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Volumepoti Höhenverlust – warum ? Teil II

Volumepoti Höhenverlust – warum ? Teil II

Im ersten Teil dieser Reihe haben wir gesehen, dass der Höhenverlust beim Zurückdrehen des Volumepotis vor allem von zwei Faktoren abhängt:

  • vom Volumepoti selbst – genauer: davon, wie weit es zugedreht wird,
  • und vom Gitarrenkabel – also seiner Länge und Qualität.

Der Zusammenhang zwischen Drehweg und Höhenverlust

Wie stark die Höhen bei verschiedenen Potistellungen abfallen, zeigt das folgende Diagramm:

Volumepoti Höhenverlust Diagramm
Höhenabfall in Abhängigkeit vom Drehweg des Volumepotis.

Schon bei etwa 10 % Zurückdrehen ist ein deutlicher Höhenabfall messbar.
Bei einer ¾-Stellung sind oberhalb von 1,5 kHz nur noch rund 70 % der Höhen vorhanden.
Der Effekt ist am Anfang des Drehwegs am stärksten – das liegt an der logarithmischen Kennlinie der meisten Gitarrenpotis.

Logarithmische Potentiometer sind so aufgebaut, dass sie das Lautstärkeempfinden des menschlichen Ohrs besser abbilden.
Dabei wird der Widerstand nicht linear, sondern ungleichmäßig verändert: Pro 10 % Drehweg halbiert sich der Widerstand etwa.
Der Widerstandswert R1 steigt also anfangs sehr schnell an – und genau das führt zu stärkeren Höhenverlusten.

Der entstehende Tiefpass aus R1 und C1 wirkt umso stärker, je größer einer der beiden Werte ist.
C1 – also die Kabelkapazität – bleibt dabei konstant und hängt allein vom verwendeten Kabel ab.
Deshalb ist ein gutes Gitarrenkabel mit niedriger Kapazität so wichtig – nicht nur vom Instrument zum Verstärker, sondern auch auf dem Pedalboard.

Tonabnehmer Volumepoti Kabel Schaltung
Tonabnehmer – Volumepoti – Kabel: das Poti teilt die Spannung (R1, R2).
Zusammen mit der Kabelkapazität C1 entsteht ein Tiefpass.

In einem der nächsten Beiträge geht es darum, welche praktischen Möglichkeiten es gibt, den Höhenverlust zu vermeiden oder zu kompensieren.

Ich persönlich fasse mein Volumepoti während des Spielens kaum an – außer in Pausen.
Andere Gitarristen dagegen nutzen es sehr aktiv, um den Zerrgrad ihres Amps zu steuern.
Das erfordert Gefühl und Timing – Respekt an alle, die das können.

Volumepoti Höhenverlust – warum ? Teil I

Volumepoti Höhenverlust – warum ? Teil I

Dreht man das Volumepoti zurück, gehen Höhen im Sound verloren.

Das ist wohl jedem Gitarristen schon aufgefallen. Bei mir hat das dazu geführt, dass ich das Volumepoti während des Spielens kaum benutze.
Beim Zurückdrehen wird nämlich nicht nur die Lautstärke, sondern auch der Klang verändert – und das ist selten gewollt.

Oft möchte man nur etwas leiser werden, vielleicht den Amp etwas weniger übersteuern.
Wenn man Höhen reduzieren wollte, würde man schließlich das Tone-Poti drehen – nicht das Volume.

Wie kommt es zu diesem Effekt? Warum ist er am Anfang des Drehwegs am stärksten? Und was kann man dagegen tun?

Schauen wir uns zuerst an, was in der Gitarre passiert – mit angeschlossenem Kabel:

Tonabnehmer - Volumepoti - Kabel Schaltung
Tonabnehmer – Volumepoti – Kabel.
Das Poti teilt die ankommende Spannung (R1, R2).
Zusammen mit der Kabelkapazität C1 entsteht ein Tiefpass.

Ein Poti ist im Grunde ein variabler Widerstand.
Mit dem Schleifer lässt sich der Gesamtwiderstand beliebig teilen – in zwei Abschnitte, R1 und R2.
Der Gesamtwert ist also R1 + R2.
Bei einem typischen Gitarrenpoti mit 250 kΩ kann z. B. R1 = 50 kΩ und R2 = 200 kΩ betragen.

Der Teil R1 bildet zusammen mit der Kabelkapazität C1 einen Tiefpass.
Dieser lässt tiefe Frequenzen passieren und dämpft hohe.
Der Kondensator C1 überbrückt bei steigender Frequenz zunehmend den Widerstand R2 – dadurch sinkt die Spannung am Ausgang.
Ergebnis: Höhen gehen verloren.

Je größer die Kapazität C1, desto stärker der Effekt.
Typische Gitarrenkabel haben etwa 90–200 pF pro Meter.
Ein 3 m langes Kabel mit 200 pF/m hat also rund 600 pF Gesamtkapazität.

Ein Rechenbeispiel

Nehmen wir ein 250 kΩ-Poti, das zu 20 % zurückgedreht ist – also R1 ≈ 50 kΩ.
Dazu ein 4 m-Kabel mit 200 pF/m → C = 800 pF.

Die Grenzfrequenz, ab der der Pegel hörbar abfällt, berechnet sich mit:

fg = 1 / (2 × π × R × C)

Das ergibt etwa 4000 Hz.

Unser Gehör reicht (je nach Alter) bis etwa 20 kHz.
Ein Abfall ab 4 kHz ist also deutlich hörbar – der Klang verliert Brillanz, wirkt dumpfer und weniger offen.

Jetzt wissen wir, warum der Höhenverlust beim Zurückdrehen des Volumepotis auftritt.
Und im nächsten Schritt können wir uns ansehen, was man dagegen tun kann.

Tonabnehmer / Pickup Daten – nützlich ?

Tonabnehmer / Pickup Daten – nützlich ?

Wie können wir einschätzen, welchen Tonabnehmer wir für unseren Sound brauchen?

Helfen dabei vielleicht die technischen Daten in den Katalogen der Hersteller?
Nur bedingt. Nützlich wären Werte wie Resonanzfrequenz und Resonanzüberhöhung – doch diese Angaben bekommt man kaum.

Stattdessen findet man meist den Gleichstromwiderstand (DC-Widerstand der Spule) und die Induktivität.
Das allein sagt wenig aus.
Würde zusätzlich noch die Kapazität angegeben, ließe sich die Resonanzfrequenz eines Pickups zumindest abschätzen – aber auch das passiert selten.

Mehr Hintergrundwissen dazu findet ihr hier:
Wie Pickups funktionieren.

Viele Hersteller betrachten diese Werte offenbar als ihr Betriebsgeheimnis.
Deshalb bleibt uns meist nur, uns an die Klangbeschreibungen der Hersteller oder anderer Musiker zu halten.

Aber Klänge mit Worten zu beschreiben ist schwierig. Begriffe wie „luftig“, „spitz“, „klar“ oder „drückend“ helfen etwas, bleiben aber vage.
Die einzige wirkliche Möglichkeit, den Sound eines Tonabnehmers zu beurteilen, ist: selbst ausprobieren.

Telecaster mit Tonabnehmer vor Gitarrenverstärker
Telecaster mit Single-Coil-Tonabnehmer – klassisches Beispiel für direkte, klare Ansprache.

Einige Musikläden bieten Gitarren an, bei denen man die Tonabnehmer schnell wechseln kann.
So bekommt man direkt im Laden einen Eindruck, wie verschiedene Typen – etwa Humbucker oder Single Coils – reagieren und klingen.

Beispielsweise gibt es Gibson Les Paul-Testgitarren, bei denen sich unterschiedliche Pickups einfach einschieben lassen.
Eine solche Gitarre steht zum Beispiel im Zoundhouse Dresden.
Sicher gibt es ähnliche Möglichkeiten auch in anderen Städten.

Ob es vergleichbare „Wechsel-Gitarren“ für Fender-Modelle gibt, weiß ich nicht.
Wenn jemand von euch Erfahrungen damit hat, schreibt es gern in die Kommentare.

Zum Schluss noch ein Gedanke:
Ein Tonabnehmer kann nur das wiedergeben, was die Saite ihm liefert.
Und das hängt von vielem ab – Spieltechnik, Plektrum, Saiten, Holz und Konstruktion der Gitarre.

Wer tiefer einsteigen möchte, findet hier gute weiterführende Informationen:

Tonabnehmer Tips zur Soundanpassung

Tonabnehmer Tips zur Soundanpassung

Hier ein paar einfache Tipps, wie man mit dem Sound seiner Tonabnehmer experimentieren kann – ganz ohne große Umbauten.
Wenn ihr euch die Bastelei nicht selbst zutraut: Fragt den Techniker eures Vertrauens.

Erhöhung der Tonabnehmer-Resonanzfrequenz

Damit wird der Sound klarer und höhenreicher – eventuell aber auch etwas weniger druckvoll.

Falls ihr euch fragt, was genau eine Resonanzfrequenz ist, seht bitte
hier nach.

Tonabnehmer Bastelei
Mit einfachen Mitteln lässt sich viel am Tonabnehmer-Sound verändern.
Möglichkeit 1:

Bei Humbuckern sind die beiden Spulen normalerweise in Reihe geschaltet.
Wenn man sie parallel schaltet, verdoppelt sich die Resonanzfrequenz (z. B. von 2,5 kHz auf 5 kHz).
Das ergibt einen deutlich brillanteren Klang.

Diese Modifikation funktioniert nur bei Tonabnehmern, bei denen die Spulendrähte einzeln herausgeführt sind.

Möglichkeit 2:

Verwendet ein kürzeres Kabel oder eines mit geringerer Kapazität.
Hersteller geben diesen Wert meist in pF/m (Pikofarad pro Meter) an – typische Werte liegen zwischen 90 und 200 pF/m.
Je geringer die Gesamtkapazität, desto höher die Resonanzfrequenz des Systems.

Verringerung der Tonabnehmer-Resonanzfrequenz

Möglichkeit 1:

Verwendet ein Kabel mit höherer Kapazität. Dadurch verschiebt sich die Resonanzfrequenz nach unten.

Möglichkeit 2:

Kauft im Elektronikhandel Metallfilm-Kondensatoren zwischen 470 pF und 4700 pF.
Diese Kondensatoren lötet ihr parallel zum Volume-Poti eures Tonabnehmers.
Je nach Wert verändert sich die Resonanzfrequenz – lasst euer Ohr entscheiden.

Erhöhung der Resonanzüberhöhung

Die Resonanzüberhöhung bestimmt, wie stark die Eigencharakteristik des Tonabnehmers betont wird.
Ein höherer Wert führt zu einem charakteristischeren, prägnanteren Sound.

Möglichkeit 1:

Entfernt die Blechkappe (sofern vorhanden). Das kann die Überhöhung deutlich anheben.

Möglichkeit 2:

Erhöht den Lastwiderstand des Tonabnehmers.
Niedrige Eingangswiderstände – etwa durch Volume- oder Tone-Potis, Effektpedale oder alte Wahs – dämpfen den Tonabnehmer und reduzieren seine Resonanzüberhöhung.

  • Tauscht 250 kΩ-Volume-Potis gegen 500 kΩ-Typen aus.
  • Falls ihr euer Tone-Poti nie nutzt, könnt ihr es einfach abklemmen.
  • Steckt euer Gitarrenkabel immer in den „High“-Eingang des Verstärkers.
  • Beachtet bei großen Effektboards besonders das erste Pedal
Tonabnehmer Typen und ihre Eigenschaften

Tonabnehmer Typen und ihre Eigenschaften

Für Elektrogitarren und E-Bässe gibt es im Wesentlichen zwei Haupttypen von Tonabnehmern.

Single Coils

Single Coil bedeutet wörtlich „einzelne Spule“.
Hier wird die Signalspannung von nur einer Spule pro Tonabnehmer erzeugt – das ist die Urform aller Gitarren-Pickups.

Man findet sie vor allem in Stratocaster-ähnlichen Gitarren, aber auch bei Les-Paul-Typen mit P90- oder P94-Pickups.

Single Coils werden oft mit einem luftigen, offenen und direkten Klang beschrieben.
Ich persönlich bevorzuge diese Bauform in meinen eigenen Gitarren.

Ihr Nachteil ist die höhere Anfälligkeit für Brummstörungen.
Ein Single Coil reagiert empfindlich auf elektrische Felder in der Umgebung – und wandelt diese, genau wie die Saitenschwingung, in Spannung um.
Das Ergebnis: ein typisches 50-Hz-Brummen.

Manchmal stört das ein wenig – aber:
It’s Rock & Roll – und keine Kammermusik! 😉

Humbucker

Humbucker bedeutet sinngemäß „Brumm-Unterdrücker“.

Hier arbeiten zwei Spulen pro Tonabnehmer.
Sie sind so verschaltet, dass sich von außen eingestreute Störfelder gegenseitig aufheben.
Das Brummen wird stark reduziert.

Der Humbucker klingt im Allgemeinen kräftiger und druckvoller.
Seine Ausgangsspannung ist meist höher als die eines Single Coils.
Allerdings löschen sich dabei nicht nur Störungen aus, sondern auch kleine Anteile des eigentlichen Gitarrensignals.
Vielleicht klingen Humbucker deshalb – zumindest für mein Ohr – etwas runder und weniger offen als Single Coils.

Klassische Beispiele für diese beiden Welten sind:
Fender Stratocaster (Single Coils) und Gibson Les Paul (Humbucker).

Weitere Varianten

Immer wieder gibt es Versuche, die Vorteile beider Systeme zu kombinieren – den klaren, luftigen Klang des Single Coils mit der Brummfreiheit des Humbuckers.

Dazu werden spezielle Konstruktionen entwickelt, bei denen unter dem eigentlichen Single Coil zusätzliche Spulen oder Magnetanordnungen liegen, die nur den Brumm kompensieren.
Solche Tonabnehmer tragen dann Bezeichnungen wie „Noiseless Single Coil“ oder „Stacked Humbucker“.

Diese hybriden Designs sind ein spannender Kompromiss – sie klingen oft sehr nahe am klassischen Single-Coil-Sound, bleiben aber auch auf der Bühne angenehm ruhig.