Tri-Sound für einen Humbucker mit zwei Schaltern


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Tri-Sound für einen Humbucker mit zwei Schaltern

1 Einleitung

Der Begriff "Tri-Sound" wurde in den 80er Jahren von "Ibanez" geprägt. Statt des "Dual-Sound" von DiMarzio, der mit Hilfe eines zweipoligen ON/ON-Schalters einen Humbucker von Reihen auf Parallelbetrieb umschaltete, wurde hier mit der Mittelstellung eines (freilich teuren) ON/ON/ON-Schalters zusätzlich ein Single-Coil-Betrieb ermöglicht.
  1. Aus klanglicher Sicht bevorzugen viele Gitarristen eher den Single-Coil-Mode eines Humbuckers statt des Parallel-Mode. Die Begründung ist im Artikel "Das Klang-Mysterium der Humbucker-Modes" nachzulesen.
  2. ON/ON/ON-Schalter zählen zu den Spezialbauteilen. Sie sind in der Regel nur in gut sortierten Musikläden oder bei wenigen Onlineanbietern zu einem Preis von rund 10 Euro erhältlich. Einen normalen einpoligen ON/ON-Schalter zum Splitten kann man in jedem Elektronikladen für bereits für 1,10 Euro erstehen. Den Preisunterschied spart ein Hersteller natürlich gerne ein.
  3. Viele Gitarristen sind mit dem Toggle- oder Blade-Switch und den daraus resultierenden wenigen Klangfarben durchaus zufrieden. Zusätzliche Mini-Schalter sind da häufig verpönt, da sie die Bedienbarkeit erschweren.
Wenn man schon einen Humbucker splitten möchte, so machen das die Hersteller häufig mit Push/Pull- oder Push-Potis. Instrumente mit einem Superswitch realisieren mit diesem Schalter gerne einen sogenannte "Autosplit", welches bei den verschiedenen Versionen des Themas "Super-Strat" quasi zum Standard gehört.

Möchte man die drei Klangfarben des "Tri-Sound" in seiner Gitarre haben, aber keinen zusätzlichen ON/ON/ON-Schalter einbauen, so muß man zwei Funktionen realisieren: Den Dual- oder zumindest den Single-Split und den Dual-Sound. Das heißt, man benötigt zwei voneinander unabhängige Schalter mit je zwei Stellungen.

Im weiteren Verlauf werden diverse Schaltbilder entwickelt, welche Symbole für Schalter und einen Humbucker enthält. Grundlegende Informationen über die entsprechenden Schalter findet man im Artikel "Kontaktschema von Minischaltern". Die Farben für die Anschlüsse des Tonabnehmers orientieren sich an den Farben von Seymour Duncan.

2. Vorüberlegungen

Wie in der Einleitung erwähnt, ist also eine oder mehrere Beschaltungsmöglichkeiten für zwei unabhängige Schalter gesucht, die drei verschiedene Betriebszustände eines Humbuckers realisieren. Sehen wir uns einmal an, wie ein Ingenieur das Problem angehen würde:

Zunächst legen wir die Namen der Schalter fest:
  1. S/P: für den Dual-Sound, der uns die Reihen oder Parallelschaltung der beiden Humbuckerspulen liefert.
  2. Split: für den Single-Coil-Betrieb.
Da jeder Schalter über zwei Positionen verfügt, ergibt sich eine Wahrheitstabelle mit vier Zuständen. Dabei ergibt sich aber das Problem, daß wir nur drei Zustände benötigen. Wir müssen also festlegen, was im vierten Zustand geschehen soll! Hier bieten sich jetzt verschiedene Möglichkeiten an:

2zzpaoy.gif


Diese 4 Tabellen stellen lediglich eine theoretische Auflistung der zur Verfügung stehenden Möglichkeiten dar. Ob und in welcher Weise sie sich technisch mit den zur Verfügung stehenden Schaltern realisieren lassen, steht allerdings auf einem anderen Blatt und muß von Fall zu Fall geprüft werden.

Die Tabellen 2 bis 4 sind bezüglich der Funktionen eigentlich ternär, das heißt dreiwertig. Da wir aber immer vier Zustände durch die Schalter zur Verfügung haben ist eine Funktion doppelt vorhanden, also redundant. Sie besitzt dadurch also eine Art Vorrang vor den anderen Funktionen. Lediglich Tabelle 1 stellt eine Ausnahme dar, denn hier wurden, der Vollständigkeit halber, beide Single-Coil-Modes eines Humbuckers berücksichtigt.

Sehen wir uns jetzt der Reihe nach an, wie eine technische Realisierung aussehen könnte:

3. Dual-Sound und Dual-Split

Der sogenannte "Split" eines Humbuckers erfolgt in der Regel durch einen Kurzschluß einer der beiden Spulen, die somit als Spannungsquelle ausfällt. In der Praxis wird die innere Verbindung der beiden Spulen über einen einpoligen Schalter mit dem "kalten" oder "heißen" Anschluß des Tonabnehmers verbunden.

Die als "Dual Sound" bekannt gewordene Reihen-Parallel-Umschaltung arbeitet grundsätzlich anders. Hier wird die innere Verbindung der Spulen mit Hilfe zweier Schalter aufgetrennt, die entweder die Verbindung herstellen oder die beiden Anschlüsse mit dem "heißen" oder "kalten" Anschluß verbinden. Bild 1 verdeutlicht das Prinzip von "Dual-Split" und "Dual-Sound".

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Zum "Dual-Sound" ist zu sagen, daß man im Netz unterschiedliche Verdrahtungsmöglichkeiten finden kann. Mir sind zur Zeit alleine 8 verschieden Möglichkeiten bekannt! Man darf sich von dieser augenscheinlichen Vielfalt nicht verwirren lassen, denn letztendlich ist es egal, in welcher Weise die beiden Schalter verdrahtet werden. Wichtig ist nur, daß die für die Funktion notwendigen Schaltungen vorgenommen werden!

Durch einen Split (egal ob Single oder Dual) hätten wir also schon die Zustände 1 und 2 von Tabelle 1 realisiert. Jetzt kombinieren wir das ganze mit dem Dual-Sound indem der "Eingang" (Pin 2) des Split-Schalters mit Pin 3 und 6 des Dual-Sound verbunden wird. Im Parallel-Mode muß jetzt die Verbindung von Pin 4 des "Dual-Sound" nach "Hot" unterbrochen werden. Gut, daß wir noch einen weiteren Schalter im Split zur Verfügung haben, wenn man einen zweipoligen ON/ON-Schalter verwendet. Sehen wir uns nun die Realisierung im Detail an:

14kgsk6.gif


Überprüfen wir nun die Schaltung, indem wir die Pfade für jede Funktion einmal verfolgen:

Im seriellen Betrieb gibt es genau einen Pfad. Er lautet:

"Hot" -> "Schwarz" -> "Weiß" -> "S/P 2" -> "S/P 3" -> "S/P 6" -> "S/P 5" -> "Rot" -> "Grün" -> "Ground"

Alle anderen Pfade sind offen, damit ist klar, daß die Reihenschaltung funktioniert.

Für die Betriebsart Single-Coil (Süd) gibt es zwei zu betrachtende Pfade. Zum einen der schon bekannte serielle Pfad:

"Hot" -> "Schwarz" -> "Weiß" -> "S/P 2" -> "S/P 3" -> "S/P 6" -> "S/P 5" -> "Rot" -> "Grün" -> "Ground"

und dann einen Kurzschluß:

"S/P 3" -> "Split 2" -> "Split 1" -> "Hot"

Damit wird die Nord-Spule kurzgeschlossen und der aktive Pfad lautet:

"Hot" -> "Split 1" -> "Split 2" -> "S/P 6" -> "S/P 5" -> "Rot" -> "Grün" -> "Ground"

Im parallelen Modus müssen zwei Pfade betrachte werden, da es sich ja um eine Parallelschaltung zweier Spulen handelt. Der erste Pfad ist:

"Hot" -> "Schwarz" -> "Weiß" -> "S/P 2" -> "S/P 1"-> "Ground"

Der zweite Pfad lautet:

"Hot" -> "Split 6" -> "Split 5" -> "S/P 4" -> "S/P 5" -> "Rot" -> "Grün" -> "Ground"

Auch hier sind keine Probleme zu bemerken. Der Parallel-Mode funktioniert also einwandfrei!

Auch für den Betrieb als Single-Coil (Nord) gelten wieder zwei Pfade. Zum einen der Pfad über die Nord-Spule:

"Hot" -> "Schwarz" -> "Weiß" -> "S/P 2" -> "S/P 1" -> "Ground"

Zum anderen der Pfad übner die Süd-Spule, der allerdings unterbrochen wurde. Wir gehen daher von Ground aus:

"Ground" -> "Split 4" -> "Split 5" -> "S/P 4" -> "S/P 5" -> "Rot" -> "Grün" -> "Ground"

Dieser Pfad ist also eine Schleife. Die Südspule ist nicht nur von "Hot" getrennt, sondern auch noch kurzgeschlossen. Mit der Einführung der Verbindung "Split 4" -> "Ground" hat man es also in der Hand, ob der klassische Split durch Kurzschluß oder die eher ungewohnte Variante durch Unterbrechung realisiert wird. Der Kurzschluß gibt uns in jedem Fall die Möglichkeit die Technik des Pseudo-Single-Coil anzuwenden, um so ein gewisses Maß an Störunterdrückung zu erhalten.

Mit dieser Variante, haben wir sozusagen die maximale Funktionalität erreicht. Mit nur zwei zweipoligen Schaltern vom Typ ON/ON erhalten wir alle möglichen und sinnvollen Kombinationen. Ich möchte dieser Variante daher als "Dual-Switch-Quad-Sound" bezeichnen.

Gleichwohl wir mit dem "Dual-Switch-Quad-Sound" quasi die ultimative Lösung gefunden haben, macht es Sinn, sich auch mit den anderen Möglichkeiten auseinanderzusetzen. Fahren wir also fort...

4. Vorrang für die Parallelschaltung

Mit den bis jetzt gemachten Erkenntnisse läßt sich diese Variante relativ leicht aus dem "Dual-Switch-Quad-Sound" entwickeln. Wir machen einfach einige der vorgenommenen Modifikationen am "Dual-Sound" wieder rückgängig:
  1. Wir trennen die Verbindung "Split 4" -> "Ground" auf.
  2. Wir verbinden "S/P 4" statt mit "Split 5" jetzt wieder mit "Hot".
Damit bleibt ein Schalter des "Split" ungenutzt, den man dann für andere Aufgaben verwenden kann. Hier die Tabelle mit den Funktionen und Schaltbildern:

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Die Schaltung läßt sich durch eine einfache Änderung auf denn Single-Coil-Nord-Betrieb umrüsten:

2ns0ryu.gif


Diese Schaltungsvariante bietet die Möglichkeit, mit nur drei Schaltern vom Typ DPDT (ON/ON) die Tri-Sound-Variationen für zwei Humbucker vorzunehmen. Ein DPD-Schalter dient dann als gemeinsamer Split-Schalter für beide Tonabnehmer. Daß man in diesem Fall auf die Zusammenschaltung Humbucker-Single-Coil verzichten muß, ist ein konstruktionsbedingter Nachteil, den man dabei leider in Kauf nehmen muß.

5. Vorrang für den Single-Coil-Betrieb

Wer Kapitel 3 aufmerksam gelesen hat, dem wird auffallen, daß der "Dual-Switch-Quad-Sound" ja bereits ein Vorrang für Single-Coil darstellt. Wir müssen jetzt lediglich dafür sorgen, daß immer die gleiche Spule aktiv ist. Als Folge dieser Sicht muß es also zwei verschiedene Varianten für die Nord- und Süd-Spule geben.

Sehen wir uns zunächst den Betrieb mit Single-Coil (Süd) an. Dazu betrachte wir das vierte Bild aus Tabelle 6. Es stellt den Vorrang für die Parallelschaltung im Zustand vier dar, der jetzt geändert werden muß:

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Um aus diesem Parallel-Mode den Single-Coil-Betrieb zu realisieren, muß die Nord-Spule deaktiviert werden. Dazu ändern wir die Verbindung "S/P 1" -> "Ground" nach "Split 5". Damit fehlt der Nord-Spule zunächst der Massebezug. Diesen stellen wir wieder her, indem wir "Split 6" mit "Ground" verbinden. Für Split=0 ist dann die notwendige Masseverbindung für die Nord-Spule wiederhergestellt.

Für Split=1 ist die Nord-Spule im Parallel-Mode dann deaktiviert. Damit sie nicht als Antenne wirken kann, schließen wir die gesamte Spule durch Einführung einer zusätzlichen Verbindung "Split 4" -> "Hot" kurz. Damit ist dann nur die Süd-Spule aktiv.

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Kommen wir nun zum Betrieb mit Single-Coil (Nord). Jetzt muß die Südspule deaktiviert werden. Das heißt, die Verbindung "S/P 3/6" -> "Split 2" muß jetzt mit "Ground" statt "Hot" verbunden werden. Schaltet man "S/P" jedoch auf "Parallel", so wird der weiße Anschluß der Nordspule über "S/P 1" -> "Split 5" -> "Split 4" nach "Hot" kurzgeschlossen. Diese Verbindung dürfen wir so also nicht behalten! "S/P 1" muß vielmehr daherhaft mit "Ground" verbunden werden. Den notwendigen Kurzschluß der Südspule in der "parallelen" Stellung von "S/P" erreicht man durch eine neue Verbindung von "S/P 4 -> "Split 5" -> "Split 4" -> "Ground". Mit diesen beiden Änderungen stellen wir sicher, daß immer Single-Coil (Nord) vorliegt, egal, in welcher Stellung sich "S/P" befindet.

Zum Schluß müssen wir nur noch überprüfen, ob auch der serielle und der parallele Mode funktionieren:

Im seriellen Mode ist die Verbindung "Split 2" -> "Split 3" aktiv. Damit wird die ungestörte Verbindung von "Rot" und "Weiß" Über "S/P 3" -> "S/P 3" realisiert. Dieser Mode funktioniert also. Im parallelen Mode wird "Weiß", wie gefordert, über "S/P 2" -> "S/P 2" mit "Ground verbunden. Was jetzt noch fehlt, ist die Verbindung von "Rot" nach "Hot", die wir durch die Verbindung "Split 5" -> "Split 6" -> "Hot" erstellen. Damit ist auch der parallele Mode einsatzbereit. Das folgende Bild zeigt die entsprechende Schaltung:

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Wie gezeigt wurde, läßt sich auch diese Variante mit zwei Schaltern vom Typ DPDT (ON/ON) für einen Humbucker realisieren. Die Tatsache, daß der Single-Coil-Betrieb durch den Kurzschluß der nichtaktiven Spule erreicht wird, bietet wieder die Möglichkeit, die Technik des Pseudo-Single-Coil anzuwenden.

6. Vorrang für die Reihenschaltung

Diese Variante erfordert ein erneutes und tiefes Nachdenken. Grundsätzlich muß man den "Dual-Switch-Quad-Sound" nach Tabelle 5 so modifizieren, daß die zweite Kombination statt Single-Coil (Süd) ebenfalls den seriellen Modus ergibt. Dazu muß die Verbindung "Split 2" nach "S/P 3" und "S/P 6" unterbrochen werden. Diese Verbindung ist jedoch für Single-Coil (Nord) zwingend erforderlich!

Wir ersetzen daher die Verbindung "S/P 3" und "S/P 6" durch "S/P 2" und "S/P 6" und lösen dann die Verbindung nach "Split 2" auf. Damit sind die beiden seriellen Modes realisiert. Sehen wir uns nun die beiden verbleibenden Kombinationen an:

Für den parallelen Mode ist die notwendige Verbindung von "Weiß" über "S/P 2" und "S/P 1" nach "Ground" bereits vorhanden. Es fehlt lediglich die Verbindung von "Rot" nach "Hot", die wir realisieren, indem die Verbindung "Split 6"->"Hot" angelegt wird. Da wir "Split 2" schon von "S/P" getrennt haben, können wir auch die Verbindung "Split 1"->"Hot" entfernen. Damit ist die eine Hälfte des "Split" ungenutzt und kann eventuell für andere Anwendungen verwendet werden.

Kommen wir nun zum verbleibenden einspuligen Betrieb: Hier ist tatsächlich wenig zu tun, denn Single-Coil (Süd) ergibt sich automatisch durch die Verbindung "Split 4"->"Ground". Die Südspule wird also kurzgeschlossen und somit ist lediglich die Nordspule aktiv.

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Auch hier gibt es natürlich die Möglichkeit, die andere Spule zu aktivieren. Allerdings muß nun der freie Schalter in "Split" wieder verwendet werden. Er dient jetzt dazu, den weißen Anschluß des Tonabnehmers über "S/P 1" wahlweise mit "Ground" oder "Hot" zu verbinden. Auf diese Weise wird die Nord-Spule kurzgeschlossen und deaktiviert.

Was jetzt noch fehlt, ist eine dauerhafter Verbindung "S/P 4"->"Hot", womit gleichzeitig die Verbindungen "Split 4"->"Ground" und "Split 6"->"Hot" nutzlos geworden sind und entfernt werden können. Damit ist also wieder eine Schalterhälfte frei geworden.

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Genau wie beim Vorrang für die Parallelschaltung wird hier auch nur eine Hälfte des Split-Schalters benötigt. Diese Schaltungsvariante bietet also ebenfalls die Möglichkeit, mit nur drei Schaltern vom Typ DPDT (ON/ON) die Tri-Sound-Variationen für zwei Humbucker vorzunehmen. Ein DPD-Schalter dient dann als gemeinsamer Split-Parallel-Schalter für beide Tonabnehmer. Daß man in diesem Fall auf die Zusammenschaltung Humbucker-Single-Coil und Humbucker-Parallel verzichten muß, ist ein konstruktionsbedingter Nachteil, den man dabei wieder in Kauf nehmen muß.

7. Zusammenfassung

Auch wenn ich es zu Anfang selber nicht glauben wollte, geht es doch! Wie gezeigt wurde lassen sich alle drei Modi des sogenannten "Tri-Sound" mit Hilfe zweier unabhängiger Schalter realisieren. Darüber hinaus fand sich mit dem "Dual-Switch-Quad-Sound" sogar noch eine ultimative vierte Lösungsmöglichkeit.

Aufgrund der vorhandenen vier Schaltmöglichkeiten zeichnen sich die drei "ternären" Lösungen durch den Vorrang einer Betriebsart aus. In allen drei Fällen existieren Single-Coil-Lösungen für beide Spulen, sodaß man ohne Schwierigkeiten die geeigneten Kombinationen wählen kann.

Zum Schluß dieses Beitrages werden in der folgenden Tabelle noch einmal alle vier Möglichkeiten zusammengestellt:

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Wer über eine ausreichend große Bastelwut verfügt und Tonabnehmer mit einem Vieraderanschluß sein Eigen nennen kann, benötigt darüber hinaus nur noch vier handelsübliche Push-Potis, etwas Draht und Geduld. Am Ende der Prozedur kann jede HH-Gitarre auf diese Weise von den üblichen drei Sounds auf 15 verschiedene Klangfarben erweitert werden ohne das eine optische Veränderung am Instrument erforderlich ist.

Da das ganze selbstverständlich auch ohne mechanische Veränderungen am Instrument möglich ist, bleibt der Wert des Instrumentes in jedem Fall erhalten. Wer ganz auf Nummer Sicher gehen will, der baut die originale Elektronik aus und ersetzt sie vollständig durch neue Bauteile. Im Falle eines Verkaufes kann der originale Zustand dann mit wenig Aufwand wiederhergestellt werden.

Ulf

(Der vollständige Artikel ist ebenfalls in der Knowledgebase der Guitar-Letters zu finden.)
 
A
Anonymous
Guest
Hallo lieber Onkel

Das klingt ganz nach dem was ich gerne realisieren würde.
Besitze 2 Humbucker mit 4-adrigen Kabeln.
Allerdings verstehe ich von den ganzen Schaltungskomponenten im Moment nur Bahnhof.

Meine Ziel wäre ein drei-Wege-Schalter (On-On-On) der den Mode Auswählt (Parallel/Seriel/CoilSplit).

Und zusätzlich einen 3-Wege Switch der Steg/Hals/Beide Pickups auswählt.
Wäre das zu realisieren. Klingt für mich nach ähnlichem Konzept wie die 513 von PRS.

Mein Ist zustand ist ein 5-Wege Megaswitch (P-Version) 1x Volume und 2x Toneregler.

Der Megaswitch schaltet
1. Steg-Humbucker
2. Innere Spulen seriell
3. Beide Humbucker
4. Äußere Spulen seriell
5. Hals-Humbucker seriell

Kann ich über eine PushPull-Funktion (theoretisch hab ich drei Potis dafür frei) noch eine sinnvolle Coilsplitung erzielen?

Grüße
 
A
Anonymous
Guest
Hallo, ich schrob das letztens schon bei "drei HB-Schaltung" :
Es ist alles möglich, was zu schalten geht -
im Bühnenbetrieb will ich wissen, was gerade "oben" ist !
So eine umfangreiche Schaltung ist bestimmt im Studio gut.
Praxisnah sind allemal ein paar Varianten, die etwas regelbar sind.
Im Livebetrieb geht schon fast die "Brian May -Schaltung" kaum...
V.H.
 
A
Anonymous
Guest
Das hat eher experimentelle Gründe.
Die SingleCoilSplitung soll nur noch ein i-Tüpfelchen darstellen.
Außerdem ist es doch interessant den Unterschied mal ausgiebig auf einer Gitarre zu testen, mit gleichen Bedingungen (Hölzer, Konstruktion etc.)
Live verwende ich sowieso bloß bis zu drei bevorzugte Sounds.
 
 

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