Gitarre: Die elektrische Gitarre/ Tonabnehmer

Die Umwandlung der Saitenschwingung in ein elektrisches Signal wird durch die Tonabnehmer (Pickups) ermöglicht. Es gibt zahlreiche Hersteller und Typen, da die Tonabnehmer den größten Teil des Klangs bei einer E-Gitarre ausmachen.

Single Coil

Funktion eines Single Coils

Die Single Coils (engl. für einzelne Spule oder Einspuler) ist eine weit verbreitete Art von Tonabnehmern für E-Gitarren. Sie zeichnen sich durch einen klaren, höhenbetonten Klang aus. Single Coils sind sehr simpel aufgebaut: In einer um zumeist mehrere Magnete gewickelten Spule wird durch die Bewegung der ferromagnetischen Saiten ein Strom induziert, der mithilfe eines Verstärkers in ein akustisches Signal umgewandelt wird.

Geschichte

Schon auf den ersten elektrischen Gitarren, entwickelt von der Firma Rickenbacker, der Firma Gibson und auch von Leo Fender, kamen Single Coils zum Einsatz. Noch heute sind sie charakteristisch für die Gitarren der Firma Fender. Die wohl bekanntesten mit Single Coils bestückten Gitarren sind die Fender Telecaster und die Fender Stratocaster, die durch Künstler wie z.B. Jimi Hendrix oder Stevie Ray Vaughan berühmt geworden sind.

Klang

Single Coils einer Fender Stratocaster

Single Coils haben einen höhenreicheren, transparenteren Klang als Humbucker. Der Sound dieses Pickups wird oft als "hell", "rotzig" und "transparent" bezeichnet. Die Ausgangsleistung von Single Coils ist geringer als die der Humbucker, daher bringen sie den Verstärker nicht so schnell zum Übersteuern (Zerren). Ausserdem ist der Klang von Single Coils nicht so druckvoll wie der von Humbuckern. Single Coils werden oft z. B. beim Funk eingesetzt und auch bei normalem Rock, sind aber eher ungeeignet für Musik der härteren Gangart.

Das Sirren, Rauschen und Brummen

Der große Nachteil der Single Coils besteht darin, dass die Tonabnehmer auf Grund der elektrischen Eigenschaften sehr empfindlich für Fremdeinstreuungen sind. Befindet sich der Single Coil in der Nähe von Computern und Transformatoren oder auch vom Stromnetz, fängt er die elektrischen Signale in Form von (tieffrequentem) Brummen oder (hochfrequentem) Sirren auf. Je nach Grad der Verzerrung werden diese Nebengeräusche als mehr oder weniger störend empfunden.

Ist man mit dem Klang des Single Coils zufrieden, mit dem Störverhalten dagegen gar nicht, empfehlen sich "bauliche" Massnahmen: Die gesamte Elektronik kann gegen elektromagnetische Einstreuungen teilweise abgeschirmt werden, indem die Tonabnehmer und die übrigen elektronischen Komponenten von geerdetem, leitendem Material umgeben werden (Faradayscher Käfig). Die folgenden Maßnahmen sind üblich und werden von vielen Gitarrenherstellern teilweise umgesetzt:

• Auspinseln der Ausfräsungen durch elektrisch leitenden Lack, wobei der Lack auf Masse gelegt wird;
• Bekleben des Elektronikfachs (samt Deckel innen) mit Metallfolie;
• Kabelverbindungen in der Gitarre durch abgeschirmte Kabel;
• Masse-Verbindung des Stegs oder des Vibratosystems (und damit der Saiten).

Die genannten Punkte sind bewusst sehr allgemein gehalten. Für den interessierten Bastler siehe Guitar Wiring & Shielding (engl. Webseite).

Will man Single Coils stark verzerren, muss häufig - gerade auf Bühnen, wo durch die Beleuchtung hohe Störfelder entstehen können - ein Brumm-Kompensationssystem (engl. noise reduction/suppression system) eingesetzt werden. Viele Boden-Multieffektgeräte haben daher ein so genanntes "Noise Gate" bereits eingebaut, das ab einem einstellbaren Wert die Störgeräusche unterdrückt, es gibt sie aber auch als Einzelgeräte, sei es als Bodenpedal oder als 19"-Rack-Gerät.

Um dem Problem auf der Seite des Tonabnehmers zu Leibe zu rücken, wurden gerade in letzter Zeit große Anstrengungen unternommen. Viele Hersteller bieten heute Single Coils an, die durch ihren speziellen Aufbau nicht mehr sirren oder brummen und dabei einem Single Coil klanglich sehr nahe kommen. Eine hervorragende Lösung hat Fender mit seinen [Vintage Noiseless Pickups ] geschaffen, die an Tonqualität nichts zu wünschen übrig lassen.

Für viele puristische Fans der Single Coils sind die brummarmen "Single Coils" jedoch keine Alternative, da für sie der gewünschte Ton teilweise auf der Strecke bleibt. Korrekterweise handelt es sich zudem nicht um reine Single Coils, da zur Unterdrückung der Nebengeräusche meistens eine zweite Spule (= engl. coil) unterhalb der ersten verwendet wird (Stacked Humbucker, koaxialer Humbucker).

Alternativ zu den koaxialen Humbuckern wird die gesamte Gitarrenelektronik oft auch mit einer sogenannten Dummy-Spule ausgestattet, die lediglich die Störgeräusche empfängt. Durch die Zusammenschaltung werden die Störgeräusche elektrisch vom gestörten Nutzsignal abgezogen und der "Störpegel" sinkt. Leider greifen diese passiven Dummy-Spulen auch klanglich ein. Bei der üblichen Parallelschaltung wird es dann etwas "heller".

Eine weitere Alternative besteht in den aktiven Einspulern, die durch einen Vorverstärker in der E-Gitarre wesentlich nebengeräuschfreier arbeiten. Der Nachteil besteht darin, dass der Vorverstärker durch eine Batterie gespeist werden muss.

Humbucker

verschiedene Humbucker

Wie auch Single Coils sind Humbucker eine Art magnetischer Tonabnehmer für elektrische Gitarren. Der Weg, den Klang zu Erzeugen ist der selbe, durch das Schwingen der Saiten wird mithilfe von Magneten in einer Spule ein Strom induziert, dieser wird in einem Verstärker zu einem akustischen Signal umgewandelt. Im Gegensatz zu Single Coils bestehen Humbucker aus zwei, in Reihe geschalteten, Einzelspulen (Single-Coils), die umgekehrt gewickelt sind und gegenpolige Magnetfelder besitzen. Dadurch eliminieren sich Störgeräusche durch Einstreuungen, wie zum Beispiel durch elektrische Leitungen und Transformatoren. Daher erhielt der Humbucker auch seinen Namen. Das Wort kommt aus dem Englischen und setzt sich aus den Worten to hum (brummen) und to buck (unterdrücken) zusammen.

Geschichte

Kommerziell erfolgreich eingeführt wurde das Humbuckerprinzip und auch der Humbucker Tonabnehmer von Seth Lover, der Ende der 50er bei Gibson arbeitete. Erste Patente von Lesti und Knoblaugh, denen auch praktische Realisierungen folgten, finden sich jedoch schon in den frühen 30er Jahren des letzten Jahrhunderts. Diese Patente sind auch im Lover-Patent des Gibson-Humbuckers erwähnt. Gibson ist also keinesfalls der "Erfinder" des Humbucker!

Bekannt wurden Humbucker durch die Gitarrenmodelle der Firma Gibson. Auf den Modellen Les Paul sowie SG benutze Gibson schon seit Ende der 50er Jahre Humbucker. Berühmtester Vertreter dieser Bauart dürfte der sogenannte PAF sein (PAF ist die englische Abkürzung für "Patent Applied For"). Heutzutage gibt es eine Vielzahl von Herstellern, die Humbucker herstellen. Eine beliebte Variante sind auch aktive Humbucker, die mit einem internen Vorverstärker ausgestattet sind, wodurch ein Verlust und eine Verschiebung der Resonanzfrequnz des Tonabnehmers bei langen Gitarrenkabeln unterbunden wird.

Klang

Der Klang von Humbuckern wird oft als warm und druckvoll beschrieben, mit einem großen Anteil im Bassbereich, im Gegensatz zu den höhenlastigen Single Coils, die eher einen transparenten Klang bieten. Durch die zwei Spulen haben Humbucker einen wesentlich höheren Ausgangspegel, werden daher gerne in Musikrichtungen der härteren Gangart verwendet, die mit stark verzerrten Sounds arbeiten (Hardrock, Heavy Metal, Hardcore). Wichtige Vertreter des Humbucker-Sounds sind zum Beispiel Black Sabbath (Gibson SG mit Gibson Humbuckern) und Metallica (ESP Gitarren mit aktiven EMG 81er und 85er Humbuckern).

Lipstick Pickup

Lipstick-Pickup

Diese heute nur noch seltene Bauart besteht aus einer Spule, die um einen Magneten gewickelt ist und sich in einer Lippenstifthülse aus Metall befindet. Diese Tonabnehmer entwickelten sich allein aus Kostengründen, da alte Lippenstifthülsen in den 50er Jahren als Abfall anfielen. Die Lipstick-Pickups gehören zu den ältesten Bauformen überhaupt, heute sind sie allerdings nur noch enorm selten anzutreffen. Gitarren von Danelectro sind z. Zt. die einzigen erhältlichen Modelle, die noch serienmässig mit Lipsticks angeboten werden. Im Prinzip gehören diese Tonabnehmer in die Kategorie der Single Coils, jedoch unterscheiden sie sich durch ihre spezielle Bauform klanglich stark von den normalen Single-Coils.

Der Tonabnehmer der Halsposition einer Fender Telecaster wird oft fälschlicherweise als Lipstick bezeichnet, da ihm sein Erscheinungsbild sehr ähnlich ist. Unter der chromfarbenen Kappe verbirgt sich aber ein ganz normaler Single-Coil Tonabnehmer in konventioneller Bauform.

Lipstick Tonabnehmer haben bauartbedingt eine verhältnismässig geringe Ausgangsleistung. Der Klang ist sehr transparent und etwas "hohl".

Aktive Tonabnehmer

• Aktive Single Coils und Humbucker - Aktive Tonabnehmer produzieren ein höheres Ausgangssignal, welches auch durch lange Kabelwege nicht beeinträchtigt wird. Zudem werden die Nebengeräusche baubedingt eingedämmt. Die Klangcharakteristik unterscheidet sich eindeutig von den passiven Geschwistern, was jedoch in modernen Anwendungen kein Nachteil sein muss. Als Nachteil muss jedoch die Spannungsversorgung betrachtet werden, die meist durch eine Batterie oder seltener durch Spezialkabel mit externer Spannungsquelle sichergestellt wird.
• MIDI Pickups - Diese Sonderform wird meist nachträglich an einer Gitarre angebracht und wird dann verwendet, wenn das analoge Gitarrensignal in digitale Steuerinformationen (MIDI) umgewandelt werden soll. Man nennt diese Tonabnehmer auch hexaphonisch, da sie die Schwingungen von sechs Tonquellen aufnehmen können. Die Signale müssen von einem Gerät - einem so genannten Tracker - abgetastet werden, welches den Schwingungen Werte wie z.B. Tonhöhe und Anschlagstärke zuordnet. Diese MIDI-Signale können im Prinzip beliebige MIDI-Instrumente ansteuern. So kann man mit der E-Gitarre z.B. Synthesizer ansteuern, womit man interessante Effekte erzielen kann. Eine andere Anwendung finden diese Tonabnehmer bei der Transkription, da ein Gitarrist sein Stück nur in einen Computer einspielen muß, der die MIDI-Signale anschließend vollautomatisch in eine Tabulatur umwandelt. Die Verbreitung hält sich allerdings in Grenzen, da weder Angebot noch Nachfrage nach solchen Systemen groß sind. Für Experimentierfreudige sind MIDI-Systeme auf jeden Fall eine großartige Spielwiese.

Akustische Tonabnehmer

Um eine Halbakustikgitarre authentisch klingen zu lassen werden Mikrofone verwendet, die einfach nur die Lautstärke der Gitarre verstärken sollen. Diese Tonabnehmer kommen auch häufig in Westerngitarren vor, da es praktisch ist wenn das Mikrofon gleich in das Instrument integriert ist.

Piezo-Tonabnehmer

Sie werden am Steg angebracht und erzeugen einen sehr klaren, jedoch nur wenig dynamischen Klang. Aus diesem Grund werden sie entweder für unverzerrte, nach Akustikgitarre klingende Passagen eingesetzt oder dem eher weichen, dumpferen Signal von Magnettonabnehmern beigemischt. Sie kommen heute recht selten vor, werden allerdings bei einigen modernen Modellen (z.B. Ibanez) wieder eingesetzt. Piezo-Tonabnehmer können eine E-Gitarre ohne Resonanzkörper sehr nah an den lupenreinen, klaren Klang einer akustischen Western-Gitarre heranbringen, deshalb vervielfachen sie die Möglichkeiten solcher Instrumente enorm.

Justieren magnetischer Tonabnehmer

Zum Justieren der Tonabnehmer ist meist nur ein passender Schraubendreher erforderlich. Die Tonabnehmer sind durch zwei Schrauben fixiert, die jeweils gegen den Druck einer Feder arbeiten. Die Federn sind notwendig, um die Tonabnehmer so weit herunterzudrücken, wie es die Stellschraube erlaubt. Ohne diese Federn würde der Pickup lose herumbaumeln, deshalb dürfen diese Federn auch nicht gequetscht sein.

Bei der Einstellung ist besonders auf folgendes zu achten:

• Die Schrauben niemals fest anziehen, da sonst die Federn gestaucht werden.
• Dreht man die Stellschrauben zu locker, kann der Tonabnehmer in den Korpus der Gitarre fallen und kann oft nur mühselig wieder befestigt werden.

Die Standard-Einstellung wird so hergestellt:

1. Du drehst den Pickup ganz runter.
2. Du spielst die beiden E-Saiten an und guckst wie sie sich bewegen.
3. Du drehst den Pickup soweit hoch bis sich die Bewegung verändert, dann eine Viertel- Umdrehung zurück und es ist vollbracht.

Es ist möglich, den Klang der Tonabnehmer über diese Einstellung noch etwas zu verändern:

• Wenn man einen dumpferen Sound bevorzugt, so kann man die Pickups noch etwas hineinschrauben.
• Bevorzugt man einen helleren Klang, dann empfiehlt sich das Herausschrauben der Tonabnehmer.

Da man über zwei Stellschrauben verfügt, kann man den Tonabnehmer auch "schief" justieren, so dass die tiefen Saiten der Gitarre einen anderen Abstand zum Pickup haben als die hohen. Auf diesem Weg lässt sich ein zu heller Klang der hohen Saiten (im Vergleich zu den tiefen Saiten) kompensieren.

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