Das Klang-Mysterium der Humbucker-Modes

DerOnkel

Power-User
26 Nov 2004
294
16
Ellerau
Einleitung

Ein Humbucker bietet, ob seiner zwei Spulen, verschiedene Schaltungsmöglichkeiten an. Die bekanntesten sind:
  1. Humbucker (seriell)
  2. Single-Coil
  3. Humbucker (parallel)
Die gegenphasigen Zusammenschaltungen der Spulen existiert zwar auch noch, fĂŒhrt jedoch zum Verlust der StörunterdrĂŒckung. Aus Sicht der elektrischen Übertragungscharakteristik sind sie mit den gleichphasigen Zusammenschaltungen jedoch identisch.

Bei allen drei erwĂ€hnten Möglichkeiten werden die elektrischen KenngrĂ¶ĂŸen Ls, Rs und Cs der Spulen jeweils anders mit dem Rest der Gitarrenelektronik kombiniert. Die resultierenden tatsĂ€chlichen Werte fĂŒr InduktivitĂ€t, WicklungskapazitĂ€t und Gleichstromwiderstand verĂ€ndern sich dann wie folgt:
  1. Humbucker (seriell): L=Ls, C=Cs, R=Rs
  2. Single-Coil: L=0.5*Ls, C=2*Cs, R=0.5*Rs
  3. Humbucker (parallel): L=0.25*Ls, C=4*Cs, R=0.25*Rs
Die Folge ist ein anderer Verlauf des sogenannten Amplitudenganges (engl. Frequency Response), der insbesondere durch die Lage und AusprÀgung der Resonanz charakterisiert wird.

Die im weiteren Verlauf gezeigten Simulationsergebnisse der elektrischen Filterwirkung basieren auf der folgenden Schaltung:

HB-Mode01.gif


Dabei wurden die im Bild erwĂ€hnten elektrischen Daten eines Aria Protomatic-V-Humbuckers und die Standardwerte fĂŒr Potis und Kondensatoren verwendet. FĂŒr das Kabel wurde von einer LĂ€nge von 7m (CK=700pF) ausgegangen. Das folgende Bild zeigt die drei resultierenden AmplitudengĂ€nge des Aria Protomatic-V:

HB-Mode02.gif


Man erkennt deutlich drei unterschiedliche Resonanzen f0 sowie eine generelle Verschiebung der oberen Grenzfrequenz fg (-3dB) hin zu höheren Werten:
  1. Humbucker (seriell): 2.209Hz / 4.79dB, fg=3.504Hz
  2. Single-Coil: 3.129Hz / 7.88dB, fg=4.906Hz
  3. Humbucker (parallel): 4.246Hz / 11.11dB, fg=6.623Hz
Das bedeutet, daß die, durch die elektrische Filterwirkung vorgenommene KlangeinfĂ€rbung, zu einem immer "heller" wirkenden Klangeindruck fĂŒhren muß.

Das Problem

Ich habe mittlerweile mehrere meiner Instrumente mit den sogenannten "Tri-Sound-Switches" ausgerĂŒstet, die eben jene drei Modi ermöglichen. In der Praxis ergibt sich aus dem Höreindruck erstaunlicherweise jedoch eine andere Reihenfolge:
  1. Humbucker (seriell)
  2. Humbucker (parallel)
  3. Single-Coil
Verglichen mit dem Parallel-Mode klingt der gesplittete Humbucker deutliche "heller", "offener", "höhenreicher" oder wie immer man es ausdrĂŒcken möchte. Es scheint, als ob der Single-Coile-Mode deutlich mehr "Höhen" liefert, was im krassen Gegensatz zu dem Simulationsergebnis zu stehen scheint.

Da ich sowohl meinen Ohren, als auch meinen RechenkĂŒnsten vertraue, stellt sich die Frage, welcher Effekt zu dem beschriebenen HöreindrĂŒcken fĂŒhrt? Die KlĂ€rung diese Frage ist Gegenstand dieses Beitrages.

Wohlgemerkt geht es also um die Klangunterschiede der verschiedenen Humbucker-Modes und nicht um die Frage, ob eine gesplitteter Humbucker wie ein echter Single-Coil klingen kann. Zu diesem Thema habe ich bereits einige BeitrĂ€ge verfaßt, die zum Teil auch in Guitar-Letter 3 enthalten sind.

1. Ein neues Werkzeug - Die Kammfilter in der Elektrogitarre

Vielen Gitarristen ist nicht bekannt, daß es, neben der elektrischen Filterwirkung durch InduktivitĂ€t, WicklungskapazitĂ€t und Gleichstromwiderstand des Tonabnehmers, noch weitere Filter gibt, welche den Klang der Elektrogitarre beeinflussen. Eine besondere Rolle spielen hier die Tonabnehmerposition und -breite. Sie fĂŒhren zu Übertragungscharakteristiken, die periodische Minima und Maxima aufweisen. Aufgrund dieses Verlaufes werden die entsprechenden Filter auch als "Kammfilter" bezeichnet.

Hier ein Ausschnitt aus einer meiner Dokumentationen zum Thema "Tonabnehmerposition":

TP-Pos.gif


FĂŒr den Einfluß der Tonabnehmerbreite (Apertur) ergeben sich Ă€hnliche ZusammenhĂ€nge:

BP-Pos.gif


Zusammenfassend lĂ€ĂŸt sich folgendes sagen:
  1. Die Eigenschaften der Kammfilter sind unabhÀngig von den elektrischen Daten des Tonabnehmers.
  2. Die Übertragungsfunktionen gelten sowohl fĂŒr die ungegriffene, als auch fĂŒr die gegriffene Saite. Im letzteren Fall wird zwar die Frequenz erhöht, aber die effektive Mensur verkĂŒrzt sich um den gleichen Faktor, sodas sich die beiden Änderungen gegenseitig aufheben.
  3. FĂŒr jede Saite existiert je ein Kammfilter fĂŒr die Tonabnehmerposition und die Tonabnehmerbreite.
  4. Beide Kammfilter sind kaskadiert (hintereinander geschaltet). Die gesamte Übertragungsfunktion ist also das Produkt der Übertragungsfunktion GXP und GBP.
Mit Hilfe der Formeln und einer geeigneten Tabellenkalkulation lĂ€ĂŸt sich der Verlauf der Übertragungsfunktionen relativ leicht berechnen. FĂŒr die entsprechenden Simulationen wurden die Daten einer Aria Pro II CS-400BG mit Protomatic-V-Humbuckern in der Hals-Position herangezogen. Sie werden im weiteren Verlauf grundsĂ€tzlich verwendet.

Ein Problem besteht bei der Apertur. Genaue Daten lassen sich nur durch eine Messung des Magnetfeldes der Saite oder eine geeignete Simulation erhalten. Man findet im Internet jedoch "Faustwerte" von 1 Zoll fĂŒr einen Stratocaster Single-Coil und 2.5 Zoll fĂŒr einen parallelen Humbucker, die in diesem Fall grundsĂ€tzlich verwendet wurden.

Wie der Verlauf der beiden Funktionen und ihres Produktes fĂŒr die E-Saite an der Halsposition auf der CS-400 aussieht, zeigt das folgende Bild:

HB-Mode03.gif


Aus dem linken Bild lĂ€ĂŸt in dem blauen Verlauf von GXP(f) das erste Minimum bei 345Hz erkennen. Alle weiteren Nullstellen sind ganzzahlige Vielfache dieser ersten Kammfrequenz. Vergleicht man diese mit der Grundfrequenz der E-Saite (82.41Hz), so stellt man fest, daß hier ein VerhĂ€ltnis von ungefĂ€hr 4:1 vorliegt. Dieses entspricht exakt dem VerhĂ€ltnis von Mensur L0 und der Tonabnehmerposition xP. Mit Hilfe von Formel 1-63 kann man fĂŒr k=1 diese Frequenz ziemlich genau bestĂ€tigen.

Besonders bemerkenswert ist die Tatsache, daß der Amplitudengang zu tiefen Frequenzen hin stark abfĂ€llt. Es findet also effektiv eine DĂ€mpfung der "BĂ€sse" statt.

Verkleinert man die Tonabehmerposition, indem man vom Hals zum Steg "wandert", so verschiebt sich die Lage der Extremstellen hin zu grĂ¶ĂŸeren Frequenzen. Gleichzeitig steigt die DĂ€mpfung der tiefen Frequenzen stark an. Durch dieses Verhalten manifestieren sich also die charakteristischen Klangunterschiede der einzelnen Tonabnehmerpositionen.

Der Verlauf von GBP(f) zeigt Àhnliche Eigenschaften, weist jedoch zwei bemerkenswerte Unterschiede auf:
  1. Tiefe Frequenzen werden nicht beeinflußt.
  2. Die Höhe der Maxima nimmt mit steigender Frequenz ab.
Aufgrund der im VerhĂ€ltnis zur Mensur geringen Breite des Tonabnehmers liegt das erste Minimum bei einer wesentlich höheren Frequenz von 1.635Hz. Bis hier wirkt dieses Kammfilter also in erster Linie als Tiefpaß mit einer Grenzfrequenz von nur 723Hz. LĂ€ĂŸt man die LĂŒcken außer acht und verbindet nur die Maxima, so erhĂ€lt man als NĂ€herung den Amplitudengang eines Tiefpasses erster Ordnung.

Die Kombination beider Kammfilter ist in der grĂŒnen Kurve dargestellt. Hier ist deutlich zu erkennen, daß GBP die Funktion einer HĂŒllkurve einnimmt.

2. Eins oder Zwei? - Die Umschaltung der Apertur

Kommen wir zu unserem eigentlichen Problem zurĂŒck. Hier stellt sich die Frage, was den Unterschied zwischen Parallelbetrieb und Single-Coil-Mode ausmacht? Neben den schon erwĂ€hnten elektrischen VerĂ€nderungen, bleibt nur noch eine Änderung der magnetischen Breite des Tonabnehmers.

Dieser Begriff ist in diesem Zusammenhang eigentlich ein wenig irrefĂŒhrend, denn durch die Umschaltung der Spulen wird der magnetische Kreis des Tonabnehmers definitiv nicht verĂ€ndert! Auch im Betrieb als Single-Coil wird der gleiche Bereich der Saite magnetisiert. Aus magnetischer Sicht ergibt sich als keinerlei VerĂ€nderung. Einzig die Breite des Sensors verĂ€ndert sich. Der Tonabnehmer "sieht" dadurch also nur noch einen Teil der magnetisierten Saite.

Da die Kammfilter fĂŒr den Parallel- oder Reihenbetrieb der beiden Humbuckerspulen identisch sind, lĂ€ĂŸt sich das Problem nun auf zwei FĂ€lle reduzieren: Doppelspulbetrieb und Einzelspulbetrieb. Vergleichen wir einmal fĂŒr diese beiden FĂ€lle nur den Einfluß der magnetischen Breite bP:

HB-Mode04.gif


Hier die charakteristischen Daten:
  1. Doppelspulbetrieb: fg=723Hz, fmin=1.635Hz, fmax=2.338Hz
  2. Einzelspulbetrieb: fg=1.808Hz, fmin=4.087Hz, fmax=5.846Hz
Vereinfacht gesagt hat der Einzelspulbetrieb einen Frequenzbereich, der um den Faktor 2.5 grĂ¶ĂŸer ist, als der des Doppelspulbetriebes. Dieses VerhĂ€ltnis entspricht genau dem VerhĂ€ltnis der beiden magnetischen Tonabnehmerbreiten von 63.50mm und 25.40mm. Die Konsequenz aus dieser Erkenntnis ist ganz einfach:

Alleine durch die schmalere Bauart kann der Einzelspuler fast doppelt so hohe Frequenzen ĂŒbertragen!

3. Gut frisiert - Der gekÀmmte Tonabnehmer

Jetzt fĂŒgen wir den Einfluß der elektrischen Daten zum Kammfilter der Tonabnehmerbreite hinzu und erhalten wieder drei Kurven:

HB-Mode05.gif


Betrachten wir zunĂ€chst den Single-Coil-Mode (blau). Der Amplitudengang verlĂ€uft bis zu einer Grenzfrequenz von 2.905kHz fast ohne DĂ€mpfung des Signals. Danach erfolgt ein sehr steiler Abfall mit 60dB/Dekade. Dieses ist ein Hinweis auf ein Tiefpaßfilter dritter Ordnung, was ja auch den Tatsachen entspricht, denn die elektrischen Daten des Tonabnehmers begrĂŒnden einen Resonanztiefpaß (2. Ord.) und die Tonabnehmerbreite erzeugt einen einfachen Tiefpaß. Beide Filter kombinieren sich dann zu einem System dritter Ordnung.

Das erste Minimum des Kammfilters liegt bei 4.087kHz. Bei 5.12kHz liegt ein erstes Maximum vor, welches mit -19dB (1/10 der Eingangsamplitude) nicht mehr besonders stark ausgeprÀgt ist. Die Filterkurve des Single-Coil-Mode hat also quasi einen rechteckigen Verlauf.

Der Parallel-Mode (rot) hat eine Grenzfrequenz von nur 731Hz. Das erste Minimum liegt bei 1.635kHz und das erste Maximum bei 2.428kHz/-10dB (1/3 der Eingangsamplitude). Im Vergleich zum Single-Coil-Mode zeichnet sich der Bereich von 731Hz bis 2.905kHz also durch eine teilweise sehr starke DĂ€mpfung der Frequenzen aus.

Das zweite Maximum bei 4.082kHz/-8.6dB liegt zwar oberhalb des Übertragungsbereiches des Single-Coil-Mode, dĂŒrfte sich in seiner klanglichen Wirkung aber nicht so stark auswirken, da hier nur ein schmaler Bereich mit eine Bandbreite von rund 700Hz betont wird. Dieses Maximum ist auch in etwa identisch mit der Resonanzfrequenz des parallelgeschalteten Humbuckers (4.246kHz).

Der serielle Mode ist bei tiefen Frequenzen absolut mit dem Parallel-Mode zu vergleichen. Unterschiede ergeben sich nur bei den ersten beiden Maxima. Sie liegen bei 2.283kHz/-10dB und 3.856kHz/-24dB. Auch hier ist der Einfluß der Resonanzfrequenz der Reihenschaltung (2.209kHz) zu erkennen.

4. Gut frisiert - Doppelt hÀlt besser

Betrachten wir zum Schluß die Amplitudengange der kombinierten Filter, also Resonanztiefpaß, Tonabnehmerposition und -breite. Da die Charakteristik der Kammfilter auch von der Grundfrequenz der Saite abhĂ€ngig sind, wurden die AmplitudengĂ€nge fĂŒr die tiefe und hohe E-Saite berechnet:

HB-Mode06.gif


Auch hier ist deutlich zu erkennen, daß die beiden Humbucker-Modi eine deutliche DĂ€mpfung bei den hohen Frequenzen enthalten. Dieser Effekt ist umso deutlicher, je kleiner die Grundfrequenz der angeschlagenen Saite ist. Auf der hohen e'-Saite ist der Effekt lange nicht mehr so stark. Die Grenzfrequenz des Kammfilters (GBP) liegt jetzt ĂŒber 7kHz. In diesem Fall ĂŒberwiegt die Wirkung des Filters, das durch die elektrischen Eigenschaften des Tonabnehmers gebildet wird.

Fazit

Der parallelgeschaltete Humbucker bietet mit einer Resonanzfrequenz von 4.246Hz und einer Grenzfrequenz von 6.623Hz einen wesentlich grĂ¶ĂŸeren Übertragungsbereich als der Single-Coil-Mode. Der Tonabnehmer kann diesen Vorteil jedoch nicht ausspielen, da durch die magnetische Breite des Tonabnehmers ein Tiefpaß entsteht, welcher den Amplitudengang schon bei relativ geringen Frequenzen begrenzt. Bei gĂ€ngigen Humbuckern kann man hier von einer Grenzfrequenz zwischen 700Hz und 1000Hz ausgehen.

Durch diese Eigenschaft lĂ€ĂŸt sich der eingangs erwĂ€hnte Höreindruck gut erklĂ€ren.

Der Parallel-Mode ist also irgendwie nicht Fisch und nicht Fleisch. Das mag der Grund dafĂŒr sein, daß man bei vielen Instrumenten eher einen Split der Tonabnehmer vorfindet und dafĂŒr auf die brummunterdrĂŒckende Wirkung verzichtet wird. Der klangliche Unterschied zum seriellen Mode ist deutlich stĂ€rker.

Aufgrund der Tiefpaßwirkung der Tonabnehmerbreite ist der effektive klangliche Unterschied zwischen der Parallel- und Reihenschaltung eher als marginal zu bezeichnen. Die Verringerung der LautstĂ€rke hat hier mit Sicherheit eine grĂ¶ĂŸere Signifikanz als der geringe Klangunterschied.

Ich habe vor Jahren einmal einen VerkÀufer zum Klang der schmalen Humbucker im Single-Coil-Format befragt. Die Antwort war: "Diese ganz crispen Höhen eines Single-Coils fehlen!"

Da diese Tonabnehmer im Vergleich zu einem echten Single-Coil eine leicht vergrĂ¶ĂŸerte magnetische Breite haben, lĂ€ĂŸt sich diese Aussage jetzt auch aus technischer Sicht bestĂ€tigen.

Ulf
 
Mann Mann Mann,

ich weiss schon, warum ich Physik abgewÀhlt habe,
damals, nach der 11ten! :cool:

GrĂŒĂŸe,

Andreas

(3-Weg-Switch-auf-Paula-und-Spass-dabei)
 
Hi,

ich finde deine AufsÀtze ja immer sehr interessant, gut geschrieben, informativ, sehr im Detail, immer mit einer erklÀrenden Aussage.
Es besteht kein Zweifel, dass du da eine Menge sehr spezifisches Wissen angehÀuft hast.
Darf ich mal fragen, welchem Zweck deine Arbeit und deine bestimmt mĂŒhevollen Recherchen dienen?
Willst du eine Art Grundlagenwerk erstellen?
Soll es irgendwann auch mal eine praktische Umsetzung geben, oder sollen das andere machen?
Wird deine Aria irgend wann mal die am grĂŒndlichsten durchgerechnete Gitarre sein?
Habe mich mit einigen Pickupwicklern unterhalten, von denen keiner auch nur im Ansatz einen derartigen analytischen Ansatz verfolgte.
Da war viel einfaches Trail&Error im Spiel.
Mir persönlich gefĂ€llt der analytische Ansatz sehr. WĂŒrde er generell (von Herstellern, in Testberichten usw.) genutzt werden, könnte man eine Menge Mystik aus dem Thema Pickups nehmen, fĂŒr sich selber ein Klangideal fassbarer machen, quantifizieren.
So bleibt es bei einem jeden, sich durch verschiedene Pickups und Modifikationen zu hören, bis es passt; ob es dann reproduzierbar ist, steht dann aber nochmal auf einem ganz anderen Blatt.
 
Fleisch&Kartoffeln":3bcvjssd schrieb:
Darf ich mal fragen, welchem Zweck deine Arbeit und deine bestimmt mĂŒhevollen Recherchen dienen?
Willst du eine Art Grundlagenwerk erstellen?
Da hast Du in gewisser Weise den Nagel auf den Kopf getroffen!

GrundsÀtzlich finde ich die Thematik sehr interessant, gerade weil da so viele Legenden im Umlauf sind. Tatsache ist:

  1. Es gibt kaum Menschen die wirklich und umfassend darĂŒber informiert sind, wie der "Klang" einer Elektrogitarre zustande kommt.
  2. Es gibt keine Literatur, die das Thema vollstÀndig behandelt. In der Regel werden immer nur Teilaspekte beleuchtet. Das sich im Zusammenspiel aller Komponenten vollkommen andere Eigenschaften ergeben könnten, wird dabei leicht vergessen. HÀufig findet man hier auch nur die schon bekannten Klischees und Aussagen aus den Werbeprospekten. Eine Ausnahme stellen hier nur die Publikationen von Helmuth Lemme dar.
  3. In der gesamten klassischen Gitarrenelektronik ist viel "Trial and Error" enthalten. Da in aller Regel Musiker und Nicht-Ingenieure die Entwicklung beeinflußt haben, gab man sich hĂ€ufig mit der Funktion zufrieden. Warum und wie etwas funktionierte war dabei zweitrangig. Dabei ergibt es sich zwangslĂ€ufig, daß Verbesserungen der Konzepte nicht gezielt vorgenommen werden können (Siehe TBX-Control).
  4. FĂŒr die Hersteller von Tonabnehmern gilt im Grunde genommen Ähnliches. Sie haben Ihre Kochrezepte, die das Ergebnis mehrerer Versuche sind und die immer wieder kopiert und in gewissem Umfang modifiziert werden. An welchen Schrauben man drehen muß, um eine bestimmte Optimierung zu erzielen (First Time Right), ist ihnen in aller Regel nicht bekannt. Nur die großen Hersteller wie Seymour Duncan, DiMarzio, Fender oder Gibson leisten sich den Luxus einer Entwicklungsabteilung und sind so in der Lage gezielt Innovationen zu machen. So etwas kostet dann natĂŒrlich Zeit und Geld. Die Entwicklung der SCN's von Fender begann nach meinen Infos 1996 mit einer Anfrage. Das dazugehörende Patent wurde Anfang 2005 eingereicht!
  5. Sinnvolle technische Daten stellen die wenigsten Hersteller zur VerfĂŒgung. Auf der einen Seite habe sie, und hier sind besonders die kleinen Hersteller zu nennen, weder das erforderliche Wissen, noch die notwendigen GerĂ€tschaften, um diese Daten verlĂ€sslich zu erzeugen. Auf der anderen Seite hat kein Hersteller von Tonabnehmern Interesse daran, seine Produkte durch die Herausgabe der elektrischen Daten vergleichbar zu machen.
Ich habe das mal mit einem Auto verglichen: Man fragt den VerkĂ€ufer nach Endgeschwindigkeit und Kraftstoffverbrauch und erhĂ€lt als Antwort: "Schnell" und "Wenig". WĂŒrde man ein solches Auto kaufen? Ich zumindest nicht!

Die Aussagen zum "Klang" und anderen Eigenschaften eines Tonabnehmers bewegen sich da auf einem vergleichbaren Niveau. Die ĂŒbliche Angabe des Gleichstromwiderstandes liefert leider keine Aussage zu den klanglichen Eigenschaften. Aber wenn man es nur lange genug in die Welt hinausschreit, wird es schon richtig werden. Wir "dummen" Gitarristen glauben das schon seit Jahren und lassen uns lieber von markigen SprĂŒchen selbsternannter Fachleute aus den Werbeabteilungen beeinflussen.

Ich möchte mit meinen Arbeiten
  1. Das VerstĂ€ndis ĂŒber die Funktionsweise einer Elektrogitarre fĂŒr jederman ermöglichen.
  2. Zeigen worauf es beim Tonabnehmer wirklich ankommt und
  3. einfache Wege fĂŒr eine gezielte Optimierung der klangbeeinflussenden Komponenten aufzeigen.
In erster Linie ist das ganze fĂŒr mich ein Hobby. Deshalb stelle ich die Ergebnisse meiner Arbeit auch frei zur VerfĂŒgung. Ich bin halt ein unverbesserlicher Optimist! Auf der anderen Seite bin ich dadurch wirklich unabhĂ€ngig und niemandem Rechenschaft schuldig, was man von den sogenannten "Fachredakteuren" der einschlĂ€gigen Musiker-Zeitungen nicht immer behaupten kann.

Ich mache meine Aussagen also nicht, weil ich etwas verkaufen möchte, sondern weil ich davon ĂŒberzeugt bin, daß sie richtig sind! Als Ingenieur verfĂŒge ich zumindest ĂŒber eine gute Grundlage um die ZusammenhĂ€nge vernĂŒnftig zu erfassen und zu beurteilen.

Ulf
 
DerOnkel":3miexxar schrieb:
In erster Linie ist das ganze fĂŒr mich ein Hobby. Deshalb stelle ich die Ergebnisse meiner Arbeit auch frei zur VerfĂŒgung. Ich bin halt ein unverbesserlicher Optimist!

Du hast meinen Respekt fĂŒr diese großartige Aussage.
 
wahnsinn!

das meiste versteh ich ja nicht mal aber ich finds toll wenn sich da jemand so reintigert UND das dann noch frei zugÀnglich macht.

und wer weiss wenn ich mal ein problem lössen muss ob ich die grundlagen dann mal vielleicht doch benötige....

höchster respekt!
danke
 
mad cruiser":24rrbke8 schrieb:
DerOnkel":24rrbke8 schrieb:
In erster Linie ist das ganze fĂŒr mich ein Hobby. Deshalb stelle ich die Ergebnisse meiner Arbeit auch frei zur VerfĂŒgung. Ich bin halt ein unverbesserlicher Optimist!

Du hast meinen Respekt fĂŒr diese großartige Aussage.

Volle Zustimmung!

Dazu möcht' ich mal Folgendes anmerken:
Seit ein paar Tagen les' ich gelegentlich hier im Unterforum,
und dem Ulf seine BeitrÀge zu Tonabnehmern sind das HochkarÀtigste, das ich an Deutschsprachigem im Netz gefunden habe.*

@Ulf:

Hier liegt gerade ein lesenswertes Buch 'rum:
f9pic1.gif

"E-Gitarren", Paul Day, Heinz Rebellius (Hrsg.) ... 2001
Alles ĂŒber Konstruktion und Historie
ISBN 3-910098-20-7 http://gccarstensen.com

Gutes Buch nicht nur fĂŒr'n Hobbygitarrero.
In dem Buch fehlt ein Kapitel mit Hintergrundinformationen ĂŒber Pickups und Schaltungen in fĂŒr Durchschnittsmucker verstĂ€ndlicher Sprache. Du solltest einige "Arbeitsproben" oder so an den Verlag schicken, und behaupten, ein bös' qulifizierter Spezialist hĂ€tte Dir diese Empfehlung gegeben.
Als alter HiFi-Freak find' ich auch Deine Anmerkungen zu Voodoo und Legendenbildung spannend.
(15.000$-Lautsprecherkabel, bei Vollmond handgeflochten und so ;-] )


Beste GrĂŒĂŸe

Micha
_____

* auch, wenn ich nur ~12% davon kapiere, um hier keine MißverstĂ€ndnisse aufkommen zu lassen. ;-]

Hab' ja net so'n Zugang zu Klassik, aber kernigen, zitierfÀhigen Spruch hat der alte Maestro drauf:

"Musik ist höhere Offenbarung als alle Weisheit und Philosophie"
Ludwig van Beethoven
 
Micha":en2huf6x schrieb:
Seit ein paar Tagen les' ich gelegentlich hier im Unterforum,
und dem Ulf seine BeitrÀge zu Tonabnehmern sind das HochkarÀtigste, das ich an Deutschsprachigem im Netz gefunden habe.*
Danke!

Micha":en2huf6x schrieb:
Hier liegt gerade ein lesenswertes Buch 'rum:
"E-Gitarren", Paul Day, Heinz Rebellius (Hrsg.) ... 2001
Alles ĂŒber Konstruktion und Historie

Gutes Buch nicht nur fĂŒr'n Hobbygitarrero.
Das einzige was ich an diesem Buch gut fand, waren die Kapitel ĂŒber den mechanischen Aufbau der verschiedenen Instrumente. Man merkt deutlich, daß hier ein Fachmann am Werke war.

Die Teile ĂŒber Tonabnehmer und Elektronik sind jedoch absolut dĂŒnn und meiner Meinung nach unzureichend! Du hast das da schon sehr gut bemerkt.
Wer solche Infos sucht, der ist mit dem Lemme wesentlich besser bedient!

Micha":en2huf6x schrieb:
Du solltest einige "Arbeitsproben" oder so an den Verlag schicken,...
Ich ĂŒberlege schon seit einiger Zeit, ob und wie ich mein Wissen versilbern sollte. Alle Lösungen laufen in diesem Nischenbereich aber darauf hinaus, daß ich irgendwelche Verlage fĂŒttere. FĂŒr mich bleibt da vermutlich kaum was ĂŒbrig. In so fern kann ich meine BeitrĂ€ge auch gleich frei ins Netz stellen.

Micha":en2huf6x schrieb:
Als alter HiFi-Freak find' ich auch Deine Anmerkungen zu Voodoo und Legendenbildung spannend.
(15.000$-Lautsprecherkabel, bei Vollmond handgeflochten und so ;-] )
Oh, das ist ja aus einem meiner ersten BeitrĂ€ge fĂŒr Musikinstrumente.de. Wie hast Du das denn gefunden?

BTW: Du hast die Jungfrau vergessen! :-D

Ulf
 
DerOnkel":1xmdhmu2 schrieb:
Ich ĂŒberlege schon seit einiger Zeit, ob und wie ich mein Wissen versilbern sollte. Alle Lösungen laufen in diesem Nischenbereich aber darauf hinaus, daß ich irgendwelche Verlage fĂŒttere. FĂŒr mich bleibt da vermutlich kaum was ĂŒbrig. In so fern kann ich meine BeitrĂ€ge auch gleich frei ins Netz stellen.
Ulf

So wirdŽs vermutlich sein. Diejenigen, die diese Infos tatsÀchlich verwerten können, verbauen ja lieber Vintage und Voodoo, da dies besser "zieht".

Danke ĂŒbrigens fĂŒr die ErlĂ€uterung des "Kammfilter-Effektes". Da muss man erstmal drauf kommen. BestĂ€tigt aber meine laienhafte Annahme, das der Klang einer Gitarre (und auch der Tonabnehmer) im wesentlichen doch wieder durch die Konstruktion (hier Position der PUs) geprĂ€gt wird und nicht ausschließlich durch elektrische Werte der PUs selbst.
 
Marcello":11hsjq0g schrieb:
BestĂ€tigt aber meine laienhafte Annahme, das der Klang einer Gitarre (und auch der Tonabnehmer) im wesentlichen doch wieder durch die Konstruktion (hier Position der PUs) geprĂ€gt wird und nicht ausschließlich durch elektrische Werte der PUs selbst.
So kann man das sozusagen ausdrucken.

Der Tonabnehmer ist tatsĂ€chlich nur ein kleiner Teil einer sehr komplexen Kette. Was da alles drinne stecken kann, habe ich hier ausgefĂŒhrt.

Ulf
 
@Ulf schrieb: > ... Oh, das ist ja aus einem meiner ersten BeitrĂ€ge fĂŒr Musikinstrumente.de. Wie hast Du das denn gefunden?

Äh, den kenn' ich leider (noch) nicht. Die Formulierung fiel mir beim Schreiben ein.

> Alle Lösungen laufen in diesem Nischenbereich aber darauf hinaus, daß ich irgendwelche Verlage fĂŒttere. FĂŒr mich bleibt da vermutlich kaum was ĂŒbrig. In so fern kann ich meine BeitrĂ€ge auch gleich frei ins Netz stellen.

Selbstverlag wirst Du vergessen können, da mĂŒĂŸtest Du Dich wohl hauptberuflich um den Vertrieb kĂŒmmern, aber wg. gerechter AufwandsentschĂ€digung und so: Du könntest die gesammelten Untersuchungen, Kommentare, SchaltplĂ€ne etc. ordentlich auf 'ne CD brennen, mit index.htm, und geg. Vorkasse verticken.
Einen Interessenten hÀttest Du schon. ;-]

>> BestĂ€tigt aber meine laienhafte Annahme, das der Klang einer Gitarre (und auch der Tonabnehmer) im wesentlichen doch wieder durch die Konstruktion (hier Position der PUs) geprĂ€gt wird und nicht ausschließlich durch elektrische Werte der PUs selbst.

> ... Der Tonabnehmer ist tatsÀchlich nur ein kleiner Teil einer sehr komplexen Kette. ...


Zum Thema: Was hĂ€ltst Du von meiner These, daß man weniger den einzelnen PU, sondern das "System" mit seinen Eigenschaften betrachten muß. Klartext: Z.B. Ein bestĂŒcktes Strat-Pickguard als Ganzes zu betrachten, ist m.E. sinnvoller, als Eigenschaften einzelner PUs.

Ich werd' mal akustisch: Ein Saxophon-MundstĂŒck "klingt" natĂŒrlich nicht, sondern stellt mit einem passenden Blatt den Tongenerator dar, wĂ€hrend das Horn zunĂ€chst nur der Resonator ist.

Abschließene Frage: Ich hab mir zwei Pickguards fĂŒr Standard-Strat (S-S-S) bauen lassen, mit Bohrungen fĂŒr 2 MIni-Switches, ;-], eines aus hochglanzverchromten +1mm Stahlblech (sieht gut aus), eines als (fette) +2mm Stahlplatte. Welche Eigenschaften hinsichtlich Abschirmung und Sound wĂŒrdest Du denn vom "heavy-Metal" Pickguard erwarten?

(Steh' sonst eher auf jazzig-latin-groovige Clean-Gitarrensounds ;-] )


GrĂŒĂŸe

Micha
_____

P.S.: Wg. Voodoo:
Unter dem Steg-TA vom Stratclone habe ich eine scharfe Messerklinge (~8cm LĂ€nge, ~2mm Abstand) befestigt,
die (hoffentlich) das Magnetfeld reflektiert, und nach meinem Eindruck den Ton etwas "trockener", klarer und lauter macht. Voodoo? KLINGE kommt von "Klingen". Ich erinnere an den Tele- "Aschenbecher" ...
 
Micha":5lw22h4g schrieb:
Zum Thema: Was hĂ€ltst Du von meiner These, daß man weniger den einzelnen PU, sondern das "System" mit seinen Eigenschaften betrachten muß. Klartext: Z.B. Ein bestĂŒcktes Strat-Pickguard als Ganzes zu betrachten, ist m.E. sinnvoller, als Eigenschaften einzelner PUs.
Vom Prinzip her ist dieser Ansatz nicht so verkehrt, denn das, was wir im Allgemeinen als Klang einer Elektrogitarre bezeichnen, ist das Ergebnis einer relativ komplizierten Klangkette. Man muß also wissen,
  1. wie diese Kette aufgebaut und
  2. wie die Wirkungsweise der einzelnen Kettenglieder aussieht.
Erst mit diesem Wissen, kann man sich einen Überblick ĂŒber die gesamte Wirkungsweise verschaffen.

Das beste Beispiel ist hier tatsĂ€chlich der Einfluß der Tonabnehmerbreite. Wird er nicht berĂŒcksichtigt, muß man annehmen, daß die Parallelschaltung der Humbuckerspulen einen Klang mit den meisten Höhen liefert, was ja nachweislich nicht der Fall ist.

Micha":5lw22h4g schrieb:
Ich hab mir zwei Pickguards fĂŒr Standard-Strat (S-S-S) bauen lassen, mit Bohrungen fĂŒr 2 MIni-Switches, ;-], eines aus hochglanzverchromten +1mm Stahlblech (sieht gut aus), eines als (fette) +2mm Stahlplatte. Welche Eigenschaften hinsichtlich Abschirmung und Sound wĂŒrdest Du denn vom "heavy-Metal" Pickguard erwarten?
Hier muß man zwischen zwei Wirkungen unterscheiden:

Im Hinblick auf die elektrische Abschirmung (vorausgesetzt das Pickguard ist mit Masse verbunden), sollten beide gleich gut wirken, auch wenn die dickere Platte einen geringeren Widerstand aufweist.

Da Stahl magnetisierbar ist, verĂ€ndert sich grundsĂ€tzlich der magnetische Kreis der Tonabnehmer. Ob und wie stark eine Wirkung vorhanden ist, lĂ€ĂŸt sich nur durch eine Messung des Feldverlaufes oder durch geeignete Simulationen klĂ€ren. GrundsĂ€tzlich könnte sich eine VerĂ€nderung der magnetischen Breite ergeben. Zu einer quantitativen Aussage möchte im mich jedoch nicht hinreißen lassen. Vermutlich ist die Wirkung relativ gering.

Micha":5lw22h4g schrieb:
Unter dem Steg-TA vom Stratclone habe ich eine scharfe Messerklinge (~8cm LĂ€nge, ~2mm Abstand) befestigt,
die (hoffentlich) das Magnetfeld reflektiert, und nach meinem Eindruck den Ton etwas "trockener", klarer und lauter macht. Voodoo? KLINGE kommt von "Klingen". Ich erinnere an den Tele- "Aschenbecher" ...
Wenn ich Deine Bilder richtig deute, ist die Klinge direkt unter dem Magneten untergebracht. Damit wird der magnetische Kreis des Tonabnehmers verĂ€ndert. Auch hier muß man wieder zwischen zwei Wirkungen unterscheiden:

Zum einen verĂ€ndert sich durch die Klinge die InduktivitĂ€t des Tonabnehmers. Ob sie jetzt grĂ¶ĂŸer oder kleiner wird, kann ich so aus dem Hut nicht sagen. Mit einer Änderung der InduktivitĂ€t ist immer eine VerĂ€nderung der Resonanzfrequenz verbunden. Wird die InduktivitĂ€t verringert, was ich in diesem Fall insgeheim vermute, so ist das Resultat eine grĂ¶ĂŸere Resonanzfrequenz. Folge: Es klingt etwas heller, klarer, oder wie auch immer man es ausdrĂŒcken will.

Die Klinge verĂ€ndert auch den Verlauf der magnetischen Feldlinien. Eine Reflektion findet dabei jedoch nicht statt. Durch eine solche Platte oder Klinge, wird das Feld ĂŒber dem Tonabnehmer gebĂŒndelt. Die Folge ist eine stĂ€rkere Magnetisierung der Saite (es wird also lauter) und eine eventuell geringere magnetische Breite. Folge: Die verfĂŒgbare Bandbreite des Tonabnehmers steigt und er kann höhere Frequenzen ĂŒbertragen.

Etwas vergleichbares hat Fender auch beim Tonabnehmer der Jaguar gemacht. Hier wurde das Blech unter dem Tonabnehmer sogar rechts und links der Spule nach oben hin verlÀngert.

Ulf
 
Micha":2hy4l8cx schrieb:
DerOnkel":2hy4l8cx schrieb:
>> ... der Einfluß der Tonabnehmerbreite.

Schwank aus der zarten Jugend: Vor ~100 Jahren, Im zarten ~13jĂ€hrigen Alter habe ich in eine sog. "Wandergitarre" von Quelle (Stahlsaiten ohne Einstellstab, menschenrechtsverletzende Saitenlage) einen neuen Schaller-SchalllochPU eingebaut, spĂ€ter einen gebrauchten Framus, das ganze mit DIN-Stöpsel an die heimische Musiktruhe* angeschlossen, und dachte mir damals: 'Ne pfiffige Idee wĂ€r' eigentlich, EINEN PU auf einer Schiene zu befestigen. UnlĂ€ngst hab' ich gesehen, daß das Framus (Höfner?) tatsĂ€chlich 'mal gemacht hat.

* Vor der Musiktruhe: FEEDBACK!! Nach einer Woche tĂ€glich ~2-3 Std. ĂŒben hatte ich das Solo von "The Wind cries Mary" drauf. (Echt!)

Mit 15 gab's dann die erste Freundin, das erste Sax ...


___


>> Da Stahl magnetisierbar ist, verÀndert sich grundsÀtzlich der magnetische Kreis der Tonabnehmer.

ErgĂ€nzung: 'S Heavy-Metal-Guard ist eine Stahlplatte, das dĂŒnnere ist aus nicht magnetisierbarem Weißblech (? / Legierung).

Zitat:

>> ...
Damals sagte man diesen Metall-Schlagbrettern eine gewisse Klangverbesserung nach. Trotzdem verschwanden sie relativ schnell wieder vom Markt, denn sie waren zu schwer und zu teuer. ... <<

Quelle: "E-Gitarren", CG Carstensen 2003, S. 165

Hallo Micha, beim Versuch, Dein sehr unĂŒbersichliches Posting aufzurĂ€umen, ist mir meine Kiste abgeschmiert und hat einen Teil Deines Postings unwiederbringlich mitgerissen. Tut mit leid. Aber sei doch bitte so gut und achte ein wenig auf die Lesbarkeit. Eventuell möchte ja doch noch der eine oder andere Euer ZwiegesprĂ€ch verfolgen. Gute Nacht! MC
 
[OT]Kannst Du Deine Quotes etwas kleiner halten? Es liest sich dann einfach besser! ;-) [OT]

Ich habe gerade mal ein kleines Experiment gemacht:

Vor mir liegt ein No-Name Pickup im Strat-Format mit P-90-Aufbau Auch hier ist eine Metallplatte unter den beiden Magneten angeordnet. eine Messung der InduktivitĂ€t ergab 5,06H mit Platte und 4,96H ohne Platte. Und dann der Wahnsinn: Auf einen handelsĂŒblichen NotenstĂ€nder wie hier abgebildet

187473.jpg


wird der Tonabnehmer mit der Unterseite gelegt. Ergebnis: 5,22H!

Und was lernt uns das ganze?

Antwort:
  1. Die InduktivitĂ€t wird durch einen weiteren metallischen Körper, der mit dem Magneten verbunden ist, vergrĂ¶ĂŸert.
  2. Eine Änderung ist auch schon zu messen, wenn man sich mit dem Körper dem Magneten nĂ€hert.
  3. Die Änderung der InduktivitĂ€t ist relativ gering. Er betrĂ€gt gerade mal 2% (5% mit dem NotenstĂ€nder, aber wer hat schon so viel Platz in seiner Gitarre :-D )
    Die zu erwartende VerĂ€nderung der Resonanzfrequenz nach unten betrĂ€gt dann auch rund 2%. Bei einer typischen Stratresonanz von 3,4kHz reden wir jetzt also ĂŒber 3,33kHz, was in der Regel wohl nicht besonders auffallen wird.
Schlußfolgerung:

Die von Dir bemerkten KlangverĂ€nderungen sind mit großer Wahrscheinlichkeit auf eine verringerte magnetische Breite zurĂŒckzufĂŒhren, welche durch eine BĂŒndelung des Feldes ĂŒber dem Tonabnehmer entstehen dĂŒrfte.

Ulf
 
Admin schrieb: >> ... beim Versuch, Dein sehr unĂŒbersichliches Posting aufzurĂ€umen, ist mir meine Kiste abgeschmiert und hat einen Teil Deines Postings unwiederbringlich mitgerissen. Tut mit leid. Aber sei doch bitte so gut und achte ein wenig auf die Lesbarkeit.

Hi Admin,

ggf. hab' ich versehentlich "quote" statt "edit" geklickt, sorry.

Ich glaub', der hier war's:

___

Hi Ulf,

korrekte, hochinformative Antwort, merci.

Ulf schrieb: >> Die Klinge verĂ€ndert auch den Verlauf der magnetischen Feldlinien. Eine Reflektion findet dabei jedoch nicht statt. Durch eine solche Platte oder Klinge, wird das Feld ĂŒber dem Tonabnehmer gebĂŒndelt. ...
...
Mein Fehler. Ich versuch', zu scheiben, was ich meine. Klappt nicht immer. Sorry.

>> Wenn ich Deine Bilder richtig deute, ist die Klinge direkt unter dem Magneten untergebracht.

GefĂŒhlsmĂ€ĂŸig hĂ€tte ich wohl die Klinge mit 2mm dickem doppelseitig klebendem ~1cmÂČ Kunststoffobjekt mittig befestigt,
damit sie ggf. / bedarfsweise an den Enden (virtuell) schwingen kann, hab' mich aber dann fĂŒr eine "2-point-Befestigung" ;-] entschieden.
Ich hielt / halte es fĂŒr angebracht, die Klinge NICHT zu erden
(BegrĂŒndung: SpĂ€ter, falls möglich).

Persönl. Anm.: Ich bin net so'n respektabler abstrakter Denker wie Du, ich brauch gelegentlich Bilder fĂŒr's Kognitive.

>> Wird die InduktivitĂ€t verringert, was ich in diesem Fall insgeheim vermute, so ist das Resultat eine grĂ¶ĂŸere Resonanzfrequenz. Folge: Es klingt etwas heller, klarer, oder wie auch immer man es ausdrĂŒcken will.
...
Etwas vergleichbares hat Fender auch beim Tonabnehmer der Jaguar gemacht. Hier wurde das Blech unter dem Tonabnehmer sogar rechts und links der Spule nach oben hin verlÀngert. ...

Das war mir neu. Ich kenn' nur die Diskussionen um die hörbaren Eigenschaften des Tele-AschebÀschschÀÀs,
und anschraubbare Eisenplatten in SC-Maßen.

Ich spiel' mit dem Gedanken, mir einen gleichartigen "Partner" fĂŒr's aktuelle Stratmodell zu holen (man gönnt sich ja sonst nix); das wĂŒrde dann interessante Vergleiche zulassen.


Beste GrĂŒĂŸe

Micha
 
Micha":26470o7q schrieb:
Nicht Admin, sondern Mad Cruiser :)
Micha":26470o7q schrieb:
ggf. hab' ich versehentlich "quote" statt "edit" geklickt, sorry.
Nun, wo Du die Quote-Funktion schon entdeckt hast, nutze sie bitte auch, wenn Du zitierst. Eine EinrĂŒckung wie in E-Mails (>>>) funktioniert im Forum nicht wirklich und macht es schwer zu unterscheiden, was von Dir ist und was zitiert.
 

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