Haben Piezos Eigenklang?

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Es gibt ja durchaus unterschiedliche Piezo-Pickups. Auf den ersten Blick unterscheiden diese sich dadurch, dass sie an unterschiedlichen stellen montiert werden: im Steg, am Steg, unter dem Steg und um den Steg herum vermutlich auch. Einige Systeme kombinieren auch 2 oder weitere Piezos. Was ist aber mit den kleinen Kristallen selbst: klingen die alle gleich, oder haben die durchaus ihre Eigenarten?
 
Eigenschaft
 
Ich bin in erster Linie Gitarrist, dort waren bis vor 10, 15 Jahren reine Untersteg-Systeme die Regel (heute werden Systeme mit Mikro oder Deckenabnehmern immer populärer). Die werden meistens einfach als "Piezos" bezeichnet, auch wenn die Bezeichnung m.W. nicht für alle Untersteg-PUs korrekt ist. Dabei gibt es schon Unterschiede. Oft werden "Piezos" pauschal als schlecht eingestuft (quäkender Klang durch Betonung bestimmter Mittenfrequenzen). Allerdings gab es im Laufe der Zeit auch einige Entwicklungen, die besser klingen. Ein ziemlich populärer Untersteg-PU ist der Element von LR Baggs, der zumindest als "Piezo" verkauft wird und in einer meiner Gitarren deutlich besser klingt als irgendwelche Noname-Piezos aus den 90ern.

Aaaaaber: Häufig - so auch beim Element - kauft man nicht einfach einen Pickup, sondern ein komplettes System, das aus dem PU, einem internen Preamp und vielleicht noch ein paar Reglern besteht. Man kann durch die normale Benutzung nichts darüber erfahren, wie der Pickup selbst klingt; dazu müsste man das System auseinandernehmen.
 
Ob Piezos eine eigenen Klang haben können, weiß ich nicht. Soweit bin ich in die Materie nicht eingedrungen.
Selbst Wikipedia gibt da nichts her zum Klangverhalten.
Wie Stollenfiedler und pido schon schrieben, sind die kleinen Dinger ja unterschiedlichst verbaut. Und da gibt es dann auch unterschiedlichste Ergebnisse im Klang.
Ich habe gerade mal bei Conrad geschaut, da kostet so ein Piezo nur wenige Cent. Wenn ich mehr Zeit und und vor allem Ahnung davon hätte, wären verschiedene Tests damit durchaus interessant.
Ich frage mich aber im Moment, was Stollenfiddler mit seiner Frage bezweckt. Kläre uns mal auf!

robbert
 
Ich habe mich mit diesem Thema auch schon ziemlich beschäftigt. Ich denke sie sind in Nuancen sicherlich unterschiedlich, je nachdem wie die Materialzusammensetzung ist. Und es gibt ja verschiedene Bauformen: Piezo-Draht, runde Piezo Kristalle, Piezo-Stäbchen, Folie usw.
Einige gute Infos habe ich hier gefunden:Piezokeramische Tonabnehmer
Und das Ganze viel wissenschaftlicher findet man in dieser Abhandlung des Elektroakustiklabores der Technischen Hochschule Regensburg von Manfred Zollner. Er behandelt die komplette Verstärkerkette, berechnet viel, beschreibt aber durchaus wissenswertes zwischen den Berechnungen.

Der Knackpunkt bleibt aber immer die Einbaustelle des Abnehmers:
In einem Steg ist die Position ausschlaggebend und der dort vorhandene Druck, sowie die Abdeckung des Kristalles. Zu viel Druck kann auch das Schwingen verhindern, oder bremsen, je nachdem wie das Gehäuse des Piezos gebaut oder vergossen ist. Zu wenig Druck erzeugt zu wenig Energie.
Bei Tonabnehmern, die auf oder unter die Oberfläche geklebt werden ist natürlich auch die Position entscheidend, da die Decke eines Instrumentes an verschiedenen Stellen unb bei verschiedenen Frequenzen unterschiedlich schwingt.
Dazu kommt die Ruhemasse des Abnehmers. Hat er genug Gegengewicht, um sich durch die Schwingung ausreichend zu verformen? Da hilf oft auch das ankleben eines Gegengewichtes.

Bei mehreren Abnehmern gibt es dann allerdings wieder Klangauslöschungen und Additionen.

Stellt euch vor, ihr hört euer Instrument an verschiedenen Stellen mit einem Stetoskop ab. Der Klang ist nirgends gleich.

Der Steg selbst wirkt als Übertrager zwischen den Saiten und dem Klangkörper und verändert schon ziemlich den Klang. Zwischen Steg und Klangkörper ist der Klang der Saite zwar schon zum akustischen Klang ähnlich, aber auch der Klangkörper betont und schwächt manche Frequenzen ab. Die Abnahmestelle ist also von der Klangfarbe her der wichtigste Punkt.

Dann die Technik nach dem Piezo:
Manche Piezos können passiv betrieben werden, manche brauchen die Entzerrung und Eingangskapazität/-widerstand eines speziellen Vorverstärkers.
Generell gillt bei passiven Systemen: Wenn der Eingang niederohmig ist hat man einen Hochpassfilder und es klingt total höhenlastig und hat keine Bässe (z.B. beim direkten Anschluss an eine passive DI-Box).
Für passive Systeme muss der Verstärkereingang HI-Z sein, also mindestens 1Megaohm. Dann klingt der Piezo ausgewogen. Viele Funksysteme funktionieren deshalb nicht!
Dazu kommt noch das Kabel, dass wie ein Kondensator eine Kapazität hat und einen Widerstand durch die Länge. Damit verändert es ebenfalls den Klang.

Das ist insgesamt ein spannendes und komplexes Thema und bei jedem Instrument müssen diese Parameter gefunden werden.

Ich bin froh, dass ich bei meiner E-Geige, E-Gitarre und Akustik-Gitarre mit den eingebauten passiven Piezos erfolgreich meinen gewünschten Klang verstärken kann! Und das nahezu rauschfrei! Bless the Lord!
Bei meiner akustischen Geige ist das Ergebnis lang nicht so gut! Das macht mir aber auch nichts. Dafür habe ich ja jetzt die E-Geige :)
 
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Es gibt nichts, was einen absolut linearen Frequenzgang von unten bis oben hat.
Bei magnetischen Pickups ist es ja gerade der Eigenklang, der einen zu bestimmten Modellen greifen lässt. Muss man bei Piezos halt auch machen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Abhängig von ihren Dimensionen und genauen Materialien (piezoelektrische Effekte kann man durch viele verschiedene Materialien erzielen: Quartz, PZT-Keramiken, Lithium-Niobat, Lithium-Tantalat...) hat das Piezoelement natürlich eine andere Resonanzfrequenz.
Auch das Herstellungsverfahren hat einen großen Einfluss darauf, insbesondere der "Schnitt", also in welcher räumlichen Richtung des Kristalls die Scheiben heruntergeschnitten werden.

Durch die unterschiedlichen Resonanzfrequenzen wird das Spektrum natürlich unterschiedlich wiedergegeben - kann man sich wie einen festen EQ vorstellen.

Was bei Piezo-Tonabnehmern auch sehr wichtig ist: Der Abschlusswiderstand. Bedingt durch ihren sehr hohen Innenwiderstand müssen sie an einem Input mit entsprechend hoher Eingangsimpedanz angeschlossen werden. 1 bis 5 MOhm sind die üblichen Werte. Selbst die üblichen High-Z Eingänge liegen oft nur bei 300 kOhm.

Die Anschaffung einer entsprechend super-hochohmigen DI-Box ist also bei Verwendung eines Piezo-Bauteils Pflicht, außer man kauft bereits ein komplettes System wo Vorverstärker integriert sind.



Wenn Piezo-Tonabnehmer mit zu kleinem Abschlusswiderstand angeschlossen werden, äußert sich das in einem Hochpass, die Tiefen, Tiefmitten werden stark abgedämpft, der Klang wird "blechern".
 
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@GeiGit
Viele Funksysteme funktionieren deshalb nicht!
Kannst du mir Tipps geben, welche Funksender mit Piezo funktionieren? Mein jetziges System darf ich nur noch bis Jahresende nehmen.
Das wird dann wohl meine nächste Baustelle.

@ The_Dark_Lord
Vielen Dank.
ich habe hinter dem Piezo meiner Geige den Headway EDB1, hier der "Nachfolger":
Oder ich nehme die
Im Moment habe ich auch noch den Fishman Pro-EQ Platinium hier.
Über den Abschlusswiderstand dieser Geräte kann ich nichts sagen. Weißt du mehr? Meiner Meinung nach dürften diese Geräte als "Problemlöser" taugen, oder was ist deine Meinung dazu?

robbert
PS: Radial Engeneering kannte ich bisher nicht, finde ich interessant. Was mich etwas stört, ist, dass beide Phantompower benötigen und keine andere Stromversorgung optional vorgesehen ist, weder Batterie noch Netzteil....
Unpraktisch erscheint mir auch, dass nur ein XLR-Ausgang vorhanden ist. Wenn ich danach ein Multieffekt anschließen will, muss ich dann per Adapter wieder auf Klinke....
Gibts da noch Alternativen?

robbert
 
@GeiGit
Kannst du mir Tipps geben, welche Funksender mit Piezo funktionieren? Mein jetziges System darf ich nur noch bis Jahresende nehmen.
Das wird dann wohl meine nächste Baustelle.
robbert

Hallo Robbert,
leider geben die meisten Hersteller den Eingangswiderstand ihrer Funksysteme nicht an.
Line6 ist hier die Ausnahme (zumindest nach meinen bisherigen Recherchen).
Da haben alle Relay-Syteme einen Eingangswiderstand von 1,3Megaohm.

Ich weiß, dass meine Line6 Pod HD500 einen Eingangswiderstand von 1Megaohm hat. Ich spiele alle meine Instrumente über ihn. Bis auf die JTV59 sind alle Instrumente passiv.
Von den Klangeinstellungsmöglichkeiten, Effekten und von den AUsgangsmöglichkeiten wäre das durchaus auch ein "Problemlöser" für Dich. Die passenden Sounds könnte ich Dir geben.
Ich weiß aber nicht, ob Dir das Gerät nicht zu groß, oder zu schwer ist. Der Preis ist jedenfalls sehr gut!
 
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Hi Robbert,
der Zweck ist simpel: Neugier und Wissensdurst. Und die Hoffnung, das Wissen so anwenden zu können, dass ich für mein "Klangideal" weniger "Try&Error"-Wege gehen muss.

GeiGit hat viele Dinge im Umgang mit dem Piezo benannt die ich ähnlich erlebt habe, die mir dennoch nicht so bewusst wurden. Platzierung, Druck, Gegengewicht - das sind natürlich alles Dinge, die man testen und verfeinern kann. Und die ganze Zeit hantiert man mit einer Blackbox namens "Piezo", deren Inhalt, Aufbau und Eigenschaften selten diskutiert werden. Wenn dies aber alles bekannt wäre, dann könnte man sich auch direkt Gedanken machen, welcher Umgang mit dem System vielversprechend ist. "Intelligent Design" statt Evolution eben. Oder wenigstens eine Mischung aus beidem.

Was DarkLord schreibt, aber auch weiter oben im Link beschrieben wurde ist natürlich auch nicht ohne, gerade die unterschiedlichen piezo-elektrischen Materialien, sowie deren Anordnung bzw. Art der Verwendung - ist bei keinem Pickup dokumentiert. Mit anderen Worten: selbst wenn man wüsste, welches Material wie "klingt" - gezielt lässt es sich nicht einsetzen. Oder - und diese Vermutung liegt sehr nahe - die Unterschiede durch die Anbringung des Piezos am Instrument sind so groß, dass Material und Bauart des Piezos selbst gar keine durchschlagende Wirkung mehr entfaltet.

Der Piezo bleibt ersteinmal eine Blackbox.
 
Hallo zusammen,
nachdem ich ja jetzt einiges über den Klang geschrieben habe, wollte ich euch einfach auch mal etwas davon hören lassen. Deshalb habe ich zwei kleine Soundbeispiele aufgenommen um euch den Klang meiner "Piezos" zu demonstrieren.
Bei Amazing Grace hört ihr zwei Piezo-Abnehmer, die ich zwischen den Massivkorpus und den Kahler-Vibratosteg meiner selbst gebauten E-Gitarre geklemmt habe. Es sind sehr günstige Harley Benton HB-T-Piezos, die eigentlich für die Oberflächenmontage gedacht sind. Ich hätte nie gedacht, dass die Gitarre akustisch so gut klingt :)
Die Geige, die ihr hört, ist meine modifizierte Carlo Giordano-EV-201-E-Geige. Ich habe den Vorverstärker ausgebaut und einen neuen Steg entworfen und aus mehreren Furnierschichten verleimt und ausgesägt.
Aufgenommen habe ich ganz simpel direkt über den USB-Anschluss meines Line6 Pod HD500 in Audacity. Erst die Gitarre, dann die Geige.
Bei Summertime hört ihr wieder die zwei Piezo-Abnehmer meiner selbst gebauten E-Gitarre und die beiden Schaller Golden 50-Humbucker (Hals-Pickup seriell, Steg-Pickup parallel, zusammen parallel).
Bei der Picking/Rhythmus-Gitarre in der Mitte sind es nur die Piezos, bei der Solo-Gitarre sind es links die selben Piezos und rechts die Humbucker, gleichzeitig über die beiden Gitarreneingänge des HD500 aufgenommen.

Hier die Aufnahmen
 
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Hallo miteinander,

bitte unbedingt weitermachen!
Ich bin jetzt aber ein paar Tage weg.........

robbert
 
Also das Mysterium Piezo und deren Klang hat mich auch andauernd genervt.

Deshalb habe ich auch mal ein paar avon aufgeschnitten, um nachzusehen, was drin ist.
Bei den einfachen Geigen und Cello-Piezoplatten (wo beide Stegfüße drauf stehen) ist sowohl bei den billigen,
als auch bei den Teueren E-Streichinstrumenten (von Harley Benton bis zu Yamaha) nur ein kleiner Piezo unter
dem Stegfuß der Bass-Seite verbaut. Auf der anderen Seite ist Plastik - sonst nix.

Mein Verdacht aus Tests mit verschiedenen Instrumenten: der PU selbst macht kaum etwas aus.

Ich habe in meiner Mandoline 2 HB-Ts verbaut und mit einem Fishman GE2 nach kurzer Strecke vorverstärkt. -> Super!
(je einer dur das Floch re und li von innen gegen die Decke mit Epoxyd-Harz - das hält!)

Ich will demnächst auch ein HB-T in einem E-Cello verbauen (auf Druck) und an den Shadow Vorverstärker anschließen.
Irgendwie stört mich dieses Hokuspokus-Getue um die Piezos, deren schwierige Wiederbeschaffung, wenn mal einer hops geht
und die unverschämten Preise für einen kleinen Kristall zwischen zwei Kupferplättchen.

Ich werde einen opfern, um heraus zu finden, ob er Bearbeitung durch Schleifen verträgt.
Folientransducer mögen sowas garnicht..

Die Platzierung und Passung, die Einfassung (Material beim Vergießen), die mechanische Dämpfung - ebenso das Schwingverhalten
bzw. Setup bei einem massiven E-Instrument halte ich für entscheidend. Danach folgt die nicht minder wichtige Signalaufbereitung.

Ich berichte natürlich von meinen Versuchen und Ergebnissen.


cheers, fiddle
 
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Moin!

Einfach mal ne Hand voll davon kaufen: http://www.conrad.de/ce/de/Search.html?search=piezo+element

Dann muss man keinen teuren Fertig-PU zerfeilen. Die lassen sich gut in Epoxy giessen und sich daraus PUs bauen. Oft reicht es schon einfach einen dieser Scheiben ins Elektrik-Fack zu kleben. Man kann auch wunderbar einen Plattenhall mit diesen Dingern bauen. Ich experimentiere derzeit auch welche einfach ins Cabinet zu kleben, um mir das Mic auf der Bühne zu sparen. Dann ist ein Mic schon integriert.

Gruß,
Etna
 
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Bei den einfachen Geigen und Cello-Piezoplatten (wo beide Stegfüße drauf stehen) ist sowohl bei den billigen,
als auch bei den Teueren E-Streichinstrumenten (von Harley Benton bis zu Yamaha) nur ein kleiner Piezo unter
dem Stegfuß der Bass-Seite
verbaut. Auf der anderen Seite ist Plastik - sonst nix.
Hallo fiddle,
das ist jetzt echt interessant. Ich hatte in der Richtung schon etwas vermutet, da mir aufgefallen war, dass es, je nach Seite, unterschiedlich klingt, wenn ich die Stegaußenkante meiner Carlo Giordano-EV-201-E-Geige mit dem Finger entlang streiche.
Wenn ich auf der Seite der E-Saite entlangstreiche klingt es heller, wie auf der Seite der G-Saite.
Unter dem Steg (den ich ja neu gebaut habe) liegt bei mir auch eine dieser "Platten" mit mittigem Kabelabgang nach unten. Der Piezo ist in eine rote Alufolie eingeschlagen. Oben drauf ist ein silberner Kleber, der mit "G D A E" definiert, wie herum er unter dem Steg sitzen muss.
Ich habe ihn abgeklopft und es scheint auch nur ein Piezo drin zu sein - allerdings unter dem Stegfuß der A- und E-Saite, nicht unter der G- und D-Saite!
War mein Kleber falsch drauf, oder wird in meiner Geige ein anderes Konzept verfolgt?
Der Klang ist natürlich eher heller, mit mehr Obertönen. Vielleicht war deshalb auch meine aktive Elektronik im Obertonbereich bei den Doppelgriffen überfordert und hat verzerrt. Durch den Steg habe ich das ja Gott sei Dank in den Griff bekommen :)
Die Position des Piezos unter den stärker gespannten höheren Saiten hat aber auch einen klaren Vorteil: Er wird stärker auf die Decke gepresst und ist dadurch weniger empfindlich gegen "Bogenrumpeln". Der Klang ist pregnanter und neigt weniger zu dröhnen. Vielleicht ist sogar der Korpus dadurch weniger empfindlich für tieffrequente Rückkopplungen, oder Griff- und Spielgeräusche.

Vielleicht wäre das ja auch mal für andere einen Versuch wert ihren Piezo um 180° zu drehen?

Hört euch die Aufnahmen an und entscheidet selbst. Es bestärkt mich aber definitiv in der Erfahrung, dass vorallem die Position des Piezos den Klang bestimmt, nicht unbedingt der Piezo selbst.

Ich hatte gestern spaßeshalber mal einen Shadow SH020 genommen und meine Geige an verschiedenen Stellen damit "abgehört". Es ist echt unglaublich, wie unterschiedlich die Geige an verschiedenen Stellen klingt! Vorallem den Bereich der Schnecke und des Wirbelkastens habe ich da total unterschätzt! Da klingt sie ziemlich gut :)
Und selbst bei diesem Piezo ist der Klang unterschiedlich, wenn ich ihn drehe und mit der anderen Seite "abhöre".

Das ist echt ein spannendes Thema!
 
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Hallo,

ich habe mal bei Geigit reingehört. Mir hat sein Geigen-Sound wirklich sehr gut gefallen. Ich finde, dass er das sehr gut im Griff hat.

@geigit
Ich denke nicht, dass die Beschriftung falsch aufgebracht ist.
Meiner Meinung nach verfolgt jeder Hersteller ein eigenes Konzept.
Z.Bsp.: Beim Barcus Berry Steg sitzt der Piezo fast direkt unter der G-Saite, beim L.R.Baggs Steg ist er eher unter der A-Saite und ein Zipfel zeigt zur E-Saite.

Mein alter Barcus Berry war an selber (alter) Position unter G und hatte eine leichte E-Saiten-Schwäche, was ich aber so verinnerlicht hatte, dass ich es im Spiel ausgeglichen habe. Beim neuen B.B. konnte ich das bisher nicht feststellen.
Der L.R.Baggs klang für meinen Geschmack sehr gut auf der E-Saite, A-Saite ging auch noch, D+G dagegen zu dünn (nicht zu leise).
Ich glaube auch, die Positionierung des Piezos hat entscheidenden Einfluss auf den Gesamtklang.
Und fast alle Systeme sind: im, am, unterm Steg oder dessen Nähe.
Ich habe in den 70ger Jahren mit einem Klavierabnehmer an der Geige gespielt, auch diesen hatte ich in Stegnähe unter G-und D- Saite aufgeklebt, einfach deshalb, weil es dort am besten klang. ....und damals wußte ich noch nicht einmal, dass es Pickups für die Geige gibt.

robbert
 
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Ich glaube im Umgang mit Piezos sind viele Kleinigkeiten anti-intuitiv.

These 1: ein Piezo alleine bringt nicht genug Saft, es müssen mehrere sein (Barbara?)

Halte ich für sehr fraglich, denn minimalste Laufzeitverzögerungen bewirken spätestens im Obertonbereich unvorhersehbare und ungleichmäßig verteilte Auslöschungen. Daher glaube ich, das ein einzelner Piezo besser sein kann als zwei. Wie das bei einem ganzen Bündel ausschaut, kann ich nicht abschätzen.

These 2: wenn der Piezo unter dem "G+D-Stegfuß" steht, dann ist der Ton wärmer.

Ohne es getestet zu haben, und wissend, dass der gesamte Geigenbau anders ausschaut, halte ich es für sehr wahrscheinlich, dass die tiefen Frequenzen eher auf der A+E-Seite des Steges den Korpus erreichen. Die Saiten schwingen quer zum Steg, wer sich einen klassisch geformten Steg anschaut und gedanklich diesen zum Schwingen bringt der kann erkennen, dass die klassische Stegform darauf ausgelegt ist, eine Querschwingung um 90° abzulenken. Die Umlenkung erfolgt in die Flügel, welche die "Brücke" zur unteren Hälfte des Stegs schwingend belasten und damit den Ton übertragen. Für die wellenförmigen Schwingungen der G-Saite sehe ich dabei auf "ihrer" Seite gar keine Chance sich so auszubreiten, dass diese Schwingungen umlenkbar werden. Daher halte ich These 2 für fragwürdig. Es gäbe einen recht einfachen Testaufbau: E-Geige mit klassischem Steg, auf jeder Seite ein Piezo, beide gegeneinander antreten lassen, alles auschecken, dann Piezos vertauschen und von vorne. Vielleicht hat Höfner das schon gemacht...

These 3: je mehr Vorspannung der Piezo hat, desto mehr Leistung kommt heraus.
Stimmt zunächst, weil die Übertragung des Schwingung auf den Piezo mit mehr Druck relativ weniger Verluste zeigt. Wird der Druck jedoch übertrieben, so hindert es den Piezo selbst, seine Schwingungen durchzuführen, die Leistung sinkt dann in den Keller. Hab ich auch schon mal hinbekommen, als ich einen Piezo testhalber mit einer Maulklammer befestigt habe. Damals hab ich nur verwundert den Kopf geschüttelt und festgestellt, so geht es nicht...


@GeiGit + Amazing Grace: ich finde den Klang Deiner E-Geige echt super, es ist eine der "wärmsten" E-Geigen die ich bisher so gehört habe, klingt allerdings dafür auch ein wenig nasal und auf der E-Saite wird es sprunghaft brilliant.
Vom Klang abgesehen finde ich es angnehm zurückhaltend gespielt, die Melodie lädt so sehr dazu ein mit ihr zu spielen, gleichzeitig verträgt sie es aber nicht. Und fein gemischt ist es auch.
 
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Also zu Druck und Tonausbeut hab ich folgendes:
Die E-Saite bei der Geige erzeugt, trotz dünnstem Durchmesser, den meisten Druck.
(Masse, Zug, definierte Länge)

Bei den teuren Saitensätzen wird dieses stärker ausgeglichen und die G-Saiten haben gewaltige Durchmesser,
und/oder man greift zu schwerden Umspinnungen mit Silber, oder Gold.

Von einer Seiten-Spiegelung der Klangübertragung konnte ich bislang nichts feststellen.
Nach meinen Erfahrungen kommt auch auf der Seite mehr Ton, wo der Piezo ist.

Meine neueste Vermutung entsteht aus genau diesem thread, nämlich der unzureichenden Impedanz-Anpassung
vor dem Vorverstärker (ich habe hier schon das Fachpersonal gelöchert, aber keine genaue Antwort rauskitzeln können..)
und die daraus resultierenden Übersteuerungen bei, speziell Doppelgriffen (Amplitudenaddition zu Monster-Ausschlägen).

Auch ich kämpfe mit diesem Problem, das könnt ihr mir gerne glauben.


cheers, fiddle
 
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