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Elektromagnetische Tonabnehmer
Humbucker oder Single Coils
Mittels eines elektromagnetischen Tonabnehmers (engl. Pickup) wird die Saitenschwingung bei einer E-Gitarre, in elektrische Signale (Wechselspannung) umgewandelt. Er besteht im einfachsten Fall aus einem Dauermagneten, um den eine Spule gewickelt ist. Die Schwingen der Saiten im Magnetfeld ändert dessen Feldstärke. Somit wird in der Spule durch elektromagnetische Induktion eine Wechselspannung mit der Frequenz der Schwingung der Saite erzeugt. Diese Spannung beträgt ca 0,1 V, was jedoch auch von der Dicke der Saite und ihrer Schwingungsrichtung abhängt: Je dicker eine Saite ist, desto höher ist auch die durch sie induzierte Spannung. Schwingungen in Richtung des Magnetpols führen zu höherer Spannungsinduktion als Schwingungen seitlich zum Pol. Die auf diese Weise erzeugte Spannung wird dann (eventuell durch Effektgeräte bearbeitet) einem Audio-Verstärker zugeführt. Um die Empfindlichkeit des Tonabnehmers für Schallwellen (Mikrofonie) und damit die Rückkopplungsneigung herabzusetzen, werden die Spulen häufig in Paraffin mit 20%iger Bienenwachszugabe fixiert.
Bei Tonabnehmern für elektrische Gitarren und Bässe werden die Bauformen Single Coil (Einzelspule) und Humbucker (Doppelspule) unterschieden, die sich durch zwei sehr verschiedene Klangcharakteristiken auszeichnen. Singlecoil-Tonabnehmer haben häufig (aber nicht immer) den klareren, obertonreicheren Klang, während Humbucker eher weich und mittenbetont klingen. Darüber hinaus bieten Humbucker durch die spezielle Verschaltung ihrer beiden Spulen einen besseren Schutz vor Störgeräuschen, die durch die elektromagnetische Strahlung von Netzgeräten u. a. erzeugt werden. Von Bedeutung für den Klang ist weiterhin die Position des Tonabnehmers. In der Nähe des Steges entsteht ein harter, höhenreicher Klang, während ein Tonabnehmer nahe dem Gitarrenhals einen weicheren, tiefenlastigeren Ton liefert. E-Gitarren und -Bässe sind meist mit zwei oder drei separaten Tonabnehmern bestückt, die zum gewünschten Klangbild kombiniert werden können.
Gitarren-Tonabnehmer werden unterschieden zwischen
passiven, die das unbearbeitete Tonsignal zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stellen, und
aktiven Tonabnehmern: bei diesen ist ein elektronischer Vorverstärker im Instrument integriert, der meist aus einer kleinen Batterie gespeist wird. Er besitzt oft auch Klang- und Lautstärkeregler.
Piezoelektrische Tonabnehmer
Piezoelektrische Tonabnehmer bestehen aus piezoelektrischer Keramik: Mechanischer Druck oder Körperschall des Klangkörpers lässt eine elektrische Spannung entstehen.
Da hier kein magnetischer Effekt zugrunde liegt, funktionieren Piezo-Tonabnehmer bei Saiteninstrumenten mit allen Saitenarten, auch mit Nylon- oder Darmsaiten.
Piezo-Tonabnehmer eignen sich für den Einsatz an all jenen akustischen Instrumenten, bei denen der Körper mitschwingt. Sie werden an akustischen Gitarren (Westerngitarren, Konzertgitarren), Kontrabässen und anderen Zupfinstrumenten, wie beispielsweise Mandolinen, eingesetzt. Auch Violinen und E-Geigen verwenden überwiegend diese Abnehmer. Bei sonderangefertigten Gitarren werden Piezowandler eingesetzt, um anstelle des magnetischen Abnehmers einen der Akustik-Gitarre ähnlichen Klang abzunehmen. Sie sind nützlich für Musikstücke, in denen sich „akustische“ und andere Passagen abwechseln – der Musiker braucht dann nicht die Gitarre zu wechseln, sondern nur einen Schalter umzulegen.
Meist wird der Tonabnehmer in den Steg eingebaut oder zwischen Steg und Korpus geklemmt. Er empfängt dann direkt die Druckunterschiede. Wird er auf den Korpus des Instrumentes geklebt, funktioniert er wie ein Körperschallmikrofon: Die Schwingung der Saite, die sich über den Steg auf die Decke überträgt, wird vom Tonabnehmer durch dessen Trägheit in eine Druckschwankung und eine Wechselspannung gewandelt. Wichtig ist nicht nur eine Position, von der möglichst viel Schnelle der Schwingung auf den Abnehmer übertragen wird (möglichst hohe elektrische Spannung), sondern auch der gewünschte Klangcharakter, der an verschiedenen Stellen sehr unterschiedlich ist.
Da Piezo-Tonabnehmer eine hohe Ausgangsimpedanz haben, gehört zu dem System fast immer auch ein batteriebetriebener Vorverstärker, der ins Instrument eingebaut wird und meistens einen Lautstärkeregler sowie eine einfache Klangregelung besitzt.
Nachteilig ist, dass sie jeden vom Korpus aufgenommenen Körperschall (Klopfen/Kratzen, Hintergrundgeräusche) in Signale umsetzen und daher auch störende Rückkopplung (Feedback) auftreten kann, wenn dieser Schallsignale der Lautsprecher empfängt.