Verständnisfrage Magnete

[Rallinger]

Ich hätte da mal eine Verständnisfrage, zu der ich trotz vielen Suchens und Lesens noch keine befriedigende Antwort finden konnte.

Bei Pickups gibt's ja - von hundert anderen konstruktiven Faktoren mal abgesehen - zwei grundsätzliche Prinzipien.

• a) Der Magnet sitzt in der Spule (wie bei "Fender-Singlecoils"), die Hälfte der Spule bekommt ergo den Süd-, die andere Hälfte den Nordpol ab.

• b) In der Spule sitzt ein magnetisierbarer Stift, der eigentliche Magnet sitzt unter der Spule (wie z.B. bei PAF Humbuckern)

Da gibt's zwei Punkte, die mir nicht ganz klar sind.

• 1. Wenn ich beim zweiten Prinzip den Magneten z.B. mit dem Nordpol ansetze, dann ist der Stift an der Spitze ebenfalls nach Norden polarisiert. Ist das an dem Punkt eine Verlängerung des Nordpols, d.h. die Spule bekommt nur eine der beiden Polarisierungen ab? Oder ist die Seite des Stifts, die am Magneten andockt, an dem Punkt Süden, und die obere Hälfte Norden?

• 2. welcher Punkt auch immer zutreffen sollte: macht das klanglich, also in Bezug auf die Lage der Resonanzspitze und deren Ausprägung, einen Unterschied? Gibt's eine Variante die (bei ansonsten konstruktiv gleichen Voraussetzungen) "dumpfer" oder "spitzer" klingt?

Manchmal sieht man ja z.B. auf Youtube Anleitungen, wie man einen "billigen" Pickup verbessert, indem man die Balkenmagneten und Polepieces entfernt, um sie durch Alnico-Magnetstifte zu ersetzen. Ob das dann plötzlich "awesome" klingt, mag ich nicht beurteilen. Anders klingen tut es auf jeden Fall, wobei es bei solchen Videos immer schwierig ist zu beurteilen, was genau anders klingt. Aber zwischen A und B scheint es einen Unterschied zu geben. Und ich habe meine Schwierigkeiten mir vorzustellen, dass der Unterschied "Alnico statt Keramik" heißt. Auch wenn man das noch so oft hört.

Versuch macht natürlich wie immer kluch, und ggf werde ich das demnächst mal selber ausprobieren. Aber vielleicht hat ja jemand Erfahrungswerte anzubieten? Oder eine grundsätzliche Erklärung zu dem magnetischen Phänomen parat, damit man die Ergebnisse besser interpretieren kann? Ich bin gespannt wie ihr das seht. Danke schon mal!

[micha70]

Servus Ralf,

für die Tonerzeugung, bzw. die Umwandlung der Saitenschwingung in elektrische Spannung ist nicht das magnetische Gleichfeld verantwortlich, sondern das dieses überlagernde magnetische Wechselfeld, hervorgerufen durch eine magnetische Flußänderung durch ein sich bewegendes ferromagnetisches Material (=Saite) im Magnetfeld. Das Gleichfeld "zittert" sozusagen im Takt der Saitenschwingung, durch die Änderung der Flußstärke wird im Spulendraht Strom induziert.
Ob der Magnet jetzt in der Spule sitzt, oder darunter liegt und dessen Gleichfeld über Pol-Stifte, -Schrauben oder -Klingen durch die Spule geleitet wird, ist in erster Näherung nicht maßgebend.

Polstücke aus Eisen haben allerdings Verluste durch Wirbelströme. Das Magnetische Wechselfeld erzeugt in diesen Ströme, die im Kreis herum fließen und der Induktion in der Spule entgegenwirken. Nicht viel, aber genug um die Resonanzspitze etwas zu bedämpfen, der Tonabnehmer klingt etwas dumpfer als ein vergleichbarer mit den Magneten direkt in der Spule, denn das Magnetmaterial ist ein schlechter elektrischer Leiter (egal ob AlNiCo oder Ferrit (vulgo "Keramik")).

Hinzu kommt noch, dass bei Tonabnehmer mit untenliegendem(n) Magneten das Magnetfeld eine andere Geometrie hat, das Streufeld ist anders und tastet die Saite anders ab, als bei Pickups mit innenliegenden Magneten.

Bei meinen Versuchen mit niederohmigen Tonabnehmern mit z.B. "nur" 750 oder 1000 Windungen und ca. 150Ohm Gleichstromwiderstand konnte ich übrigens keinen bemerkenswerten Unterschied zwischen AlNiCo- und Ferrit-Magneten feststellen. Die Frequenz und die Stärke der Resonanzüberhöhung sowie den gesamten Ausgangspegel kann ich da ja fast nach Belieben einstellen. Egal ob ein typischer Gibson-Humbucker mit AlNiCo-Magnet oder ein Pickup mit Aufbau wie ein Super Distortion mit Ferrit und 12 Inbus-Schrauben, das kling für mich alles ähnlich bzw. gleich. Mit 7ender-ähnlichen Gitarren-Pickups habe ich allerdings keine Erfahrungen....

Irgendwie bin ich froh, dass ich keine so guten Ohren habe.......

Viele Grüße
Matthias

[Rallinger]

Irgendwie bin ich froh, dass ich keine so guten Ohren habe.......

Vielleicht sollten wir mal jammen!

Dank dir Hias für diese ausführliche und verständliche Antwort. Und sorry für die späte Reaktion, ich bin gerade ziemlich eingespannt.

Mein Gehör ist sicher nicht das beste, aber ich meine schon Unterschiede zwischen mit verschiedenen Pickups bestückten Instrumenten heraushören zu können. Bei einem Blindtest würde ich natürlich komplett versagen. Und noch schwieriger wäre es natürlich zu bestimmen, was von diesen Soundunterschieden auf das Instrument selbst, auf Saiten, Potis/Elektroniken und was auf die Pickups zurückzuführen ist.

Vermutlich ist der Pickup von all diesen Faktoren zum kleinsten Teil am endgültigen "Sound" des Instruments beteiligt. Oder anders ausgedrückt: mit 1M-Potis statt 500k würde sich der Sound vermutlich wesentlich hörbarer verbiegen lassen als durch einen Wechsel von "Magnet unten + Polepieces" zu "Magnet in der Spule integriert".

Wobei mich der letzte Punkt schon genügend interessieren würde um mal ein Experiment zu wagen - sobald wieder genügend Zeit und Luft vorhanden ist (ich hoffe seit Wochen dass das nächste Woche der Fall sein wird ). Sollte dabei herauskommen dass es komplett egal ist, wäre das ja auch eine Erkenntnis.

Wenn das Ergebnis "vernachlässigbar bis völlig egal" hieße wäre mir das im Übrigen gar nicht unrecht. Pickups grundsätzlich mit Polepieces zu wickeln und diese dann mit Neodym-Pillen einzeln zu magnetisieren würde gewisse Freiheiten verleihen, um eventuelle Lautstärkeunterschiede zwischen den Saiten auszugleichen (was davon wiederum auf den Pickup und was auf meinen Anschlag zurückzuführen ist ... naja, lassen wir das ).

[12stringbassman]

Servus Ralf,

bitte nicht falsch verstehen! So schlecht sind meine Ohren auch wieder nicht, als dass ich den Unterschied zwischen einem (herkömmlichen, passiven) PAF und einem Original Super Distortion nicht heraushören könnte. Letzterer wurd ja extra konstruiert, um die damals noch ohne Master-Volume ausgestatteten Verstärker höher aussteuern zu können, daher ja der Name. Also stärkeres Magnetsystem und mehr Windungen mit dünnerem Draht als beim PAF. Das macht sich natürlich im Klang bemerkbar, allein schon durch den höheren Ausgangspegel.

[Rallinger]

bitte nicht falsch verstehen! So schlecht sind meine Ohren auch wieder nicht, als dass ich den Unterschied zwischen einem (herkömmlichen, passiven) PAF und einem Original Super Distortion nicht heraushören könnte.

Du meinst so schlecht dass du mit mir jammst hörst du wieder nicht?

Keine Sorge, das hab ich schon richtig verstanden. Und ich meine auch erinnern zu können dass "Tonstudio Akustik" in dein Portfolio fällt. Menschen mit schlechtem Gehör suchen sich meist (zwangsweise) einen anderen Job ...

Von daher glaub ich dir aufs Wort dass der von mir angefragte konstruktive Unterschied (zumindest im Vergleich zu anderen Maßnahmen) wenig ins Gewicht fällt. Aber wenn ich mal Muße habe werde ich es testen. Also nicht hören, sondern mit meinen bescheidenen Mitteln messen. Vermutlich heißt das Ergebnis dann "QED". Aber wenn mein PU-Wickler denn mal fertig sein sollte brauch ich eh ein Übungsprojekt, bevor ich mich an einen "richtigen" Pickup wage ...

[Ivan69]

Ein objektiver Vergleich zwischen Barrenmagneten mit Polepieces und Zylindermagneten in der Spule sit in der Praxis nicht so einfach, weil die magnetische Feldstärke an den Saiten bei PUs mit Barren und Stahlstiften in den meisten Fällen deutlich geringer ist.
Ein Stahlstift ist alles andere als ein idealer magnetischer Leiter. Darüber hinaus treten die Feldlinien nicht nur am Ende des Stiftes, sondern zu erheblichen Teilen über die Zylinderwand aus.
Vom magnetischen Fluß eines kräftigen Ferritbarrens kommt also nur ein kleiner Teil dort an, wo es relevant wird: An den Saiten.
Bei den handelsüblichen Humbuckern mit Barrenmagnet messe ich zwischen PU-Oberfläche und Saiten selten mehr als 45 mT, während sich Stabmagnete in Stratbauart zumeist zwischen 60 und 80mT bewegen.
Um einen direkten Vergleich anzustellen, bräuchte man also einen ungewöhnlich starken Barrenmagneten (mit Neodymbarren bin ich über den Polepieces bis ca. 90 mT gekommen) oder ungewöhnlich schwache Stabmagnete.

[bigherb]

Interessantes Thema. Schon länger stelle ich mir die Frage, warum sind die China Single Coils auf sehr preisgünstigen Gitarren mit Balkenmagneten anstelle 6 Alnico Stiften ausgestattet. Liegt es nur am Preis? Die vernickelt Slugs und der Barrenmagnete kosten auch etwas. Nun sind Hörversuche direkt an Amp und Box immer so eine Sache. Also lieber aufnehmen und die Spuren mit Kopfhörer vergleichen. Jetzt im Alter und auch coronabedingt hänge ich viel am PC und experimentiere mit Gitarren und Sounds. Unterschwellig scheine ich doch stark von Hank Marvin und Konsorten sozialisiert worden zu sein. Jedenfalls ist mir der Stegpickup der Strat heute plötzlich wichtig. Damit kein Irrtum entsteht...der Singlecoil, den Leo seinerzeit dort sehen und hören wollte. Ja dieser Twang ist bei entsprechender Hall und Echobegleitng am cleanen Amp mit kaum etwas zu vergleichen. Nun also der A / B Vergleich. Balkenmagnet vs. Alnico Stift Pickup. Zwei Strats. Aber wissenschaftlich wäre ein Vergleich nur im selben Instrument belastbar. Die Unterschiede klanglich erscheinen mir nicht wirklich groß. Die Alnicos erscheinen etwas crisper mit mehr Höhen. Ob das nun wirklich überzeugend ist muss jeder selbst entscheiden. Dann habe ich mein letztes Bauprojekt etwas aufwendiger gestaltet. Einerseits den GK Einbau Pickup für den Roland Synth integriert und zwei Humbuckern vom Chinaman meines Vertrauens. Die Humbucker sollten splitbar so nah am Stratsound heranreichen, wie ich es schaffen kann...Dazu habe ich jeweils eine Spule mit Stift Magneten versehen. Der Unterschied, ob nun die Balkenmagnetspule oder die Stiftspule eingeschaltet ist, empfinde ich als enorm. Natürlich ist die Spulenlage zu berücksichtigen. Zusätzlich habe ich die Stiftspule vergleichend an den Steg gesetzt und mit der Alnico Strat verglichen. Beide Gitarren haben ein Vintage Strat Vibrato mit 2 Federn. Allerdings hat die Splithumbucker Gitarre 630er Mensur. Der Humbucker besitzt 17 Kohm und die gesplittete Spule somit 8,5KOhm. Das Ergebnis ist überaus überzeugend. Der Halspickup mit 14KOhm kommt auf 7KOhm gesplittet, klingt ebenfalls nicht schlecht aber der Zwischensound kommt eher Richtung Tele, was ja auf den Abstand der Spulen zueinander zurückzuführen ist. Hier lohnt der Austausch der Magnete auf einer Spulenseite absolut. Allerdings muss der Gleichstromwiderstand hoch genug sein. PAF Typen eignen sich eher nicht zum splitten, auch wenn man die Magnete tauscht. Alleshängt einfach mit allem zusammen. Probieren geht über studieren.