasilkan kemiripan nada terhadap pickup tunggal klasik dibandingkan pickup ganda ukuran-penuh dengan induktansi yang sama. Hal ini menunjukkan bahwa banyaknya arus frekuensi-tinggi akibat induktansi kumparan bukanlah satu-satunya faktor terhadap suara yang dihasilkan.

Konstruksi

Bentuk magnet pada pickup dapat berupa seperti rel, silinder lipstik, ataupun polepieces. Polepieces adalah kutub magnet yang dipasang pada pickup berbentuk bulatan-bulatan kecil berwarna perak. Umumnya pickup menggunakan satu atau dua polepieces untuk setiap senarnya. Posisi pusat polepiece tersebut haruslah tepat sejajar dengan senar, karena jika tidak, pickup hanya akan menangkap sebagian energi getaran dari senar dan suara yang dihasilkan menjadi kurang optimal. Pengecualian terjadi pada pickup "J-style" dan "P-style" pada Fender Jazz Bass dan Fender Precision Bass, dimana dua polepieces dipasang dikedua sisi senar.

Jarak antar senar tidaklah selalu sama pada setiap gitar. Jarak antar senar dimulai dari sangat rapat di bagian nut gitar dan semakin bertambah lebar hingga ke bridge. Hal tersebut membuat jarak antara setiap polepieces berbeda-beda untuk pickup bridge, pickup tengah, dan pickup neck pada gitar yang sama.

Untuk itu, terdapat beberapa standart ukuran pickup dan jarak antar kutubnya. Pengukuran jarak dilakukan berdasarkan jarak antara pusat polepiece pertama dan keenam (juga disebut sebagai "E-to-E"), ataupun jarak antara pusat dua polepieces yang bersebelahan. Berikut adalah ukuran jarak yang cukup umum digunakan:

	E-to-E	polepieces bersebelahan
Standard spacing (gitar Vintage Gibson)	1,90 inci 48 mm	0,380 inci 9,6 mm
F - spacing (Fender, Gibson modern, pickup bridge Floyd Rose)	2,01 inci 51 mm	0,402 inci 10,2 mm
*Pickup bridge* tambahan** (pickup synth-hex Roland)	2,060 inci 52,3 mm	0,412 inci 10,5 mm
Telecaster spacing (gitar Fender Telecaster)	2,165 inci 55 mm	0,433 inci 11 mm

Notasi

Kebanyakan gitar elektrik menggunakan lebih dari satu pickup magnetik. Susunan kombinasi pickup tersebut disebut "konfigurasi pickup". Untuk notasinya menggunakan huruf S untuk single-coil dan H untuk humbucker, dengan urutan dimulai dari yang terdekat ke bridge hingga ke leher gitar. Konfigurasi yang paling populer dalam penggunaannya antara lain:

S-S (Fender Telecaster)
S-S-S (Fender Stratocaster)
H-S-H (Superstrat)

Konfigurasi umum yang tidak terlalu sering digunakan antara lain:

S (Fender Esquire, Gibson Les Paul Juniors generasi awal, Gibson Melody Maker, dan segelintir Telecaster)
H (Gibson Les Paul Juniors generasi lanjutan, dsb.)
H-S (gitar minimalis seperti Les Paul BFG dan gitar entri seperti Squier '51)

Selain contoh-contoh konfigurasi diatas, terdapat pula banyak variasi konfigurasi personal yang sangat jarang digunakan.

Pick-up piezoelektrik

Dual-pickup oleh Peterman di Australia

Pickup piezoelektrik pada gitar akustik

Pickup piezoelektrik pada biola

Sensor

Kebanyakan gitar akustik, gitar semi-akustik, dan segelitir gitar elektrik menggunakan pickup piezoelektrik dan bukan pickup magnetik. Pickup ini menghasilkan suara yang jauh berbeda dan juga tidak terpengaruh oleh medan elektromagnet disekitarnya seperti feedback. Pada gitar-hybrid, hal ini membuat pemain dapat memanipulasi suara dengan mengatur pemakaian antara pickup magnetik ataupun piezo, maupun secara simultan mencampur suara keluarannya. Gitar badan padat yang hanya memiliki pickup piezo dikenal sebagai "silent guitar", dimana gitar ini umumnya digunakan oleh gitaris akustik sebagai alat latihan.

Pickup piezoelektrik kebanyakan digunakan untuk alat musik gesek seperti biola dan cello. Pickup piezoelektrik dapat diletakkan pada bridge ataupun sekitarnya. Sebagian pickup piezo juga dipasang di bagian atas instrumen menggunakan dempul yang dapat dilepas. Terkadang, pickup piezoelektrik juga digunakan bersama dengan pickup magnetik untuk memberikan jangkauan suara yang lebih luas.

Pre-amp

Pickup piezoelektrik memiliki impedansi keluaran yang sangat tinggi dan bertindak sebagai kapasitansi yang terhubung seri dengan sumber tegangan. Oleh karena itu, pickup piezo selalu disertai dengan penguat penyangga untuk memaksimalkan respon frekuensi. Pickup piezo biasanya dipasang dibawah bridge dan terkadang menjadi satu bagian dengan bridge itu sendiri.

Pickup piezo memberikan keluaran dengan jangkuan frekuensi yang sangat lebar dibandingkan dengan tipe magnetik dan dapat memberikan amplitudo sinyal yang besar dari senar. Atas alasan ini, penguat penyangga sering kali diberi tegangan yang relatif tinggi (sekitar 9 V) untuk menghindari distorsi. Sebagian musisi lebih memilih preamp yang bukan linier (seperti penguat FET-tunggal) dimanana efek dari kliping terasa "lebih lembut".^[6] Penguat semacam itu mudah terdistorsi, yang mana akan membuat distorsi terdengar kurang "buzzy" dan kurang dapat didengar dibandingkan op-amp yang lebih linier tetapi kurang peka. Bagaimanapun, sebuah studi menunjukkan bahwa kebanyakan orang tidak dapat membedakan antara bunyi FET dan sirkuit op-amp.^[7]

Multi-transduser

Pickup hexafonik, atau juga dikenal dengan pickup polifonik, memiliki output tersendiri untuk setiap senarnya. Dinamakan "Hexa-" karena lebih sering digunakan untuk gitar yang memiliki enam buah senar. Hal ini membuat proses dan penguatan dilakukan terpisah untuk tiap senarnya. Pickup tipe ini terbilang tidak umum dan hanya segelintir model yang diketahui pernah dibuat. Pickup hexafonik bisa tergolong kedalam magnetik maupun piezoelektrik.

Optik

Pickup optik adalah hasil penemuan baru yang bekerja dengan mengangkap interupsi cahaya dari senar yang bergetar. Sumber cahaya bisa berasal dari LED dan sebagai sensornya adalah fotodioda atau fototransistor. Pickup optik tidak akan terganggu terhadap interferensi magnetik maupun elektrik dan juga memiliki respon frekuensi yang sangat luas dan datar, tidak seperti pickup magnetik.

Gitar pickup optik pertama kali ditunjukkan pada tahun 1969 di Chicago oleh Ron Hoag.^[8]

Aktif dan pasif

Pickup dapat saja aktif maupun pasif. Pickup umumnya (tidak termasuk tipe optik) merupakan transduser pasif. Pickup "aktif" menggabungkan untaian sirkuit elektronik untuk memodifikasi sinyal. Pickup "pasif" umumnya dihubungkan di sekitar magnet dan merupakan tipe yang paling sering digunakan. Pickup tersebut dapat menghasilkan potensial listrik tanpa tenaga dari luar, walaupun dengan keluaran yang relatif lemah dan harmonik keluaran yang sangat bergantung pada kondisi kumparannya.

EMG 81 dan EMG 85 — pasangan pickup aktif populer

Pickup aktif membutuhkan sumber energi listrik (biasanya satu atau dua baterai 9V) untuk dapat dioperasikan. Pickup aktif terkadang memberikan kemungkinan output yang lebih tinggi. Pickup ini juga tidak begiu terpengaruh oleh karakteristik input penguat dan variasi panjang kabel yang menghubungkan gitar dengan pengeras suara. Pickup magnetik yang digunakan denganuntaian sirkuit 'aktif' umumnya memiliki induktansi yang lebih rendah (dan pada awalnya keluaran rendah) yang cenderung memberikan respon frekuensi yang lebih datar.Kebanyakan pickup piezoelektrik dan semua pickup optik tergolong pickup aktif.

Kekurangan dari sistem pickup aktif adalah pada harganya yang lebih mahal dan sumber tegangannya (umumnya dari baterai). Pickup ini sangat populer pada bass elektrik, dikarenakan nada mereka yang solid dan kejernihan yang lebih baik. Banyak pemain bass, seperti Stanley Clarke, Flea, Victor Wooten, Abraham Laboriel dan Doug Wimbish menggunakan pickup aktif pada bass mereka untuk menghasilkan karakteristik suara bass mereka. Sistem pickup aktif dengan kualitas yang baik dapat menghasilkan lebih sedikit dengung dibandingkan dengan pickup pasif.

Referensi

^ Wheeler. p.214
^ U.S. Patent 2.892.371
^ U.S. Patent 2.896.491
^ ^a ^b humbucker
^ Tillman, Donald (2002).
^ Discrete FET Guitar Preamp
^ Mottola, R.M. (2003). "A Listening Evaluation of Discrete vs Integrated Circuit Audio Preamplifiers in Stringed Musical Instruments". Journal of Musical Instrument Technology (23). Diakses tanggal 2010-01-12.
^ Wallace, Joe (2006-12-11). "Light Speed Guitars: Ron Hoag and His Optical Guitar Pickup". Gearwire. Diakses tanggal 2009-06-09.

Bacaan lebih lanjut

(Inggris) Brosnac, Donald (1980). Guitar Electronics: A Workbook. Ojai, CA, USA: d.B. Music Co. ISBN 0933224028.
(Inggris) Tillman, Donald (2002). Response Effects of Guitar Pickup Position and Width
(Inggris) Wheeler, Tom (1992). American Guitars: an illustrated history. Harper. New York ISBN 0-06-273154-8

Pranala luar

(Inggris) Guitar Pickup Simulation
(Inggris) Guitar Pickup - Interactive Java Tutorial Diarsipkan 2011-07-26 di Wayback Machine., National High Magnetic Field Laboratory,
(Inggris) Properties of Magnetic Materials (chapter)

[1] Wheeler. p.214

[2] U.S. Patent 2.892.371

[3] U.S. Patent 2.896.491

[eurospaceports-4] umbucker

[5] Tillman, Donald (2002).

[6] Discrete FET Guitar Preamp

[mottola-preamp-7] Mottola, R.M. (2003). "A Listening Evaluation of Discrete vs Integrated Circuit Audio Preamplifiers in Stringed Musical Instruments". Journal of Musical Instrument Technology (23). Diakses tanggal 2010-01-12.

[8] Wallace, Joe (2006-12-11). "Light Speed Guitars: Ron Hoag and His Optical Guitar Pickup". Gearwire. Diakses tanggal 2009-06-09.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]