All about pickups

Allgemeines

Wenn man einen Tonabnehmer (engl.: Pickup) verstehen will, sollte man sich zunächst einmal klarmachen, warum so ein Ding überhaupt erfunden wurde. Die Problemstellung ist ganz einfach: Wie kriegt man die Gitarre laut? Simple Antwort: Durch einen Lautsprecher! Dazu muss jedoch erst einmal das akustische Signal der Saitenschwingung zu Strom umgewandelt werden. Diesen kann man dann elektrisch verstärken und an den Lautsprecher weitergeben, der nun wiederum das verstärkte elektrische Signal zurück in lautere akustische Energie bringt. Nun gab es bereits vor der Erfindung des magnetischen Pickups verschiedene Arten von elektroakustischen Wandlern (engl.: Transducer), z.B. Mikrofone (Aufnahme von Schall) oder piezokeramische Elemente (Aufnahme von Vibrationen), die zwar allesamt zur Abnahme von Gitarrenklängen geeignet waren (und auch immer noch sind), aber aufgrund der damaligen Übertragungstechnik nicht zu befriedigenden Ergebnissen führten. Erst die Entwicklung von magnetischen Tonabnehmern (Aufnahme von Saitenschwingungen) brachte den erwünschten Erfolg, weshalb die Geschichte der elektrischen Gitarre auch ganz eng mit dieser bahnbrechenden Erfindung verknüpft ist.

Im Zusammenhang mit der Funktion eines magnetischen Pickups haben manche vielleicht schon von dem physikalischen Fachbegriff Induktion gehört. Übersetzt ins halbwegs Verständliche bedeutet das nichts anderes, als dass in einer Spule eine elektrische Spannung erzeugt wird, wenn man sie einem sich ändernden Magnetfeld aussetzt. Die Spannung ändert sich, rein theoretisch zumindest, in gleichem Maße wie das Magnetfeld, sie ist quasi das elektrische Abbild dieses Feldes. Wir brauchen also für einen Pickup mindestens einen Magneten und eine Spule mit zahlreichen Wicklungen aus hauchdünnem Lackdraht. Lackdraht deshalb, damit die Windungen untereinander isoliert sind und keinen Kurzschluss verursachen.

Die Magnete müssen so angebracht sein, dass sie nicht nur die Spule mit ihrem Magnetfeld umschließen, sondern auch da ein Magnetfeld aufbauen, wo später die Saite verläuft. Eine einfache Lösung ist, sie direkt in der Spule zu platzieren, wie das zum Beispiel beim Strat- oder Tele Pickup der Fall ist. Genauso gut kann man sie aber auch unter der Spule anbringen und ihren Magnetfluss mittels leicht magnetisierbaren Materials (vorzugsweise Weicheisen) in Richtung der Saiten lenken. Meist nimmt man dazu entweder einzelne Polschrauben bzw. Polstücke (engl.: Polepieces) oder aber durchgehende Klingen (engl.: Blades).

Bringt man jetzt eine Stahlsaite in die Nähe des Pickups, so wird sie mit in das Magnetfeld einbezogen. Wenn diese Saite über den Magneten oder den Polschrauben schwingt, so wird das hier bestehende magnetische Feld verändert und in der Spule entsteht eine Spannung, ein Saft. Dieser Saft ist fast genau die in elektrische Energie umgewandelte Saitenschwingung. Wieso fast? Weil der Pickup aufgrund seiner Bauart das Signal verfälscht, d.h., bei der Umwandlung der Schallschwingung werden bestimmte Frequenzen hervorgehoben bzw. abgeschwächt. Zum Teil in Abstufungen, die zwar hörbar, aber messtechnisch kaum noch erfassbar sind. Rein wissenschaftlich betrachtet ist so ein Pickup also eher unvollkommen, denn schließlich sollte er ja ursprünglich lediglich ermöglichen, dass das Instrument lauter gemacht werden kann. Aber entgegen aller Theorie übt gerade dieses Eigenleben eine ungeheure Faszination auf uns Gitarristen aus, denn das ist eigentlich genau das Ding, was wir Sound nennen.

Bei der Verfälschung des Originalsignals spielen natürlich reichlich Faktoren eine Rolle, z.B.: Die Abmessungen des Spulenkörpers, die Drahtstärke des Kupferdrahtes, die Windungszahl, das Magnetmaterial, sonstige Metallteile und natürlich auch die Art und Weise, wie man den Draht auf dem Spulenkörper verteilt. Also ob man ihn wie bei einer Garnrolle Wicklung an Wicklung und Lage an Lage aufwickeln lässt, oder vielleicht auch ganz anders, unregelmäßig, kreuz und quer, oder sonstwie.

Singlecoil-Pickups

Wie der Name schon sagt, handelt es sich hier um einen einspuligen Tonabnehmer, der simpelsten Form des Pickups. Singlecoils haben den Vorteil, dass sie einen offenen, höhenbetonten Sound liefern, sehr dynamisch reagieren und deshalb extrem nuanciertes Spiel ermöglichen. Ein Grund dafür ist der kurze Abnahmebereich eines Singlecoil-Pickups. Das Frequenzspektrum einer schwingenden Saite setzt sich nämlich neben der Grundschwingung auch noch aus einer ganzen Reihe Oberschwingungen zusammen, die sich in Form von Wellen auf der Saite ausbilden (je kürzer die Welle, desto höher die Frequenz). Und je kürzer der Bereich ist, in dem die Saite abgenommen wird, desto geringer ist auch die Gefahr, dass sich hochfrequente Oberschwingungen sozusagen direkt über dem Pickup von selbst auslöschen. Ein Singlecoil hat jedoch noch eine andere, eher unangenehme Eigenschaft. Eine Spule wirkt für sich alleine nämlich auch wie eine Antenne. Und so werden Störsignale, wie sie praktisch jeder Netztransformator oder Bildschirm erzeugt, ebenfalls von unserer Spule aufgenommen und an den Verstärker übertragen. In diesem Falle kann man sich mit seinem Singlecoil-Pickup entweder von der Quelle des Übels entfernen oder so hinstellen, dass die Einstreuungen im ungünstigen Winkel auftreffen und sich dementsprechend weniger bemerkbar machen. Aber es hilft nix: ein Singlecoil brummt halt ab und zu ein bisschen. Und um genau diesen hässlichen Nebeneffekt zu vermeiden, wurde der Humbucker erfunden.

Humbucker

Im Gegensatz zum Singlecoil ist ein Humbucker in der Lage, Signale in "erwünscht" bzw. "unerwünscht" aufzuteilen und letztere gar nicht erst zuzulassen. Aber wie funktioniert das? Fangen wir zunächst einmal mit den Störeinstreuungen an, also dem Müll, auf den wir gerne verzichten können. Wie bereits erwähnt, wirkt eine Spule wie eine Antenne. Wenn wir jetzt ganz trickig unseren Pickup mit zwei Spulen ausrüsten, von denen eine andersherum gewickelt ist, werden die Störsignale zwar trotzdem noch aufgefangen, löschen sich aber direkt innerhalb des Pickups gleich wieder gegenseitig aus, da ja die Spulen aufgrund ihrer unterschiedlichen Wickelrichtungen gegeneinander, also phasenverdreht, arbeiten (das ist der sogenannte Humbucker-Effekt). Leider gilt das zunächst auch für unser "Nutzsignal", also unsere Saitenschwingung und das kann ja nun nicht Sinn der Sache sein. Wir müssen unserem Pickup also "beibringen", dass er den durch die Saitenschwingung erzeugten Saft als erwünschtes Signal erkennt. Nochmal zurück zur Physik: In der Spule wird eine Spannung erzeugt, wenn sich das Magnetfeld durch die schwingende Saite verändert. Die Richtung bzw. Phasenlage dieser Spannung ist aber nicht nur vom Wickelsinn der Spule abhängig, sondern auch von der Polarität des Magneten. Wir müssen also in der Spule, die andersherum gewickelt ist, einfach nur die Magnetpolung vertauschen und dann wird alles wieder gut. Und so ist es tatsächlich, durch die doppelte Phasenverschiebung addiert sich der in den Spulen erzeugte Saft, der Ton erklingt in voller Kraft. Das ist so ähnlich wie im richtigen Leben: Wenn man sich umdreht und dann rückwärts geht, bewegt man sich ja auch in die gleiche Richtung, als wenn man gleich vorwärts geht.

Ein Humbucker besteht also aus zwei Spulen, von denen eine andersherum gewickelt ist und eine umgedrehte Magnetpolung hat (Reverse Wound/Reverse Polarity). Im Gegensatz zum Singlecoil ist der Sound eines handelsüblichen Humbuckers eher wärmer und mittiger. Die hohen Frequenzen werden schwächer wiedergegeben, weshalb der Pickup weniger dynamisch reagiert aber insgesamt etwas voller klingt. Und auch dabei spielt der Abnahmebereich eine nicht unbedeutende Rolle. Schließlich liegen bei einem normalen Humbucker die Spulen nebeneinander, die Saite wird also über eine größere Länge abgenommen und so werden hochfrequente Saiten-Oberschwingungen bereits über dem Pickup teilweise oder komplett ausgelöscht. Ein Effekt, der natürlich auch davon abhängig ist, wie dicht beide Humbuckerspulen beieinander liegen. So wird beispielsweise ein Humbucker im Singlecoilformat tendenziell "heller" klingen als seine großen Brüder. Bei Humbuckern mit übereinanderliegenden Spulen (engl. stacked) ist der Abnahmebereich sogar mit dem eines Singlecoils vergleichbar, weshalb diese Bauart vor allem dann gewählt wird, wenn ein Humbucker möglichst "singlecoilig" klingen soll.

Dummy Coil

Seit Erfindung des Humbuckers hat man immer wieder versucht, die Eigenschaften von Singlecoils mit denen des Doppelspulers zu verbinden. Eine Möglichkeit dazu ist der Einsatz einer sogenannten „Dummy Coil“. Dabei handelt es sich um eine magnetfreie Spule, die meistens unterhalb eines waschechten Singlecoils angebracht wird und so mit der Tonabnehmerspule verschaltet wird, dass sich die äußeren Störeinflüsse gegenseitig eliminieren (Humbucker-Effekt). Ansonsten hat sie mit der Abnahme der Saitenschwingung nichts zu tun. Da sie allerdings ein Teil des elektrischen Gebildes ist, übt sie natürlich auch einen gewissen Einfluß auf den Sound des Pickups aus. In der Praxis macht sich das so bemerkbar, dass die hohen Frequenzen durch diese "Dummy Coil" leicht bedämpft werden.

Reverse Wound Reverse Polarity RWRP

Seit einigen Jahren werden von fast allen Pickup-Herstellern Singlecoil-Sets angeboten, bei denen bei einem Pickup die Spule andersherum gewickelt ist und die Magnete andersherum gepolt sind (bei Sets für die Strat ist das der mittlere Pickup und bei Sets für die Tele der Halspickup). Das hat den Vorteil, dass bei Zusammenschaltung mit einem der anderen Pickups (und nur dann!) der „Humbucker-Effekt“ auftritt. Da sich allerdings die Magnetfelder durch die räumliche Nähe auch gegenseitig etwas beeinflussen, macht es auch für den Sound eines einzelnen Pickups einen Unterschied, welche Magnetpolung ein benachbarter Tonabnehmer hat. Zugegeben, das Ganze spielt sich bereits in Bereichen ab, die ein hochsensibles Gehör erfordern, aber es sollte zumindest nicht unerwähnt bleiben. Bei der Gelegenheit fällt mir ein, daß Jimmy Vaughan mal sagte: "Wenn meine Gitarre nicht brummt, dann fühl ich mich nicht wohl".

Ein kurzes Wort zum Magneten

Es gibt zahllose Magnetmaterialen die für den Bau eines Pickups geeignet sind, wobei Alnico 5 sicherlich das bekannteste ist. Ein Grund dafür ist die hohe Kraft dieser Legierung, die in manchen Fällen allerdings schon zu Problemen führen kann. Wer beispielsweise bei einer Strat die Pickups zu dicht unter die Saiten bringt und dann in den höheren Lagen spielt, wird feststellen, dass die Saiten nicht mehr sauber ausschwingen. Sie werden quasi vom Magneten „festgehalten“, ein Effekt, der auch als „stratitis“ bezeichnet wird. Eine weitere Eigenschaft von Alnico Magneten ist ihr stetiger Alterungsprozess. Ein jahrzehntealter Alnico 5 Magnet ist daher lange nicht mehr so kräftig wie ein Modell neuerer Bauart. Da aber insbesondere Vintage-Freaks den Sound alter Pickups bevorzugen, finden sich heutztage immer mehr Pickups, die von vornherein mit etwas schwächeren Alnico Magneten bestückt sind. Weit verbreitet ist z.B. Alnico 2, welches im frischmagnetisierten Zustand ähnliche Magnetisierungswerte aufweist wie ein ca. 30 Jahre alter Alnico 5. Klangmäßig wirkt sich das in etwa wie folgt aus: ein Alnico 2 Magnet sorgt für einen insgesamt weicheren Sound mit weniger Anschlagsdynamik, während ein vergleichbarer Pickup mit Alnico 5 Magneten etwas mehr Output hat und eher direkter und drahtiger klingt. Insbesondere bei Hi Gain Pickups kommen auch häufiger keramische Magneten zum Einsatz. Diese fördern den aggressiven Biß eines Tonabnehmers und sorgen speziell in den oberen Mittenfrequenzen für eine ansprechende Durchschlagskraft.

Verdrahtung von Humbuckern

Bei den meisten handelsüblichen Humbuckern werden alle Spulenanschlüsse herausgeführt (4-adriges Anschlußkabel), so dass man den Pickup mittels verschiedener Schalter wie folgt betreiben kann:

1.) Ende der einen Spule an den Anfang der Anderen. Das nennt sich 'in Reihe' und gibt den fettesten Sound. Es ist quasi die 'Normalverdrahtung' eines Humbuckers. (B & C zusammenlöten und isolieren, A an Ausgang und D an Masse)

2.) Von jeder Spule einen Anschluß an Plus und einen an Masse. Das nennt sich 'parallel' und ergibt einen klareren, weniger mittenbetonten Sound mit weniger Output. (A & C zusammen an Ausgang, B & D zusammen an Masse)

3.) Eine Spule wird kurzgeschlossen (Splitting). Dann arbeitet der Pickup als Singlecoil. So klingt er klarer, etwas weniger mittenbetont und bissiger in den Höhen, ist aber leider auch brummempfindlich. (z.B. A an Ausgang, D an Masse, B & C zusammen an Masse schalten).

Phasenkram

Sollten trotz Verdrahtung nach Tabelle zwei Pickups zusammengeschaltet 'out of phase' klingen (dünn und leicht ätzend), müssen von einem Pickup A und D vertauscht werden (bei Singlecoils gibt`s eh nur zwei Anschlußdrähte, die vertauscht werden können).

Man kann sich das vorstellen wie bei den Boxen einer HiFi Anlage: Wenn aus beiden Boxen derselbe Ton rauskommt und sich dabei die Membranen rausbewegen, ist der Ton satt und kräftig „in phase“, wenn sich aber bei einer Box die Membran reinbewegt und bei der anderen raus, dann hebt sich gegenseitig etwas auf, Frequenzen werden ausgelöscht, der Ton ist dünn und plinkig „out of phase“. Genauso ist es, wenn der eine Pickup das Signal in die eine Richtung und der andere entgegengesetzt verarbeitet.Entgegen aller Theorie kann ein „out of phase“-Sound natürlich auch erwünscht sein. Im Zweifel einfach ausprobieren.

The All Pickup Check CD

Wer seine Gitarre mit neuen Pickups bestücken will, sollte sich unbedingt die Soundfiles unserer 'The All Pickup Check CD' zu Gemüte führen. Die CD ist zwar nicht mehr erhältlich, jedoch stellen wir alle Aufnahmen hier als MP3 Datei zur Verfügung. Achtung: die Unterschiede sind teilweise so gering, dass man sie nur mit guten Boxen hört!

Zu dieser CD

Alle hier vorgestellten Pickups wurden in dieselbe Gitarre eingebaut und bei jeweils identischer Lautstärke- und Klangeinstellung über denselben Verstärker (Vox AC30) gespielt. Wir haben den Verstärker aussteuerungsmäßig im Übergangsbereich zwischen clean und verzerrt betrieben. Bei dieser Einstellung liefert der Amp einen sehr offenen, transparenten Sound, so dass man sich ein genaues Bild über Frequenzspektrum und Dynamik eines Pickups machen kann. Desweiteren hat man den Vorteil, dass man anhand des Übersteuerungsgrades bzw. der Verzerrungsintensität feststellen kann, wieviel Power der jeweilige Tonabnehmer hat. Um Euch einen besseren Direktvergleich zu ermöglichen, haben wir artverwandte Pickups mit dem jeweils gleichen Lick angespielt. Zu diesem Zweck wurden sämtliche vergleichbare Tonabnehmer einzelnen Gruppen zugeordnet, die ich im Folgenden etwas näher erläutern möchte:

1. Vintage Pickup Sets für Tele

Hier befinden sich alle Pickups, die einen klassischen Telesound produzieren. Mit Ausnahme des Fender Vintage Noiseless Sets handelt es sich um reine Singlecoils. Beim Fender Noiseless Set befindet sich unterhalb der Tonabnehmerspule eine sogenannte "Dummy-Coil", also eine Spule, die die Saitenschwingung zwar nicht abnimmt aber die physikalisch bedingte Anfälligkeit eines Singlecoils gegen Brummeinstreuungen verhindert (Humbucker-Effekt).

2. Blues Pickup Sets für Tele

Zu dieser Gruppe gehören etwas "heißer" gewickelte Singlecoils für die Tele, also Pickups, die mehr Power haben und in den Mitten etwas satter klingen. Der Übergang zur vorhergehenden Gruppe ist übrigens fließend, speziell der Häussel Broadcaster hätte aufgrund seines relativ hohen Wicklungswiderstandes und seiner eher mittigen Klangcharakteristik auch durchaus hier platziert werden können.

3. Vintage Pickup Sets für Strat

Ausnahmslos Singlecoils, die einen klassischen Stratsound produzieren.

4. Blues Pickup Sets für Strat

Singlecoils, die mehr Power als Vintage-Pickups haben und etwas mittiger klingen.

5. "Noiseless" Pickup Sets für Strat

Zu dieser Gruppe zählen Pickups, die zwar optisch und soundmäßig Vintage-Strat Charakter aufweisen, aber brummkompensiert sind (meist durch eine "Dummy Coil").

6. Humbucker Sets für Strat

Hier finden wir Pickups, die einen eher klassischen Humbuckersound erzeugen, aber in eine Singlecoilfräsung passen. Der Little 59 ist übrigens auch in einer Tele-Bridge Version lieferbar.

7. Bridge Humbucker for Strat and Tele

Diverse Replacement Humbucker im Singlecoilformat. Alle Pickups auch in einer Version für die Tele erhältlich

8. Big Size Singlecoils

Das sind Singlecoil-Pickups, die nicht in eine stratmäßige Singlecoilfräsung passen. Der Rockinger P90 entspricht in seiner Größe dem originalen Gibson P90, alle anderen passen in jede handelsübliche Humbuckerfräsung.

9. Humbucker Pickup Sets

Ein paar typische Humbuckerbestückungen.

10. Bridge Humbucker Pickups mit mehr Pfund für rockige Lead-Sounds.

11. Jazz & Swing Sounds

Für diese Gruppe haben wir ausnahmslos Halspickups montiert. Da der Jazz-Freund im allgemeinen einen etwas weicheren Grundsound bevorzugt, haben wir unserem Verstärker hier eine zusätzliche, weniger höhenbetonte Klangeinstellung gegönnt. Diese Einstellung bezeichnen wir als Sound 1. Das Standard Verstärker-Set-Up, mit dem auch der Rest der CD eingespielt wurde, nennen wir hier Sound 2. Im Gegensatz zu den anderen Gruppen, haben wir uns hier von den Klangcharakteren der einzelnen Tonabnehmer inspirieren lassen und ein paar unterschiedliche Licks gespielt. Der A/B-Vergleichsfanatiker möge uns das verzeihen.

Equipment und Einstellungen

Bei der Testgitarre handelte es sich um eine Rockinger Telly mit Swamp Ash Body und Ahornhals mit Rosewood-Griffbrett. Alle Pickups wurden an die auch sonst üblichen Positionen gesetzt (Bridgepickups für Strats und Teles sind ja bekanntlich schräg eingebaut). Der Abstand des Hals- und Mittelpickups zu den Saiten betrug ca. 5mm, der vom Stegpickup ca. 3mm.

Als Verstärker diente ein 1967er Vox AC30, der wie folgt eingestellt war: Lautstärke: 1/2, Bässe: 1/4, Höhen: 1/3, Cutregler: voll auf. Für die Gruppe "Jazz & Swing Sounds" wurde eine zusätzliche Klangeinstellung mit weniger Höhen gewählt: Lautstärke: 1/2, Bässe: 1/4, Höhen: 1/4, Cutregler: voll zu. Um den Klang nicht zu verfälschen, wurden keine Kompressoren oder Hallgeräte bei der Aufnahme verwendet. Ihr hört das Signal also so, wie es den Verstärker verlassen hat.

Mitwirkende

An der Gitarre: Martin Huch, Arndt Schulz, Marc Hothan, Andreas Mertens

Bei der Aufnahme: Klaus-Peter Reinicke im Graswege Studio, Am Graswege 1, 30169 Hannover

Zu guter letzt...

Es würde uns freuen, wenn Euch diese Aufnahmen als Entscheidungshilfe dienlich sind, allerdings sollte jedem bewusst sein, dass bei der Entstehung eines Gitarrensounds auch noch ganz andere Faktoren eine Rolle spielen: z.B. die Gitarre, die verwendeten Hölzer, der Verstärker und natürlich vor allem der Gitarrist. Nichtdestotrotz wird sie Euch sicherlich eine Menge guter Anhaltspunkte liefern und vor einem absoluten Fehlgriff bewahren. Im Zweifel könnt Ihr Euch natürlich gerne persönlich von uns beraten lassen. Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung mit dieser Thematik können wir garantiert auch dann weiterhelfen, wenn Euer Equipment aus ganz anderen Komponenten als das von uns verwendete besteht.

Rockinger Pickup-Guide