關於吉他 pick-up 的常見問題

電吉他 pick-up 的發明是為了使吉他發出更大的聲音，也因此有了所謂 "電" 吉他。我們可以視之為一種能量的轉換裝置，對音色有很大影響。早期研究發展 pick-up 多在 Fender、Gibson 為主的大公司內進行，不同於今日百家爭鳴的局面。

pick-up 簡單明瞭的翻譯就是 "拾音器"，因為它像麥克風一樣負責收音，不同的是作用方式。電吉他上的 pick-up 由磁石與線圈組成，當弦震動改變磁場時，線圈便會產生微小的電流。這個電流是非常微弱的，所以必須經過擴大機放大再推動喇叭才能發聲。 一般常見的拾音器可以分

(上圖： 單線圈拾音器)​

為 Single-coil ( 單線圈 ) 和 Humbucking pick-up ( 雙線圈 )。單線圈拾音器通常音色較亮、雜音大且出力較小。右邊是一個常在 Fender Stratocaster 上見到的單線圈拿掉外蓋的樣子。上方六個圓點是磁石，下面纏繞數以千計的銅線，從底部兩條線輸出電流。早期的電吉他不論 Fender、Gibson 都是使用單線圈拾音器。雙線圈拾音器通常音色較飽滿而溫暖、雜音小且出力較大，其出現的年代可以追溯到 1955 年 Seth Lover 發表的 Gibson PAF*。他在兩組磁極相反的磁石上纏繞不同方向的線圈，利用相位 ( phase ) 相反互相抵銷的原理 ( out-of-phase ) 來消除雜音，因此而得名 hum-bucking。他的音色較單線圈溫和飽滿、出力大，但由於相位抵銷 ( phase cancellation) 會有某些高頻衰減。

雙線圈、單線圈各有特色受不同的吉他手擁戴，許多琴的設計更是同時裝有單線圈和雙線圈。一般常見 Fender Stratocaster 裝有三顆單線圈，而 Gibson Les Paul 則裝兩個雙線圈。另外 H-S-H ( 雙單雙 )、S-S-H ( 單單雙 ) 的組合也很常見。


不同的磁石有什麼差別？

由於一般天然磁石的磁性太弱，人們改用合金的人工磁石來作 pick-up，也比較容易做成合適的大小。Seth Lover 曾經發表過一顆鋁 ( aluminium )、鎳 ( nickel )、鈷 ( cobalt ) 合金 ( 因此得名 "Alnico" ) 的 P-90，當時這種 P-90 出力大得足以讓擴大機產生破音。時至今日 Alnico 飽滿的音色仍相當受歡迎，也有應用在喇叭單體上面。另外常見到的就是 "ceramic" 磁石，它的出力更大、音色更明亮。

什麼是 "string pull"？

強力的磁石能增加出力，相反地減弱了弦的震動導致弦的延長音( sustain ) 變差。一些標榜所謂 "low string pull" 的拾音器，便是針對這個缺點改進的。它們號稱能減少磁石對弦的吸引 ( pull )，維持 sustain 和音色。隨著時間增長，磁石的磁性會自然減弱，這就是為什麼 vintage 拾音器有更自然的 "low string pull" 效果。

磁石的南北極磁性配置關係著輸出訊號的相位，對雙線圈及兩個以上的單線圈搭配 ( 例如 Stratocaster 的二、四段 ) 使用有重大影響。這個問題必須同時考慮線圈纏繞的方向，下面會有進一步說明。

線圈的影響

拾音器線圈通常使用極細的銅線纏繞，纏繞越多圈能得到越大的輸出、更多中頻並提高效率；但纏繞越多則阻抗隨之增加，高頻流失越多。早期的人們實驗各種方法 增加線圈纏繞的數量、改變形狀、大小等等，於是有了更多不同的設計。同樣是單線圈，Gibson P-90 就要比一般的 Fender 單線圈要大許多，音色也非常不同。

測量一個拾音器的電阻值 ( 單位是歐姆：ohm ) 可以推測它的線圈纏繞圈數，進一步藉這些數字想像一個拾音器大概會是什麼音色、有多大的出力等等。不過我們必須注意，電阻的歐姆值受到材質、線徑等其他因 素影響，並不能真實反映實際纏繞的線圈數。Bill Lawrence 就以纏繞相同 18,000 圈來說明，使用 45 Gauge* 的銅線 ( 得到電阻值 38.5 k-ohms ) 要比使用 42 Gauge 的銅線 ( 20 k-ohms ) 多出將近一倍的歐姆值。儘管如此，電阻值仍是判斷一個拾音器最方便快速的方法，所以許多廠商仍會提供給消費者參考。在這時候，我們必須注意線圈是否使用相 同材質、線徑所纏繞，否則便沒有意義。

我們要記得單憑電阻值來判斷一個拾音器是不夠的，而且它和拾音器之間沒有直接關連。因為拾音器所產生的是交流電，電阻 ( Resistance ) 則是由電表送出直流電以量得的。在交流電的領域中，電容及電感都會阻礙電流流動，兩者的大小又受到頻率影響；綜合電阻、電容抗 ( Capacitive reactance ) 和電感抗 ( Inductive reactance ) 在向量上的和才是交流電的 "阻抗" ( Impedance )。阻抗值同樣用歐姆表示，但測量時須依賴其他精密儀器和數學方程式計算。其他諸如渦電流的干擾、透磁率等因素也都對拾音器有相當程度影響。

最後必須注意線材的絕緣體 ( insulator ) 同樣扮演了重要角色。用於纏繞的銅線俗稱漆包線，常見的披覆 ( bake-on coating ) 有三種不同材質：Formvar、Plain Enamel 和 Polynylon。不同材質擁有不同化學構成和厚度，影響拾音器整體的電感 ( Inductance ) 和電容 ( Capacitance )，音色也因此不同。

手工纏繞 ( scatter winding ) 和機器纏繞 ( machine winding ) 有何不同？

首先我們要知道，拾音器線圈的纏繞或多或少都要倚賴機器；即始是單線圈 pick-up 也常要纏繞八千圈左右，徒手纏繞非常困難。Leo Fender 曾發明一種纏繞機器，半手動地由人操作並引導線圈的平順。直到 1965 年被 CBS 買下後，Fender 才使用全自動機器來纏繞以確保品質。

手工引導的纏繞方式比較散亂、隨機，沒有固定模式、圈數和張力，因此稱作 "scatter winding"，每個成品的差異非常大；全自動纏繞雖然維持了穩定品質，人們卻發覺音色沒有以往來的好。這其中的原因相當複雜，大致是由於不規則纏繞與 隨機的重疊破壞部分電容抗的緣故。現今不少拾音器標榜手工纏繞不外是為了重現 vintage 音色；至於好壞唯有用過才能判斷，手工纏繞並不保證音色一定好。

電什麼是主動式 ( active ) 與被動式 ( passive )？

電吉他拾音器產生的訊號是極微弱的電流，為了使擴大機順利驅動，往往要將擴大機的輸入阻抗設計得很高，因此雜訊極易被吸收、放大。不良的接地與舞台上流竄 的電磁波都是雜訊來源，暴露在外的磁石更是對後者特別敏感，這種種干擾綜合起來便足以成為一個樂手的夢魘。無奈的是吉他最容易在樂團當中被掩蓋掉，於是主 動式電路設計就在這種背景下產生，為的不外是追求更大聲、更乾淨的拾音器。

最早的主動式拾音器可能出現在 Les Paul 所設計的 Gibson 電吉他上。他裝了一個小型擴大機，將拾音器的電流作前級放大後再輸出。由於訊號放大後雜音也隨著變大，它的設計在當時似乎並不成功，卻引起更多人投入研究 這種加裝前級放大電路的拾音器。Leo Fender 後來設計的 Music Man StingRay ( 1984 年被 Ernie Ball 買下後仍維持 Music Man 這個名字 ) 上面裝的主動式電路就大大減低了雜音的問題。

歸納起來，主動式拾音器藉由前級放大電路事先放大訊號、降低阻抗，於是降低了雜訊干擾的影響、提供更大的電流輸出能力，也足以驅動更長的訊號線及電容量較 大的負載。若再進一步搭配密閉式外蓋、新的材質、新的纏繞方式與不同的電路設計，就使得主動式拾音器擁有更安靜、更多元的音色了。Alembic、 EMG、Lace-Sensor 是其中的佼佼者，它們可能是外接前級放大電路，也有在 pick-up 本身做特殊設計，通常需要一顆九伏特電池來運作。是否需要外部電源 ( 通常是電池 ) 運作，也是一個判斷系統為主動式或被動式的依據。

然而，active pick-up 並沒有全然取代 passive pick-up。除了成本較高、安裝較複雜，另一個重要原因是它的音色沒有被動式拾音器來得自然。因為過多的電路造成細節損失，人為的音色渲染也不夠真 實。儘管解決了雜音的問題，卻可能付出高頻衰減、動態縮小的代價，這在稍後的電路系統中都無法真實還原。另一方面，不少 passive pick-up 也成功發展出消除雜音的技術，又保有安裝簡單、不需要電池等優點。

雖然 Les Paul 堪稱主動式電路的鼻祖，但一般認為現代樂器中使用主動式電路的方式要歸功於 Alembic。以 Ron / Susan Wickersham 及 Rick Turner 為首的 Alembic 籌立於1967年，在為 Grateful Dead 及 Jefferson Airplane 的團員修改樂器的過程中，他們發現減少拾音器的纏繞圈數將能有效的提昇拾音器的反應效率，增強其對高頻與低頻的表現能力。但因為圈數減少導致輸出過低無法 有效驅動擴大器，是故他們在拾音器與擴大器間加入前級放大電路以提昇拾音器進入擴大器前的電流強度，並且將 "琴上安裝的前級" ( on-board preamp ) 的概念實用化。~ 感謝 lpjiang 補充 ~

"Reverse wound" 和相位的問題

所謂的 "reverse wound" 常在擁有三個單線圈的 Stratocaster 琴上出現，它指中間的單線圈纏繞方向和前後兩顆相反 ( 例如 Fender Texas Special )。如此一來，在五段切換開關上的第二、四段就得到類似雙線圈消除雜音的效果了。這也就是為什麼比較現代的 Stratocaster 二、四段會安靜許多的原因，現今其他廠牌的拾音器大多也有這種設計。

在有 "reverse wound" 的系統當中 ( 可能出現在雙單雙、單單雙系統中 )，必須注意更換 pick-up 時的相位 ( phase ) 問題。有 reverse wound 的拾音器，如同雙線圈一般 ( 兩個單線圈的磁極配置正好顛倒 )，磁石的磁性也必須顛倒過來而形成 "N-S-N"* 或 "S-N-S" 的磁極配置。如果更換其中一、兩顆相位不同的拾音器，結果可能導致雜音變大或聲音變薄弱。在某些老琴或便宜的低價琴上若沒有 reverse wound，可以從隔離干擾 ( shielding ) 來解決雜音問題。若是刻意把 middle pick-up 的兩條訊號線顛倒銲接，磁性配置不對則變成所謂的 "out of phase"。

儘管相位顛倒 ( out of phase ) 將導致訊號互相抵銷、減弱，還是有些人喜歡刻意安排這種設計。他們認為顛倒兩個拾音器的相位，會使聲音變 "空" ( hollow ) 而有類似木吉他的聲音。吉他手 Eric Johnson 就曾使用這種方法演奏出類似古箏的音色 ( Bristol Shore / Tones 1986 )。只是我們仍須注意，out of phase 的作法極易使聲音過於單薄、虛弱甚至完全抵銷。另外，主動式拾音器無法以訊號線顛倒的方式改變相位，須藉由電路來進行相位的倒轉，例如 EMG 的 PI-2。(~ 感謝 lpjiang 補充 ~)

拾音器的外蓋對音色有何影響？

不少拾音器設計有密封的外蓋是為了隔離外界干擾，防止不必要雜訊。它們通常由不含鐵的塑膠、銅或鎳銀合金做成，不會影響磁石感應能力，又能有效維持拾音器 的音色。一些吉他手如 Jeff Beck 將他 Les Paul 琴上的雙線圈拿掉蓋子後，影響了許多樂手跟進這股潮流。

由於金屬外蓋有接地的隔離設計，內部會形成類似電容效應而使高頻輕微衰減，有人認為拿掉會使音色更好。必須注意的是：這種音色變化並非所有人都能聽出來， 移除外蓋所引來的雜訊卻可能大過這細微變化。許多人將拾音器外蓋拿掉，可能只是為了美觀或追隨潮流，對音色敏感的人則應該慎重考慮。

"Microphonic" 是什麼？會發生在 pick-up 上嗎？

"Microphonic" 是一種尖銳撞擊、顫抖、類似麥克風 feedback 的聲音，通常是擴大機鬆動的零件 ( 真空管或外殼 ) 震動被放大所造成。在 pick-up 當中，它主要由線

(上圖：Telecaster 拾音器)​

圈 的鬆動引起。也可能是 pick-up 周遭的金屬物品 ( 螺絲或彈簧 ) 鬆動，隨著弦一起震動又被 pick-up 感應，加上擴大機發出的聲音共同加強了 feedback。 下面是一個 Fender Telecaster 的 bridge pick-up，它被鎖在整塊鋼做的 bridge 上，底部又有一塊鋼板 ( steel plate )。一旦其中有零件鬆動就非常容易 "microphonic" 亂叫，算是 Telecaster 的特色之一。另外早期的 Gibson P-90 也常有 microphonic 的問題。

為了避免產生 microphonic feedback，纏繞線圈必須盡可能緊密。但如此一來增加斷裂的機會、耗時，而使得手工 pick-up 昂貴許多。普遍的解決之道是用蠟 ( wax )、漆 ( lacquer ) 或環氧化物 ( epoxy ) 來包覆線圈，這個過程稱作 "potting"。蠟加熱後能深入滲透線圈中，它無毒、便宜又方便日後維修是 potting 很好的材料。potting 時要把 pick-up 浸泡在加熱的蠟中 10 ~ 15 分鐘不等，但是蠟的成分、品質，浸泡溫度 ( 攝氏 60 ~65 度左右 )、時間等許多因素都要拿捏恰到好處。美國的零件商 Stewart MacDonald 有賣控溫的專業 pot，可以到他們的網頁看看。

由此也可見纏繞線圈的方式會影響音色，至於在多大程度上造成影響不容易判斷。對一般人而言，要看出當初纏繞的方式也不容易，通常整齊平順的線圈都是機器纏繞的，而線圈外的蠟就是 potting，可不能隨便刮掉。

Pick-up 壞了？ 如何檢查？

電吉他拾音器是相當脆弱且敏感的。通常線圈是由細銅線纏繞，一旦線圈有斷裂就不能發出聲音，需要專業的重新纏繞 ( rewind ) 還不一定能恢復以往的音色。一般 pick-up 會有蓋子或膠布保護線圈甚至整個封死，少數的 pick-up 沒有外蓋就要特別小心。造成損壞的原因很多，通常是潮濕 ( 雨水、汗水 )、酸、灰塵等等。所以，養成好習慣隨手擦拭、保持乾燥，還有更換拾音器時謹慎小心都是重要的。

當一把琴發不出聲音時，是否真的就是 pick-up 壞了呢？最簡單的方法是用電表量它的歐姆值 ( 將電路和線圈整合在一起的主動式拾音器並不適合用此方法測量 )。一般單線圈底部會有兩條線，一為訊號 ( 通常是白色 )，一為接地 ( 通常是黑色 )；雙線圈可能有一條、兩條或四條隔離的 ( shielded ) 線，隔離那端接地，中間被包覆的一端便是訊號。測量這兩端點的歐姆值 ( 訊號一端必須先從琴上拆下來 )，一般情況下單線圈會得到介於 5 k-ohms 到 8 k-ohms 之間的值，雙線圈則可能得到 8 ~ 16 k-ohms ( 也可能更高或更低 )。如果得到零或非常低的值，表示短路；得到 open 或是無限大 ( infinity ) 則表示線圈有斷裂。

還有一種極少見的狀況是磁石失去作用，Andy Summers 曾經在經過機場的炸彈偵測器時遭遇這種經驗。另外有少數例子是裝顛倒的 Gibson P-90 因此互相消磁。除了這些狀況，拾音器也可能在線圈腐蝕、斷裂之下仍然發出聲音。此時阻抗值會變得很大、音色不正常，需要專業的修理或更換。不過在更換拾音 器時必須注意每家廠商在拾音器上使用的訊號線顏色不盡相同，如 Bartolini 便將訊號端設為一般用以表示接地端的黑色。在安裝拾音器前，請務必弄清楚不同顏色的線所代表的意義。

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* Seth Lover 本人曾表示 30 年代就出現了世界上第一個雙線圈，並非他 1955 年首創。但他的雙線圈使得 Gibson 得以和 Fender 分庭抗禮而影響深遠。Seymour Duncan 就曾經發表一款 pick-ip，型號 SH-55 來表達對這位雙線圈之父的敬意。

* Gauge 指線徑粗細，有時人們以號數稱之。號數越大代表絕緣體內的銅線越細，但相同號數亦可能擁有不同實際線徑。線徑越細則電阻越大，進而影響阻抗值和音色。

* S 是磁石的南極 "south"；N 是北極。