Pickups und E-Technik

[streicher]

Hallo,

ich beschäftige mich in letzter Zeit mal wieder etwas mehr mit E-Technik und habe einige Fragen bezüglich Pickups:

- Warum ist die Ausgangsimpedanz von aktiven Pickups so viel kleiner als von passiven? Ich habe gelesen, dass die Kabelkapazität aufgrund der geringeren Impedanz keinen HF-Verlust bewirkt. Habe das allerdings mal anhand zweier Beispiele durchgerechnet (EMG 81X mit 2kOhm und EMG HZ mit 13.7kOhm) - bei beiden wäre der Verlust von HF unter 0.1 dB bei einem Kabel von 6m (100pF pro Meter). Eine Vermutung wäre, dass durch die niedrige Ausgangsimpedanz eine hohe Spannung am Verstärker-Input anliegt!? Aber wieso dann trotzdem noch 2k und nicht viel weniger?

- welchen Nutzen hat denn überhaupt der Buffer-amp in einem aktiven Pickup (die Frage lässt sich vermutlich mit der ersten klären).

- welche Auswirkung hat die Eingangsimpedanz des Gitarrenverstärkers auf den Pickup? Ich hatte auch gelesen, dass dies einen Effekt hat aber leider konnte ich bisher noch keine elektrotechnische Erklärung dafür finden.

Wenn mir jemand helfen kann wäre das echt klasse!
Danke schon mal und viele Grüße!

 

[bluesfreak]

Völlig Wertungsfrei verweise ich hier auf:

http://homepages.fh-regensburg.de/~elektrogitarre/

http://www.guitar-letter.de/

 

[streicher]

Ah, sehr gut. Konnte auch nach mehrstündigen Suchen im Internet kaum was brauchbares finden - aber das sieht ja nun mal wirklich vielversprechend aus. Danke!

 

[6Red6Dragon6]

Weil das (meines Wissens) in den beiden Links nicht beantwortet wird, versuch ich das mal pädagogisch wertvoll zu beantworten:

Aber wieso dann trotzdem noch 2k und nicht viel weniger?

Das hat genau vier Gründe:

1. Damit man auch bei mehreren EMGs die Zwischenpositionen nutzen kann!
   Überleg mal, was passiert, wenn Du zwei sehr niederohmige Verstärkerausgänge, die unterschiedliche Signale liefern, parallel schaltet.
   Nimm mal an, die Ausgangsimpedanz wäre 1mΩ für beide Ausgänge und der Unterschied zwischen den Ausgangsspannungen 20mV.... rechne Dir aus, was passiert.
   Deswegen hängt man einfach noch einen Widerstand hinter den Ausgang und schon funktioniert das wieder, klangliche Auswirkungen hat das nicht, das hast Du ja schon ausgerechnet.
2. Der Tone-Regler würde nichtmehr funktionieren!
   Der bildet mit dem Ausgangswiderstand ein RC-Glied, wenn das R fehlt, passiert da nicht viel.
3. Man benutzt bei aktiven Schaltungen gerne OP-Amps und die mögen keine Kapazitäten (=Kabel) direkt am Ausgang, sonst fangen sie das Schwingen an.
4. Simple Kurzschlussicherung. Mir fällt zwar gerade nicht ein, wie man den Ausgang ausversehen kurzschließen könnte, aber Gitarristen können alles.

 

[Kond]

Hallo Ihr Spezialisten! Da meine Fragen unter dieses Thema passen, verzichte ich auf die Eröffnung eines neues Themas und hänge meinen Fragen einfach hier an: Es geht um eine LP- artige PU Schaltung 2x HB mit entsprechend 2xV und 2xT Reglern. Ich benutze die T Regler immer auf 100% Stellung. Das müsste nach meinem Kenntnisstand dasselbe sein, wie wenn sie gar nicht da wären, da der T- Regler ja nur Höhen wegnehmen, aber nicht hinzufügen kann. So gesehen dürfte es auch keinen Einfluss auf den Sound haben, wenn sie entfernt werden. Richtig?! Da ich möglichst wenig Regler bevorzuge (KIS-Prinzip= Keep It Simple ;-) ), möchte ich beide Tonregler deshalb komplett abgekoppeln, sprich aus dem ganzen System der Schaltung raus nehmen. Die Frage 1 bezieht sich nun auf die Impedanz: Wenn die beiden T-Regler (500kOhm) nicht mehr angeschlossen sind, bzw. mit den V-Reglern verbunden sind, ändert sich dadurch bzgl. der Impedanz für die PUs etwas? Und zum Fall 2, ebenfalls auf die Impedanz bezogen: Wenn ich noch einen Schritt weiter in Richtung "KIS" gehe und beide PUs auf einen einzigen V-Regler lege, hat das impedanzmässig im System Auswirkungen bzw. bringt es irgendwelche unerwünschten Nebenwirkungen? Ich hoffe, ich habe als Gitarren-Technik-Anfänger, meine Fragen verständlich formuliert. Gruss und Dank Kond

 

[Fornjotr]

auch wenn die toneregler auf 100% stehen dämpfen sie die höhen da der widerstand des potis nicht unendlich groß ist sondern 500k.
=> nimmst du potis und kondensatoren komplett raus wird die gitarre noch eine schippe höhenreicher klingen. wie stark sich das bemerkbar macht hängt von der kapazität der kondensatoren ab.
willst du den selben klang wie in 100% stellung aber ohne knöpfe: kondensatoren drin lassen und die 500er potis durch 500k widerstände ersetzen.

 

[DerOnkel]

Warum ist die Ausgangsimpedanz von aktiven Pickups so viel kleiner als von passiven?

Aktive Tonabnehmer besitzen einen Verstärker. Je nach Konstruktion können Ausgangswiderstände von ein paar Ohm bis zu ein paar Kiloohm vorliegen. Das hängt also lediglich vom Design ab.

Ich habe gelesen, dass die Kabelkapazität aufgrund der geringeren Impedanz keinen HF-Verlust bewirkt. Habe das allerdings mal anhand zweier Beispiele durchgerechnet (EMG 81X mit 2kOhm und EMG HZ mit 13.7kOhm) - bei beiden wäre der Verlust von HF unter 0.1 dB bei einem Kabel von 6m (100pF pro Meter).

Ein passiver Tonabnehmer, der übrigens auch Teil eines aktiven Tonabnehmers ist, wird durch seinen Wechselstromwiderstand (Impedanz) charakterisiert. Dieser ist frequenzabhängig.

Du hast vermutlich versucht, die Grenzfrequenz eines Tiefpasses zu berechnen, was grundsätzlich richtig ist. Bei passiven Tonabnehmer darf man dazu jedoch nicht seinen Gleichstromwiderstand nutzen, denn das ist formal falsch!

Ein passiver Tonabnehmer bildet zusammen mit der angeschlossenen Last (Eingangswiderstand und -kapazität) sowie der Kabelkapazität einen Tiefpaß mit Resonanzstelle. Für ein Strat-Pickup mit üblicher Belastung ergibt sich dann eine Resonanz von rund 3,5kHz und eine obere Grenzfrequenz von ca. 5kHz. Darüber geht also nichts mehr.

Wenn man das berechnen möchte, wird es kompliziert, denn der entsprechende Spannungsteiler muß mit Hilfe der komplexen Rechnung berechnet werden.
Ich habe das mittlerweile für verschiedene Schaltungen gemacht und kann dann auch Simulationen verschiedenster Art durch führen. Wie die Berechnung erfolgt, habe ich in Guitar-Letter II über mehrere Kapitel dargelegt. Hier würde das eindeutig des Rahmen sprengen!

Ach ja, mit HF hat das ganze nichts zu tun. Der Frequenzbereich einer Elektrogitarre ist in der Regel bei 10kHz zu Ende. Betrachtet man also den Audio-Bereich bis 20kHz ist das mehr als genug. Effekte, die sich darüber abspielen kann man ohne Probleme vernachlässigen!

Eine Vermutung wäre, dass durch die niedrige Ausgangsimpedanz eine hohe Spannung am Verstärker-Input anliegt!? Aber wieso dann trotzdem noch 2k und nicht viel weniger?

Wie schon erwähnt wurde, wird ein definierter Ausgangswiderstand benötigt, um den Ausgang kurzschlußfest zu machen, die Pickups miteinander mischen zu können und die Funktion einer Tonblende sicherzustellen.

welchen Nutzen hat denn überhaupt der Buffer-amp in einem aktiven Pickup (die Frage lässt sich vermutlich mit der ersten klären).

Ein Buffer (Verstärkung = 1) oder ein Verstärker trennt die passiven Tonabnehmer aus elektrischer Sicht von der äußeren Last (Eingangswiderstand, Kapazität, ...) Es spielt dann quasi keine Rolle mehr, wie diese Last aussieht. Die bei passiven Tonabnehmern zu beobachtende Klangveränderung bei der Nutzung verschiedener Kabel entfällt dadurch zum Beispiel.

Weitere Infos zu diesem Thema sind im Artikel "Der Einsatz eines Impedanzwandlers in der Elektrogitarre" nachzulesen.

welche Auswirkung hat die Eingangsimpedanz des Gitarrenverstärkers auf den Pickup? Ich hatte auch gelesen, dass dies einen Effekt hat aber leider konnte ich bisher noch keine elektrotechnische Erklärung dafür finden.

Bei passiven Tonabnehmern dämpft der Eingangswiderstand die Güte und damit die Spitze der Resonanz und die Kapazität verschiebt die Resonanzfrequenz nach unten.

Ulf

 

[Kond]

auch wenn die toneregler auf 100% stehen dämpfen sie die höhen da der widerstand des potis nicht unendlich groß ist sondern 500k. => nimmst du potis und kondensatoren komplett raus wird die gitarre noch eine schippe höhenreicher klingen. wie stark sich das bemerkbar macht hängt von der kapazität der kondensatoren ab. willst du den selben klang wie in 100% stellung aber ohne knöpfe: kondensatoren drin lassen und die 500er potis durch 500k widerstände ersetzen.

Hallo Fornjotr!
Danke für den Tipp.
Gruss
Kond