Warum E-Gitarre Signal unsymmetrisch?

[GroovigesMeerschweinchen]

Hallo liebe Gitarrenfreunde, auch wenn ich selbst nicht Gitarre spiele, beschäftige ich mich mit den wirklich wichtigen Fragen der Menschheit.

Deshalb habe ich folgende Frage: ein Signal von einem Dyn. Mic ist symmetrisch. M.W. nimmt man einfach das Signal der beiden Spulenenden, jagt es durch ein geschirmtes Kabel und speist es in einen symmetrischen Verstärker, ähnlich wie hier abgebildet. Warum macht man das mit der E-Gitarre nicht auch so? OK, es hat noch Potis und ev. eine Kapazität beim Tonabnehmer, aber das ist im Prinzip völlig egal, die Situation wäre trotzdem gleich, wie beim Dyn. Mikrofon(?) Das wäre doch störtechisch viel besser. Hat es traditionelle Gründe (Röhrenamp)? Hat es was mit der Impedanz zu tun? Wie ich sehe sind hier die beiden Eingänge mit 3.3K gegen Masse geschaltet, E-Gitarren bauchen ja hohe Impedanzen von eher 1M.

LG

 

[Aynsley]

Signalstärke .. und symmetrisch wäre natürlich im Prinzip für Gitarren auch „besser“.

 

[GroovigesMeerschweinchen]

Was heisst Signalstärke? Dyn. Mic ist im Bereich paar mV während E-Gitarren bis paar 100mV gehen(?)

 

[Aynsley]

Ja, hat auch historisch betrachtet mit der Signalstärke zu tun. Wird hier auch gut erklärt:

Asymmetrische Signalübertragung – Wikipedia

de.wikipedia.org

 

[GroovigesMeerschweinchen]

ja schon nur hat offensichtlich die Quelle ja gar nichts mit der Symmetrie zu tun, Du kannst aus jeder nicht echt geerdeten Quelle eine symmtrische Quelle machen, wenn Du einfach das sog "-" der Quelle mit dem Signal innerhalb der geschirmten Leitung mitführst und den Schirm beim Empfänger ans GND anhängst. Das macht man ja doch bei passiven DI-Boxen, die aus asym. --> symm. machen. Die Sache mit der Impedanzanpassung versteh ich ja noch bzgl. DI, aber um ein Sym. Signal zu erzeugen, ist es eigentlich überflüssig:

Hat denn ein Gitarrenamp einen sym (für DI-Box) und asym. Eingang (für direct)?

 

[MS-SPO]

Das wäre doch störtechisch viel besser.

Ja, aber ...

Warum macht man das mit der E-Gitarre nicht auch so?

... es erhöht den Aufwand und damit Kosten bzw. Preise. Auf Dein Beispiel bezogen haben wir:

• 2 Eingangskreise (sym) statt 1 (asym)
• ebenso für Ausgang (im OpAmp verbuddelt)
• Koaxkabel mit 2 Innenleiter und 1 Außenleiter (sym) statt 1 Innen und 1 Außen (asym)
• mit Auswirkungen auf die Stecker (3 Kontakte sym, statt 2 Kontakte asym)
• und ggf. noch andere schaltungsbedingte Aufwände (zB ist die Spannungsversorgung aufwändiger)

Ganz grob kommt man asymmetrisch mit halb so vielen Bauteilen aus.

Daher ...

Hat es traditionelle Gründe (Röhrenamp)?

... nein, eher nicht, sondern eher kaufmännische. Und ja, ganz früher waren Elektronikbauteile aller Art eher ein seltenes Gut ("wo kriege ich denn jetzt bloss das zweite gleiche Bauteil her ...?").

 

[Prospero]

Das wäre doch störtechisch viel besser.

Neben den schon genannten Gründen war das zu Beginn der E-Gitarre nicht nötig (keine Verzerrung, keine Hi-Gain Amps, die jedes kleine Störsignal aufblasen) und der Equipmentkosmos ist darauf basierend entstanden und gewachsen.
Dazu ist die geschirmte, asymmetrische Kabelstrecke selbst in der Praxis nicht der Problempunkt für Störsignaleinstreunung, die Gitarre selbst erfordert dazu Maßnahmen.

 

[GroovigesMeerschweinchen]

Heute nimmt man einfach DI Boxen, das kostet am Ende ja mehr, weil ein zusätzliches Gerät.
Wenn es keine Impedanzanpassung braucht, wie bei einem Keyboard, dann kann ich im Prinzip selbst ein symmetrisches Signal daraus machen, ohne DI Box, falls das Kabel lang wäre.

 

[Finn Anklam]

Schöne Frage!

Ich bin zwar Egitarren-mäßig immer noch im Verpuppungsstadium, aber mir scheint es im Egitarristen-Lager verschiedene Fraktionen zu geben. Und so wie ich es kennengelernt habe, ist die bei Weitem größte und genre-übergreifende Fraktion die der "Traditionalisten". Das heißt, wenn fast alle Kabel und alle Git.outs und Inst.ins in mono ausgelegt sind, dann bleibt es Individualisten und Extrem-Moddern vorbehalten, was Anderes auszuprobieren, also Eigenbau bzw. Spezialanfertigung.

Die Einstreuung passiert ja hauptsächlich in den Spulen der Pickups. Es bräuchte also Pickups mit Mittenanzapfung der Wicklung. Gibt's als Single Coil aber wohl nicht und als Humbucker nur, wenn die Anschlussdrähte der beiden Spulen separat herausgeführt wären. Die teils aufwändig reproduzierten Pickup-Stars wären wohl auch nicht mal eben so auf Mittenanzapfung umzustellen, ohne dass sich der Klang ändert - ob die Pickup-Hersteller da mitmachen würden? Okay, und wir bräuchten eine symmetrische Signalführung in der Elektronik in der Gitarre. Von aktiver Elektronik o.ä. fange ich gar nicht erst an, ich will ja die hier mitlesenden Gitarristen (also die aus der "Traditionalisten" Fraktion) nicht unnötig quälen ...

Und wir bräuchten symmetrische Anschlüsse und Kabel für/zwischen Gitarre und Amp. Also Leute, rüstet Eure Custom-Super-Special Cables mal auf symmetrisch um, hmm ... Und ich weiß es zwar nicht, glaube aber, dass lange Kabel zwischen Gitarre/Bass und Amp in der Praxis nicht mehr vorkommen. Man bleibt in der Nähe der Anlage oder es wird (z.B. bei großen Bühnen) ein Wireless-System genutzt - aber da lasse ich mich gerne korrigieren!

Natürlich wie immer geschmacksabhängig, bringt auch die nachträgliche Symmetrierung nicht unbedingt was: die Einstreuung im Pickup wäre bereits passiert, der Pickup wäre nicht mehr direkt mit dem Röhrengrid verbunden und die Transistoren bei aktiver DI Box sind auch nicht immer gewüscht. Das mit passiver und aktiver DI Box hatte ich mal probiert und mir hat das im Vergleich mit Gitarre-Kabel-Amp eindeutig nicht gefallen: aktiv irgendwie ganz anderer Charakter und passiv zuviel Präsenzverlust. Und falls doch bräuchte man im Amp eine aktive symmetrische Eingangsstufe. Das ginge natürlich auch mit Röhren, würde aber wegen anderem Layout auch anders klingen.

Und das nächste riesige Feld: die Bodentreter (falls man die nutzt) zwischen Gitarre und Amp, von denen kaum einer ein symmetrisches Signal 'kann'.

Und dann machen die Röhren-/Amps ja auch noch ihre eigenen Geräusche. Und auch da kann der Sound des Amps so überzeugend sein, dass dessen Geräusche eher toleriert werden als der Sound einer anderen Amp-Schaltung mit weniger Geräuschen.

Also 'den' Sound zum Reinlegen kann man halt hinbekommen, wenn man beim mehr oder weniger Altbekannten bleibt. Da spielen schon Faktoren wie z.B. Pickup direkt am Röhrengrid und sogar der Kondensator der Höhenblende eine Rolle. Das müsste eigentlich auch symmetrisch hinzubekommen sein, aber wer würde sich schon daran trauen, sein ganzes Setup umzustellen - Fripp, Holdsworth, Metheny, Morello, Vai, vielleicht?

Echt 'ne gute Frage. Ich glaube zusammenfassend kann man sagen, dass es vor allem an der Gewöhnung liegt, dass Signale von E-Gitarren/E-Bässen i.d. Regel weiterhin asymmetrisch ausgelegt werden.

 

[GroovigesMeerschweinchen]

nein, Du brauchst keine Mittenabgreifung im Pickup, das hast Du ja beim dyn. Mic und bei der passiven DI-Box, die ein sym. Signal erzeugt, auch nicht. Bei der Symmetrie geht es um Störungen, die durch das Kabel kommen. Du kannst ganz einfach Deine Gitarre sym. abnehmen, indem Du beide Leiter, die aus er Gitarre kommen, in eine Abschirmung packst und in einen sym. Amp gehst. Das passt aber wahrscheinlich wegen der Impedanz am Ende nicht. Du könntest das Signal auch erst nach den Stomp Boxes symmetrieren.

 

[Finn Anklam]

Okay, Missverständnis.

Macht vielleicht der Innenwiderstand den Unterschied? Dynamische Mikrofone haben häufig ca. 200 bis 400 Ohm. Egitarren-Pickups haben häufig ca. 4k bis 10k. (Ergebnis nur kurzer Recherche).

So wie ich es erlebt habe, können die Einstreuungen in die Spulen insbesondere von Pickups, aber zum Beispiel auch bei Tauchspulen-Mikrofonen mit integriertem Übertrager so überdeutlich sein, dass die Störung schon in der Signalquelle entsteht. Das kann durch eine symmetrische Übertragung des bereits gestörten Signals an den Preamp nicht behoben werden. Wie heißt das so schön, Spulen sind wie Antennen oder so ähnlich?

Deswegen bin ich davon ausgegangen, dass die Störung bereits in der Signalquelle unterdrückt werden soll, was ja das Prinzip der Humbucker ist. Und dass das dann aber auch symmetrisch an den Amp übertragen werden soll, damit auch auf der letzten Strecke keine, wenn auch i.d. Regel wohl sehr viel geringere Störungen eingefangen werden.

 

[Aynsley]

Es geht (nur) um die Abschirmung, die nicht Teil des Signals ist. In dem Moment, wo man Cold und Abschirmung zusammenführt, wird es unsymmetrisch. Ne Gitarre könnte man also recht einfach umbauen, wenn man möchte.

 

[Telefunky]

Dynamische Mikrofone haben häufig ca. 200 bis 400 Ohm. Egitarren-Pickups haben häufig ca. 4k bis 10k. (Ergebnis nur kurzer Recherche).

Das ist idR der Gleichstrom-Widerstand des PU. Die tatsächliche Impedanz liegt eher im Bereich von 20-50 KOhm.
Das Verhältnis Quell- zu Lastimpedanz sollte (idealerweise) nicht unter 1:10 liegen, deswegen die meist 1MOhm Eingänge von von Gitarrenamp/Interface Eingängen.

 

[murmichel]

OK, es hat noch Potis und ev. eine Kapazität beim Tonabnehmer, aber das ist im Prinzip völlig egal

Wieso ist das völlig egal? Wie würdest du denn mehrere Tonabnehmer, Wahlschalter, Tone- und Volume-Poti symmetrisch verschalten?

 

[bart]

Der humbucker dämpft, wie der name deutet, das ubiquitäre, stark vorhandene netzbrummen von 50 bzw 60 Hz und ein paar harmonische, die gleichrichter herumrotzen. Spulen in mikrofonen erzeugen deutlich geeringere spannungen und dessen signale müssen demnach mehr verstärkt werden als die der massiven spulen in gitarrenpickups, die zudem mehr mechanische energie von den schwingenden gitarensaiten "aufgedrückt" bekommen als eine kleine mikrofonmembran. Das mikrofon fängt so vmtl. auch weniger brummen auf, und der "hum bucker" effekt wird auf die symmetrische übertragung & verstärkung verlagert, weil er dort dann nötiger ist.
Wie von anderen schon erwähnt, ist der bauteilaufwand für einen symmetrischen verstärker höher - das stelle man sich in röhrentechnik vor, mit dem einzigen grund, dass es laut theoriebuch besser ist, aber in dem exakten szenario mit den vorliegenden gegebenheiten (damals) keinen so großen unterschied machte, dass es kosten- & gewichts-technisch rechtfertigbar schien.
Vielleicht wär das jetzt nicht unbedingt die doppelte anzahl von allem, also etwa könnte man einen symmetrischen eingangsverstärker nehmen und eine einseitige endstufe, aber ein paar mehr röhren baut man dennoch nicht so bereitwillig ein wie später ein paar transistoren, in einer zeit, wo das dann cent artikel waren. Ein paar mehr röhren heißt auch, ein etwas größerer netztrafo (teurer & schwerer). Selbst kleinsignalverstärker am eingang benötigen ja immer noch die heizleistung - wenn ich mich recht entsinne, einige Watt je röhre. Bei frühen gitarrenverstärkern mit 15W oderso ausgang ist das ja schon ein ordentlicher teil der gesamtrechnung.
Wenn dann später reine halbleiterverstärker gebaut wurden, und asymmetrisch, dann sicher auch, weil man in etwa das alte nachempfinden wollte, nicht neu erfinden - nur mit der billigeren technik umgesetzt. Ich meine, dass teilweise asymmetrisch verzerrende schaltungen auch einen teil der klangeigenschaften selbst ausmachen können - was man ja replizieren will.

 

[chris_kah]

Historisch gab es zuerst mal Röhrenverstärker. Und die E-Gitarren Pickups haben eine eher hohe Impedanz, was zur hohen Eingangsimpedanz der Röhren- Gitarrenverstärker ganz gut passt, ebenso der höhere Signalpegel.
Es gibt Exoten (Gibson Les Paul Recording) mit niederohmigen Pickups, aber auch diese Gitarren hatten einen Übertrager, um den Pegel an die Gitarrenverstärker anzupassen.

Es wäre möglich, Gitarren symmetrisch zu verbinden. Allerdings hängt die Historie wei ein Klotz am Bein und die Attitude der meisten Gitarristen (Röhrenpuristen) würde nicht mitziehen.
Es gibt ja auch Gitarren mit eingebautem Preamp, was sich bei Akustikgitarren durchgesetzt hat, bei den E-Gitarren (ok aktive Pickups) eher nicht. Und da ist bei den relativ kurzen Kabelwegen und dem schon recht hohen Pegel bei eienr aktiven Schaltung unsymmetrisch mehr als ausreichend.
Wer jetzt neu mit symmetrischer Übertragung ankäme, wäre ein Außenseiter, der sich wohl kaum durchsetzen könnte bei der etableirten installierten Basis.
Im Ernstfall eine aktive DI Box mit hoher Eingangsimpedanz dazwischen und gut ist.

 

[Hum]

Ich vermute, dass ein Aspekt oft nicht bedacht wird. Bei einer E-Gitarre ist die Klangerzeugung von Tonabnehmer bis Lautsprecher eine Einheit!
Jede Stellung der Potis, egal ob Volume oder Klang, wirkt sich direkt auf den Sound aus (wegen der gegenseitigen Anpassung). Dieser Effekt wird vom Spieler auch immer angewendet. Die Resonanzspitze des Tonabnehmers muss über die Frequenzen hin verschiebbar sein, und die Höhe der Spitze auch. Erst dieses Signal könnte man dann symmetrisch machen, und zu einem Verstärker leiten. Das machen diese DI-Boxen. Aber Gitarrenverstärker sind auch Soundgeneratoren, die gehören mit den Eingängen und deren Übersteuerbarkeit etc. auch zu diesem "Regelkreis". Heutzutage ist das theoretisch nicht mehr so wichtig, weil es z.B. "Simulationsverstärker" gibt, die den Sound der Gitarre so "verfälschen" wie der Spieler es will. Ich denke, dann fängt aber die "Glaubensfrage" an zu wirken. Will man den echten, direkten Röhrensound, oder ein digital erzeugtes Kunstprodukt?

 

[GroovigesMeerschweinchen]

Wieso ist das völlig egal? Wie würdest du denn mehrere Tonabnehmer, Wahlschalter, Tone- und Volume-Poti symmetrisch verschalten?

Du hast im Prinzip schon recht, wenn die Quelle nicht ein symmetrisches Schaltbild hat, und nicht geometrisch symmetrisch gebaut ist, dann nimmt die eine Hälfte der Spannungsquelle mehr Störung auf, als die andere, daraus dann ein symmetrisches Signal zu erstellen, macht nicht mehr viel Sinn, da ja der Witz an der Symmetrie ist, dass man davon ausgeht, dass + und - beide dieselben Störungen aufnehmen. In dem Fall macht es mehr Sinn, der Teil der Schaltung der mehr Störung aufnimmt (dort wo die ganzen Schalter dranhängen) zu erden udn asym. zu "messen."

Ein asym. 3m Kabel vor dem Amp ist natürlich unproblematisch. Ich hab halt irgendwie noch nicht ganz verstanden, wann ihr diese DI Boxen braucht, der Amp wird doch per Mic abgenommen, und das ist sym. Oder braucht Ihr die DI Box nur, wenn ihr direkt in den Mixer geht? Oder hat der Amp einen asym. Out, an den ihr die DI Box hängt bevor ihr in den Mixer geht?