Tonabnehmer und Equalizer

Tonabnehmer sind die Schnittstelle zwischen der Gitarre und ihrer elektronischen Verstärkung. Sie wandeln die mechanischen Schwingungen der Saiten in elektrische Signale um, die anschließend verarbeitet, verstärkt und über einen Verstärker wiedergegeben werden können.

Was macht ein Tonabnehmer?

Ein Tonabnehmer, im Englischen Pickup genannt, wandelt die Schwingungen einer Saite beziehungsweise die dadurch entstehenden mechanischen Veränderungen in ein elektrisches Signal um. Dieses Signal kann anschließend über die Elektronik der Gitarre und einen Verstärker wiedergegeben werden.

Je nach Funktionsprinzip unterscheidet man vor allem zwischen elektromagnetischen und piezoelektrischen Tonabnehmern. Beide Systeme verfolgen dasselbe Ziel, arbeiten aber nach unterschiedlichen physikalischen Prinzipien.

1. Elektromagnetische Tonabnehmer

Elektromagnetische Tonabnehmer werden vor allem bei E-Gitarren und E-Bässen eingesetzt. Ihr Grundprinzip beruht auf elektromagnetischer Induktion.

Ein typischer elektromagnetischer Tonabnehmer besteht aus einem oder mehreren Dauermagneten und einer Spule aus elektrisch leitendem Draht. Die magnetischen Feldlinien reichen in den Bereich der Saiten hinein.

Schwingt eine magnetisch beeinflussbare Saite über dem Tonabnehmer, verändert sich das Magnetfeld in der Spule. Dadurch wird in der Spule eine elektrische Spannung induziert. Diese Wechselspannung bildet das Audiosignal der Gitarre.

Damit dieses Prinzip funktioniert, müssen die Saiten aus einem ferromagnetischen Material bestehen. Typische E-Gitarrensaiten bestehen deshalb aus Stahl oder aus Stahlkonstruktionen mit Nickel- oder anderen geeigneten Beschichtungen. Reine Nylonsaiten oder nicht magnetisch beeinflussbare Saiten funktionieren mit einem gewöhnlichen elektromagnetischen Tonabnehmer nicht.

Single Coil und Humbucker

Die Position des Tonabnehmers

Nicht nur die Bauart des Tonabnehmers, sondern auch seine Position auf der Gitarre beeinflusst den Klang.

Ein Tonabnehmer in der Nähe des Steges erfasst die Saite an einer Stelle, an der ihre Schwingung vergleichsweise klein und obertonreicher ist. Dadurch entsteht typischerweise ein brillanterer, direkterer und höhenreicherer Klang.

Ein Tonabnehmer in der Nähe des Halses erfasst die Saite näher an ihrer maximalen Auslenkung. Der Klang wirkt dadurch in der Regel wärmer, voller und grundtonreicher.

Viele E-Gitarren besitzen zwei oder drei Tonabnehmer. Über einen Mehrwegschalter können unterschiedliche Tonabnehmer einzeln oder – je nach Schaltung – miteinander kombiniert werden. Dadurch stehen dem Spieler verschiedene Klangcharaktere zur Verfügung.

Passive und aktive Tonabnehmer

Bei einem passiven Tonabnehmer wird das elektrische Signal ohne eigene Stromversorgung erzeugt. Der Tonabnehmer gibt das erzeugte Signal an die weitere Elektronik beziehungsweise an den Verstärker weiter. Eine passive Schaltung bedeutet also nicht, dass das Signal „passiv verstärkt“ wird – der Tonabnehmer selbst ist kein Verstärker.

Aktive Tonabnehmersysteme verwenden dagegen zusätzliche elektronische Schaltungen und benötigen deshalb eine Stromversorgung, häufig über eine 9-Volt-Batterie. Durch die aktive Elektronik können unter anderem Signalpegel, Impedanz und Klangaufbereitung gezielt beeinflusst werden.

Unsere Wilkinson-Tonabnehmer

Unsere E-Gitarren und E-Bässe sind mit Wilkinson-Tonabnehmern ausgestattet. Wilkinson steht seit vielen Jahren für Gitarren-Hardware und Tonabnehmer und bietet eine große Auswahl unterschiedlicher Konstruktionen für E-Gitarre und Bass an.

Je nach Modell kommen beispielsweise Single-Coil-, Humbucker- oder andere spezielle Wilkinson-Konstruktionen zum Einsatz. Dadurch können unterschiedliche Klangcharaktere und Einsatzbereiche abgedeckt werden.

Die konkrete Kombination aus Tonabnehmer, Position, Elektronik und Verstärker bestimmt letztlich den Klang, den der Spieler aus dem Instrument herausholt.

2. Piezoelektrische Tonabnehmer

Piezoelektrische Tonabnehmer arbeiten nach einem völlig anderen Prinzip. Sie benötigen weder Dauermagnet noch Spule, sondern verwenden ein piezoelektrisches Element.

Bei akustischen Gitarren wird der Piezo häufig direkt unter der Stegeinlage montiert. Die Schwingungen der Saiten übertragen mechanische Kräfte auf die Stegeinlage und damit auf das Piezoelement. Durch den piezoelektrischen Effekt entsteht daraus ein elektrisches Signal.

Ein Piezoelement besitzt eine vergleichsweise hohe elektrische Impedanz. Deshalb wird das Signal in der Praxis häufig mit einem geeigneten Vorverstärker beziehungsweise Impedanzwandler aufbereitet, bevor es an den Verstärker weitergegeben wird.

Vorverstärker und Equalizer

Ein Vorverstärker, häufig auch Preamp genannt, bereitet das vom Tonabnehmer erzeugte Signal für die weitere Verarbeitung auf. Er kann das Signal beispielsweise auf einen geeigneten Pegel bringen und seine elektrische Anpassung an die nachfolgende Technik verbessern.

Ein Equalizer (EQ) erfüllt eine andere Aufgabe: Er verändert gezielt die Lautstärke bestimmter Frequenzbereiche. Mit Reglern wie Bass, Mid und Treble kann der Spieler beispielsweise tiefe, mittlere und hohe Frequenzen anheben oder absenken.

Bei akustisch-elektrischen Gitarren werden Tonabnehmer und Vorverstärker häufig zu einem kompakten System kombiniert. Die Bedienelemente befinden sich dann meist seitlich im Zargenbereich der Gitarre und ermöglichen die Einstellung des Ausgangspegels und des gewünschten Klangcharakters.

Wie arbeitet ein aktives Tonabnehmersystem?

Unsere Fishman-Elektronik

Bei unseren akustischen beziehungsweise elektroakustischen Gitarren kommen Fishman-Pickup- und Vorverstärkersysteme zum Einsatz. Fishman ist auf Tonabnahme- und Verstärkungssysteme für akustische Instrumente spezialisiert und gehört zu den bekannten Herstellern in diesem Bereich.

Das von uns verwendete Fishman Presys PSY-101 kombiniert einen Tonabnehmer mit einem integrierten Vorverstärker und weiteren Bedienelementen. Zum System gehören unter anderem Lautstärkeregelung, Bass-, Mitten- und Höhenregelung, ein Phasenschalter sowie ein integriertes Stimmgerät.

Das System wird über eine 9-Volt-Batterie mit Strom versorgt. Dadurch steht die aktive Elektronik auch dann zur Verfügung, wenn die Gitarre direkt an einen externen Verstärker oder ein anderes Audiosystem angeschlossen wird.

Das größere Modell Fishman Presys+ PSY-201 bietet darüber hinaus zusätzliche Klang- und Rückkopplungsfunktionen wie Brilliance und einen Notch-Filter. Diese Funktionen gehören zum PSY-201 und sind deshalb nicht mit dem PSY-101 gleichzusetzen.