Serielle vs. paralle Schaltung: Einfluß auf Mitten

[Gaestle]

Hallo allerseits,

in der (derzeit aktuellen) Bassprofessor-Gazette (5/2011) steht beim Test des Dingwall, dass sich die Mitten bei Parallelschaltung der beiden Pickups (Hals- und Brückenposition) abschwächen und bei serieller Schaltung verstärken.
Dabei geht es explizit vor allem um die Mitten, nicht um die Bässe und Höhen. Ich würde ja ganz simpel bei einer seriellen Schaltung erwarten, dass sich das Signal einfach summiert. Dabei wären aber auch die Bass- und Höhenanteile betroffen.

Meine Fragen: Welche Auslöschungen treten bei Parallelschaltung konkret und vor allem warum (Physik) auf? Warum (Physik) betrifft bei serieller Schaltung die Summierung vor allem die Mitten? Ist das von der Position der beiden Pickups abhängig? Wären diese Effekte auch zu beobachten, wenn man zwei Single-Coils direkt nebeneinander hat?

 

[seele]

Also in erster Linie ändert sich bei Parallel-, bzw. Seriellschaltung der Widerstand und die Kapazität der Schaltung. Damit verbunden ändert sich die Resonanzfrequenz und die Resonanzüberhöhung im Zusammenspiel mit der verwendeten Elektronik.
Der hörbare Soundunterschied ist also keine Folge daraus, dass zwei Pickups zusammen geschaltet werden, sondern wie.

1+1 ist und bleibt immernoch 2 []
Jedoch bewirkt das Ohmsche Gesetzt, dass 1 parallel zu 1 bei Widerständen zu einer Halbierung führt, bei Kapazitäten jedoch zu einer Verdoppelung.
Bei der Seriellschaltung ist es genau umgedreht.

[Edit:]


Hier mal noch eine Grafik dazu... die erklärt glaube ziemlich gut, warum die parallele Verschaltung der Pickups (blau) mehr Hochmitten hat, wohingegen die serielle (rot) (scheinbar) mehr Tiefmitten und Bässe hat.

[url="https://lh3.googleusercontent.com/-.../AAAAAAAABHI/-o-NzomI0Pk/s720/frequenzen.png"]Grafik[/url]

Als Beispiel dienten zwei ideale Jazzbass-Pickups mit 8KOhm, 150pF und 3,6H. Die beiden Potis haben 250KOhm und der Tonekondensator 68nF.

 

[Gaestle]

Danke für die Antwort. Kannst Du den zweiten Satz von Dir noch etwas vertiefen ("Resonanzfrequenz und Resonanzüberhöhung"). Wieso spielen Widerstand und Kapazität eine Rolle? Außerdem kapiere ich die Grafik nicht, bzw. sie zeigt ein anderes Ergebnis, als ich erwartet hätte (Meine Erwartung: Frequenzgang PU1 und dann oben drauf summiert Frequenzgang PU2).

Meine naive Grundannahme war:
Die Saite schwingt und induziert damit im PU eine Spannung deren Stromstärke sich mit der Schwingfrequenz zwischen Minimum und Maximum bewegt.
Ist das falsch?

 

[seele]

Was du da siehst ist der kombinierte Frequenzgang beider Pickups. Halt wie schon geschrieben einmal parallel geschaltet und einmal seriell.
Hier noch mal nur die Parallelverschaltung mit Erklärung:

[URL]https://lh4.googleusercontent.....15%2520-%2520Projekt%253A%2520Tests.png[/url]

Prinzipiell sind Tonabnehmer mehr oder weniger lineare Sensoren.
Die Grafik zeigt aber keine gerade Linie, weil der Tonabnehmer zusammen mit der (hier im Beispiel passiven) Elektronik einen Tiefpass 2. Ordnung bildet. Dieser Tiefpass hat eine Resonanzfrequenz. Diese Frequenz wird also akzentuiert, bevor die darüber liegenden Frequenzen mit 12dB/Oktave abgesenkt werden.

Die Kurve, die du da siehst, sagt dir, dass jedes Signal das durch den TA rein kommt in der dargestellten Art frequenzabhängig beeinflusst wird. Hier ist jetzt der eigentliche Knackpunkt: Die Signale die reinkommen, sind nicht überall gleich.
Zur Vereinfachung: Würden die Töne, die ein Bass erzeugt nur aus einfachen Sinuswellen bestehen, würde eine Welle mit 300Hz nicht beeinflusst werden, eine mit 5kHz würde 3dB lauter sein und eine Welle genau auf der Resonanzfrequenz von knapp über 6kHz würde 4dB lauter "durchkommen". Da ein Bassignal aber nicht so aufgebaut ist und normal gestimmte Bassaiten ihre Grundwellen bis ca 400Hz haben, wirds mit allen wahrnehmbaren Obertönen über 1600Hz schon recht dünn. (Korrektur: je nach Bass sind die Obertöne zwischen 1,6KHz und 6KHz natürlich unerschiedlich ausgeprägt.)

Nochmal zu deiner Aufstellen mit den Frequenzgängen zweier Tonabnehmer: Idealerweise wären bei einem Bass mit J-Bestückung die Frequenzgänge absolut identisch. Was allerdings unterschiedlich ist, ist das Signal (A) das vom Halstonabnehmer abgenommen wird und das Signal ( das vom Brückentonabnehmer abgenommen wird (Nochmal Stichwort: Sensor). Diese beiden Signale A und B haben vollkommen unterschiedlichen Obertongehalt. So wird zB. die Grundwelle bzw. die erste Obertonwelle am Hals lauter aufgenommen, da sie dort physikalisch gesehen durch die größere Auslenkung der Saite im Schwingvorgang stärker vertreten ist als am Bridgetonabnehmer.

So, mir wirds langsam zu anstrengend und ich hab sicher auch schon Fehler im Text fabriziert, die ich zu korrigieren bitte [ooo].

 

[Cadfael]

Seele hat das schon sehr gut auf den Punkt gebracht. []

Buchempfehlungen wären die Bücher von Helmut Lemme. Ich habe das vor 30 Jahren verschlungen - aber nie wirklich kapiert, weil ich ein Physik-Depp bin. Da wird das aber ausführlich erklärt - auch welche Wechselwirkung PU und Poti(s) haben ...

Ich kann sowas immer nur laienhaft erklären ... [V]
Aber dafür verstehen mich dann andere Physik-Deppen auch ...

Schönes Beispiel für serielle Schaltung ist der Precision Bass oder die Les Paul Gitarre. Sowohl SplitCoil als auch Humbucker sind seriell geschaltet. Dadurch klingen sie "von Natur aus" wärmer als Single Coils (P-Bass - Jazz Bass / Les Paul - Tele).

Ich würde allerdings widersprechen, dass bei Parallelschaltung die Mitten gegenüber der seriellen Schaltung absinken! Das mag auf die Mitten selbst bezogen stimmen - aber nicht prozentual zu Bässen und Höhen.

Bei der Parallelschaltung (beide PUs an) klingt auch ein Jazz Bass "runder" als im SingleCoil-Mode. Allerdings sinken die Impedanz und der Output, wodurch auch Höhen und Bässe schwächer rüber kommen. In der seriellen Schaltung hingegen steigen Impedanz und Output - und die Mitten steigen (mit der Gesamtlautstärke) an ...

Hebt man (beispielsweise am Preamp) das Signal einer Parallelschaltug so an, dass es an die Bässe und Höhen bei SingleCoil Stellungen heran kommt, würden die Mitten ebenfalls prägnanter werden.

Gruß
Andreas

 

[Gaestle]

Sorry, war ein paar Tage offline.

Vielen Dank für die Antworten.