[Workshop] Tuning passiver Klangregler - der C-switch (Bsp. Jazz-Bass)

von Uli, 14.03.12.

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  1. Uli

    Uli Mod Emeritus Ex-Moderator HCA

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    Erstellt: 14.03.12   #1
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    Die Schaltung des 'normalen' Fender Jazz Bass ist - vorsichtig ausgedrückt - recht einfach gehalten. Jedem der beiden Tonabmehmer ist je ein Volume-Poti zugeordnet, deren Mischsignal dann einer klassischen Tonblende zugeführt wird, die einen Tiefpass aus Poti und 50nF-Kondensator bildet. Die Klangregelmöglichkeiten, die sich daraus ergeben, mögen zwar ausreichend sein, sehr komfortabel sind sie aber nicht, da man meist große Regelwege mit den Potis zurücklegen muß, um z.B. einen Pickup ganz wegzudrehen und dann das Tone-Poti noch nachzujustieren. Das nachstehende Schaltbild eines Jazz V (das auch Grundlage einiger Änderungsgrafiken ist) habe ich Cadfaels hervorragender Schaltungssammlung entnommen, mit freundlicher Genehmigung des Autors. :)

    [​IMG]

    Will man nicht gleich eine aktive Klangregelung einbauen, die meist größere Veränderungen z.B. für ein Batteriefach am Bass erfordert, bietet sich eine Möglichkeit, die schon Ende der 70er Jahre von Helmuth Lemme in seinem Buch Elektrogitarren - Gitarrenelektronik Teil I vorgestellt wurde: der C-switch. C ist in der Elektronik der Formelbuchstabe für die Kapazität, also den Kondensator.

    Dabei wird die Schaltung der/des vorhandenen Gitarre/Bass weitgehend beibehalten, lediglich der Kondensator des Klangreglers wird über einen Mehrfachschalter wählbar gemacht, was für jeden, der mit dem Lötkolben umgehen kann, recht einfach nachbaubar ist.

    Das ergibt erstaunliche Soundmöglichkeiten, denn in der ursprünglichen Schaltung ist ja nur der Anteil des Signals, der über den Kondensator abfließt, einstellbar - es ist aber immer die gleiche Kapazität: 50nF (in den Normreihen der Hersteller sind es allerdings meist krumme Werte, am besten passt da ein 47nF-Kondensator). In der neuen Schaltung kann man dagegen 6 verschiedene Kondensatoren für den Tiefpaß auswählen und das mit einer kleinen Umschaltung, also ohne lange Regelwege. Ist einer dieser 6 Kondensatoren identisch mit dem vorher eingebauten, geht also die alte Konfiguration nicht verloren - aber es kommen 5 weitere hinzu!

    Wer sich die im nächsten Post beschriebene Anfertigung nicht zutraut - der C-switch ist auch als fertige Schaltung bei Lemme direkt zu kaufen - in Normal- und in platzsparender Version, allerdings kostet der hier vorgestellte Selbstbau weniger als ein Zehntel der dortigen Kleingehäuse-Version...

    Betroffen ist beim geplanten Einbau des C-switch an der obigen Schaltung nur der im folgenden Bild rot markierte Bereich des Klangreglers, dessen Kondensator durch den rechts schematisch dargestellten Umschalter mit 6 Kondensator-Wahlmöglichkeiten ersetzt werden soll - allerdings muß dazu auch noch ein Platz für diesen Umschalter gefunden werden.

    [​IMG] =======> [​IMG]


    Erstmal Platz schaffen...
    Um äußerlich möglichst nichts am Bass so zu verändern, daß es hinterher nicht wieder komplett in den Urzustand zurückgebaut werden kann, muß man also mit den vier vorhandenen Löchern der Kontrollplatte auskommen. Eines davon ist auf jeden Fall durch die Ausgangsbuchse belegt, bleiben also die drei Regler...

    [​IMG]

    Am einfachsten ist es wohl daher, die beiden Volume-Potis durch ein Tandem-Poti zu ersetzen, das zwei getrennt regelbare Potis hintereinander hat, wovon eines mittels einer Hohlachse und das andere mit der darin laufenden Vollachse gesteuert wird.
    Das 2x500k Poti von Allparts scheint mir da ganz gut geeignet zu sein, es gibt auch passende Knöpfe dazu im (Web-) Handel. Da sich aber keiner der Anbieter, sowohl bei Poti als auch bei Knöpfen darüber ausläßt, wie die Achs- bzw Bohrungsmaße sind, habe ich nach ein paar Tagen ein Poti mit 4.72/6.74mm Achse und zwei Knöpfe mit 6/8mm Bohrung da liegen. :rolleyes:
    Vielleicht gelingt es eventuellen Nachbauern, diese Nachlässigkeit bei der Bestellung zu vermeiden, ich mußte mir deswegen extra ein paar Adapterhülsen aus Blech anfertigen.

    [​IMG]

    Die Tatsache, daß die alten Potis jeweils 250k hatten und die neuen dann 500k, sehe ich eher positiv, da sich dadurch der Ausgangspegel der Tonabnehmer leicht erhöht. Nachteil ist allerdings, daß der wirksame Regelweg geringer wird, es wird also ziemlich am Anfang der Regelung bereits schnell leiser...

    Im nächsten Post geht es dann endlich um die eigentliche Anfertigung des C-switch...
     

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  2. Uli

    Uli Threadersteller Mod Emeritus Ex-Moderator HCA

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    Durch den Umbau auf das Tandem-Poti wird also eine der Bohrungen in der Kontrollplatte frei, in diese wird der Drehschalter kommen, mit dem dann die einzelnen Kondensatoren umgeschaltet werden können. Das Drehen erfordert einen deutlich höheren Kraftaufwand als z.B. das Drehen eines Potis, weshalb der Schalter eine angegossene Sicherungsnase hat, die in ein entsprechendes Loch in der Montageplatte eingreifen soll (auch in ersten Bild des Eröffnungsposts zu sehen). Da ich aber die Kontrollplatte nicht optisch verändern möchte, bohre ich das erforderliche Loch nicht komplett durch, sondern senke es nur an. Nach entsprechender Abrundung der Rastnase, hält der Schalter bombenfest und läßt sich nicht mehr verdrehen. Ebenfalls im folgenden Bild gut sichtbar ist die mittlerweile gekürzte und abgeflachte Achse des Drehschalters.

    [​IMG]

    Zunächst muß der Drehschalter aber mit den verschiedenen Kondensatoren bestückt werden. Obwohl das Bild im Vorpost noch von C1...C7 spricht, hat mein Drehschalter nur 6 Positionen, ich werde also einen der Kondensatoren weglassen. Die gewählten Kapazitätswerte müssen übrigens nicht ewig beibehalten werden. Sollte sich im späteren Betrieb die eine oder andere Schalterstellung als unwirksam oder klanglich unvorteilhaft erweisen, kann man natürlich jederzeit einen anderen Kondensator an dieser Stelle einlöten. Für den ersten Betriebsversuch entscheide ich mich für die Reihe:

    33n, 47n, 68n, 100n, 220n, 330n

    Sollte sich z.B. der höchste Wert (0.33uF) als wirkungslos erweisen, werde ich ersatzweise einen 150nF-Kondensator zwischen den 100er und den 220er setzen. Alles was man also braucht, ist ein Drehschalter mit x (bei mir 6) Positionen und die entsprechende Kondensatorreihe. Mein Schalter hat sogar 2 Ebenen, das heißt: die ganze Anordnung, daß ein Eingang auf 6 verschiedene Ausgänge geschaltet werden kann, gibts darin gleich zweimal. Man kann also entweder die eine Ebene ignorieren, was den Aufbau übersichtlicher macht, oder die betreffenden Kontakte parallelschalten, was eine sicherere Kontaktgabe gewährleistet - 'wie de Jeck will', wie man hier in Köln sagt...

    [​IMG]

    Bei Drehschaltern ist es immer sinnvoll, zunächst mit einem Ohmmeter oder Durchgangsprüfer die Schaltvorgänge der einzelnen Stellungen herauszufinden, wenn kein Schaltbild mitgeliefert wurde. Bei meinem Drehschalter erscheint es recht offensichtlich, daß die beiden Eingänge mit den beiden mittig angebrachten Kontakten identisch sind, also wird der Durchgangsprüfer an einen dieser Mittenkontakte angeschlossen und dann 'durchgepiepst', zu welchem der ringförmig angeordneten Kontakte er bei welcher Schalterstellung Durchgang hat. Das Ergebnis zeichnet man sich am besten in eine Handskizze, alle Lötfahnen am Schalter haben eine Kennzahl, so ist das sehr einfach und schnell machbar. Im vorliegenden Fall ist es extrem einfach: Kontakt A schaltet an die Kontakte 1-6, Kontakt C schaltet nach 7-12.

    [​IMG]

    ein paar Tips zum Aufbau...

    Löten:
    Beim Löten nicht auf den Bauteilen 'rumbraten'. Den Keramikkondensatoren ist das vllt noch egal, aber der Kunststoffschalter schmilzt sehr schnell und auch Lötungen an Potis bzw Potigehäusen sollten nicht zu lange dauern, um im Inneren keinen Schaden anzurichten.

    Faustregeln fürs löten:
    • Ausreichend heißen, aber nicht überdimensionierten Kolben verwenden! 10W ist z.B. viel zu wenig, um einen Massedraht an ein Potigehäuse zu löten, 80W ist wiederum etwas übertrieben, um ein winziges Bauteil an eine Öse zu löten!
    • Die Lötspitze immer sauber halten, vor jedem Lötvorgang auf Schwamm oder Tuch kurz abstreifen.
    • Die ideale Lötung ist kurz und endet, so wie das Lötzinn geflossen ist und beide zu verbindenden Teile umschlossen hat.


    Bauteilebeschriftungen:
    Durch die Miniaturisierung von Bauteilen ist es für die Industrie immer schwieriger geworden, Bauteile eindeutig zu beschriften, wobei die hier vorgestellten Teile bei weitem nicht die kleinstmöglichen sind - in der SMD-Technik geht da noch weit mehr bzw weniger...
    Bei Kondensatoren haben sich unterschiedliche Varianten durchgesetzt, ich erkläre hier nur diejenigen, die ich auch verwendet habe.
    Werte bis 100nF werden oft in pF (picofarad) angegeben, das ist die nächst kleinere Einheit nach nanofarad. Dabei wird zumeist eine dreistellige Zahl aufgedruckt, deren erste beiden Stellen den Nominalwert wiedergeben und die dritte Stelle die Anzahl der Nullen.

    333 heißt also 33000pf => 33nf => 0,033µF

    In nachstehendem Bild sieht man die auf diese Weise beschrifteten kleineren Kondensatoren mit den Werten 33nF, 47nf, 68nF und 100nF.

    Werte über 100nF werden hingegen oft in der µF-Einheit angegeben, wobei das µ-Zeichen als Dezimalpunkt angesehen wird. Im Bild sieht man einen µ22 und einen µ33 Kondensator, sie repräsentieren also 0.22uF (=220nF) und 0.33µF (=330nF).

    [​IMG]

    Beim Anlöten der Kondensatoren an die Lötfahnen bedenken, daß man auf die Rückseite des Schalters schaut, die tatsächliche Schaltreihenfolge nach dem Einbau also umgekehrt verläuft. Um beim späteren schalten mit dem kleinsten C-Wert anzufangen, muß man also rückseitig im Uhrzeigersinn mit dem größten Wert beginnen!
    Will man die Anschlußdrähte der Kondensatoren seitlich wegbiegen (sie sind senkrecht, weil sie eigentlich für Platinenbestückung hergestellt wurden), sollte man den Draht vor der Biegestelle z.B. mit einer Spitzzange festhalten, sonst bricht bei den Miniatur-Bauformen leicht der ganze Kondensator auseinander! Bei gegurteten Bauteilen (im Bild sieht man bei zwei Kondensatoren den Gurt, der für die Verwendung in Bestückungsautomaten erforderlich ist) kann es nützlich sein, die Drähte nach dem 'Auspacken' z.B. mit Alkohol abzuwischen, weil sie mit Resten des Gurt-Klebstoffes überzogen sein können, was dann u.U. die Qualität der Lötung beeinträchtigt!

    Im Grunde lassen sich mit etwas Geschick die winzigen Kondensatoren auch weitgehend zwischen den Lötösen des Drehschalters 'verstecken'. So ist die Gefahr, daß sie beim Einbau z.B. von irgendwelchen Kabeln verbogen werden könnten und irgendetwas Kurzschließen, relativ gering. Bei meiner Konstruktion konnte ich sogar auf Isolierschläuche verzichten, denn der fertige Lötverhau ist so stabil, daß sich nichts mehr bewegen läßt. Je nach Lötkünsten sieht das Ergebnis dann ungefähr so aus:

    [​IMG]

    Jetzt kann die Kontrollplatte neu bestückt werden und sieht danach so aus:

    [​IMG]

    Der Rest ist dann einfach. Entsprechend dem unten stehende neuen Schaltbild die Pickups wieder an den Mittelkontakt des Tandempotis anschließen und den Ausgang des Tonreglers mit dem gemeinsamen Schaltkontakt A des Stufenschalters. Nach dem Zusammenbau stehen jetzt im Idealfall mit jedem der Pickups 6 verschiedene Klangfarben zur Verfügung und der Umbau ist mit geringem Aufwand wieder rückgängig zu machen, wenn er bei einem teureren Instrument z.B. im Zuge eines eventuellen Verkaufs möglicherweise wertmindernd wirken könnte.

    [​IMG]

    Natürlich ist der C-switch im Prinzip bei jedem passiven Bass einsetzbar, hier wurde der Umbau am Beispiel des verbreiteten Jazz-Bass gezeigt. Sollte jemand am Nachbau interessiert sein - da ich passive Bauteile (besonders wenn sie billig sind) selten einzeln bestelle, habe ich Drehschalter und Kondensatorsatz hier noch mehrmals rumliegen und kann sie auf Wunsch zum Selbstkostenpreis weiterreichen...

    Klanglich hat sich einiges verändert, optisch eher weniger...den Doppelknopf bemerkt man auf den ersten Blick nichtmal... :)


    [​IMG]

    Hier noch ein paar Nachträge:

    Die letztendlich nach den Versuchen als von mir sinnvoll angesehene Kondensatorreihe lautet: 22n, 33n, 47n, 68n, 100n, 220n. Die Bestückung des Schalters ist schnell geändert, allerdings hatte ich keinen 22nF-Kondensator in dieser kleinen Bauform zur Hand, weshalb ich zwei 47nF-Cs in Reihe geschaltet habe, das war immernoch klein genug...
    Die Stellen an den Potigehäusen, an die später die Masseleitungen gelötet werden, sollten idealerweise vorverzinnt werden (Bild), damit man hinterher nicht so lange drauf rumbraten muß und dadurch das Potigehäuse evtl zu heiß wird.

    [​IMG]

    Die abisolierten Kabelenden werden ebenfalls vorverzinnt und so ist nur eine relativ kurze Lötung erforderlich, um die Masseleitungen mit den Blechgehäusen zu verbinden (Lötkolben für die Massepunkte in meinem Fall 80W).

    Da der Hersteller Fender bereits signalführende- und Masseleitungen farblich unterschieden hat, habe ich diese Farbgebung bei meiner Verdrahtung beibehalten. Als letztes kommt noch eine Fotokopie der Schaltung (allerdings mit den geänderten Kondensatorwerten) ins Elektronikfach, dann wird zugeschraubt und es geht ans testen...

    [​IMG]

    Ich hab ein paar kleine samples mit meinem miditech Interface eingespielt. Sie sind unterschiedlich ausgesteuert, weil die Umschaltung vom kleinsten zum größten Kondensator soundtechnisch etwas problematisch ist, denn sie beeinflußt auch den Pegel. So mußte ich einen Kopromiß finden zwischen 'größter Kondensator=ziemlich leise' und 'kleinster Kondensator=leicht übersteuert'. Ich denke, die Tendenz ist aber trotzdem rauszuhören. In der Mitte der ersten Aufnahme sind die Umschaltknackse des Drehschalters zu hören. Alle samples sind ohne Plektrum eingespielt, die Tonblende ist jeweils voll reingedreht.

    sample 1: bridge PU zunächst mit 220nF-C, danach Umschaltung auf 22nF
    sample 2: neck PU 220nF
    sample 3: neck PU 22nF
     

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