Alumitones "abkupfern"

[Yaman]

@micha70 Was für Spulen hast du verwendet? Die sehen gekauft aus.

[Rallinger]

Hallo!

Ich habe gerade das Thema entdeckt und mich deswegen auch extra registriert...nach all den Jahren die ich hier schon mitlese, weil mich die Sache mit den Trafoblechen ähnlich beschäftigt hatte und ich hier eine Anregung geben möchte wie ich es gemacht habe.

Die Trafobleche sind aus einem ausgedienten 12V Netzteil ausgebaut und einfach in L-förmige Teile geschnitten die ich dann gegeneinander gestapelt habe. Das habe ich so gemacht um möglichst wenig geschnibbel an den Blechen zu haben. Vor allem auch deswegen weil die Bleche aus den Trafos schon beschichtet sind und ich so nur die kleinen Querschnitte isolieren musste. Vor dem Schachteln habe ich die noch mit normalem Acryllack lackiert und quasi nass ineinander gesteckt. Hält und isoliert gut. Tut alles super und ist vollkomen ausreichend.

Ich hoffe ich konnte ein wenig helfen hier möglichst einfach weiterzukommen.

Grüße
Micha

Super Input, vielen Dank. Das hilft sehr. Willkommen am Board!

Auf den Bildern sind ein paar Kleinigkeiten nicht so richtig gut zu erkennen. Hast du die Humbucker-Magneten einfach hochkant eingebaut, oder hast du sie halbiert (falls ja, wie)? Und wie hast du die Isolation zwischen den Magneten und dem Alukern realisiert?
Könntest du was zu deinen Windungszahlen der Sekundärspulen sagen? Parallel oder seriell geschaltet? Und was versteckt sich unter dem Schrumpfschlauch am Pickup-Kabel?

[capricky]

Und wie hast du die Isolation zwischen den Magneten und dem Alukern realisiert?

Wenn das Ferritmagnete sind, brauchen die keine Isolierung, das Material ist nichtleitend.
Anders sieht es bei Neodymmagneten aus, die haben eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit, habe ich gestern gemessen.

Und noch mal zur Windungszahl... je mehr desto besser, weil damit die Ausgangsspannung zunimmt.

capricky

[Rallinger]

Und noch mal zur Windungszahl... je mehr desto besser, weil damit die Ausgangsspannung zunimmt.

Also wickeln, bis der Arzt kommt. OK, das hab ich verstanden, nur die Zusammenhänge noch nicht so ganz. Sorry, aber ...

Nach allen Lemmes und Onkels & Co die ich mir einverleibt und teilverdaut habe, wäre ich jetzt davon ausgegangen, dass die Sekundärspule neben ihres Jobs einer Erhöhung der Ausgangsspannung auch einen erheblichen Einfluss auf Resonanzfrequenz, deren Überhöhung wie Güte, und damit den "Sound" (Entschuldigung, Übertragungscharakteristik) des Pickups nimmt. Also entsteht das alles in diesem Falle ausschließlich im Zusammenspiel zwischen Primärspule&Magnetfeld, und sekundär wird nur noch aufgepumpt?

[micha70]

Hallo!

Das sind Ferritmagnete und müssen gegenüber dem Alu nicht isoliert werden wie capricky richtig bemerkt. Sie sind elektrisch nicht leitfähig. Sind Magnete für Minihumbucker. Daher sind die Pole sozusagen an den Stirnflächen der Magnete. Hab ich so fix und fertig gekauft. Das Magnetfeld soll ja möglichst "breit" in die Saite ragen. Lege ich die Magnete flach, dann muss ich mit den PUs so nah an die Saiten, dass es schnarrt um überhaupt einigermaßen Output zu bekommen. Ich hab die dann an ein Stück Plexi geklebt und das wiederum unten an den Aluwinkel.

Mein erster Versuch waren ca. 5000 Wicklungen pro Spule mit 0,05'er Draht. Da meine Schenkel der Kernbleche aber nicht unendlich lang sind, sind die Spulen so breit geworden, dass sie nicht mehr in das Humbuckerformat gepasst haben.

Daher hab ich mich dann irgendwann entschieden die Spulen niederohmig zu machen und das Signal über einen Preamp oder einen Audioübertrager zu schicken. Ich könnte keinen so dünnen Draht wickeln wie er nötig wäre und hätte den auch in einer viel zu großen Menge kaufen müssen. Das war es mir dann nicht wert, weil ich auch noch nicht wusste ob das hinterher überhaupt funktioniert. Also habe ich 0,2mm Draht genommen und ein Verhältnis von 1:500 gewickelt. An Schaltung hab ich so ziemlich alles versucht. Am besten hat mir dann die Parallelschaltung der Spulen gefallen.

Unter dem Schrumpfschlauch befindet sich gar nichts. Ich hab die Anschlußkabel der Spulen bei den Versuchen einmal zu kurz gemacht und ich hab dann einfach ein abgeschirmtes Kabel drangelötet. Ich hab noch genügend Bilder von den Versuchen. Was fehlt? Ich kann suchen und schauen ob es bei mir erkennbar ist.

Ich hoffe es hilft trotzdem weiter.

Liebe Grüße
Micha

[micha70]

Hallo,

@Yaman Die Spulen sind aus 0,5mm Epoxiplättchen und mit Sekundenkleber verklebt. Gibt es so kleine Spulenkörper zu kaufen? Ich hab hier im Betrieb noch einen 3D Drucker. Ich dachte schon daran da mal welche rauszulassen. Ich hab nur noch keinen Kollegen überreden können mir die zu modellieren.

Liebe Grüße
Micha

[Yaman]

Daher hab ich mich dann irgendwann entschieden die Spulen niederohmig zu machen und das Signal über einen Preamp oder einen Audioübertrager zu schicken.

Was haben deine Spulen denn für einen Widerstand? In einem Artikel von Lace steht, seine Alumitones haben 2,6 K.

[capricky]

Also wickeln, bis der Arzt kommt. OK, das hab ich verstanden, nur die Zusammenhänge noch nicht so ganz. Sorry, aber ...

Denk(t) erstmal nicht so kompliziert, "Trafo" ist ganz einfach!
Wir nehmen da mal den idealen Trafo, ohne jegliche Verluste. Bei dem entspricht die Spannungserhöhung von der Primär- auf die Sekundärseite dem Übersetzungsverhältnis der Primärspule zu Sekundärspule. Also wenn auf der Primärseite 1mv (1/1000V) in die Spule mit einer Windung induziert wird, dann kommen aus der Sekundärspule mit 1000 Windungen auch 1000mV (1V) raus. So kann man dann weiterrechnen, 2000Wng brächten 2Volt, , genau wie eine Halbierung der Windungszahl auf der Primärseite (0,5Wng, so ist das etwa bei den Alumis) auch eine 2V Spannungsverdopplung auf der Sekundärseite bringt. Reale Spulen, Trafos sind aber immer mit diversen Verlusten behaftet, da gibt es dann immer reichlich Korrekturbedarf, das Prinzip aber bleibt für jeden Trafo (eigentlich sind das hier Übertrager, aber wir wollen uns jetzt nicht mit solchen Spitzfindigkeiten verwirren )

capricky

[capricky]

Was haben deine Spulen denn für einen Widerstand? In einem Artikel von Lace steht, seine Alumitones haben 2,6 K.

Der Spulenwiderstand der Sekundärspule ist in dem ganzen Zusammenhang eigentlich völlig irrelevant. Entscheidend ist die Wicklungszahl, also Drahtlänge auf der Sekundärspule.

capricky

[bea]

Soweit ich mich erinnere, sind Ferrite für Netzfrequenz ungeeignet wegen hoher Verluste. Aber ab welchen Frequenzen machen die denn Sinn? Beim Pickup sind wir ja schon deutlich über 50 Hz.

Bei Gitarrentonabnehmern nennt man diese Magnete "Keramische Magnete" und nutzt sie bei Frequenzen bis herab zu 30 Hz oder machmal sogar noch weniger.

Also: was theoretisch wichtig sein mag ist bei Gitarrentonabnehmern wurscht oder ggf sogar soundprägend. Man kann ja schließlich auch die Wirbelstromverluste in Eisenkernen zur Soundgestaltung verwenden.

[capricky]

Bei Gitarrentonabnehmern nennt man diese Magnete "Keramische Magnete" und nutzt sie bei Frequenzen bis herab zu 30 Hz oder machmal sogar noch weniger.

Das ist in Bezug zur Frage eine andere Baustelle. Das Magnetfeld von Keramikmagneten ist ja statisch (0Hz) und auch wenn da eine Saite rumwackelt, hat das nichts mit unterer Grenzfrequenz infolge Unliinearität der Magnetisierung von Ferritmaterial zu tun

Also: was theoretisch wichtig sein mag ist bei Gitarrentonabnehmern wurscht oder ggf sogar soundprägend. Man kann ja schließlich auch die Wirbelstromverluste in Eisenkernen zur Soundgestaltung verwenden.

Also Wirbelstromverluste idurch Blechkappen und Bodenplatten von Humbunker sind eigntlich nicht erwünschte "Soundgestaltung", sie machen einfach nur dumpf, klauen Höhen.
Eine Stahlplatte unter Singlecoils ala Fender bringt mehr Output, weil das Magnetfeld "dichter, konzentrierter" wird.
Wirbelströme (eddy currents) in Eisenkernen haben nirgends eine positive Wirkung (ausser in Wirbelstrombremsen), die bringen nur deutliche und unnötige (Leisungs-) Verluste.

capricky

[bea]

Es gibt auch ein zu viel an Höhen - irgendwann klingen Gitarrentonabnehmer dann einfach nur schrill.

Aber das alles hängt natürlich davon ab, was man erreichen will, ob Hals- oder Stegtonabnehmer, ob Gitarre oder Bass.

<ot>
bei meinen Experimenten mit Mudbuckern - vor allem dem niederohmigen von Epiphone - komme ich dahin, dass er besser wird, wenn man zusätzlich Eisen draufpackt, und dass es da natürlich auch ein zuviel gibt. Daß es einen wahrnehmbaren Unterschied bewirkt, ob man "lamelliert" oder volles Material nimmt. Es scheint auch so zu sein, als ob die Wirbelstromverluste hörbare nichtlineare Verzerrungen in den Ton brächten. Theoretisch ist das klar, aber dass das bei den doch nicht allzu starken induzierten Wechselfeldern schon hörbar ist, überrascht mich schon. Beim letzten Versuch habe ich es übrigens übertrieben und zu viele Höhen weggenommen.
</ot>

[Rallinger]

Da wir gerade beim Stichwort "Soundgestaltung" sind, seid mir bitte nicht böse wenn ich ein wenig insistiere ...

@capricky, verstehe ich deine Ausführungen richtig, dass bei diesem PU-Design die Sekundärspule nur für die "Verstärkung" zuständig ist, und sich ein mehr an Wicklungen nicht auf die Lage der Resonanzfrequenz & Co auswirkt?

Angenommen dem wäre so, dann müsste man das Soundtuning also in der Primärspule vornehmen. Ist hierfür folgende Faustregel-Annahme richtig:

• dickeres Blech / kürzere Spulenlänge = höhere Resonanzfrequenz

• dünneres Blech / längere Spule = niedrigere Resonanzfrequenz

...?

[bea]

Auch wenn Du capricky angesprochen hattest: die zusätzliche Sekundärspule hat grundsätzlich immer eine Auswirkung auf die Höhenresonanz (praktisches Beispiel - die Gibson Les Paul Recording klingt über den eingebauten Übertrager deutlich anders als über einen reinen Vorverstärker).

Maßgebliche Größe ist natürlich die Induktivität. Und die kann man durch die Anzahl der Windungen und auch durch das Kernmaterial steuern. Mehr Eisen im Kern vergrößert die Induktivität genauso wie die Windungszahl - aber es kommen halt noch Einflüsse der Wirbelströme hinzu. Wirbelströme gibt es immer, sobald der Kern auch elektrisch leitfähig ist - auch bei Verwendung von Trafoblech oder anderem lamellierten Blech, nur halt in unterschiedlichem Ausmaß.

[capricky]

Da wir gerade beim Stichwort "Soundgestaltung" sind, seid mir bitte nicht böse wenn ich ein wenig insistiere ...

@capricky, verstehe ich deine Ausführungen richtig, dass bei diesem PU-Design die Sekundärspule nur für die "Verstärkung" zuständig ist, und sich ein mehr an Wicklungen nicht auf die Lage der Resonanzfrequenz & Co auswirkt?

Angenommen dem wäre so, dann müsste man das Soundtuning also in der Primärspule vornehmen. Ist hierfür folgende Faustregel-Annahme richtig:

dickeres Blech / kürzere Spulenlänge = höhere Resonanzfrequenz

dünneres Blech / längere Spule = niedrigere Resonanzfrequenz

An dieser Stelle ist es noch nicht zielführend, sich über die Soundgestaltung Gedanken zu machen.
Bei dem "Alumitone - Prinzip" wird aber die Sekundärspule "soundformend" sein und zwar durch deren Induktivität. Allein schon deren Größe der Spule sagt mir, dass sie nicht die Induktivität eines üblichen Standard HB oder SC haben wird. Es ist also anzunehmen, daß die Resonanzfrequenz so hoch einsetzt, dass sie ohne Parallelschaltung von Kondensatoren nicht "hörbar", auffällig ist. Der Pickup wird vermutlich "pseudolinear" klingen. Die in jedem Fall vorhanden Resonanzspitze wird ausserhalb des Hörbereiches liegen. Das ist nichts Übles, wenn der Pickup insgesamt "laut" ist. Resonanzfrequenz wird sowieso" überbewertet" .
So ein Trafo übersetzt ja nicht nur Spannung, sondern Leistung/Energie, das Produkt aus Spannung und Strom. Dieser hier in besonderem Maße, deshalb nennt man das ja auch "Stromtrafo".
Wenn man bei meiner obigen Beispielrechnung also von einem Übersetzungsverhältnis von 1:1000 ausgeht und 1 Millivolt induziert wird, dann braucht es auch 1 Ampere, um auf der Sekundärseite 1 Volt und 1 Milliampere entnehmen zu können (idealer, verlustloser Trafo.) Das wären dann auf jeder Seite 1mW (Milliwatt).
Auf der Primärseite ist also der fließende Strom die Größe, die am meisten beachtet werden muss. Die ist aber in diesem Hochstromdesign nicht "pflegeleicht", weil bereits kleine Widerstände im Milliohmbereich hohe Spannungsabfälle bewirken. Auch die Wirbelstromverlusste wären massiv, wenn nicht geschichtete Kernbleche verwendet werden würden. Das hat nichts mit Soundgestaltung, Soundverlust zu tun sondern mit Leistungsverlust, Verlust an Ausgangsspannung.

( Alle Spannungs- und Stromangaben haben wenig mit den tatsächlichen Werten in einem Pickup nach Alumitone oder Trafo zu tun, sie sollen das Prinzip im Idealfall illustrieren)

capricky

[Rallinger]

Vielen Dank, ich glaub jetzt hab ich es gefressen. Ergo in der Konsequenz: Primär- wie Sekundärspule so "hot" machen wie möglich. Das spräche z.B. für Kupfer statt Alu (weil höhere Leitfähigkeit), das Blech so dick wie man es noch gebogen kriegt und dann sekundär so viele Wicklungen wie möglich. Oder anders ausgedrückt: viel hilft viel. Das ist selbst für einen Elektro-Legastheniker wie mich nachvollziehbar

[Yaman]

Das spräche z.B. für Kupfer statt Alu (weil höhere Leitfähigkeit)

Spielt nicht auch die magnetische Permeabilität des Metalls bei der Primärspule eine Rolle? Aluminium ist paramagnetisch, Kupfer diamagnetisch.

[Rallinger]

Das spräche z.B. für Kupfer statt Alu (weil höhere Leitfähigkeit)

Spielt nicht auch die magnetische Permeabilität des Metalls bei der Primärspule eine Rolle? Aluminium ist paramagnetisch, Kupfer diamagnetisch.

Da denkt man gerade man hat was verstanden und dann kommt der Hilmar daher Nein, Schmarrn. Wenn man schon Pickup-Experimente macht, will man ja hinterher auch ein wenig Voodoo-Geschwafel anbringen können. Also danke für deinen Einwand! Ich bin mal deinem Link gefolgt und zitiere Wikipedia:

• "Diamagnetische Materialien entwickeln in einem externen Magnetfeld ein induziertes Magnetfeld in einer Richtung, die dem äußeren Magnetfeld entgegengesetzt ist." Das klingt eigentlich genau wie das was man haben will, wenn der Humbucking-Effekt in der Primärspule erreicht werden soll. Jippiee! Aber dann:

• "Paramagneten folgen in ihrer Magnetisierung dem äußeren Feld, so dass das Magnetfeld in ihrem Inneren stärker ist als außerhalb." Das Magnetfeld wird also verstärkt. Auch cool.

Und was ist nun besser? Keine Ahnung. Aber wenn ich mir die Kurven anschaue (blau wäre sozusagen Alu, grün Kupfer, rot Vakuum, grau Ferrit)...

Permeability by Zureks.svg / Public domain

... dann sollte das bei dem relativ kleinen Magnetfeld eines Pickups eher zu vernachlässigen sein ...? Vermutlich ebenso wie das wohl kaum mit Bordmitteln messbare Plus an Strom, das in Kupfer mehr fließt als in Alu ...? Insofern war mein Einwand natürlich eher pseudo-intellektuelles Blabla.

Fazit: Ich tendiere trotzdem zu Kupfer, weil ich als Ex-Spengler-Hiwi aus eigener Erfahrung weiß, dass es ein bisschen gutmütiger beim Biegen ist ...

[ugrosche]

Spielt nicht auch die magnetische Permeabilität des Metalls bei der Primärspule eine Rolle? Aluminium ist paramagnetisch, Kupfer diamagnetisch.

Nach meinem Verständnis nicht, da das Alu/Kupfer ja "nur" die Wicklung ist und nicht der Kern. Bei der Diskussion um Trafobleche oder Ferritkerne ist die Permeabilität eine wichtige Konstante. Simpel ausgedrückt gibt sie an, wie gut oder schlecht sich ein Stoff magnetisieren lässt.
Bei Pickups kann das beliebig kompliziert werden, da wir ja Wechselströme haben und die Permeabilität nicht linear ist. Das gibt dann diese ulkigen Hysteresenschleifen. Ob nun eine schmale oder breite Hysterese für einen Pickup günstiger ist oder ob das gar keine Roll spielt, ist mir noch nicht ganz klar. Sicher ist nur, dass die Verluste linear zur Frequenz sind. Daher auch die Zweifel, ob Ferritkerne für Alumitone-Nachbau nicht vielleicht doch geeignet wären ...

[ugrosche]

• "Diamagnetische Materialien entwickeln in einem externen Magnetfeld ein induziertes Magnetfeld in einer Richtung, die dem äußeren Magnetfeld entgegengesetzt ist." Das klingt eigentlich genau wie das was man haben will, wenn der Humbucking-Effekt in der Primärspule erreicht werden soll. Jippiee! Aber dann:

• "Paramagneten folgen in ihrer Magnetisierung dem äußeren Feld, so dass das Magnetfeld in ihrem Inneren stärker ist als außerhalb." Das Magnetfeld wird also verstärkt. Auch cool.

Falsche Denkrichtung: Hier geht es um das Magnetfeld, welches durch die Neodym-Permanentmagnete im Kupfer (!) entsteht. Durch das externe Mangetfeld entsteht im Kupfer dann wohl auch ein kleines Magnetfeld. Das ist aber völlig nebensächlich. Wir brauchen die Spannung, die in der Kupferschleife (oder Alu oder was-auch-immer) induziert wird.
Von dem Humbucking-Effekt sind wir bei dem Gedankengang ganz weit weg. Der ensteht bei Alumitones durch geschicktes Koppeln von zwei Leiterschleifen. Genauso wie beim klassischen Humbucker, nur haben die Spulen hier nur eine Windung und hängen in der Mitte auch noch aneinander.

[capricky]

Klar würde Ferritmaterial irgendwo auch gehen, du müsstest die Größe gegenüber Eisenblechkernen aber mindestens verdoppeln oder verdreifachen, wenn das reicht. Billiger, einfacher und kleiner geht es halt mit Eisenkernen.
Kupfer ist von den elektrischen Werten her das bessere Metall als Aluminium, aber Alu ist preiswerter, hat ein geringeres Gewicht, ist leichter zu bearbeiten, man kann es polieren und eloxieren. Solche Dinge spielen auch ein Rolle bei der Materialwahl.

capricky

[micha70]

Guten Morgen,

Kupfer wäre als Primärschleife natürlich idealer als Alu. Gab schon verschiedene Versuche damit. Die Bilder sind nur leider inzwischen gelöscht worden und ich weiß nicht ob ich das einfach posten darf. Im Grunde läge der Vorteil von Kupfer für mich nur darin das Blech dünner wählen zu können. Alu ist insgesamt leichter zu bearbeiten, stabiler und erheblich günstiger. Bei mir sind es ein 3mm.

Auch Ferritmaterial hat die geringeren Wirbelstromverluste als E-Blech oder Eisen. Wird aber erst in HF-Anwendungen wichtig. Bei PUs reicht das Elektroblech. Wichtiger ist, dass der Kern geschichtet und isoliert ist um die Verluste so gering wie möglich zu halten.

Liebe Grüße
Micha

[Rallinger]

Trafoblech M42

So, das sollte für ein paar Pickup Experimente reichen. Wenn jemand Bedarf haben sollte einfach melden ...

Auf jeden Fall beginne ich gerade zu verstehen, warum Lace mit Barmagneten arbeitet. Während ich noch darauf warte dass mir der freundliche Herr Paketdienstleister meine Kunststoffröhrchen bringt, aus denen ich die Spulenkörper zu basteln gedenke, habe ich mich gestern schon mal an den Aluträger für den neuen Prototypen gemacht.

Mit meiner ausgenudelten Bohrmaschine präzise Löcher in Aluminium zu bohren, ist ein Ding der Unmöglichkeit. Und langsam merke ich auch, dass so ein Koordinatentisch etwas für sich hat. Dann könnte ich die Schlitze fräsen, statt sie krude mit der Stichsäge reinzuschustern.

Das größte Problem besteht aber aktuell darin, dass die Bohrungen für die äußeren Magneten so nahe an der Biegekante liegen, dass es mir die Ränder der Bohrungen beim Biegen aus der Vertikalen zieht. Ich schätze wenn ich mit Neodym-Pillen weiterarbeiten will werde ich nicht umhin kommen, erst zu biegen und dann zu bohren/fräsen. Da das Blech dann auch weniger geschwächt ist, würde das wohl auch die Gefahr verringern, dass es an den Biegekanten einreißt. Was an einer Stelle (wenn auch nur minimal) leider geschehen ist.

Damit muss ich mir für die Version#3 ff. auch dringend was Neues überlegen, wie ich die überstehende Kante des Trafoblechs elegant verschwinden lassen kann. Die ursprüngliche Idee war, die Trafo-seitige Kante komplett umzufalzen, um so den Trafo "einfach" um 6mm nach innen zu verlegen. Aber das fällt aus. Bei einem 180-Grad-Falz reißt mir ein so dickes Blech einfach durch. Hm. Es bleibt spannend. Aber egal. Erstmal sehen, ob diese Version überhaupt funktioniert ...

[Rallinger]

HELP!

Gestern habe ich die Fa. Waasner aufgetrieben, welche Trafo-Bleche vertreibt, die deutlich kleiner wären als die, die ich hier habe (Pi mal Auge so groß wie die, die Lace verwendet). Daher hab ich mal unverbindlich nach Preisen angefragt. Während ich den letzten Beitrag schrieb, kam folgende Antwort:

"Bei den EK-Kernen gibt es verschiedene Ausführungen. Hier spielt der AL-Wert (gemessen in nH) eine Rolle. Vielleicht sollten Sie erst mit unserem technischen Kundendienst klären, was für Ihren Einsatzbereich nötig wäre."

Tja, gute Frage. Oh Mann, ich will doch nur spielen! Wie so oft, wenn man Dinge googelt von denen man nichts versteht, weiß ich jetzt weniger als vorher ... darum für Dummies:

Wäre "ich hätte gerne ein Trafoblech mit einem möglichst hohen AL-Wert" die richtige Antwort? Oder was wäre denn das Optimum für diesen Anwendungsbereich, wenn man es sich schon aussuchen könnte?

... und warum kann ich Depp nicht einfach Draht um Alnico-Stifte wickeln und gut ist? Aber das ist wieder eine andere Frage ...

[12stringbassman]

... und warum kann ich Depp nicht einfach Draht um Alnico-Stifte wickeln und gut ist? Aber das ist wieder eine andere Frage ...