Potrebbe essere utile capire cos'è la fase e cosa intendono le persone quando dicono "in fase" o "fuori fase". Tecnicamente, la fase è la quantità di un'onda che è trascorsa rispetto a un punto nel tempo arbitrario. Se consideri una semplice onda sinusoidale una fase di 0 gradi rappresenta un punto di partenza arbitrario dell'onda, ogni volta che l'onda passa attraverso la stessa ampiezza la sua fase è aumentata di 180 gradi. Diciamo che scegliamo un'ampiezza di 0 come punto di partenza e abbiamo una semplice onda sinusoidale. In una fase di 180 gradi passerà di nuovo attraverso lo zero, ma muovendosi nella direzione opposta, e in una fase di 360 gradi passerà di nuovo attraverso lo zero e si muoverà nella stessa direzione di 0 gradi.

Se due onde sono uguali e "in fase" stanno attraversando le stesse ampiezze nello stesso momento. Quando due onde sono uguali e in fase si sommano per produrre un'onda che è il doppio dell'ampiezza di una delle onde originali. Chiamiamo questa interferenza costruttiva.

Se due onde sono uguali e sfasate di 180 gradi, passano contemporaneamente per ampiezze opposte. Quindi quando un'onda è +1, l'altra sarebbe -1. Quando due onde sono uguali e fuori fase di 180 gradi, si sommano per produrre un'onda che ha sempre ampiezza zero. Questa si chiama interferenza distruttiva.

Se abbiamo una configurazione idealizzata, in cui due pickup si trovano nello stesso punto su una corda di chitarra, la loro uscita dovrebbe essere esattamente la stessa. In questa configurazione, se sono cablati in fase, i loro segnali si sommeranno e otterrai un segnale di uscita che è il doppio del volume di un solo pickup o dell'altro. Se colleghi questo scenario di ripresa idealizzato fuori fase, non sentirai nulla.

Ma in realtà i pickup per chitarra non possono essere collocati in questo modo. Campionano sempre una parte diversa della corda (a volte leggermente come nel caso dei pickup affiancati in un arrangiamento humbucker, a volte considerevolmente come nel caso di un pickup al manico e al ponte). Quindi i segnali che stanno producendo non sono esattamente gli stessi. Ciò significa che combinandoli fuori fase non si silenzia l'uscita. Invece si verifica un'interferenza distruttiva interessante che produce un output che di solito viene descritto come "ciarlatano". Mancano alcune frequenze.

Se le combini in fase, il volume non diventa doppio, ma diventa più forte di entrambi i pickup da solo, poiché le stesse frequenze che si stavano allineando per annullare la disposizione fuori fase, allineare e aggiungere uno schema di interferenza costruttivo.

Avere pickup fuori fase produce alcuni suoni più interessanti di quelli che possono ottenere i cablaggi in fase standard. Uno dei chitarristi più importanti ad usare questo suono è Jimmy Page dei Led Zeppelin (tra gli altri) che aveva una miriade di opzioni di cablaggio disponibili sulla sua leggendaria Les Paul. I toni fuori fase hanno una sorta di suono vuoto a causa di una certa cancellazione di frequenza.

A questo proposito, dal punto di vista fisico avere due pickup fuori fase risulta in alcuni segnali prodotti che annullano altre frequenze. Più i pickup sono fuori fase, più frequenze vengono cancellate, il che rende il suono più unico e vuoto. Si noti inoltre che due segnali (identici) sfasati di 180 gradi l'uno con l'altro si annullano completamente a vicenda, ma per fortuna i pickup della chitarra si trovano in posizioni diverse sul corpo e rispetto alle corde, quindi ciò non accadrebbe quasi mai.

Nota che il tono fuori fase non deve essere confuso con i toni più vuoti osservati da una Fender Stratocaster cablata standard nelle posizioni due e quattro. Alcuni esperti dicono che questi toni derivano dalle caratteristiche del pickup single coil insieme alle distanze e alla posizione di quei pickup l'uno rispetto all'altro. I pickup sono effettivamente cablati per essere in fase, ma la maggior parte dei chitarristi dice erroneamente che sono fuori fase.

Una chitarra i cui pickup sono in fase tipicamente suonerà in modo diverso da una chitarra i cui pickup sono fuori fase.

Questo perché quando i segnali elettrici sono combinati, possono rinforzarsi a vicenda o annullarli l'altro fuori.

Alcune chitarre hanno un interruttore che inverte la fase di uno dei pickup per creare una condizione di fase o fuori fase.

Credo sulla Stratocaster, il pickup centrale è cablato fuori fase per fornire la cancellazione del ronzio.

I pickup per chitarra, oltre ad amplificare il suono delle corde, possono anche captare altre correnti elettriche, soprattutto AC a 60Hz, che finiscono per uscire dall'amplificatore come un ronzio. Tuttavia, poiché questi segnali CA vengono principalmente captati dagli avvolgimenti della bobina, se si dispone di una serie di due avvolgimenti invertiti l'uno dall'altro, i segnali CA finiscono per essere sfasati di 180 gradi l'uno rispetto all'altro e vengono quindi annullati. Poiché le corde stesse vengono amplificate utilizzando sia gli avvolgimenti della bobina che i magneti, se i magneti vengono poi posizionati uno di fronte all'altro (cioè un pickup ha il nord rivolto verso l'alto mentre l'altro ha il sud), il segnale della corda finisce per essere raddoppiato.

Quindi, ciò che ottieni è un singolo di corda più forte con meno ronzio di quello che avresti altrimenti.

Una descrizione migliore di questo può essere trovata sulla pagina di Wikipedia per i pickup: Pickup (tecnologia musicale).