So.
Warum klingt ein Bass wie er klingt? Und welchen Einfluss hat die Elektronik?
Bevor wir uns mit dem Tonabnehmer und der Elektronik befassen, müssen wir zunächst verstehen, was der Tonabnehmer grundsätzlich tut: Die Bewegung (Schwingungen) der Saite in elektrische Spannung "übersetzen", die dann von einem Verstärker und Lautsprecher laut und hörbar gemacht werden kann. Physikalisch ist eine Basssaite eine stehende Welle. Das heißt, die Enden sind fest eingespannt und alles dazwischen kann schwingen. Je nachdem, wo man die Saite betrachtet ist eine Frequenz stark oder weniger stark in ihrer Amplitude (einfach gesagt: Amplitude=Lautstärke), an einigen Stellen sind bestimmte Frequenzen sogar gar nicht vorhanden, das ist der Nulldurchgang. Nun hat so eine Saite nicht nur eine einzige Schwingung, sondern dutzende. Im nachfolgenden Bild sind die Grundschwingung und die ersten drei Oberwellen dargestellt. Die Grundschwingung ist am 12ten Bund (genau auf der Hälfte der Saitenlänge) am lautesten und nimmt zu den Enden hin ab. Die Oktave ist am 12ten Bund im Nulldurchgang, also an dieser Stelle nicht vorhanden. Man kann es im Prinzip als "virtuellen" Sattel sehen, daher funktioniert der Flageolett dort auch so gut.
Der Tonabnehmer nimmt also nicht nur die Grundschwingung auf sondern auch die Oberwellen und je nachdem, wo der Tonabnehmer platziert ist, ergeben sich teils drastisch andere Klangbilder. Das Bild veranschaulicht das ganz gut. Zur Brücke hin ist die Grundschwingung kaum noch vorhanden, die Oberwellen haben aber sehr starken Ausschlag. Daher klingen Bridgetonabnehmer auch dünner und mittiger bzw. mit mehr Obertonanteil. Halstonabnehmer haben also grundsätzlich mehr Bass, können sonst aber auch starke Mitten und/oder Höhen haben, da die Oberwellen mehrere Positionen mit starkem Ausschlag haben.
Insbesondere im Hinblick auf Zerren ist das Obertonverhalten wichtig, denn Zerren
fügen zusätzliche Obertöne hinzu und Unterschiede in der Bridge Position sind schon im mm Bereich hörbar.
In diesem Video wird gut veranschaulicht, welche Auswirkung bereits die Position des PU auf den Klang hat.
Mit dem Wissen allein kann man schon erklären, warum bestimmte Bässe einen charakteristischen Sound haben.
Jetzt kommen wir dazu, was der Tonabnehmer und die Elektronik mit dem Sound zu tun haben.
Der Tonabnehmer selbst lässt sich elektrisch auf vier elektrische Eigenschaften herunterbrechen:
-Die Induktivität der Spule
-Den Gleichstromwiderstand der Spule (das ist das, was man bei einigen Pickups als Angabe finden kann. Wird meist in kOhm angegeben)
-Den Widerstand des Magneten
-Die Kapazität der Spule (ja, auch Spulen besitzen eine Kapazität)
Bis auf den Magnetwiderstand werden all diese Faktoren von der Art des verwendeten Drahtes(Dicke, Dicke der Isolierung), Windungszahl und Geometrie der Spule beeinflusst.
Das Ergebnis ist nun, dass der Tonabnehmer selbst die von der Saite induzierte Spannung filtert, denn elektrisch gesehen haben wir es hier mit einem Tiefpass zu tun. Je nach Eigenschaft der Spule ist dieser unterschiedlich ausgeprägt. Als Faustregel: je fetter (mehr Windungen) ein Tonabnehmer gewickelt ist, umso weniger Höhen hat er. Gerade in der Gitarrenwelt merkt man oft, dass High Gain Humbucker muffig oder matschig klingen. Das passiert, wenn ohne Rücksicht auf Verluste, einfach so viel Draht auf den Spulenkörper geknallt wird, wie es nur ging.
Hier zu sehen ist ein einfaches Ersatzschaltbild eines von mir erfundenen Tonabnehmers mit seinem dazugehörigen Frequenzgang. Aufgrund der vorhandenen Spulenkapazität handelt es sich hier um einen Tiefpass 2ter Ordnung mit stark ausgeprägter Resonanz.
Man kann sich also vorstellen, dass eine Resonanz von schnuckeligen 15dB bei 10kHz doch recht auffällig sein muss. Das ist auch so, allerdings bleibt es meist nicht bei diesem Frequenzgang. Sobald nun Volume- und Tonepotis angeschlossen werden, wird die Resonanz stark gedämpft. Die Werte der Potis haben da durchaus einen nicht unerheblichen Einfluss drauf. Hier als Vergleich mit 250k(grün), 500k(blau) und 1Meg(rot)
Schonmal ein gänzlich anderer Schnack und vielleicht wird nun klar, warum ein Wechsel auf andere Potis manchmal schon ausreichen kann, um einem Bass mehr/weniger Biss zu verleihen. Auch die Art der Verschaltung der Spulen hat einen starken Einfluss. Wenn wir das gezeigte als Single Coil annehmen, liegt die Resonanz eines Humbuckers aus zwei dieser Spulen im
-seriellen Modus: tiefer, Grenzfrequenz des Filters ebenfalls tiefer. Ergebnis: weniger Höhen, stärkere Mitten. Außerdem ca. doppelter Pegel.
-paralleler Modus: höher, Grenzfrequenz ebenfalls höher. Ergebnis: mehr Höhen, etwa gleicher Pegel.
Bei beiden Humbucker Varianten kommt es aufgrund der nicht identischen Positionen der Spulen (siehe Abbildung oben) zu Phasenauslöschungen insbesondere im Mittenbereich. Je nach Geometrie des Pickups kann dieser etwas scooped klingen.
Wir sind aber noch nicht fertig, denn nun muss ja noch ein Kabel angeschlossen werden. In erster Linie relevant ist beim Kabel für uns nur die Kapazität. Einige Hersteller geben diese für ihre Kabel mit an, Sommer gehören z.B. dazu. Im Folgenden sehen wir, was passiert, wenn ca. 6 Meter Instrumentenkabel an unseren imaginären Tonabnehmer anschließt: die Resonanzfrequenz verschiebt sich aufgrund der zusätzlichen Kapazität von ca. 10kHz auf ca. 4.5kHz
Im Direktvergleich dazu mit ca. 1 Meter Kabel:
Wenn also von unterschiedlichen "Kabelklängen" gesprochen wird, lautet die Begründung einfach, dass ein Kabel eine deutlich andere Kapazität aufweist, als ein anderes. Die meisten Kabel bewegen sich so im Bereich 80-100pF/m.
Als Extrembeispiel nun mit ca. 20 Metern. Das klingt extrem, ist bei einem reinen True Bypass Pedalboard aber gar nicht so unrealistisch: 6m zum Board, 6m zum Amp und dann noch einige Meter Patchkabel auf dem Brett...
Doof oder? Ist doch mist, wenn der Bass immer anders klingt, wenn ich vom 2m Kabel daheim zum großen Setup wechsle. Die Lösung lautet:
Aktivelektronik
Schalten wir nun einen simplen Buffer direkt hinter den Pickups (das ist z.B. bei richtigen Aktivpickups wie den EMG DC der Fall), haben alle oben genannten Einflüsse der Kabel und Potis keine Einflüsse mehr. Der Ton ist immer konsistent. Selbst bei den 20 Metern Kabel passiert da nicht mehr viel. Bei einigen Preamps wird im Pickup noch der Pegel angehoben oder etwas gefiltert. Beim Preamp im Instrument kommt dann natürlich meist noch die Klangregelung hinzu, die ich hier aber bewusst außen vorlasse.
Diesen Buffer kann man platzieren, wo man möchte, je nachdem welchen Zustand man gern "sichern" möchte. Bei einem passiven Pickup mit aktiver Elektronik sitzt diese meist hinter dem Balance Poti, simuliert sieht das Ergebnis so aus:
Verglichen mit dem 6 Meter Beispiel oben sind also durchaus einige Unterschiede im Frequenzgang zu sehen. Bei Wechsel zwischen aktiv/passiv am Bass hört man genau diese Unterschiede. Wenn vom "aktiven" Sound gesprochen wird oder "spitzen Höhen", die mit aktiven Instrumenten assoziiert werden, liegt das meist an der höheren Resonanzfrequenz.
Platziert man die Aktivelektronik aber erst hinter dem Volume und Tonepoti(falls vorhanden), so erhält man sich den reinen passiven Sound seines Instrumentes, nur entkoppelt diesen von Einflüssen durch Kabel.
Mit diesem Wissen lassen sich aktive Bässe auch wunderbar modifizieren. Etwas zu spitz? Einen Widerstand oder Kondensator parallel zum Eingang der Elektronik, sofern die Pickups selbst passiv sind.
Bei aktiven Pickups lässt sich die Resonanzfrequenz der Spule nicht mehr beeinflussen. Da kann man lediglich mit EQs und Filtern arbeiten.
Wie bereits vorher erwähnt, sitzt so ein Buffer bereits im Eingang eines Pedals, das Pedal selbst hat also keinerlei Rückwirkungen auf das, was der Bass an Signal ausspuckt.
So, ich hab versucht, das ganze anschaulich darzustellen und alles abzudecken. Mitzunehmen ist also: es gibt nicht -
den- aktiven Klang. Wenn man will, kann man einen aktiven Bass exakt so klingen lassen, wie einen passiven. Und je nach Design der Pickups können passive sogar für aktive gehalten werden, wenn die Tonabnehmer hochauflösend und trotzdem outputstark sind.
Noch Fragen offen? Wenn ich irgendwas vergessen oder Mist erzählt habe, wird mich bestimmt jemand darauf hinweisen