エレキギターは電気を使った楽器なのに電源は繋がってない。なんで音が出るの?(ピックアップの原理)

エレキギター

ギターは小さな発電機

エレキギターって「エレキ」(エレクトリック)と名がつくのに、外部の電源とは繋がっていません。なのに何故かギターのピックアップが音を拾ってアンプからちゃんと音が出る。アンプは電源に繋がってるから、アンプに関しては不思議はありませんが、ギターには何の電源もないって不思議だと思いませんか?アンプ側からギターに電源を供給してる?いやいや、そうではないんです。

実はこれ、エレキギターは弦を弾くことによって発電しているからなんです。「発電」と言うとちょっと大げさな感じがしますが、発電量は微小ですが原理的には間違いなく「発電」といって差し支えないと思います。

フレミングの右手の法則

「フレミングの左手の法則」って聞いたことありますか?多分、中学で理科の授業をちゃんと聞いていた方なら知っているハズですw

まあ、それぞれの指の意味とか考えだすと、話が面倒になるので、超端折って簡単に言ってしまうと、フレミングの左手の法則は電流と磁界をうまいこと組み合わせると、思った方向に金属(導体)を動かせるということです。もうちょっと言うと、コイル状になった電線に電気を流して、そこに上手く磁石を作用させると、金属を回転運動させることが出来る、つまりモーター(電動機)が出来上がるという事になります。

一般的に中学校で習うのはここまでだと思いますが、実は左手だけじゃなくてフレミングの右手の法則ってのもあるんです。右手の法則は発電機に対して適用される法則で、金属(導体)が運動しているところに、磁界をうまいこと作用させると、コイル状に巻いた電線に電気が流れる、というものです。

つまり、左手の法則は電気と磁界をつかって物理的な運動を生み出し、右手の法則は物理的な運動と磁界をつかって電気を作り出す、ということなのです。

ここまで読んできたそこのアナタ、よく頑張りました!もうなんとなくわかってきたでしょう?物理的な運動(弦の振動)と磁石が電気信号を発生させる。これってエレキギターのピックアップそのものですよね!

ちなみに、このフレミングの法則を利用した身近なものとしては、駐車場の料金支払いゲートがあります。あれは、地面にコイルが埋めてあって、そこに電流を流しています。そのコイルの上に金属の塊である車が進入してくると磁界が変化し、それを検知して機械が反応しています。(異なる方式の場合もあります。)

ナイロン弦では鳴らない

このようにエレキギターは、金属製の弦が磁石の近くで振動することで、磁石の周りに巻いてあるコイルに電気信号が発生し、その信号をアンプで増幅して音にする、という構造になっています。従って、クラシックギターに使われるようなナイロン弦をエレキギターに張っても、アンプから音は出ません。

ナイロン弦のような非金属の弦の場合は、振動そのものを信号として拾うピエゾ・ピックアップなど使用することになります。

コイルの巻き方で音は変わる

コイルの巻き数を増やせば増やすほど発生する電気の量は多くなり、アンプから出る音量が大きくなります。しかし、巻き数が多いと高音部分の信号が伝わりにくくなり、こもった音になってしまいます。

また、隙間なくビッチリと巻くよりも、ほんの少し隙間を開けながら巻いた方が高音部分が出やすくなる、という性質もあります。各ピックアップメーカーがコイルの巻き方にこだわるのは、それだけノウハウの蓄積が必要で、巻き方ひとつでピックアップの性格が決まってしまうからなんです。

ハムバッカーはシングルコイル×2

シングルコイルは磁石の周りにコイルを巻いたものが1つですが、ハムバッカーは2つのシングルコイルを並べたものになります。コイル同士を向かい合わせる(コイルの巻き方向が反対になる)ことで、ノイズを打ち消すことができ、シングルコイルに比べて低ノイズとなります。

ただ、そのまま向かい合わせだと全ての信号を打ち消し合ってしまいますので、磁石をひっくり返すことで、打ち消し合う信号を反対に強め合う効果に変換しています。だからハムバッカーはシングルコイルに比べてパワフルと言われるんですね。

ピックアップを交換するのも楽しい

このように一口にピックアップと言っても、構造やマグネットの種類、コイルの巻き方で全く違った性格の音に変わります。特に安いギターはピックアップもコスト抑制の対象ですから、少し頑張って良いピックアップに交換すると、全然ギターの音が変わってきます。

ピックアップの交換自体は、それほど難しいものではありませんので、工作が得意な方なら自分で交換するのが良いと思います。工作が苦手な方は、得意な人に頼むか楽器店やリペアショップで交換してもらっても良いですね。

ということで、まだ一度もピックアップの交換をしたことが無いという方は、是非チャレンジしてみることをオススメします!きっと目からウロコとなるはず!(でも最初は安いギターでねw)

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