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Aktive Tonabnehmer
 
     
 
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Inhalt:
Allgemeines
Aufbau aktiver Tonabnehmer
Vorteile und Wirkungsweise aktiver Tonabnehmer
Nachteile aktiver Tonabnehmer und Alternativen
Selbstbau aktiver Tonabnehmer
  Verwandte Themen:
Möglichkeiten der Klangverbesserung
Umbauanleitungen für Elektrogitarren
Gitarrenliteratur


Allgemeines

Aktive Gitarrentonabnehmer oder neudeutsch aktive Pickups kennt dem Namen nach sicher jeder, der sich mit Elektrogitarren beschäftigt. Sie erfreuen sich insbesondere wegen des oft extrem hohen Preises und der schon fast mystischen Aura, die sie umgibt, einer hohen Wertschätzung, sind aber gerade wegen der hohen Preise nur wenig verbreitet. Nachfolgend erfahren Sie, wie aktive Pickups aufgebaut sind, wie sie funktionieren, welche Alternativen es gibt und wie Sie vorhandene Tonabnehmer im Selbstbau zu aktiven Tonabnehmern aufwerten.


Aufbau aktiver Tonabnehmer

Vielleicht werden Sie enttäuscht sein, aber aktive Tonabnehmer haben weder etwas Mystsiches an sich noch handelt es sich um die neuesten Errungenschaften der Wissenschaft. Aktive Tonabnehmer bestehen nämlich schlicht und ergreifend lediglich aus einem ganz normalen passiven Tonabnehmer, den man mit einem kleinen Verstärker versehen hat. Ob dieser Verstärker in SMD-Technik (Surface Mounted Device = obenflächenmontierte Bauteile, ergibt winzige Elektronikbaugruppen) aufgebaut ist, damit er ins Gehäuse des Tonabnehmers eingebaut werden kann, oder ob er vom Tonabnehmer räumlich getrennt untergebracht wird, spielt für die Funktion keinerlei Rolle. Bei den mir bekannten als aktive Pickups angebotenen Modellen ist der Verstärker in den Tonabnehmer integriert.


Vorteile und Wirkungsweise aktiver Tonabnehmer

Der Klang passiver Tonabnehmer ändert sich sehr stark mit der äußeren ohmschen und kapazitiven Belastung. Resultat ist, daß z.B. ein anderes Gitarrenkabel durch die andere Kabelkapazität einen anderen Klang zur Folge hat. Dies ist meistens unerwünscht und hat schon oft Musiker zur Verzweifelung getrieben, deren Gitarre im Übungsraum mit kurzem Kabel schön knackig, auf der Bühne mit langem Kabel aber zu weich klang. Andersrum ist es auch möglich, d.h. daß man mit dem Klang auf der Bühne zufrieden ist und sich im Übungsraum wundert, daß die Gitarre zu aggressiv klingt. Mehr über den technischen Hintergrund können Sie in  Klangverbesserung nachlesen.

Diese äußeren Einflüsse kann man vermeiden, indem man einen Verstärker oder Impedanzwandler in das Tonabnehmergehäuse einbaut, der den Pickup vollständig von der äußeren Belastung abkoppelt. Ein völlig unbelasteter Tonabnehmer klingt jedoch normalerweise unangenehm glasig hart. Daher wird der passive Tonabnehmer mittels eines Kondensators auf die gewünschte Resonanzfrequenz und ggf. mittels eines Widerstands auf die gewünschte Resonanzüberhöhung eingestellt. Das Prinzip und die Wirkungsweise entspricht haargenau derjenigen, die in  Umbauanleitung für Elektrogitarren beschrieben ist. Der Klang wird ausschließlich durch die Resonanzfrequenz und die Resonanzüberhöhung festgelegt, weshalb die Hersteller aktiver Tonabnehmer das gleiche Tonabnehmermodell oft mit mehreren Resonanzfrequenzen anbieten. Für den Hersteller ist dies sehr einfach zu bewerkstelligen, da er hierfür lediglich den Wert des Kondensators ändern muß.

Nicht selten ist wie bei passiven Tonabnehmern von "overwound" die Rede. Dies ist aber technisch nicht richtig, sondern dient nur der Charakterisierung des Klangs, den man aber auf ganz andere Weise realisiert. "Overwound" heißt eigentlich, daß man es mit der Anzahl der Windungen der Spule übertrieben hat. Dadurch ist der Tonabnehmer zwar sehr laut d.h. besitzt eine hohe Ausgangsspannung, mit der man einen Verstärker wunderbar zum Übersteuern bringen kann, klingt unverzerrt gespielt aber aufgrund der niedrigen Resonanzfrequenz sehr weich und höhenarm bis matschig und ausdruckslos. Bei aktiven Tonabnehmern erreicht man dies bei unveränderter Windungszahl, indem man die Resonanzfrequenz durch geeignete Dimensionierung des Kondensators absenkt und die Ausgangsspannung durch eine etwas höhere Verstärkung steigert.


Nachteile aktiver Tonabnehmer und Alternativen

Der Vorteil eines immer gleichen Klanges kann auch ein Nachteil sein. Denn manchmal möchte man ja gerade den Klang durch Klangregler und kleine Tricks ändern. Ein sehr beliebter Trick bei passiven Tonabnehmern besteht beispielsweise darin, das Lautstärkepoti der Gitarre relativ weit zurückzudrehen und als Ausgleich das Lautstärkepoti des Verstärkers etwas weiter aufzudrehen. Dadurch verringert man sowohl die ohmsche als auch kapazitive Belastung des Tonabnehmers, was die Resonanzfrequenz zu höheren Frequenzen hin verlagert und zudem eine geringfügig stärker ausgeprägte Resonanzüberhöhung zur Folge hat. Gleichzeitig bildet aber der höhere Ausgangswiderstand mit der Kabelkapazität einen Tiefpaß. Im Ergebnis ergibt sich dadurch bei einem sehr kurzen Kabel ein prägnanterer Klang, weil die Eckfrequenz des Tiefpasses hoch genug liegt, bei sehr langem hingegen eine deutliche Höhenabsenkung. Gleichzeitig nimmt das Rauschen infolge der niedrigen Ausgangsspannung zu, aber man kann auf diese Weise Einfluß auf den Klang nehmen. Bei aktiven Pickups ist dies hingegen prinzipbedingt absolut nicht möglich.

Aufgrund der Abschottung des in einem aktiven Tonabnehmers enthaltenen passiven Tonabnehmers von der Außenwelt ist es auch nicht möglich, mittels umschaltbarer Kondensatoren und Widerstände (siehe  Umbauanleitung für Elektrogitarren) für extrem wenig Geld den Klang in weiten Bereichen zu beeinflussen. Aber gerade vielseitige Einflußmöglichkeiten auf den Klang machen eine Gitarre interessant.

Ein weiterer, ganz erheblicher Nachteil ist zudem, daß der eingebaute Verstärker einen unsymmetrischen Ausgang besitzt. Dies bedeutet, daß man die zwei Signalleitungen nicht wie bei einem rein passiven Tonabnehmer vertauschen kann, weil eines der beiden Kabel auf Masse liegt. Eine Verschaltung mit umgedrehter Phase (Phase Reverse) ist dadurch nicht so einfach möglich. Es gibt zu diesem Zweck zwar spezielle Phasenumkehrstufen, damit man in den Genuß des Phase-Reverse-Klanges kommen kann, aber leider werden für diese schaltungstechnisch sehr einfachen Zusatzelektroniken als Fertigprodukte ziemlich stolze Beträge verlangt.

Ein weiterer Nachteil, der allerdings auf jede aktive Elektronik zutrifft, ist die Tatsache, daß man zum Betrieb eine Stromquelle benötigt. Meistens verwendet man eine Batterie, die leider meistens so untergebracht ist, daß man sie nur sehr schlecht wechseln kann. Der größte Nachteil ist, daß sie oft im falschen Moment leer wird. Wenn das auf der Bühne passiert, weil man die schon vorher einsetzenden Warnzeichen (Verzerrungen bei Impulsspitzen) ignoriert hat, führt dies zu einer ziemlich peinlichen Situation.

Zusammenfassend kann man sagen, daß aktive Tonabnehmer einen deutlich besseren Ruf besitzen als ihnen eigentlich zusteht. Aus klanglicher Sicht qualitativ ebenbürtig aber viel flexibler sind passive Tonabnehmer, die wie in  Umbauanleitung für Elektrogitarren beschrieben nach Belieben In-Phase oder Out-Of-Phase zusammengeschaltet werden können und die mittels umschaltbarer Kondensatoren Einfluß auf ihre Resonanzfrequenz und ggf. mittels umschaltbarer Widerstände auf ihre Resonanzüberhöhung zulassen. Durch einen nachgeschalteten Verstärker oder Impedanzwandler kann man sicherstellen, daß wechselnde Kabel etc. den so erzeugten Klang nicht verändern können. Dadurch vereint man die Klangvielfalt passiver Tonabnehmer mit den Vorteilen aktiver Tonabnehmer, ohne deren Nachteile zu übernehmen. Gleichzeitig werden Tricks wie weiter oben erwähnt (d.h. das Zurückdrehen des Lautstärkereglers bei passiven Tonabnehmern) überflüssig, weil man genau diesen Effekt viel besser und kontrollierter mit Stufenschaltern durch Wahl einer anderen Resonanzfrequenz und einer anderen Bedämpfung erreichen kann.


Selbstbau aktiver Tonabnehmer

Wie schon erwähnt bestehen aktive Tonabnehmer lediglich aus einem passiven Tonabnehmer, einem Kondensator sowie ggf. einem Widerstand zur Klangeinstellung und einem kleinen Verstärker. Wenn Sie trotz der oben beschriebenen Nachteile aktive Tonabnehmer haben wollen, können Sie sehr preisgünstig Ihre vorhandenen passiven Tonabnehmer durch Einsatz eines Verstärkers, wie er z.B. in  Umbauanleitung für Elektrogitarren beschrieben ist, nachrüsten und daraus aktive Pickups machen.

Sie benötigen pro Tonabnehmer je einen Verstärker, bei dem Sie den Teil mit dem Impedanzwandler (IC1b, R5, R6, R7, C4 und C5) einfach weglassen. Statt des Doppel-Operationsverstärkers kommt ein Einfach-Operationsverstärker wie z.B. der TL071 zum Einsatz. Ob Sie den Verstärker in SMD-Technik aufbauen und im Tonabnehmergehäuse unterbringen oder in konventioneller Technik und dann irgendwo in der Gitarre, ist für die Funktion respektive den Klang absolut unerheblich. Ein Ammenmärchen ist übrigens, daß das Anschlußkabel eines Tonabnehmers Netzbrummen einfängt. Das macht der Tonabnehmer schon selber: Er besteht aus vielen tausend Drahtwindungen, wobei die Magnete die Brummempfindlichkeit aufgrund ihrer Permeabilität sehr stark erhöhen. Der Einfluß des Anschlußkabels auf das Brummen macht deshalb bei Single-Coil-Tonabnehmern ganz erheblich weniger als ein Millionstel dessen aus, was der Tonabnehmer selbst einfängt. Daher ist es absolut nicht notwendig, den Verstärker möglichst dicht am Tonabnehmer zu plazieren oder gar in diesen einzubauen. Wichtig ist zur Vermeidung von Störgeräuschen jedoch eine durchdachte Verkabelung ohne Masseschleifen, d.h. es darf nur einen einzigen sternförmigen Massepunkt in der Gitarre geben.

Der kleine aber feine Unterschied zwischen einer Gitarre mit Aktivtonabnehmern und einer Gitarre mit "aktiver Elektronik" liegt darin, daß jeder Tonabnehmer einen eigenen Vorverstärker besitzt. Bei "aktiver Elektronik" kann man die Tonabnehmer wie in  Umbauanleitung für Elektrogitarren beschrieben nach Belieben zusammenschalten und mittels Kondensatoren die Resonanzfrequenz stark beeinflussen. Dies alles geht bei aktiven Pickups nicht oder zumindest nicht so einfach: Dem Vorteil, die Resonanzfrequenz für jeden Tonabnehmer getrennt umschalten zu können, steht der Nachteil gegenüber, daß man für jeden Tonabnehmer einen eigenen Stufenschalter benötigt. Diese wollen erst einmal in der Gitarre untergebracht werden. Außerdem verwirren zu viele Bedienelemente die meisten Leute. Will man die Resonanzfrequenz aller Tonabnehmer mit einem einzigen Schalter umschaltbar machen, hat man keinen Vorteil gegenüber der Lösung mit nur einem einzigen Verstärker. Zudem paßt ein 2-fach- (bei 2 Tonabnehmern) oder 3-fach-Stufenschalter (bei 3 Tonabnehmern) aufgrund der hohen Einbautiefe in kaum eine Gitarre hinein. Sie sehen, weniger kann manchmal durchaus mehr sein.

Bitte haben Sie Verständnis dafür, daß Sie hier keine idiotensichere Bauanleitung mit einer fertigen Leiterplatte finden. Die kann es nämlich leider nicht geben, weil es erstens je nach Gitarre zuviele verschiedene Anforderungen gibt und zweitens zum Aufbau ohnehin einges Fachwissen erforderlich ist. Einem unbedarften Laien kann man ja auch nicht erklären, wie man ein Automatikgetriebe eines Autos zerlegt und wieder funktionsfähig zusammenbaut. Wenn Sie Interesse an dem beschriebenen Verstärker haben, aber kein Elektronikfachmann sind, sollten Sie z.B. einen Freund mit ausreichenden Elektronikkenntnissen mit dem Bau beauftragen.
   

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Letztes Update dieser Seite: 23.08.2014 (Untergeordnete Seiten können aktueller sein)