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Burkie
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Einleitung
Das Verzerrungs-Pedal Proco Turbo Rat kam Ende der 1980er Jahre auf den Markt.
Der Unterschied zur normalen Ratte ist, dass als Clipping-Dioden anstatt Silizium-Dioden in der Turbo-Ratte rote Leuchtdioden verwendet werden.
In den ursprünglichen Versionen der Turbo-Ratte wurde ein Operations-Verstärker (Op-Amp) LM308 verbaut, der ungefähr Mitte der 1990er Jahre abgekündigt wurde.
Deswegen wurde in späteren Versionen der Op-Amp TL071 verbaut.
Die Schaltung als solche blieb gleich.
Mythen ranken sich darum, dass der alte "originale" LM308 die Ratte "ganz anders" klingen lassen würde als der neuere Typ TL071.
Dieses Review vergleicht eine originale Vintage Turbo-Ratte mit altem Op-Amp gegen den Turbo-Modus einer Deucetone-Doppelratte mit neuerem Op-Amp TL071.
Rechts die vintage Turbo-Ratte mit LM308 Op-Amp, links die Deucetone-Doppelratte mit TL071 Op-Amp.
Auf JHS-Pedals findet sich etwas zur Geschichte der Proco Ratten.
Etwas Schaltungs-Technik als Hintergrund
Auf Electrosmash wird die Schaltung der Ratte analysiert.
(Im Abschnitt "3.3 The Op Amp Selection" unter "The Slew Rate" ist die größte Frequenz ausgerechnet worden, für die die geringe Slew Rate des LM308 das Signal verzerren würde:
fmax=SlewRate/(2π⋅Vp)=300000V/(2π⋅9V⋅s)=5.3KHz. 9V sind fälschlicherweise als maximale Amplitude der Op-Amp-Verstärkerstufe angesetzt worden, wenn die Op-Amp-Verstärkerstufe in Übersteuerung wäre.
9V ist die Betriebsspannung, somit ist die Amplitude maximal 4.5V, und somit die maximale Frequenz fmax statt 5.3kHz hingegen 10.6kHz.)
Die Schaltung besteht aus einer Eingangs-Verstärkungsstufe mit eingebauter Tiefenabsenkung (Bass-Cut) und einstellbarem Verstärkungsgrad, die um den Op-Amp LM308/TL071 herum aufgebaut ist.
Der Verstärkungsgrad bestimmt den Signal-Pegel, der den Clipping-Dioden zugeführt wird, und somit, wie stark das Signal verzerrt wird.
Die eingebaute Tiefenabsenkung der Eingangs-Verstärkungsstufe sorgt dafür, dass nicht die ganzen tiefen Töne der Gitarre bei der Verzerrung die Mitten völlig zumatschen und zukleistern.
Dieses Signal wird dann auf die Clipping-Dioden (rote Leuchtdioden) gegeben, die das Signal auf ca. +/- 1,5V begrenzen (clippen), und damit die Verzerrungen erzeugen.
Es folgt ein Tiefpass (High-Cut), der die Höhen absenkt. Darüber kann der Klangcharakter der Verzerrung eingestellt werden. Über eine Trenn-Verstärkerstufe geht es auf einen passiven Volumenregler.
Hoher Verstärkungsgrad der Eingangsstufe
Die Eingangsstufe verstärkt - bei weiter aufgedrehtem Distortion-Regler, der den Verstärkungsgrad einstellt - schon so hoch, dass der Op-Amp in die Sättigung getrieben wird und selber schon übersteuert und somit Verzerrungen erzeugt.
Die erzeugten Verzerrungen sind somit ein "Gemisch" aus Verzerrungen durch den Op-Amp selber und Verzerrungen durch die Clipping-Dioden (rote Leuchtdioden).
Bedienung
Der Distortion-Regler stellt den Verstärkungsgrad der Eingangs-Verstärkerstufe ein, und somit den Verzerrungsrad ein. Der Filter-Regler stellt die Frequenz ein, ab der die Höhen abgesenkt werden. Die Einstellungen reichen von ca. 500Hz bis ca. 30kHz (weit über Hörbereich).
Der Volumenregler am Ende der Schaltung stellt lediglich ein, welcher Anteil (0-100%) des Signals an die Ausgangsbuchse ausgegeben wird.
Spielbetrieb
Beim Aufdrehen des Distortion-Reglers wird das Signal im an der Ratte angeschlossene Amp zunächst unverzerrt lauter, bis bei etwa 10:00 Uhr die Verzerrung einsetzt. Beim weiteren Aufdrehen des Distortion-Reglers nehmen nun Verzerrung und Lautstärke zu, bis ab etwa 14:00 Uhr die Lautstärke nicht mehr zunimmt, aber noch der Verzerrungsgrad. (Die genauen Einstellungen ("Uhrzeiten") hängen vom Ausgangspegel der Gitarre bzw. der Pickups ab.)
Bei hohen Distortion-Werten nimmt auch das Sustain stark zu, da die ganze Schaltung wegen der Clipping-Dioden wie eine Art "Brickwall-Kompressor" funktioniert: "Lauter" als ca. 1,5V kann das Signal am Ausgang der Clipping-Stufe nicht werden. Folglich hat das Signal am Ausgang der Clipping-Stufe bei hoher Verzerrung bei ausklingenden Tönen lange Zeit noch den Pegel von 1,5V, bevor es dann auch abfällt.
Über die Filter-Einstellungen kann man dem verzerrten Signal den Charakter einer zerrigen Kreissäge (Filter ganz auf Linksanschlag, volle Höhen) bis hin zu kraftvollem fetten Hard-Rock-Sound (Filter um die 14:00-15:00 Uhr) geben.
Für satten kraftvollen Verzerrer-Sound sollte auch das Tone-Poti an der Gitarre etwas zurück gedreht werden, damit nicht zu viele Höhen in die Ratte gelangen, damit die Verzerrung nicht zu "sägend" wird.
Für den Klangcharakter der erzeugten Verzerrungen sind Tone-Poti als auch Pickup-Position (Hals, Steg) und Typ (Single-Coil, Humbucker, P90, ...), sowie Distortion-Regler und Filter-Regler im Wechselspiel wichtig.
Ich mag es u.a. auch, wenn die Ratte am Verzerrungs-Einsatz betrieben wird, und der Volume-Regler so eingestellt ist, dass das Signal clean (Bypass) und nur leicht angezerrt (Ratte aktiv) ungefähr gleich laut sind. Sanft angezupft, verzerrt es kaum, schon etwas heftiger angezupft, verzerrt es schon satt und kräftig. (Sustain bekommt man in dieser Einstellung eher nicht.)
Booster
Mit niedrig eingestelltem Distortion-Regler, kurz bevor die Verzerrung einsetzt, und voll aufgedrehtem Volumen-Regler der Turbo-Ratte kann man das (weitgehend) cleane Gitarren-Signal auf ca. 1,5V boosten. Zum Vergleich: Der Ausgangspegel eines Single-Coils liegt um 100-200mV, der eines Humbuckers um die 500mV.
Je nach Pickup erhält man einen Boost um etwa Faktor 3 (Humbucker) bis Faktor 15 (leiser Single-Coil). Damit kann man die Eingangsstufe seines Amps ordentlich "überfahren" und in Sättigung treiben, um die Verzerrungen der Eingangsstufe des Verstärkers zu bekommen. (Geht natürlich auch mit schon in der Ratte verzerrtem Signal.)
Alter und neuer Op-Amp
In der Ratte erzeugen nicht nur die Clipping-Dioden, sondern auch schon die Eingangsverstärker-Stufe um den Op-Amp (LM308 oder TL071) (bei entsprechender Einstellung des Distortion-Reglers) die Verzerrungen.
U.a. gibt es deswegen vielleicht auch die Mythen um den besonderen Klang des alten "originalen" LM308 Op-Amps.
Um das selber auszuprobieren, habe ich eine vintage Turbo-Ratte mit altem LM308 in Reihe kaskadiert mit einer Deucetone-Doppelratte im Turbo-Modus (sie verwendet dann auch rote Leuchtdioden als Clipping-Dioden) mit neuerem Op-Amp TL7071.
Über die Bypass-Schalter (Fußtasten der Ratten) kann man dann, wenn man sie gleichzeitig drückt, zwischen der Turbo-Ratte und der Doppelratte umschalten.
Ausgangsstellung, etwa Turbo-Ratte aktiv, Doppelratte auf Bypass. Beide Taster gleichzeitig gedrückt, schaltet die Turbo-Ratte in Bypass und die Doppelratte auf aktiv.
(Natürlich habe ich hier nur einen Kanal der Doppelratte verwendet... der andere Kanal war auf Bypass geschalten.)
Damit nicht Variationen meines Gitarrenspiels beim Umschalten und Vergleichen Unterschiede erzeugen, die nicht am Pedal bzw. am Op-Amp liegen, sondern an meinem inkonsistenten Gitarrenspiel, habe ich ein kleines Lick von Gitarre direkt in einen Looper aufgenommen. Dieses geloopte Signal habe ich dann für einen gehörmäßigen Klangvergleich der beiden Ratten bzw. der beiden verbauten Op-Amps genutzt.
Die Signalkette war also: Looper -> Turbo-Ratte -> Doppelratte (im Turbo-Modus) -> Amp. Eingeschaltet bzw. aktiv war nur jeweils entweder Turbo-Ratte oder ein Kanal der Doppelratte.
Der Vergleich
Für den Vergleich habe ich u.a. die Turbo-Ratte so eingestellt, dass sie am Verzerrungs-Einsatz läuft. Der Distortion-Regler ist soweit aufgedreht, dass das Gitarrensignal (aus dem Looper) gerade so leicht angezerrt, leicht angecruncht wird. Lautstärke ist über Volume-Poti so eingestellt, dass aktive Turbo-Ratte und Turbo-Ratte auf Bypass (also cleanes Signal) subjektiv gleich laut sind. Den Filter habe ich so eingestellt, dass der Klang für mich "schön" klang.
Die Einstellungen auf der Turbo-Ratte waren damit: Distortion: 10:00 Uhr, Filter: 13:30 Uhr, Volume: 10:00 Uhr.
Auf einem Kanal der Doppelratte habe ich diese Regler-Einstellungen "kopiert", also die Regler genauso eingestellt.
Und siehe da, es klingt anders. Mit gleichen "Uhrzeit"-Einstellungen klingt die Doppelratte mit neuerem Op-Amp weniger verzerrt, leiser und gefühlt etwas dumpfer.
Also habe ich im nächsten Versuch, die Regler der Doppelratte so eingestellt, dass Klang und Lautstärke von Doppelratte dem der Turbo-Ratte gehörmäßig gleich kommen.
Das gelang auch, aber die Regler von Turbo-Ratte und Doppelratte standen auf ganz anderen "Uhrzeit"-Einstellungen, siehe Foto.
Damit es gehörmäßig am Verzerrungseinsatz auch beim direkten Umschalten mitten in Noten und Tönen gleich klingt, müssen bei der Doppelratte Distortion und Volume weiter aufgedreht werden, und der Filter etwas weniger weit aufgedreht sein.
Im nächsten Versuch habe ich die Turbo-Ratte in "satte" Verzerrung eingestellt, auch wieder den Volume-Regler angepasst (clean und verzerrt sollten subjektiv gleich laut klingen), und wieder den Sound der Turbo-Ratte auf der Doppelratte "nachgebastelt". Das gelang auch, aber auch wieder nur bei etwas anderen Regler-"Uhrzeit"-Einstellungen.
"Ursachenforschung"
Ich habe dann mal nachgeschaut, wie die Regler von Turbo-Ratte und Doppelratte jeweils bei linkem ("0") und rechtem ("100%") Anschlag aussehen.
Das sieht man auf den Fotos.
Beim linken Anschlag stehen sie Knöpfe der Doppelratte ungefähr auf 7:45 Uhr, bei der Turbo-Ratte auf etwa 7:00 Uhr.
Bei Rechtsanschlag der Regler stehen die Knöpfe der Doppelratte auf etwa 17:00 Uhr, die Knöpfe der Turbo-Ratte auf etwa 16:30 Uhr.
(Der Volume-Knopf der Turbo-Ratte scheint gegenüber Filter und Distortion auch ein klein wenig versetzt zu sein...)
Da es also zum einen gelingt, mit der Doppelratte mit dem neuen Op-Amp TL071 gleiche Sounds wie mit der Turbo-Ratte mit altem Op-Amp LM308 einzustellen, erscheint es mir plausibel, dass zwischen neuem und altem Op-Amp keine signifikanten - zumindest keine deutlichen "Klangunterschiede" vorhanden sind.
Die Unterschiede bei den "Uhrzeit"-Einstellungen der Regler scheint u.a. daran zu liegen, dass die Knöpfe bei Links- bzw. Rechts-Anschlag bei Turbo- und Doppelratte auf unterschiedlichen "Uhrzeiten" aufgesteckt sind.
Wie man weiters aus dem Schaltplan der Ratte auf Electrosmash erkennt, haben die verbauten Potis den A-Taper, also Audio-Taper; es handelt sich um logarithmischen Potis.
Die logarithmische Kurven von Potis unterliegen ziemlich großen Toleranzen.
Zum einen wird die logarithmische Kurve der Potis von den Herstellern über zwei Geraden mit verschiedener Steigung im ersten und zweiten Abschnitt der Potis angenähert.
Bei 50% des Drehwinkels (12:00 Uhr) beträgt der Widerstandswert ca. 10-20% des Endwerts (Toleranz).
Ein Blick durchs Batteriefach auf die Potis der alten vintage Turbo-Ratte und der Doppelratte bestätigt, dass es sich um unterschiedliche Potis handelt: Die Potis der Doppelratte bauen etwas kleiner. Sie sind möglicherweise von anderem Hersteller, oder zumindest andere Typen (nominell gleicher Spezifikationen innerhalb der Toleranzen) vom gleichen Hersteller.
Somit können die Potis der vintage Turbo-Ratte mit "originalem" LM308 Op-Amp und der Doppelratte mit neuerem Op-Amp TL071 etwas unterschiedliche logarithmische Kurven bzw. Kennlinien haben.
Möglicherweise haben unterschiedliche Potis unterschiedlicher Hersteller auch etwas unterschiedliche Drehwinkel vom linken bis zum rechten Anschlag.
Fazit
Sowohl mit der vintage Turbo-Ratte mit originalem LM308 als auch mit der Doppelratte im Turbo-Modus mit neuerem TL071 lassen sich gehörmäßig subjektiv gleiche Sounds einstellen und erzeugen.
Klangliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Op-Amps LM308 und TL071 konnte ich gehörmäßig nicht feststellen.
Gleiche Sounds ergeben sich allerdings nicht bei gleichen "Uhrzeit"-Einstellungen der Regler-Knöpfe.
Beim Vergleich von Vintage-Verzerrern mit Verzerrern aus aktueller Produktion darf man nicht einfach nur gleiche "Uhrzeit"-Einstellungen vergleichen.
Zum einen können schlicht die Poti-Knöpfe etwas anders aufgesteckt sein.
Zum anderen können Toleranzen der Kennlinien der Potis gewisse Abweichungen der "Uhrzeit"-Einstellungen der Regler erforderlich machen, um gleiche Widerstandswerte am Schleifer zu erhalten, und um somit gleiche Sounds zu erzielen.
Die Schaltung der Ratte ist recht simpel und im Grunde etwas, was jeder Elektronik-Bastler aus Lehrbuch-Standard-Schaltungsbeispielen zu nicht-invertierenden Verstärkerschaltungen mit Op-Amps, zu Hoch- und Tiefpässen sich selbst zusammen basteln kann.
Entsprechend gibt es auch einige "Klone" der Ratten-Pedale.
Obgleich die Schaltung an sich so simpel ist, macht es trotzdem Spaß, damit zu spielen.
Man bekommt Sounds von leicht angecruncht, leicht anverzerrt bis satte fette Rock-Verzerrung, als auch eher höhenlastige "nervige" aggressive Kreissägen-Sounds.
Man braucht also nicht unbedingt raffinierteste Schaltungen, um viel Spaß am Sound zu bekommen.
Soll man eine echte Proco-Ratte, vintage oder aus aktueller Produktion kaufen, oder lieber ein Klon?
Für die Vintage-Ratten spricht die Verarbeitung. Es sind schwere sehr stabile Gehäuse, sehr stabile Fußschalter, und auch die Buchsen tun immer noch. (Die Achsen der Potis der Vintage-Turbo-Ratte sind allerdings aus Plaste. Die Achsen den Potis der Doppelratte sind aus Metall.)
Die Vintage-Ratten sind ziemlich schwer für ihre Größe, haben dicke Metallgehäuse, und stehen entsprechen auch recht stabil und rutschfest auf dem Fußboden.
(Die Proco-Ratten aus aktueller Produktion kenne ich nicht. Weil ich ja die alten Vintage habe.)
Für die Klone spricht sicherlich der Preis.
Ratten-Klones sollen durchaus vergleichbar mit "echten" Ratten klingen; es ist ja nur eine Dioden-Clipper-Schaltung mit übersteuertem Op-Amp.
Ich denke, es ist weniger der exakte Ratten-Schaltkreis, das exakte Ratten-Schaltungs-Design, was den Sound macht.
Sondern eher, wie man als Gitarrist*in mit solchen Hard-Clipping-Verzerrer-Schaltungen umgeht und wie man sie und auch die Gitarre (Tone-Poti, Pickup, ...) einstellt.
Grüße
Weblinks:
Schaltungsanalyse auf Electrosmash
Geschichte der Proco-Ratten auf JHS-Pedals
Das Verzerrungs-Pedal Proco Turbo Rat kam Ende der 1980er Jahre auf den Markt.
Der Unterschied zur normalen Ratte ist, dass als Clipping-Dioden anstatt Silizium-Dioden in der Turbo-Ratte rote Leuchtdioden verwendet werden.
In den ursprünglichen Versionen der Turbo-Ratte wurde ein Operations-Verstärker (Op-Amp) LM308 verbaut, der ungefähr Mitte der 1990er Jahre abgekündigt wurde.
Deswegen wurde in späteren Versionen der Op-Amp TL071 verbaut.
Die Schaltung als solche blieb gleich.
Mythen ranken sich darum, dass der alte "originale" LM308 die Ratte "ganz anders" klingen lassen würde als der neuere Typ TL071.
Dieses Review vergleicht eine originale Vintage Turbo-Ratte mit altem Op-Amp gegen den Turbo-Modus einer Deucetone-Doppelratte mit neuerem Op-Amp TL071.
Rechts die vintage Turbo-Ratte mit LM308 Op-Amp, links die Deucetone-Doppelratte mit TL071 Op-Amp.
Auf JHS-Pedals findet sich etwas zur Geschichte der Proco Ratten.
Etwas Schaltungs-Technik als Hintergrund
Auf Electrosmash wird die Schaltung der Ratte analysiert.
(Im Abschnitt "3.3 The Op Amp Selection" unter "The Slew Rate" ist die größte Frequenz ausgerechnet worden, für die die geringe Slew Rate des LM308 das Signal verzerren würde:
fmax=SlewRate/(2π⋅Vp)=300000V/(2π⋅9V⋅s)=5.3KHz. 9V sind fälschlicherweise als maximale Amplitude der Op-Amp-Verstärkerstufe angesetzt worden, wenn die Op-Amp-Verstärkerstufe in Übersteuerung wäre.
9V ist die Betriebsspannung, somit ist die Amplitude maximal 4.5V, und somit die maximale Frequenz fmax statt 5.3kHz hingegen 10.6kHz.)
Die Schaltung besteht aus einer Eingangs-Verstärkungsstufe mit eingebauter Tiefenabsenkung (Bass-Cut) und einstellbarem Verstärkungsgrad, die um den Op-Amp LM308/TL071 herum aufgebaut ist.
Der Verstärkungsgrad bestimmt den Signal-Pegel, der den Clipping-Dioden zugeführt wird, und somit, wie stark das Signal verzerrt wird.
Die eingebaute Tiefenabsenkung der Eingangs-Verstärkungsstufe sorgt dafür, dass nicht die ganzen tiefen Töne der Gitarre bei der Verzerrung die Mitten völlig zumatschen und zukleistern.
Dieses Signal wird dann auf die Clipping-Dioden (rote Leuchtdioden) gegeben, die das Signal auf ca. +/- 1,5V begrenzen (clippen), und damit die Verzerrungen erzeugen.
Es folgt ein Tiefpass (High-Cut), der die Höhen absenkt. Darüber kann der Klangcharakter der Verzerrung eingestellt werden. Über eine Trenn-Verstärkerstufe geht es auf einen passiven Volumenregler.
Hoher Verstärkungsgrad der Eingangsstufe
Die Eingangsstufe verstärkt - bei weiter aufgedrehtem Distortion-Regler, der den Verstärkungsgrad einstellt - schon so hoch, dass der Op-Amp in die Sättigung getrieben wird und selber schon übersteuert und somit Verzerrungen erzeugt.
Die erzeugten Verzerrungen sind somit ein "Gemisch" aus Verzerrungen durch den Op-Amp selber und Verzerrungen durch die Clipping-Dioden (rote Leuchtdioden).
Bedienung
Der Distortion-Regler stellt den Verstärkungsgrad der Eingangs-Verstärkerstufe ein, und somit den Verzerrungsrad ein. Der Filter-Regler stellt die Frequenz ein, ab der die Höhen abgesenkt werden. Die Einstellungen reichen von ca. 500Hz bis ca. 30kHz (weit über Hörbereich).
Der Volumenregler am Ende der Schaltung stellt lediglich ein, welcher Anteil (0-100%) des Signals an die Ausgangsbuchse ausgegeben wird.
Spielbetrieb
Beim Aufdrehen des Distortion-Reglers wird das Signal im an der Ratte angeschlossene Amp zunächst unverzerrt lauter, bis bei etwa 10:00 Uhr die Verzerrung einsetzt. Beim weiteren Aufdrehen des Distortion-Reglers nehmen nun Verzerrung und Lautstärke zu, bis ab etwa 14:00 Uhr die Lautstärke nicht mehr zunimmt, aber noch der Verzerrungsgrad. (Die genauen Einstellungen ("Uhrzeiten") hängen vom Ausgangspegel der Gitarre bzw. der Pickups ab.)
Bei hohen Distortion-Werten nimmt auch das Sustain stark zu, da die ganze Schaltung wegen der Clipping-Dioden wie eine Art "Brickwall-Kompressor" funktioniert: "Lauter" als ca. 1,5V kann das Signal am Ausgang der Clipping-Stufe nicht werden. Folglich hat das Signal am Ausgang der Clipping-Stufe bei hoher Verzerrung bei ausklingenden Tönen lange Zeit noch den Pegel von 1,5V, bevor es dann auch abfällt.
Über die Filter-Einstellungen kann man dem verzerrten Signal den Charakter einer zerrigen Kreissäge (Filter ganz auf Linksanschlag, volle Höhen) bis hin zu kraftvollem fetten Hard-Rock-Sound (Filter um die 14:00-15:00 Uhr) geben.
Für satten kraftvollen Verzerrer-Sound sollte auch das Tone-Poti an der Gitarre etwas zurück gedreht werden, damit nicht zu viele Höhen in die Ratte gelangen, damit die Verzerrung nicht zu "sägend" wird.
Für den Klangcharakter der erzeugten Verzerrungen sind Tone-Poti als auch Pickup-Position (Hals, Steg) und Typ (Single-Coil, Humbucker, P90, ...), sowie Distortion-Regler und Filter-Regler im Wechselspiel wichtig.
Ich mag es u.a. auch, wenn die Ratte am Verzerrungs-Einsatz betrieben wird, und der Volume-Regler so eingestellt ist, dass das Signal clean (Bypass) und nur leicht angezerrt (Ratte aktiv) ungefähr gleich laut sind. Sanft angezupft, verzerrt es kaum, schon etwas heftiger angezupft, verzerrt es schon satt und kräftig. (Sustain bekommt man in dieser Einstellung eher nicht.)
Booster
Mit niedrig eingestelltem Distortion-Regler, kurz bevor die Verzerrung einsetzt, und voll aufgedrehtem Volumen-Regler der Turbo-Ratte kann man das (weitgehend) cleane Gitarren-Signal auf ca. 1,5V boosten. Zum Vergleich: Der Ausgangspegel eines Single-Coils liegt um 100-200mV, der eines Humbuckers um die 500mV.
Je nach Pickup erhält man einen Boost um etwa Faktor 3 (Humbucker) bis Faktor 15 (leiser Single-Coil). Damit kann man die Eingangsstufe seines Amps ordentlich "überfahren" und in Sättigung treiben, um die Verzerrungen der Eingangsstufe des Verstärkers zu bekommen. (Geht natürlich auch mit schon in der Ratte verzerrtem Signal.)
Alter und neuer Op-Amp
In der Ratte erzeugen nicht nur die Clipping-Dioden, sondern auch schon die Eingangsverstärker-Stufe um den Op-Amp (LM308 oder TL071) (bei entsprechender Einstellung des Distortion-Reglers) die Verzerrungen.
U.a. gibt es deswegen vielleicht auch die Mythen um den besonderen Klang des alten "originalen" LM308 Op-Amps.
Um das selber auszuprobieren, habe ich eine vintage Turbo-Ratte mit altem LM308 in Reihe kaskadiert mit einer Deucetone-Doppelratte im Turbo-Modus (sie verwendet dann auch rote Leuchtdioden als Clipping-Dioden) mit neuerem Op-Amp TL7071.
Über die Bypass-Schalter (Fußtasten der Ratten) kann man dann, wenn man sie gleichzeitig drückt, zwischen der Turbo-Ratte und der Doppelratte umschalten.
Ausgangsstellung, etwa Turbo-Ratte aktiv, Doppelratte auf Bypass. Beide Taster gleichzeitig gedrückt, schaltet die Turbo-Ratte in Bypass und die Doppelratte auf aktiv.
(Natürlich habe ich hier nur einen Kanal der Doppelratte verwendet... der andere Kanal war auf Bypass geschalten.)
Damit nicht Variationen meines Gitarrenspiels beim Umschalten und Vergleichen Unterschiede erzeugen, die nicht am Pedal bzw. am Op-Amp liegen, sondern an meinem inkonsistenten Gitarrenspiel, habe ich ein kleines Lick von Gitarre direkt in einen Looper aufgenommen. Dieses geloopte Signal habe ich dann für einen gehörmäßigen Klangvergleich der beiden Ratten bzw. der beiden verbauten Op-Amps genutzt.
Die Signalkette war also: Looper -> Turbo-Ratte -> Doppelratte (im Turbo-Modus) -> Amp. Eingeschaltet bzw. aktiv war nur jeweils entweder Turbo-Ratte oder ein Kanal der Doppelratte.
Der Vergleich
Für den Vergleich habe ich u.a. die Turbo-Ratte so eingestellt, dass sie am Verzerrungs-Einsatz läuft. Der Distortion-Regler ist soweit aufgedreht, dass das Gitarrensignal (aus dem Looper) gerade so leicht angezerrt, leicht angecruncht wird. Lautstärke ist über Volume-Poti so eingestellt, dass aktive Turbo-Ratte und Turbo-Ratte auf Bypass (also cleanes Signal) subjektiv gleich laut sind. Den Filter habe ich so eingestellt, dass der Klang für mich "schön" klang.
Die Einstellungen auf der Turbo-Ratte waren damit: Distortion: 10:00 Uhr, Filter: 13:30 Uhr, Volume: 10:00 Uhr.
Auf einem Kanal der Doppelratte habe ich diese Regler-Einstellungen "kopiert", also die Regler genauso eingestellt.
Und siehe da, es klingt anders. Mit gleichen "Uhrzeit"-Einstellungen klingt die Doppelratte mit neuerem Op-Amp weniger verzerrt, leiser und gefühlt etwas dumpfer.
Also habe ich im nächsten Versuch, die Regler der Doppelratte so eingestellt, dass Klang und Lautstärke von Doppelratte dem der Turbo-Ratte gehörmäßig gleich kommen.
Das gelang auch, aber die Regler von Turbo-Ratte und Doppelratte standen auf ganz anderen "Uhrzeit"-Einstellungen, siehe Foto.
Damit es gehörmäßig am Verzerrungseinsatz auch beim direkten Umschalten mitten in Noten und Tönen gleich klingt, müssen bei der Doppelratte Distortion und Volume weiter aufgedreht werden, und der Filter etwas weniger weit aufgedreht sein.
Im nächsten Versuch habe ich die Turbo-Ratte in "satte" Verzerrung eingestellt, auch wieder den Volume-Regler angepasst (clean und verzerrt sollten subjektiv gleich laut klingen), und wieder den Sound der Turbo-Ratte auf der Doppelratte "nachgebastelt". Das gelang auch, aber auch wieder nur bei etwas anderen Regler-"Uhrzeit"-Einstellungen.
"Ursachenforschung"
Ich habe dann mal nachgeschaut, wie die Regler von Turbo-Ratte und Doppelratte jeweils bei linkem ("0") und rechtem ("100%") Anschlag aussehen.
Das sieht man auf den Fotos.
Beim linken Anschlag stehen sie Knöpfe der Doppelratte ungefähr auf 7:45 Uhr, bei der Turbo-Ratte auf etwa 7:00 Uhr.
Bei Rechtsanschlag der Regler stehen die Knöpfe der Doppelratte auf etwa 17:00 Uhr, die Knöpfe der Turbo-Ratte auf etwa 16:30 Uhr.
(Der Volume-Knopf der Turbo-Ratte scheint gegenüber Filter und Distortion auch ein klein wenig versetzt zu sein...)
Da es also zum einen gelingt, mit der Doppelratte mit dem neuen Op-Amp TL071 gleiche Sounds wie mit der Turbo-Ratte mit altem Op-Amp LM308 einzustellen, erscheint es mir plausibel, dass zwischen neuem und altem Op-Amp keine signifikanten - zumindest keine deutlichen "Klangunterschiede" vorhanden sind.
Die Unterschiede bei den "Uhrzeit"-Einstellungen der Regler scheint u.a. daran zu liegen, dass die Knöpfe bei Links- bzw. Rechts-Anschlag bei Turbo- und Doppelratte auf unterschiedlichen "Uhrzeiten" aufgesteckt sind.
Wie man weiters aus dem Schaltplan der Ratte auf Electrosmash erkennt, haben die verbauten Potis den A-Taper, also Audio-Taper; es handelt sich um logarithmischen Potis.
Die logarithmische Kurven von Potis unterliegen ziemlich großen Toleranzen.
Zum einen wird die logarithmische Kurve der Potis von den Herstellern über zwei Geraden mit verschiedener Steigung im ersten und zweiten Abschnitt der Potis angenähert.
Bei 50% des Drehwinkels (12:00 Uhr) beträgt der Widerstandswert ca. 10-20% des Endwerts (Toleranz).
Ein Blick durchs Batteriefach auf die Potis der alten vintage Turbo-Ratte und der Doppelratte bestätigt, dass es sich um unterschiedliche Potis handelt: Die Potis der Doppelratte bauen etwas kleiner. Sie sind möglicherweise von anderem Hersteller, oder zumindest andere Typen (nominell gleicher Spezifikationen innerhalb der Toleranzen) vom gleichen Hersteller.
Somit können die Potis der vintage Turbo-Ratte mit "originalem" LM308 Op-Amp und der Doppelratte mit neuerem Op-Amp TL071 etwas unterschiedliche logarithmische Kurven bzw. Kennlinien haben.
Möglicherweise haben unterschiedliche Potis unterschiedlicher Hersteller auch etwas unterschiedliche Drehwinkel vom linken bis zum rechten Anschlag.
Fazit
Sowohl mit der vintage Turbo-Ratte mit originalem LM308 als auch mit der Doppelratte im Turbo-Modus mit neuerem TL071 lassen sich gehörmäßig subjektiv gleiche Sounds einstellen und erzeugen.
Klangliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Op-Amps LM308 und TL071 konnte ich gehörmäßig nicht feststellen.
Gleiche Sounds ergeben sich allerdings nicht bei gleichen "Uhrzeit"-Einstellungen der Regler-Knöpfe.
Beim Vergleich von Vintage-Verzerrern mit Verzerrern aus aktueller Produktion darf man nicht einfach nur gleiche "Uhrzeit"-Einstellungen vergleichen.
Zum einen können schlicht die Poti-Knöpfe etwas anders aufgesteckt sein.
Zum anderen können Toleranzen der Kennlinien der Potis gewisse Abweichungen der "Uhrzeit"-Einstellungen der Regler erforderlich machen, um gleiche Widerstandswerte am Schleifer zu erhalten, und um somit gleiche Sounds zu erzielen.
Die Schaltung der Ratte ist recht simpel und im Grunde etwas, was jeder Elektronik-Bastler aus Lehrbuch-Standard-Schaltungsbeispielen zu nicht-invertierenden Verstärkerschaltungen mit Op-Amps, zu Hoch- und Tiefpässen sich selbst zusammen basteln kann.
Entsprechend gibt es auch einige "Klone" der Ratten-Pedale.
Obgleich die Schaltung an sich so simpel ist, macht es trotzdem Spaß, damit zu spielen.
Man bekommt Sounds von leicht angecruncht, leicht anverzerrt bis satte fette Rock-Verzerrung, als auch eher höhenlastige "nervige" aggressive Kreissägen-Sounds.
Man braucht also nicht unbedingt raffinierteste Schaltungen, um viel Spaß am Sound zu bekommen.
Soll man eine echte Proco-Ratte, vintage oder aus aktueller Produktion kaufen, oder lieber ein Klon?
Für die Vintage-Ratten spricht die Verarbeitung. Es sind schwere sehr stabile Gehäuse, sehr stabile Fußschalter, und auch die Buchsen tun immer noch. (Die Achsen der Potis der Vintage-Turbo-Ratte sind allerdings aus Plaste. Die Achsen den Potis der Doppelratte sind aus Metall.)
Die Vintage-Ratten sind ziemlich schwer für ihre Größe, haben dicke Metallgehäuse, und stehen entsprechen auch recht stabil und rutschfest auf dem Fußboden.
(Die Proco-Ratten aus aktueller Produktion kenne ich nicht. Weil ich ja die alten Vintage habe.)
Für die Klone spricht sicherlich der Preis.
Ratten-Klones sollen durchaus vergleichbar mit "echten" Ratten klingen; es ist ja nur eine Dioden-Clipper-Schaltung mit übersteuertem Op-Amp.
Ich denke, es ist weniger der exakte Ratten-Schaltkreis, das exakte Ratten-Schaltungs-Design, was den Sound macht.
Sondern eher, wie man als Gitarrist*in mit solchen Hard-Clipping-Verzerrer-Schaltungen umgeht und wie man sie und auch die Gitarre (Tone-Poti, Pickup, ...) einstellt.
Grüße
Weblinks:
Schaltungsanalyse auf Electrosmash
Geschichte der Proco-Ratten auf JHS-Pedals
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