Um die LautstÀrke (Volume) einzustellen, wird in der Regel ein Potentiometer benutzt. Es gibt verschiedene in der Literatur beschriebenen Möglichkeiten, von denen ich hier vier vorstellen möchte.
Alle folgenden AmplitudengÀnge wurden mit den elektrischen Daten eines Gibson Humbuckers simuliert. Der Drehwinkel der Potis wird grundsÀtzlich in Prozent angegeben, wobei eine logarithmische Charakteristik verwendet wurde.
Die Schaltbilder enthalten auf der linken Seite die Ersatzschaltung eines magnetischen Tonabnehmers mit der Spannungsquelle U0, der SpuleninduktivitÀt Ls, dem Gleichstromwiderstand Rs und der WicklungskapazitÀt Cs.
Als Belastung wurde eine KabelkapazitĂ€t CK und der Eingangswiderstand der ersten VerstĂ€rkerstufe Rin berĂŒcksichtigt.
1. Die Standardschaltung
In fast allen Elektrogitarren wird das Potentiometer zur LautstÀrkeeinstellung als Spannungsteiler geschaltet. Dabei dient der Kontakt des Schleifers S als Ausgang. Aufgrund des logarithmischen Verhaltens des menschlichen Gehörs, ist der Einsatz eines logarithmischen Potentiometers von Vorteil.
Der obere Teilwiderstand des Potis PV, im folgenden PV1 genannt, bildet zusammen mit der KabelkapazitĂ€t CK und der EingangskapazitĂ€t des VerstĂ€rkers Cin einen TiefpaĂ. Je weiter man die LautstĂ€rke verringert, desto gröĂer wird PV1 und die Grenzfrequenz des Tiefpasses verringert sich. Das hat zur Folge, daĂ die hohen Frequenzen gedĂ€mpft werden. Diesem Effekt fĂ€llt natĂŒrlich als erstes unsere Resonanz zum Opfer, wie deutlich schon bei 95% Volume (lila) zu erkennen ist.
Interessant ist, daĂ schon deutlich vor 35% Volume (rosa) sich wieder eine Resonanz einstellt. Die ErklĂ€rung dafĂŒr ist eigentlich recht einfach und leuchtet ein:
Aus Sicht des Tonabnehmers bildet PV1 zusammen mit den KapazitÀten CK und Cin eine vergleichbare Konstruktion wie die Tonblende bestehend aus PT und CT. Der Einfluà der beiden KapazitÀten auf die Resonanz des Tonabnehmers wird mit kleiner werdendem Volume immer geringer. In der Folge steigt die Resonanzfrequenz mit 5,9kHz fast auf ihren Leerlaufwert (hier 7,161kHz). Bei 5% Volume betrÀgt die Resonanzfrequenz dann schon 6,26kHz. Man "schaltet" hier also auch wieder zwischen zwei Resonanzen um. Allerdings ist die höhere Resonanz aufgrund der starken DÀmpfung durch PV1 nur sehr schwach ausgeprÀgt.
Aus hörtechnischer Sicht bedeutet das:
Wenn man die Tonblende "hinter" den LautstĂ€rkeeinsteller verlegt und sie an den Schleifer S des Volume anschlieĂt, so gelangt man zum sogenannten 50th-Wiring. Diese Schaltung liegt immer dann vor, wenn man eine Gitarre mit mehr als einem LautstĂ€rkeeinsteller und nur einer Tonblende hat. Aber auch in einigen normalen HH-Gitarren, wie zum Beispiel in einigen "Les Paul" Modellen, wurde sie zeitweise verwendet. Das folgende Bild zeigt die Schaltung nebst Amplitudengang:
Hier ist grundsĂ€tzlich das gleiche Verhalten, wie bei der Standardschaltung festzustellen. Die Ausbildung einer neuen und höheren Resonanzfrequenz lĂ€Ăt sich auf die schon bekannte Weise erklĂ€ren. Einzig die AusprĂ€gung der Resonanz ist mit 7dB deutlich gröĂer ausgefallen.
Die ErklĂ€rung dafĂŒr ergibt sich aus der Verlegung der Tonblende. Je weiter man das Volume verringert, desto gröĂer wird quasi der Widerstand des Tone-Potis. Damit sinkt insgesamt die Belastung des Tonabnehmers und er kann eine gröĂere Resonanzspitze ausbilden. DarĂŒber hinaus steigt die Resonanzfrequenz noch weiter an (6,8kHz bei 35% Volume).
Ein vergleichbares Verhalten lĂ€Ăt sich auch erzielen, in dem beim Standard-Wiring ein NoLoad-Poti fĂŒr die Tonblende verwendet wird.
So weit ist das 50th-Wiring also nicht vom Standard entfernt. Man dreht zu und verliert sofort die Höhen, die gegen Ende dann wieder betont werden. Aufgrund der Lastverschiebung ist dieser Effekt jedoch deutlicher wahrzunehmen.
3. Das "Mischpult" in der Gitarre
Es gibt Gitarren, in denen das LautstĂ€rke-Poti "rĂŒckwĂ€rts" angeschlossen wird. Wo wir gerade mal dabei sind, schauen wir uns doch einmal diesen Fall an:
Diese Variation ist eigentlich eine sehr schlechte Lösung, denn
Es gibt nur einen sinnvollen Grund, diese Variante zur Anwendung zu bringen: Man möchte zwei Tonabnehmer mit Hilfe der LautstĂ€rkeeinstellung passiv miteinander mischen! In diesem Fall wirkt eine Teilstrecke des Potentiometers als Entkopplung fĂŒr das zweite Poti. Ist ein Pickup ganz leise gestellt, liefert das zweite immer noch ein Signal.
Bei der "Les Paul" und ihren Verwandten kennt man dieses Verhalten bei der Zusammenschaltung beider Tonabnehmer nicht. Wird hier ein Potentiometer auf "Null" gedreht, so sind beide Tonabnehmer aus, da die Schleifer der beiden LautstĂ€rkepotentiometer zusammengeschaltet sind. Diese Zusammenschaltung muĂ eigentlich, wie beim Mischpult, ĂŒber EntkopplungswiderstĂ€nde geschehen. Dadurch wĂŒrde jedoch die LautstĂ€rke stark verringert und da Gitarristen den dann notwendigen VerstĂ€rker im Instrument nicht schĂ€tzen, entfĂ€llt das Ganze eben. Der Hersteller "spart" dabei auch zwei WiderstĂ€nde. 20 Cent sind eine Menge Geld. Da weiĂ man, was man hat!
4. RĂŒckwĂ€rts in die 50er
NatĂŒrlich lĂ€Ăt sich auch die RĂŒckwĂ€rts-Variante auf das 50th-Wiring anwenden:
Das Ergebnis weicht nur in so fern von der normalen RĂŒckwĂ€rtsschaltung ab, als das der Variationsbereich der LautstĂ€rke bei tiefen Frequenz mit 10dB ein wenig gröĂer ausfĂ€llt.
5. Fazit
Alle vier Schaltungsvarianten haben den Nachteil, daà schon bei einer kleinen Verringerung der LautstÀrke die Resonanz des Tonabnehmers zusammenbricht, was als hörbarer Verlust von Höhen wahrgenommen wird. In der Folge verliert die Gitarre ein wenig ihren charakteristischen "Klang" und es klingt dann ein wenig ausdruckslos und flach.
Die RĂŒckwĂ€rtsschaltung verhindert zwar zuverlĂ€ssig eine Beeinflussung der beiden Volumes, bietet ansonsten aber nur Nachteile. Wer also eine Gitarre neu verdrahten will oder muĂ, der sollte um diese Variante nach Möglichkeit einen Bogen machen.
Ulf
Alle folgenden AmplitudengÀnge wurden mit den elektrischen Daten eines Gibson Humbuckers simuliert. Der Drehwinkel der Potis wird grundsÀtzlich in Prozent angegeben, wobei eine logarithmische Charakteristik verwendet wurde.
Die Schaltbilder enthalten auf der linken Seite die Ersatzschaltung eines magnetischen Tonabnehmers mit der Spannungsquelle U0, der SpuleninduktivitÀt Ls, dem Gleichstromwiderstand Rs und der WicklungskapazitÀt Cs.
Als Belastung wurde eine KabelkapazitĂ€t CK und der Eingangswiderstand der ersten VerstĂ€rkerstufe Rin berĂŒcksichtigt.
1. Die Standardschaltung
In fast allen Elektrogitarren wird das Potentiometer zur LautstÀrkeeinstellung als Spannungsteiler geschaltet. Dabei dient der Kontakt des Schleifers S als Ausgang. Aufgrund des logarithmischen Verhaltens des menschlichen Gehörs, ist der Einsatz eines logarithmischen Potentiometers von Vorteil.
Der obere Teilwiderstand des Potis PV, im folgenden PV1 genannt, bildet zusammen mit der KabelkapazitĂ€t CK und der EingangskapazitĂ€t des VerstĂ€rkers Cin einen TiefpaĂ. Je weiter man die LautstĂ€rke verringert, desto gröĂer wird PV1 und die Grenzfrequenz des Tiefpasses verringert sich. Das hat zur Folge, daĂ die hohen Frequenzen gedĂ€mpft werden. Diesem Effekt fĂ€llt natĂŒrlich als erstes unsere Resonanz zum Opfer, wie deutlich schon bei 95% Volume (lila) zu erkennen ist.
Interessant ist, daĂ schon deutlich vor 35% Volume (rosa) sich wieder eine Resonanz einstellt. Die ErklĂ€rung dafĂŒr ist eigentlich recht einfach und leuchtet ein:
Aus Sicht des Tonabnehmers bildet PV1 zusammen mit den KapazitÀten CK und Cin eine vergleichbare Konstruktion wie die Tonblende bestehend aus PT und CT. Der Einfluà der beiden KapazitÀten auf die Resonanz des Tonabnehmers wird mit kleiner werdendem Volume immer geringer. In der Folge steigt die Resonanzfrequenz mit 5,9kHz fast auf ihren Leerlaufwert (hier 7,161kHz). Bei 5% Volume betrÀgt die Resonanzfrequenz dann schon 6,26kHz. Man "schaltet" hier also auch wieder zwischen zwei Resonanzen um. Allerdings ist die höhere Resonanz aufgrund der starken DÀmpfung durch PV1 nur sehr schwach ausgeprÀgt.
Aus hörtechnischer Sicht bedeutet das:
- Wenn das Volume verringert wird, verschwindet sofort die Resonanz. Wir nehmen das als Höhenverlust war.
- Bei sehr kleinem Volume steigt die Höhenwiedergabe bei erhöhter Resonanzfrequenz leicht an. Aufgrund der kleinen Pegel und der Empfindlichkeitskurve des menschlichen Ohres werden die meisten Menschen das wohl nicht mehr wahrnehmen.
Wenn man die Tonblende "hinter" den LautstĂ€rkeeinsteller verlegt und sie an den Schleifer S des Volume anschlieĂt, so gelangt man zum sogenannten 50th-Wiring. Diese Schaltung liegt immer dann vor, wenn man eine Gitarre mit mehr als einem LautstĂ€rkeeinsteller und nur einer Tonblende hat. Aber auch in einigen normalen HH-Gitarren, wie zum Beispiel in einigen "Les Paul" Modellen, wurde sie zeitweise verwendet. Das folgende Bild zeigt die Schaltung nebst Amplitudengang:
Hier ist grundsĂ€tzlich das gleiche Verhalten, wie bei der Standardschaltung festzustellen. Die Ausbildung einer neuen und höheren Resonanzfrequenz lĂ€Ăt sich auf die schon bekannte Weise erklĂ€ren. Einzig die AusprĂ€gung der Resonanz ist mit 7dB deutlich gröĂer ausgefallen.
Die ErklĂ€rung dafĂŒr ergibt sich aus der Verlegung der Tonblende. Je weiter man das Volume verringert, desto gröĂer wird quasi der Widerstand des Tone-Potis. Damit sinkt insgesamt die Belastung des Tonabnehmers und er kann eine gröĂere Resonanzspitze ausbilden. DarĂŒber hinaus steigt die Resonanzfrequenz noch weiter an (6,8kHz bei 35% Volume).
Ein vergleichbares Verhalten lĂ€Ăt sich auch erzielen, in dem beim Standard-Wiring ein NoLoad-Poti fĂŒr die Tonblende verwendet wird.
So weit ist das 50th-Wiring also nicht vom Standard entfernt. Man dreht zu und verliert sofort die Höhen, die gegen Ende dann wieder betont werden. Aufgrund der Lastverschiebung ist dieser Effekt jedoch deutlicher wahrzunehmen.
3. Das "Mischpult" in der Gitarre
Es gibt Gitarren, in denen das LautstĂ€rke-Poti "rĂŒckwĂ€rts" angeschlossen wird. Wo wir gerade mal dabei sind, schauen wir uns doch einmal diesen Fall an:
Diese Variation ist eigentlich eine sehr schlechte Lösung, denn
- mit kleiner werdenden LautstÀrkeeinstellungen steigt die ohm'sche Belastung des Tonabnehmers durch den zweiten Teilwiderstand PV2 des Volume-Potis. Folge: DÀmpfung der Resonanz schon bei eine kleinen Verringerungen auf 95% Volume!
- mit kleiner werdenden LautstÀrken bildet PV1 mit der KabelkapazitÀt einen Tiefpaà mit variabler Grenzfrequenz. Folge: DÀmpfung der Resonanz und Verlust der hohen Frequenzen!
Es gibt nur einen sinnvollen Grund, diese Variante zur Anwendung zu bringen: Man möchte zwei Tonabnehmer mit Hilfe der LautstĂ€rkeeinstellung passiv miteinander mischen! In diesem Fall wirkt eine Teilstrecke des Potentiometers als Entkopplung fĂŒr das zweite Poti. Ist ein Pickup ganz leise gestellt, liefert das zweite immer noch ein Signal.
Bei der "Les Paul" und ihren Verwandten kennt man dieses Verhalten bei der Zusammenschaltung beider Tonabnehmer nicht. Wird hier ein Potentiometer auf "Null" gedreht, so sind beide Tonabnehmer aus, da die Schleifer der beiden LautstĂ€rkepotentiometer zusammengeschaltet sind. Diese Zusammenschaltung muĂ eigentlich, wie beim Mischpult, ĂŒber EntkopplungswiderstĂ€nde geschehen. Dadurch wĂŒrde jedoch die LautstĂ€rke stark verringert und da Gitarristen den dann notwendigen VerstĂ€rker im Instrument nicht schĂ€tzen, entfĂ€llt das Ganze eben. Der Hersteller "spart" dabei auch zwei WiderstĂ€nde. 20 Cent sind eine Menge Geld. Da weiĂ man, was man hat!
4. RĂŒckwĂ€rts in die 50er
NatĂŒrlich lĂ€Ăt sich auch die RĂŒckwĂ€rts-Variante auf das 50th-Wiring anwenden:
Das Ergebnis weicht nur in so fern von der normalen RĂŒckwĂ€rtsschaltung ab, als das der Variationsbereich der LautstĂ€rke bei tiefen Frequenz mit 10dB ein wenig gröĂer ausfĂ€llt.
5. Fazit
Alle vier Schaltungsvarianten haben den Nachteil, daà schon bei einer kleinen Verringerung der LautstÀrke die Resonanz des Tonabnehmers zusammenbricht, was als hörbarer Verlust von Höhen wahrgenommen wird. In der Folge verliert die Gitarre ein wenig ihren charakteristischen "Klang" und es klingt dann ein wenig ausdruckslos und flach.
Die RĂŒckwĂ€rtsschaltung verhindert zwar zuverlĂ€ssig eine Beeinflussung der beiden Volumes, bietet ansonsten aber nur Nachteile. Wer also eine Gitarre neu verdrahten will oder muĂ, der sollte um diese Variante nach Möglichkeit einen Bogen machen.
Ulf