chris_kah
HCA PA- und E-Technik
Immer wieder ist von hochohmigen Eingängen die Rede, vor allem bei Instrumentenverstärkern.
Manche Recording Interfaces haben gesonderte Instrumenteneingänge für Gitarre neben Line Eingängen. Und manche aktive DI ist hochohmig ausgelegt. Was hat es damit nun auf sich?
Es gibt 2 Arten von Tonabnehmern, die einen hochohmigen Abschluß benötigen und das jeweils aus unterschiedlichen Gründen:
Magnetische Pickups stellen einen Resonanzkreis aus Spuleninduktivität, Wicklungs- und Kabelkapazität sowie Parallelwiderstand (evtl. Lautstärkepoti und Verstärkereingangsimpedanz) dar. In der Verschaltung bilden sie einen Tiefpaß mit deutlicher Resonanzüberhöhung. Diese Resonanz ist in Überhöhung und Frequenz für den Klang des Instruments wesentlich verantwortlich. Die schwingende Saite verändert den Magnetkreis aus Permanentmagnet, Luftspalt und Feld durch die Saite, so daß sich das Magnetfeld in der Spule ändert und damit eine Spannung in der Spule induziert. Ein niedriger Parallelwiderstand dämpft diese Resonanzüberhöhung, manchmal sogar völlig. Daraus resultiert dann ein matter, muffeliger Klag ohne die brillianten oder glockigen Höhen. Ich habe eine Simulation über mehrere Abschlußwiderstände bei einem typischen Humbucker eingebunden. Die Kuven sind für:
10k-grün 50k-blau 100k-orange 250k-türkis 1M-violett
Man sieht deutlich wie ein niedriger Eingangswiderstand die Resonanz dämpft.
Eine sehr gute Beschreibung dazu gibt es von Helmuth Lemme http://www.gitarrenelektronik.de/ . Daher möchte ich mir weitere Details sparen und dorthin verweisen.
Piezo Pickups bestehen aus einem Piezokristall, der abhängig von Druckschwankungen eine Spannung erzeugt. Als Erstzschaltung läßt sich in erster Näherung eine Stromquelle mit parallel geschaltetem Kondensator sowie Serienresonanzkreis angeben. Der Kondensator ist in der Anwendung dominant,der Resonanzkreis spielt in der Regel erst bei Frequenzen oberhalb des hörbaren Bereichs eine Rolle. Dieser Parallel-Kondensator hat einen Wert von einige nF, abhängig vom individuellen Abnehmer. Ich habe Werte von 800 pF bis 30 nF gefunden.
Der Reihenkondensator bildet mit dem Abschlußwiderstand einen Hochpaß. Eine Kabelkapazität bildet mit dem Innenwiderstand des Piezo Elements einen Tiefpaß. Ein Abschlußwiderstand von 10 kOhm bildet bei meiner Beispielsimulation einen Hochpaß von etwa 1 KHz, das heißt zu tieferen Frequenzen wird das Signal immer stärker gedämpft, und da liegen überhaupt die Grundtöne der Gitarre. Die Kuven der Simulation sind für:
10k-grün 50k-blau 100k-orange 250k-türkis 1M-violett
Das ist der Grund warum Piezo Abnehmer an normalen Line Eingängen dünn klingen. Bei längeren Kabeln können sie auch blechern klingen, da kommt zu einer Dämpfung der tiefen Töne auch noch eine Dämpfung der hohen Töne, die man bei der Simulation auf der rechten Seite schon andeutungsweise sieht (dort noch unerheblich, da weit über 20 kHz), so daß nur noch die Mitten übrig bleiben.
Was also tun mit diesen Tonabnehmern?
Am besten sind Instrumente mit eingebautem Vorverstärker. Diese Verstärker sind von ihrer Eingangsimpedanz auf ihre Quellen angepaßt. Gelegentlich kompensieren sie zusätzlich unvorteilhafte Frequenzgänge des Abnehmers. Meist haben sie auch noch eine komfortable Klangregelung mit eingebaut. Sie haben eine niedrige Ausgangsimpedanz, so daß das Signal auch bei langen Kabeln störungsarm übertragen wird und recht unabhängig vom verwendeten Eingang ist.
Wenn das nicht möglich ist, sollte man das Instrument mit einem möglichst kurzen Kabel an einen (Vor-)Verstärker anschließen, der einen hochohmigen Eingang hat.
Bei DI Boxen aktive Versionen mit hoher Eingangsimpedanz verwenden und das Instrument mit einem möglichst kurzen Kabel an die DI Box anschließen. Das Kabel hinter der DI Box kann dann fast beliebig lang sein.
Kurze Kabel zu einem hochohmigen Eingang sind von Vorteil. Bei einem hochohmigen Eingang reicht ein kleines Übersprechen (eine kleine Ladungsverschieung) aus, um einen nennenswerten Spannungshub zu erzeugen, was sich als deutliches Störsignal äußert. Und bei einem kurzen Kabel ist die kapazitive Belastung geringer.
Ein aktives Instrument an einen hochohmigen Eingang anzuschließen ist übrigens völlig unproblematisch. Daher sind Instrumente mit eingebauter Elektronik universeller.
Das war mein Beitrag zum Verständnis. Wer der Theorie nicht folgen konnte, kann sich ja einfach an die Praxistips halten.
Gruß
Christoph
Hand Bilder heilend aufgelegt ... hack_meck
Manche Recording Interfaces haben gesonderte Instrumenteneingänge für Gitarre neben Line Eingängen. Und manche aktive DI ist hochohmig ausgelegt. Was hat es damit nun auf sich?
Es gibt 2 Arten von Tonabnehmern, die einen hochohmigen Abschluß benötigen und das jeweils aus unterschiedlichen Gründen:
- Magnetische Pickups von E-Gitarren und Bässen.
- Piezo Pickups.
Magnetische Pickups stellen einen Resonanzkreis aus Spuleninduktivität, Wicklungs- und Kabelkapazität sowie Parallelwiderstand (evtl. Lautstärkepoti und Verstärkereingangsimpedanz) dar. In der Verschaltung bilden sie einen Tiefpaß mit deutlicher Resonanzüberhöhung. Diese Resonanz ist in Überhöhung und Frequenz für den Klang des Instruments wesentlich verantwortlich. Die schwingende Saite verändert den Magnetkreis aus Permanentmagnet, Luftspalt und Feld durch die Saite, so daß sich das Magnetfeld in der Spule ändert und damit eine Spannung in der Spule induziert. Ein niedriger Parallelwiderstand dämpft diese Resonanzüberhöhung, manchmal sogar völlig. Daraus resultiert dann ein matter, muffeliger Klag ohne die brillianten oder glockigen Höhen. Ich habe eine Simulation über mehrere Abschlußwiderstände bei einem typischen Humbucker eingebunden. Die Kuven sind für:
10k-grün 50k-blau 100k-orange 250k-türkis 1M-violett
Man sieht deutlich wie ein niedriger Eingangswiderstand die Resonanz dämpft.
Eine sehr gute Beschreibung dazu gibt es von Helmuth Lemme http://www.gitarrenelektronik.de/ . Daher möchte ich mir weitere Details sparen und dorthin verweisen.
Piezo Pickups bestehen aus einem Piezokristall, der abhängig von Druckschwankungen eine Spannung erzeugt. Als Erstzschaltung läßt sich in erster Näherung eine Stromquelle mit parallel geschaltetem Kondensator sowie Serienresonanzkreis angeben. Der Kondensator ist in der Anwendung dominant,der Resonanzkreis spielt in der Regel erst bei Frequenzen oberhalb des hörbaren Bereichs eine Rolle. Dieser Parallel-Kondensator hat einen Wert von einige nF, abhängig vom individuellen Abnehmer. Ich habe Werte von 800 pF bis 30 nF gefunden.
Der Reihenkondensator bildet mit dem Abschlußwiderstand einen Hochpaß. Eine Kabelkapazität bildet mit dem Innenwiderstand des Piezo Elements einen Tiefpaß. Ein Abschlußwiderstand von 10 kOhm bildet bei meiner Beispielsimulation einen Hochpaß von etwa 1 KHz, das heißt zu tieferen Frequenzen wird das Signal immer stärker gedämpft, und da liegen überhaupt die Grundtöne der Gitarre. Die Kuven der Simulation sind für:
10k-grün 50k-blau 100k-orange 250k-türkis 1M-violett
Das ist der Grund warum Piezo Abnehmer an normalen Line Eingängen dünn klingen. Bei längeren Kabeln können sie auch blechern klingen, da kommt zu einer Dämpfung der tiefen Töne auch noch eine Dämpfung der hohen Töne, die man bei der Simulation auf der rechten Seite schon andeutungsweise sieht (dort noch unerheblich, da weit über 20 kHz), so daß nur noch die Mitten übrig bleiben.
Was also tun mit diesen Tonabnehmern?
Am besten sind Instrumente mit eingebautem Vorverstärker. Diese Verstärker sind von ihrer Eingangsimpedanz auf ihre Quellen angepaßt. Gelegentlich kompensieren sie zusätzlich unvorteilhafte Frequenzgänge des Abnehmers. Meist haben sie auch noch eine komfortable Klangregelung mit eingebaut. Sie haben eine niedrige Ausgangsimpedanz, so daß das Signal auch bei langen Kabeln störungsarm übertragen wird und recht unabhängig vom verwendeten Eingang ist.
Wenn das nicht möglich ist, sollte man das Instrument mit einem möglichst kurzen Kabel an einen (Vor-)Verstärker anschließen, der einen hochohmigen Eingang hat.
Bei DI Boxen aktive Versionen mit hoher Eingangsimpedanz verwenden und das Instrument mit einem möglichst kurzen Kabel an die DI Box anschließen. Das Kabel hinter der DI Box kann dann fast beliebig lang sein.
Kurze Kabel zu einem hochohmigen Eingang sind von Vorteil. Bei einem hochohmigen Eingang reicht ein kleines Übersprechen (eine kleine Ladungsverschieung) aus, um einen nennenswerten Spannungshub zu erzeugen, was sich als deutliches Störsignal äußert. Und bei einem kurzen Kabel ist die kapazitive Belastung geringer.
Ein aktives Instrument an einen hochohmigen Eingang anzuschließen ist übrigens völlig unproblematisch. Daher sind Instrumente mit eingebauter Elektronik universeller.
Das war mein Beitrag zum Verständnis. Wer der Theorie nicht folgen konnte, kann sich ja einfach an die Praxistips halten.
Gruß
Christoph
Hand Bilder heilend aufgelegt ... hack_meck
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