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  Musiker-Board 07.01.2008
  Musicians World 07.01.2008


HS-Gitarre mit P-90 und DiMarzio Tone Zone

Der User Blinky87 aus dem Musiker-Board fragte am 19.12.2007 nach einer Schaltung für eine HS-Gitarre. Hier ein Ausschnitt aus der Anfrage:

Zitat Blinky87:

Ich möchte einen P90 am Hals und einen Dimarzio Tone Zone (splitbar) an der Brücke verbauen. Mittels 2 Minischaltern sollen die beiden PU's jeweils getrennt aktiviert und deaktiviert werden, der Volume Poti hat auch einen Minischalter zum Splitten des Humbuckers.

Aus einem von Blinky87 zur Verfügung gestellten Foto ließ sich entnehmen, daß zwei einpolige Umschalter der Art ON/ON oder ON/OFF/ON zur Verfügung stehen.

Bild 1: Die elektronischen Bauelemente der HS-Gitarre (Mit freundlicher Genehmigung von Blinky87, 07.01.2008: 08:47)

Ich habe daraufhin insgesamt 3 verschiedene Versionen entwickelt, die nachfolgende beschrieben werden. Informationen zu den verwendeten Schaltern sind hier zu finden.

1. HS-WiDi mit Bridge-Split, 5 Sounds

Ausgehend von der Anfrage werden mit dieser Schaltung die Minimalanforderungen erfüllt. Jeder Tonabnehmer läßt sich durch einen Minischalter ein- oder ausschalten. Der Tone Zone kann mit Hilfe des Push/Pull-Potis gesplittet werden. Dabei wird die der Bridge abgewandte Nord-Spule deaktiviert.

Aufgrund der zur Verfügung stehenden technischen Angaben der Hersteller ergibt sich aufgrund der magnetischen Polaritäten der beiden Tonabnehmer in der Zusammenschaltung ein Humbucker-Effekt.

Schaltungskombinationen

Hier eine Liste der realisierten Schaltungskombinationen:

# Bridge Neck Bridge-Split Funktion
0 OFF OFF OFF Aus
1 ON OFF OFF Bridge
2 ON ON OFF Bridge||Neck
3 OFF ON OFF Neck
4 ON OFF ON Bridge (Single-Coil)
5 ON ON OFF Bridge (Single-Coil)||Neck

Tabelle 1: 5 Tonabnehmerkombinationen für die HS-Gitarre

Verdrahtungsplan (WiDi)

Im Hinblick auf die Störanfälligkeit der Schaltung wurde der Verdrahtung von Signalmasse und Abschirmung besondere Aufmerksamkeit gewidmet.

Der Humbucker verfügt über einen Vieraderanschluß. Die Adern befinden sich innerhalb einer Abschirmung (engl. Bare), welche im Tonabnehmer mit der Grundplatte des Sensors verbunden ist. Diese Konfiguration bietet die Möglichkeit, Signalmasse und Abschirmung getrennt zu führen, was hier dann auch weitestgehend realisiert wurde.

Der P-90 verfügt in aller Regel über ein einpoliges Koaxkabel. Das heißt, Signalmasse und Abschirmung sind bereits im Tonabnehmer miteinandern verbunden. Bei einem solchen Anschluß sollte man es tunlichst vermeiden, eine Phasenumkehr (Out-Of-Phase) vorzunehmen, da dann die als Abschirmung vorgesehenen Teile (Grundplatte, Magnetpole, ...) mit dem heißen Anschluß des Verstärkers verbunden werden. Besser lassen sich Störungen dann nicht mehr hörbar machen!

Als zentraler Massepunkt der Schaltung dient das Gehäuse des Tone-Potis. Hier werden sowohl die Abschirmung des "Tone Zone", als auch die Abschirmungen der Schalter und Potis miteinander verbunden. Auch die Saiten und die Abschirmfolie (Shield) werden hier angeschlossen. Einzig der P-90 taucht aufgrund seines Anschlusses hier nicht auf. Da Abschirmung und Signalmasse bereits im Tonabnehmer miteinander verbunden sind, wurde hier auch das Gehäuse des Schalters mit angeschlossen. Diese Masse wird daher am Volume mit der Signalmasse des "Tone Zone" verbunden.

Beide Tonabnehmer werden jeweils durch einen einpoligen ON/ON-Schalter ein- oder ausgeschaltet. Es wird also immer nur der "heiße" Anschluß geschaltet.

HS-WiDi mit Bridge-Split, 5 Sounds

Bild 2: 5-Sound HS-Gitarre

Der Split des Humbuckers erfolgt mit dem Schalter des Push/Pull-Potis. Diese Schalter verbinden bei nichtgezogenem Knopf die beiden oberen Kontakte. Im gezogenen Zustand werden daher die weiße und schwarze Ader mit dem "heißen" Anschluß des "Tone Zone" verbunden. Damit wird die Nordspule kurzgeschlossen und die Südspule arbeitet als reiner Single-Coil.

Dem Volume-Poti kommt eine weitere zentrale Bedeutung zu hier werden die "heißen" Signaladern der Tonabnehmer und die Signalmassen zusammengeführt. Das macht Sinn, da dieses Poti als Lastwiderstand für die Tonabnehmer wirkt. Von hier wird das Signal über das blaue Kabel auch mit der Anschlußbuchse verbunden.

Die Tonblende wird parallel zum Volume angeschlossen. Der Masseleitung (Schwarz) kommt eine besondere Bedeutung zu, da hier die Signalmasse zum zentralen Massepunkt geführt wird. Eine schlechte Lötverbindung kann da leicht die Ursache für Störungen sein.

Liste der Bauelemente

Bauelement Anzahl Bemerkung
Minischalter ON/ON 2 Zu erhalten bei Conrad, Reichelt oder anderen Elektronik-Versendern. Ein Kauf im Musikhandel wird häufig mit überhöhten Preisen belohnt.
Push/Pull-Poti oder Push-Poti 500kOhm log. 1 In der Regel nur im Musikhandel erhältlich, Rockinger ist da nur eine von vielen Adressen.
Poti 500kOhm log. 1 Die in den Elektrogitarren eingesetzten Potis mit geriffelter Schlitzachse gibt es in der Regel nur im Musikfachhandel. Also zum Beispiel bei Rockinger.
Klinkenbuchse mono (6,3mm) 1 Zu erhalten bei Conrad, Reichelt oder anderen Elektronik-Versendern. Ein Kauf im Musikhandel wird häufig mit überhöhten Preisen belohnt.
Folienkondensator 3,3nF - 22nF (Tonblende) 1 Die Wahl der Kapazität erfolgt nach Geschmack. Standard ist hier 22nF. Es lohnt sich jedoch auch mit kleineren Werten zu experimentieren.
Als Kondensator sollte hier ein Polypropylen-Typ oder ein MKT verwendet werden. Zu erhalten bei Conrad, Reichelt oder anderen Elektronik-Versendern.

Tabelle 2: Elektronische Bauelemente für die 5-Sound HS-Gitarre

2. HS-WiDi mit Out-Of-Phase, Neck Bass Cut, Bridge-Split, 12 Sounds

Die oben gezeigte Platte läßt sich auch mit zwei Minischaltern vom Typ ON/OFF/ON bestücken. Es sind dann keinerlei mechanische Änderunge notwendig und man erhält trotzdem eine wesentlich flexiblere Schaltung.

Diese Schaltung weist zwei Besonderheiten auf:

  1. Sie ermöglicht eine gegenphasige Kombination der beiden Tonabnehmer (Out-Of-Phase).
     
  2. Sie ermöglicht eine Baßabsenkung für den Neck-Tonabnehmer, der aufgrund seiner Position häufig sehr viele Bässe liefert. Diese Eigenschaft ist bei der Verwendung von Verzerrern manchmal ein Problem und führt zum sogenanten "Matschen".

Da die beiden Minischalter in der Mittelstellung offene Kontakte haben, sind die Tonabnehmer in dieser Schalterstellung grundsätzlich deaktiviert.

Schaltungskombinationen

Aufgrund der 3 Schaltpositionen der beiden Minischalter ergeben sich insgesamt 3*3*2=18 mögliche Kombinationen von denen 2*3-1=5 Möglichkeiten redundant sind. Hier eine Liste der realisierten Schaltungskombinationen:

# Bridge Neck Bridge-Split Funktion Bemerkung
0 Middle Middle OFF Aus  
1 Up Middle OFF Bridge  
  Down Middle OFF Bridge wie 1
2 Middle Down OFF Neck  
3 Up Down OFF Bridge||Neck  
4 Down Down OFF -Bridge||Neck Out-Of-Phase
5 Middle Up OFF Neck Bass Cut aktiv
6 Up Up OFF Bridge||Neck Bass Cut aktiv
7 Down Up OFF -Bridge||Neck Out-Of-Phase und Bass Cut aktiv
  Midle Middle ON Aus wie 0
8 Up Middle ON Bridge (Single-Coil)  
  Down Middle ON Bridge (Single-Coil) wie 8
  Middle Down ON Neck wie 2
9 Up Down ON Bridge (Single-Coil)||Neck  
10 Down Down ON -Bridge (Single-Coil)||Neck Out-Of-Phase
  Middle Up ON Neck wie 5
11 Up Up ON Bridge (Single-Coil)||Neck Bass Cut aktiv
12 Down Up ON -Bridge (Single-Coil)||Neck Out-Of-Phase und Bass Cut aktiv

Tabelle 3: 12 Tonabnehmerkombinationen für die HS-Gitarre I

Verdrahtungsplan (WiDi)

Der Stegtonabnehmer erhält mit dem zweipoligen ON/OFF/ON-Schalter eine Phasenumkehr. Man kann von der Signalmasse des Tonabnehmers also erst nach diesem Schalter sprechen. Sie wird vom schwarzen Kabel zur Signalmasses des Volume geführt. Gleiches gilt für den "heißen" Anschluß. Er gelangt über das rote Kabel zum Volume.

Die Abschirmung des "Tone Zone" darf keinesfalls mit dem Schalter umgeschaltet werden. Eine Verbindung des Schirms mit dem grünen Kabel des Tonabnehmers ist also unbedingt zu vermeiden, sonst wird die Abschirmung in einer Schalterstellung mit dem "heißen" Anschluß des Volume verbunden, was zu einer erhöhten Störempfindlichkeit führen kann.

Der Split des Humbuckers erfolgt in der schon bekannten Weise.

Bild 3: 12-Sound HS-Gitarre I

Der Schalter für den Neck-Pickup wird durch einen Serienkondensator erweitert. Dieser wird in der oberen Schalterstellung in den Signalweg geschaltet und dämpft dann die Baßübertragung. Auch wenn hier ein zweipoliger Schalter dargestellt ist, kann natürlich auch eine einpolige Variante des ON/OFF/ON verwendet werden.

Liste der Bauelemente

Bauelement Anzahl Bemerkung
Minischalter ON/OFF/ON (zweipolig) 2 Zu erhalten bei Conrad, Reichelt oder anderen Elektronik-Versendern. Ein Kauf im Musikhandel wird häufig mit überhöhten Preisen belohnt.
Push/Pull-Poti oder Push-Poti 500kOhm log. 1 In der Regel nur im Musikhandel erhältlich, Rockinger ist da nur eine von vielen Adressen.
Poti 500kOhm log. 1 Die in den Elektrogitarren eingesetzten Potis mit geriffelter Schlitzachse gibt es in der Regel nur im Musikfachhandel. Also zum Beispiel bei Rockinger.
Klinkenbuchse mono (6,3mm) 1 Zu erhalten bei Conrad, Reichelt oder anderen Elektronik-Versendern. Ein Kauf im Musikhandel wird häufig mit überhöhten Preisen belohnt.
Folienkondensator 3,3nF - 22nF (Tonblende) 1 Die Wahl der Kapazität erfolgt nach Geschmack. Standard ist hier 22nF. Es lohnt sich jedoch auch mit kleineren Werten zu experimentieren.
Als Kondensator sollte hier ein Polypropylän-Typ oder ein MKT verwendet werden. Zu erhalten bei Conrad, Reichelt oder anderen Elektronik-Versendern.
Folienkondensator 1,5nF - 3,3nF (Bass Cut) 1 Die Wahl der Kapazität erfolgt nach Geschmack. Je kleiner die Kapazität, desto stärker ist die Absenkung der Bässe. Es lohnt sich mit verschiedenen Werten zu experimentieren.
Als Kondensator sollte hier ein Polypropylän-Typ oder ein MKT verwendet werden. Zu erhalten bei Conrad, Reichelt oder anderen Elektronik-Versendern.

Tabelle 4: Elektronische Bauelemente für die 12-Sound HS-Gitarre I

3. HS-WiDi mit Out-Of-Phase, Neck Bass Cut, Bridge-Pseudo-Humbucker, 12 Sounds

Eine weitere Variante ergibt sich, wenn man den Split als "Pseudo-Single-Coil" vornimmt. In diesem Fall wird die Nordspule nur für hohe Frequenzen kurzgeschlossen. Für tiefe Frequenzen bleibt die Humbuckerwirkung jedoch erhalten.

Schaltungskombinationen

Es ergeben sich wieder die gleichen Schaltungskombinationen, wie in der vorhergehenden Version. Hier die reduzierte Tabelle:

# Bridge Neck Bridge-Split Funktion Bemerkung
0 Middle Middle OFF Aus  
1 Up Middle OFF Bridge  
2 Middle Down OFF Neck  
3 Up Down OFF Bridge||Neck  
4 Down Down OFF -Bridge||Neck Out-Of-Phase
5 Middle Up OFF Neck Bass Cut aktiv
6 Up Up OFF Bridge||Neck Bass Cut aktiv
7 Down Up OFF -Bridge||Neck Out-Of-Phase und Bass Cut aktiv
8 Up Middle ON Bridge (Single-Coil)  
9 Up Down ON Bridge (Single-Coil)||Neck  
10 Down Down ON -Bridge (Single-Coil)||Neck Out-Of-Phase
11 Up Up ON Bridge (Single-Coil)||Neck Bass Cut aktiv
12 Down Up ON -Bridge (Single-Coil)||Neck Out-Of-Phase und Bass Cut aktiv

Tabelle 5: 12 Tonabnehmerkombinationen für die HS-Gitarre II

Verdrahtungsplan (WiDi)

Im WiDi taucht jetzt zusätzlich der Split-Kondensator auf. Er ersetzt die direkte Verbindung (rot) von Pin 5 des Bridge-Schalters zu Pin 2 des Split-Schalters.

Bild 4: 12-Sound HS-Gitarre II

Liste der Bauelemente

Bauelement Anzahl Bemerkung
Minischalter ON/OFF/ON (zweipolig) 2 Zu erhalten bei Conrad, Reichelt oder anderen Elektronik-Versendern. Ein Kauf im Musikhandel wird häufig mit überhöhten Preisen belohnt.
Push/Pull-Poti oder Push-Poti 500kOhm log. 1 In der Regel nur im Musikhandel erhältlich, Rockinger ist da nur eine von vielen Adressen.
Poti 500kOhm log. 1 Die in den Elektrogitarren eingesetzten Potis mit geriffelter Schlitzachse gibt es in der Regel nur im Musikfachhandel. Also zum Beispiel bei Rockinger.
Klinkenbuchse mono (6,3mm) 1 Zu erhalten bei Conrad, Reichelt oder anderen Elektronik-Versendern. Ein Kauf im Musikhandel wird häufig mit überhöhten Preisen belohnt.
Folienkondensator 3,3nF - 22nF (Tonblende) 1 Die Wahl der Kapazität erfolgt nach Geschmack. Standard ist hier 22nF. Es lohnt sich jedoch auch mit kleineren Werten zu experimentieren.
Als Kondensator sollte hier ein Polypropylän-Typ oder ein MKT verwendet werden. Zu erhalten bei Conrad, Reichelt oder anderen Elektronik-Versendern.
Folienkondensator 1,5nF - 3,3nF (Bass Cut) 1 Die Wahl der Kapazität erfolgt nach Geschmack. Je kleiner die Kapazität, desto stärker ist die Absenkung der Bässe. Es lohnt sich mit verschiedenen Werten zu experimentieren.
Als Kondensator sollte hier ein Polypropylän-Typ oder ein MKT verwendet werden. Zu erhalten bei Conrad, Reichelt oder anderen Elektronik-Versendern.
Folienkondensator 150nF - 330nF (Split-Cap) 1 Die Wahl der Kapazität erfolgt nach Geschmack. Je kleiner die Kapazität, desto größer ist der brummunterdrückte Frequenzbereich. Es lohnt sich mit verschiedenen Werten zu experimentieren, da die Wirkung auch von den (meist unbekannten) elektrischen Daten des Tonabnehmers abhängig ist.
Als Kondensator sollte hier ein Polypropylän-Typ oder ein MKT verwendet werden. Zu erhalten bei Conrad, Reichelt oder anderen Elektronik-Versendern.

Tabelle 6: Elektronische Bauelemente für die 12-Sound HS-Gitarre II

Fazit

So ungewöhnlich die Anfrage auch auf den ersten Blick erscheint, ergeben sich durch die Verwendung der beiden Minischalter eine ganze Reihe von Kombinationsmöglichkeiten, die mit einem herkömmlichen Toggle- oder Blade-Switch so nicht zu realisieren sind. Spätestens wenn mehr als 5 Sounds gefordert sind, stoßen diese Schalter an ihre mechanischen Grenzen.

Für manch einen mag die Bedienbarkeit ein Problem darstellen, denn ein einfacher Wechsel vom Neck- auf den Bridge-Pickup erfordert hier zwei Schaltvorgänge. Das ganze ist also etwas "langsamer". Andererseits verfolgt die Red Special von Brian May ein ähnliches Konzept. Allein die Tatsache, daß sich ihre Schaltung seit 40 Jahren im Einsatz befindet, mag als Hinweis gedeutet werden, daß es ja so unpraktisch nicht sein kann!

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