Lippenstift oder Seife? TA für 8 Saiten

[irgendwer]

Bei einem Tonabnehmer mit geringer Wicklungszahl (niederohmig) ist die Resonanzfrequenz hoch, aber der Output niedrig.

Deshalb braucht's dann einen Vorverstärker. Die Vorverstärker in den Verstärkern sind üblicherweise für das Spannungsniveau von passiven Tonabnehmern ausgelegt. Um den Verstärker bei einem Tonabnehmer mit geringer Wicklungszahl voll aussteuern zu können, braucht es dann eben noch einen Vorverstärker, der dann üblicherweise im Instrument sitzt und 9V-Blöcke frisst...

[helferlain]

Soweit ist mir vom Prinzip her auch alles klar.

Nun gibt es im WWW eine ganze Menge Optimierungsvorschläge für klassische passive Tonabnehmer, auch Schaltungen mit 9V fressenden Vorverstärkern.

Sind diese aber grundsätzlich mit Niederohmigen Tonabnehmern kompatibel? Zu dieser besonderen Bauform des Tonabnehmers findet man außer der Feststellung dass es sie gibt nicht viele Informationen

Das Problem ist einfach dass ich an dieser Stelle nicht nur mit probieren weiterkomme, denn um dem niederohmigen TA einen verwertbaren Ton zu entlocken benötige ich eine Signalverstärkung.

[12stringbassman]

kleiner Exkurs in die Filtertheorie:
Ein Tiefpass (oder Hochpass) 2 Ordnung besteht aus einem Schwingkreis. Im einfachsten (passiven) Fall aus einer Induktivität (Spule) und einer Kapazität (Kondensator). Diese beiden Elemente ergeben eine resonanzfähiges Gebilde, analog zu einem Masse-Feder-Pendel. Knote an ein Gummischnürl ein Gewicht und halte das andere Ende in der Hand und bewege es auf und ab. Je nach dem wie schnell du Deine Hand auf und ab bewegst, kommt das ganze in Resonanz, will also von selber schwingen. Ändere die Masse des Gewichtes und/oder die Federkraft des Gummis (verkürzen/verlängern oder zwei Schnürl parallel) und die Resonanzfrequenz wird sich verändern. Tauche das Gewicht in Wasser, und das Ganze will nicht mehr so richtig schwingen, der Strömungswiderstand bedämpft die Schwingung. Nix anderes passiert, wenn Du einen passiven Pickup an einen Verstärker mit kleinem Eingangswiderstand anschließt oder ein Vol-Poti mit geringem Widerstandswert verwendest.

Die Filter, die unsereins aus der Mischpult-Praxis kennen, haben i.d.R. eine stark bedämpfte Resonanz (Resonanzgüte oder Q z.B 0,707). Hier ist keine Resonanzspitze erkennbar, die Übertragungsfunktion verläuft gerade, macht einen Knick und fällt dann ab mit 12dB/Oktave. Bei der Resonanz ist bei dieser Güte der Pegel um 3dB abgefallen. Wäre die Güte z.B Q=2, ergäbe sich eine Resonanzspitze von 6dB.

Bei einem Magnettonabnehmer ergibt sich die Resonanz durch die Induktivität der Wicklung und der Summe aller parallel dazu liegenden Kapazitäten, wie Wicklungskapazität, Kabelkapazität und evt. parallel geschaltete Kondensatoren (C-Switch, Tone-Cap). Die Bedämpfung der Resonanz ergibt sich aus dem Gleichstromwiderstand der Wicklung, dem Vol-Pot und dem Eingangswiderstand des angeschlossenen Verstärkers.

Verwendest Du eine aktive Elektronik in Deinem Instrument, fällt die Kabelkapazität fast weg, die Resonanz rutscht nach oben und je nach gewählten Eingangswiderstand der ersten Verstärkerstufe kann sie nach Belieben bedämpft werden. Durch eine parallel geschalteten C oder RC kann die Resonanzfrequenz und/oder Güte fast beliebig eingestellt werden.

Durch die Verwendung niederohmiger Pickups mit wenigen Windungen dicken Drahtes (500-1000 Windungen mit 0,1-0,15mm) hat man mehr Freiheitsgrade und der Nebengeräuschpegel sinkt, allerdings wird eine Verstärkung erforderlich, um das Pegelniveau herkömmlicher Pickups zu erreichen (oder zu übertreffen).
"9V-Blöcke fressen" tut so eine Schaltung je nach Auslegung und OP-Amp-Typ nicht unbedingt, Laufzeiten von mehreren hundert Stunden sind ohne weiteres möglich.

Alembic hat ja schon in den 1970ern niederohmige Pickups und aktive Schaltungen eingesetzt. Die damals verfügbaren (rauscharmen und ausreichend schnellen) OP-Amps haben allerdings viel Strom verbraucht (z.B. NE5532 8mA pro Amp, bei 5nV/sqr(Hz)), weshalb hier eine externe Stromversorgung über das Instrumentenkabel mit 5-poligem XLR-Steckern verwendet wurde, der Batterie-Betrieb war nur für den Havarie-Fall vorgesehen und hielt nur wenige Stunden.

Grundsätzlich gibt es beim Design jeder Verstärkerschaltung einen Zielkonflikt zwischen Rauscharmut und Stromverbrauch. Heute verfügbare OP-Amps ermöglichen jedoch vertretbares Rauschen bei geringem Stromverbrauch, z.B. LT1112 bzw. 1114 (14nV/sqr(Hz) bei 400µA). Billiger wäre der TL062 oder 064, braucht nur 200µA, rauscht aber mit 42mV/sqr(Hz). Der als rauscharm angepriesene Feld-Wald-und-Wiesen OP-Amp TL072 (074) rauscht mit 18nV/sqr(Hz) und säuft 1,4mA.

[irgendwer]

Sehr interessant für Helferlain sollte diese Seite hier sein

http://www.elektronikinfo.de/audio/egbauanleitung.htm

Da findet sich ne komplette Schaltung für nen TL072, habs grad selbst erst gefunden.

Und mit deinen niederohmigen Pickups:
Normale Pickups haben m.W.n. so 5.000-10.000 Windungen.
Wenn Du jetzt 500-1.000 Windungen machst, brauchst du eine Spannungsverstärkung von etwa 10 : 1, bzw. 20 dB.

[helferlain]

...Ich habe schon erfolgreich den Impedanzwandler / Verstärker verbaut wie er auf http://www.elektronikinfo.de beschrieben wird. den hatte ich auch wieder für die 8 Saiten geplant...

Sehr interessant für Helferlain sollte diese Seite hier sein

http://www.elektronikinfo.de/audio/egbauanleitung.htm

Da findet sich ne komplette Schaltung für nen TL072, habs grad selbst erst gefunden.

Da haben wir wohl beide das gleiche gemeint

Und mit deinen niederohmigen Pickups:
Normale Pickups haben m.W.n. so 5.000-10.000 Windungen.
Wenn Du jetzt 500-1.000 Windungen machst, brauchst du eine Spannungsverstärkung von etwa 10 : 1, bzw. 20 dB.

Danke!, das ist eine sehr wichtige Information Eigentlich auch logisch aber war mir bisher noch nicht bewußt. Ich werde mir o.g. Schaltung + Erklärung nochmal genau ansehen. Wenn ich mich richtig erinnere wurde da auch erklärt wie man den Grad der Verstärkung einstellt.

Die Version dieses Verstärkers / Impendanzwandlers die in meiner "Schrottgitarre" werkelt hat z.B eine etwas zu hohe Verstärkung (bei klassischen TA), da sollte für die "schwächeren" NiederÖhmer genug Spielraum sein.

Wie ich diese Schaltung mit einem SVF kombiniere ist dann sicher ein Thema für einen neuen Thread.

@all: Danke fürs "auf die Sprünge helfen"

Grüße
helferlain

[capricky]

"Linearität" des Tonabnehmerfrequenzganges wurde bereits mehrmals als Vorgabe genannt, also Verzicht auf Resonanzüberhöhung. Dann ist aber ein SVF absolut überflüssig, denn der wird ja eigentlich genommen, um die Resonanzüberhöhungen eines magnetischen Tonabnehmers zu simulieren.

Grundsätzlich ist es so, das Du mit einer geringen Wicklungszahl die Resonanzfrequenz des Tonabnehmers in höhere Frequenzbereiche verschieben kannst, die dann für eine Gitarre nicht mehr relevant sind.
Damit erreichst du in deinem Nutzbereich einen linearen Frequenzgang, den du auch nicht irgendwie hinbiegen musst.
Tiefpass heisst ja, das alle Frequenz-Anteile von 0 Hz bis zu einer bestimmten Frequenz quasi unbeeinflusst durchgehen.
Wenn diese Frequenz beispielsweise bei 20.000 Hz liegt, ist das an der Grenze der Hörempfindlichkeit und praktisch irrelevant.
Bei normalen passiven Tonabnehmern liegt die Frequenz aber irgendwo im Bereich 2.000 bis 5.000 Hz, an dieser Resonanzfrequenz hat man dann eine Überhöhung des Signals, abhängig von der Beschaltung, während die höheren Frequenzen bedämpft werden.

Kurz gesagt, so ein Tonabnehmer lässt niedrige Frequenzen durch, "verstärkt" dann den nächsten Frequenzbereich, um danach die höheren Frequenzen zu "schlucken".

Danke an irgendwer, für diese hervorragend Vorlage!
Deine Betrachtung ist richtig, vergißt aber eines - die Gitarre/der Bass mit diesen Tonabnehmern wird über einen Verstärker und mindestens einen Lautsprecher betrieben.
Die Amps haben halbwegs lineare Frequenzgänge bis max 12 - 20kHz, die üblichen Gitarrenlautsprecher 5 - 7kHz. Die Amps verstärken also noch die "unhörbaren" Resonanzfrequenzen der Pu's, ziehen dafür Leistung (die dann für das eigentliche Signal fehlt) und verbraten sie "ungehört" in der Schwingspule der/des Lautsprechers. Das findet die auf Dauer auch nicht "lustig", vor allem, wenn die Resonanz schon nah an der Schwingneigung liegt, kein seltenes Phänomen gerade in Röhrenamps. Also ein richtig bemessener Tiefpass (ein einfacher Widerstand parallel zur Pickupspule reicht bereits) ist absolut notwendig.

capricky

[helferlain]

Die Gefahr der Resonanzüberhöhung selbst im unhörbaren Bereich und ausserhalb der Gitarre Ist mir nun klar, vielen Dank für die ausführlichen Erklärungen.

"Linearität" des Tonabnehmerfrequenzganges wurde bereits mehrmals als Vorgabe genannt, also Verzicht auf Resonanzüberhöhung. Dann ist aber ein SVF absolut überflüssig, denn der wird ja eigentlich genommen, um die Resonanzüberhöhungen eines magnetischen Tonabnehmers zu simulieren.

Hier haben wir uns mißverstanden. Linearität ist nur als Ausgangsbasis für die bewußte Klangbeeinflussung (z.B. mit SVF) gewünscht. Dabei soll vermieden werden dass eine vom Tonabnehmer stammende Resonanzüberhöhung durch das SVF vervielfacht wird. Ich glaube sogar dass ich diesen Hinweis in einem Beitrag von capricky gelesen habe, allerding im alten board und auch da schon etwas älter.

[12stringbassman]

Deine Betrachtung ist richtig, vergißt aber eines -
(...)
ein richtig bemessener Tiefpass (ein einfacher Widerstand parallel zur Pickupspule reicht bereits) ist absolut notwendig.

Ich gehe mit Dir fast vollständig d'accord.
Ich möchte nur anmerken, dass 1.) im Amp bei starker Zerre auch bei Tiefpass-begrenztem Pickup jede Menge Obertöne bis in den Ultraschallbereich hin erzeugt werden, und 2.) der Lautsprecher einen durch die Schwingspuleninduktion verursachten zu hohen Frequenzen hin ansteigenden Impedanzverlauf hat und daher in diesem Frequenzbereich nur noch wenig Leistung aufnimmt.

[irgendwer]

Ich gehe mit Dir fast vollständig d'accord.
Ich möchte nur anmerken, dass 1.) im Amp bei starker Zerre auch bei Tiefpass-begrenztem Pickup jede Menge Obertöne bis in den Ultraschallbereich hin erzeugt werden, und 2.) der Lautsprecher einen durch die Schwingspuleninduktion verursachten zu hohen Frequenzen hin ansteigenden Impedanzverlauf hat und daher in diesem Frequenzbereich nur noch wenig Leistung aufnimmt.

Auf deutsch: Alles nicht so wild.

Gruss, Max

[helferlain]

Nach all den theoretischen Beiträgen gehts hier nun auch wieder praktisch zur Sache. 2 Wochen auf dem Campingplatz lassen einem viel Zeit zum Spulen wickeln...

So sehen sie aus:


Es sollen niederohmige Tonabnehmer werden da auf jeden Fall eine Aktive Klangreglung folgt. Für den Hals habe ich 2 Spulen mit 800 Wicklungen gebaut, jeweils gegensinnig und mit unterschiedlicher Polarität gewickelt. Für den Steg sind es 950 Wicklungen pro Spule. Der Draht hat einen Durchmesser von 0,15 mm

Das Multimeter sagt bei 950 Wicklungen 87,5 Ohm (bei beiden Spulen gleich) und bei 800W. sind es 72,5 bzw 73,2 Ohm

Letztendlich möchte ich in der Gitarre die 3 Klassischen Schalterstellungen haben: Hals - Hals+Steg - Steg. D.h. die einezelnen Spulen der Tonabnehmer werden fest parallel verdrahtet. Die Soundvielfalt kommt dann aus dem SVF nach Lemme.

Fortsetzung folgt sobald die Spulen ihren Platz im Holzgehäuse haben

Grüße
h.

[helferlain]

Nachdem die TA ein Bad in heißem Wachs bekommen haben sind sie nun in passende Holzgehäuse eingeklebt:



Für die Gehäuse wurden Reststücke von der Zwetschgendecke mit schöner Hell/Dunkel Färbung des Holzes verwendet. Es fehlt nun noch der Feinschliff, ein wenig Öl und die Verkabelung mit der Elektronik. mehr dazu im Hauptthread. (siehe Signatur)

Grüße
h.

[Otz]

Nach all den theoretischen Beiträgen gehts hier nun auch wieder praktisch zur Sache. 2 Wochen auf dem Campingplatz lassen einem viel Zeit zum Spulen wickeln...

Hübsch Von Hand gewickelt? MIr reist da immer der Draht. Gibt's da ein Geheimnis das zu vermeiden?

[helferlain]

War gar nicht so schwer, der Draht hat ja 0,15er Stärke und ich ich habe nur 2x800 / 2x950 Wicklungen gebraucht. Gerissen ist der Draht nur 1x, bei der letzten Spule. Wie das so sit wenn man zu selbstbewusst wird. Ließ sich aber sehr gut löten...

[capricky]

Hübsch Von Hand gewickelt? MIr reist da immer der Draht. Gibt's da ein Geheimnis das zu vermeiden?

Eine Rutschkupplung! Also keine starre Verbindung des Antriebmotors mit der Welle auf der der Wickelkörper befestigt ist. Das einfachste, so hatte ich das auch gelöst, ist eine Reibradkombination. Auf die Antriebsachse kommt ein Gummirad, -kegel o.ä., der mit einstellbarem Druck an das Antriebsrad gelget wird. Klingt kompliziert, ist aber recht einfach zu realisieren. Der Anpressdruck wird dann so eingestellt, dass er knapp (oder deutlich) unter der Reißgrenze des Drahtes liegt. Das ermittelt man über Versuch und Irrtum bevor man die eigentliche Spule dann wickelt.

capricky

[Bermann]

Der Heilige Leo hat immer Gummibänder für seine Wickler benützt.
Außerdem: Der Zug sollte immer gleichmäßig sein, deshalb einen einfachen 'Tensioner' basteln aus zwei Filzscheiben, die mit Schraube und Flügelmutter verschraubt werden. so kann man einen konstanten Zug erzeugen. Die Finger führen dann nur noch den Draht um die Wicklung sauber zu füllen.

Ich hoffe, das hilft weiter
Hermann

[capricky]

Der Heilige Leo hat immer Gummibänder für seine Wickler benützt.
Außerdem: Der Zug sollte immer gleichmäßig sein, deshalb einen einfachen 'Tensioner' basteln aus zwei Filzscheiben, die mit Schraube und Flügelmutter verschraubt werden. so kann man einen konstanten Zug erzeugen. Die Finger führen dann nur noch den Draht um die Wicklung sauber zu füllen.

Ich hoffe, das hilft weiter
Hermann

Da sollte nur noch so eine "Peitsche" oder "Angelspitze" zwischen, damit die Spitzen in der Zugspannung abgefangen werden!

capricky

[Bermann]

Nöö,
das würde sich zu sehr aufschwingen, die Filz Methode hat sich bei den Profis (amerikanische und deutsche Boutique Pickup-Hersteller) bewährt. Die Standard-Lösungen der Industrie sind für Tonabnehmer wegen der langen Spulenform nicht gut brauchbar, deshalb diese Einfachst-Lösung. Der Nachteil ist, dass man mehr oder weniger Regelmäßig den Druck nachregulieren muss.
Hermann