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Join The Power Supply Revolution! Das Birdcord kann ab sofort bestellt werden

Unser neuestes innovatives Produkt, das Birdcord, ist ab sofort hier im Webshop erhältlich. Das Birdcord ist ein USB zu 9 Volt Konverter Kabel. Nutze es, um deine 9 Volt Effektpedale und Mini-Verstärker via USB-Schnittstelle zu versorgen. Es funktioniert mit jeder USB-Schnittstelle, sei es vom Computer, vom Steckernetzteil oder von der Powerbank. Schnapp es dir jetzt zum günstigen Markteinführungspreis! Fragen? Schreibe uns unter support@songbirdfx.com 

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Wagtail Trem Videos

Das Wagtail Trem ist ein USB-aufladbares Vintage Tremolo mit einem analogen, optischen Schaltkreis. Es reproduziert den Tremolo Sound der legendären Fender Super Reverb Verstärker aus den Sechziger Jahren. Die beiden Youtube-Legenden Gearmanndude und Mike Hermans haben es in ihren Videos ausprobiert. Schaut es euch an!

Gearmanndude

 

Mike Hermans

Neues Opto-Tremolo In Entwicklung

Nach unzähligen Modifikationen und dem Testen von mehr als ein Dutzend resistiven Optoisolatoren bin ich nun an einem Punkt, an dem mein neues Vactrol-basierendes Opto-Tremolo wirklich genial klingt. Einen ersten Prototypen habe ich bereits an den steirischen Gitarristen “Sir” Oliver Mally geschickt, welcher meine Einschätzung bestätigt hat: das ist was ganz großes. Ich freue mich schon sehr, dieses kleine Soundmonster in den nächsten Wochen auf den Markt zu bringen!

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Keep on rocking!

Wie misst man die Ausgangsimpedanz einer Gitarre?

Was ist die Ausgangsimpedanz eines Tonabnehmers und wofür muss man sie wissen?

Die Ausgangsimpedanz Ri einer idealen Signalquelle beträgt 0Ω. Für DC-Spannungsquellen verwendet man den Begriff Ausgangswiderstand, Quellwiderstand oder Innenwiderstand (deshalb die Abkürzung Ri, obwohl es sich bei uns um eine AC-Signalquelle handelt). Ein passiver Tonabnehmer einer Gitarre ist keineswegs eine ideale Signalquelle (Ri > 0), d.h. dass die Ausgangsspannung sinkt, wenn man eine Last anschließt (z.B. Effektpedale, Verstärker). Dieser Effekt ist stärker ausgeprägt, je höher die Ausgangsimpedanz bzw. je niedriger die Eingangsimpedanz des Effektpedals/Verstärkers (Spannungsteiler zwischen Ri und RL).

Ausgangsimpedanz E Gitarre Innenwiderstand Spannungsteiler Effektpedal
Spannungsteiler zwischen der Ausgangsimpedanz Ri einer Gitarre und der Eingangsimpedanz RL eines Effektpedals

Kürzlich habe ich den Schaltkreis eines Fuzz Face simuliert (mit LTspiceIV) und bemerkt, dass der Ausgangswiderstand der Gitarre einen großen Einfluss auf die Signalform am Effektausgang hat.

Beispiel:

Fuzz Face Schaltplan:

Fuzz Face Simulation Klang LTspice Impedanz Schaltplan


Ausgangs-Signalform eines Fuzz Face mit idealer Signallquelle (Ri=0Ω) am Eingang:

Fuzz Face Simulation mit Buffer LTspice Ausgangsspannung Gitarre Booster Vorverstärker
Ausgangs-Signalform eines Fuzz Face mit realer Signallquelle (Ri=10kΩ) am Eingang:

Fuzz Face Simulation LTspice Ausgangsimpedanz Signalform Gitarre


Ob man den Klang dieser Veränderung mag ist Geschmackssache. Falls nicht sollte man die Anordnung seiner Effektpedale in der Signalkette überdenken: Ein Buffer- oder Booster/Preamp-Pedal besitzt eine hohe Eingangsimpedanz und eine niedrige Ausgangsimpedanz. Es kann dazu verwendet werden die originale Signalform der Gitarrentonabnehmer zu bewahren, indem man es an erster Stelle vor den Effektgeräten platziert. Aktive Tonabnehmer sind noch besser, weil selbst das Gitarrenkabel eine (kapazitive) Last darstellt.

Wie misst man die Ausgangsimpedanz eines Tonabnehmers?

Damit man die Quellimpedanz der Gitarre messen kann, benötigt man ein Oszilloskop. Falls Du keines besitzt kannst Du auch mein Ergebnis verwenden, da es mehr um eine Größenordnung geht, als um einen exakten Wert. Für Interessierte: Das genaue Modell meiner Bridge-Tonabnehmer lautet “Seymour Duncan SH-4 JB”.

  1. Messen der Spitze-Spitze Spannung bei offenem Ausgang:
    Die Lautstärke der Gitarre sollte ganz aufgedreht sein, damit die Potis unsere Messung nicht beeinflussen. Dann wird eine Note angespielt (Ich habe die dicke E-Saite angeschlagen).
    Gitarre Innenwiderstand Messung Berechnung der Ausgangsimpedanz

    Ausgangsspannung einer E Gitarre Spitze Spitze maximal

  2. Messen der Spitze-Spitze Spannung unter Last (RL=1k):
    Dieselbe Note, wie vorher mit der selben Intensität anschlagen um das bestmögliche Resultat zu erhalten.

    Innenwiderstand Gitarre Seymour Duncan Hot Rodded Messung

    Signalform E Gitarre Spannung unter Last Bridge Tonabnehmer Seymour Duncan

  3. Berechnen der Ausgangsimpedanz des Tonabnehmers:
    Schließlich muss man nur noch die Messwerte in die Spannungsteiler-Formeln (ganz oben bereits erwähnt) einsetzen.

    Berechnung Gitarren Ausgangsimpedanz Spannungsteiler Widerstand Formel Rechenweg

    Ergebnis: Die Ausgangsimpedanz meiner Gitarre beträgt ungefähr 10kΩ.

Hinweis: Die Impedanz ändert sich mit der Frequenz. Dieses Ergebnis stimmt nur für die dicke E-Saite, jedoch können wir davon ausgehen, dass es sich nicht drastisch verändern wird. Um ein genaueres Ergebnis zu erhalten kannst du dieselbe Prozedur bei verschiedenen Frequenzen (verschiedene Noten) wiederholen.

USB-Aufladbare Gitarreneffekte

Hast Du leere 9V Batterien in deinen Gitarreneffekten satt? Das ist jetzt vorbei! Mein Unternehmen Songbird FX hat das weltweit erste USB-aufladbare Overdrive-Pedal heraus gebracht, das Bluebird Drive. Unten findest Du ein Video von der Germanium-Version, produziert vom großartigen Mike Hermans.

Interessiert? Klicke hier für mehr Infos!

 

Keep On Rocking!
Dieter

Wie Funktioniert Der Tone-/Volume-Regler Einer Gitarre?

Gibson Style Gitarren haben üblicherweise zwei Humbucker-Tonabnehmer, jeweils ein Tone- und ein Volume-Potentiometer pro Humbucker und einen Toggle Switch zur Auswahl des Tonabnehmers. Wie genau sind diese Komponenten verkabelt und wie beeinflussen die Regler-Einstellungen den Sound? In diesem Artikel möchte ich auf diese Fragen eingehen und Dir die Vor- und Nachteile dieser Verkabelungsvariante näher bringen. Außerdem werde ich den Frequenzgang bei verschiedenen Einstellungen simulieren und aufzeichnen.

 

Verkabelung

verdrahtung verkabelung gibson les paul explorer humbucker tonabnehmer pickup potentiometer poti tone volume lautstärke toggle switch schalter
Beachte: Die Mittelposition des Toggle Switch ist nicht korrekt gezeichnet. In Wirklichkeit sind in der Mittelposition beide Tonabnehmer-Zweige mit dem Ausgang verbunden.

Im Diagramm siehst Du, dass jeder Tonabnehmer seinen eigenen Tone- und Volume-Regler besitzt. Der offensichtliche Vorteil dieser Variante besteht darin, dass sehr einfach zwischen zwei unabhängigen Soundeinstellungen umgeschaltet werden kann.

Beispiel:
  • Classic Rock
    Hals-Tonabnehmer: Volume 100%, Tone 0% (cremiger Lead-Sound)
    Brücken-Tonabnehmer: Volume 70%, Tone 100% (crunchiger Rhythmus-Sound)
    Dies sind typische Classic Rock Einstellungen, bei denen zwischen Lead- und Rhythmus-Sound umgeschaltet werden kann.
  • Kill Switch
    Hals-Tonabnehmer: Volume 0%, Tone 100% (Kurzschluss – kein Ausgangssignal)
    Brücken-Tonabnehmer: Volume 100%, Tone 100% (Hoher ausgangspegel für Lead und Rhythmus-Sounds)
    Mit diesen Einstellungen kann ein Spezialeffekt erzeugt werden, für den man sonst einen Kill Switch benötigt: Durch schnelles umschalten des Toggle Switches kann ein Tremolo-ähnlicher Effekt erzeugt werden.

Ein Nachteil der unabhängigen Lautstärken-Regelung ist, dass die Mischposition des Toggle Switch nur dann sinnvolle Ergebnisse liefert, wenn die Lautstärken-Einstellungen beider Tonabnehmer ähnlich sind. Ist das nicht der Fall, überwiegt immer ein Tonabnehmer im Sound.

Ein weiterer Nachteil von passiven Lautstärken-Reglern generell ist, dass bei niedrigen Lautstärken-Einstellungen die Ausgangsimpedanz sehr hoch ist -> Das Signal wird sensibler gegenüber elektromagnetischen Störungen und rauscht daher mehr. Dieses Problem kann durch aktive Tonabnehmer gelöst werden.

 

Frequenzgang

Ich habe den Frequenzgang von verschiedenen Einstellungen mit LTspice XVII simuliert und ein Diagramm davon gezeichnet. Die verwendete Signalquelle hat einen flachen Frequenzgang und einen Ausgangswiderstand von 10k.

LTspice Siulation Gitarre Frequenzgang Potentiometer Regler Tone Poti Kondensator Widerstand Tonabnehmer Humbucker

Frequenzgang Gitarre verschiedene Tone und Lautstärke Volume Einstellungen Les Paul SG Explorer Dämpfungskurve Bode Simulation Humbucker Tonabnehmer
Frequenzgang: Verschiedene Lautstärken- und Tone-Einstellungen
Fazit:
  • Der Tone-Regler ist ein verstellbarer Tiefpass-Filter
  • Die Tone-Einstellungen verändern sich nicht bei verschiedenen Lautstärken (Die Grenzfrequenz bleibt gleich)
  • Eine deutliche Tone-Veränderung ist nur im Bereich 0%-10% des Potentiometer-Werts zu sehen -> Ich empfehle die Verwendung von logarithmischen Potentiometern, um die Unlinearität auszugleichen

 

Ich hoffe dieser Artikel hat Dir gefallen. Schau doch mal auf der Produktseite dieser Webseite vorbei: Meine Firma Songbird FX ist ein Hersteller von hochqualitativen Micro-USB aufladbaren Gitarreneffekten.

 

Keep On Rocking!
Dieter

Wie wählt man einen OPV für Audio Projekte

OPV Schaltsymbol Schaltzeichen mit Versorgung V+ V- Grundschaltungen Auswahl
Schaltsymbol

Den richtigen Operationsverstärker (kurz: OPV) für ein Projekt auszuwählen kann manchmal schwer sein. Die Vielfalt ist vergleichbar mit der Anzahl der Sterne am Nachthimmel und die Anzahl der Spezifikationen im Datenblatt kann einen leicht überfordern, wie wählt man also den richtigen OPV für sein Projekt? Im Folgenden möchte ich Dir einen Überblick über die wichtigsten Datenblatt Spezifikationen verschaffen. Dieser Leitfaden ist an Elektronik-Anfänger gerichtet, welche tiefer in die Materie Operationsverstärker eintauchen wollen.

Was ist ein Operationsverstärker?

Ein Operationsverstärker ist grundsätzlich ein Differenzverstärker mit sehr hoher Verstärkung (ideal unendlich). Er hat einen nicht-invertierenden und einen invertierenden Eingang, einen Ausgang und natürlich auch noch Anschlüsse für die Stromversorgung. Durch Rückkopplung von Ausgang auf einen der Eingänge können viele verschiedene Schaltungen realisiert werden, z.B. invertierender und nicht-invertierender Verstärker (mit endlicher Verstärkung), Integrator, Differentiator, Tiefpass- und Hochpass-Filter und viele mehr. Für nähere Informationen zu den verschiedenen Grundschaltungen kann ich Texas Instruments’ “AN-20 An Application Guide For Op Amps” empfehlen.

 

Die wichtigsten Datenblatt Spezifikationen:

 

1. Versorgungsspannung (Supply Voltage)

Die Versorgungsspannung ist die wichtigste Spezifikation beim OPV. Du findest sie unter “Recommended Operating Conditions”. Ist Deine Versorgungsspannung zu niedrig, wird der Operationsverstärker nicht richtig funktionieren, ist sie zu hoch, kann er sogar beschädigt werden.

 

2. Gleichtakt-Eingangsspannungsbereich (Input Common Mode Voltage Range)

Diese Spezifikation wird oft übersehen. Der Gleichtakt-Eingangsspannungsbereich gibt den maximal und minimal erlaubten Spannungspegel der Eingänge an, bei dem der OPV fehlerfrei arbeiten kann. OPVs mit “Rail to Rail”-Eingängen besitzen einen Gleichtakt-Eingangsspannungsbereich von V- < Vin < V+, andere benötigen einen bestimmten Abstand zur Versorgungsspannung, um noch zu funktionieren.

Beispiel:
Der typische Gleichtakt-Eingangsspannungsbereich des TL072 schließt die positive Versorgungsspannung mit ein, benötigt aber einen 3V Abstand zur negativen Versorgungsspannung:
V- + 3V < Vin < V+                             Bei 10V Versorgungsspannung beträgt der Eingangsspannungsbereich 3V bis 9V

In den empfohlenen Betriebsbedingungen fügt Texas Instruments eine große Sicherheitsmarge hinzu:
V- + 4V < Vin < V+4V                   Bei 10V Versorgungsspannung beträgt der Eingangsspannungsbereich nur mehr 4V bis 6V

Wenn Du deine Schaltung ordentlich auslegen willst, musst Du dich an die empfohlenen Betriebsbedingungen (Minimum Werte) halten. Falls deine Schaltung sowieso ein Einzelstück wird, kannst Du auch mit den typischen Werten arbeiten und den OPV selektieren.

 

3. Eingangsimpedanz (Input Impedance)

Die Eingangsimpedanz eines OPVs ist besonders interessant, wenn die Ausgangsimpedanz der Signalquelle hoch ist, z. B. bei passiven Gitarren-Tonabnehmern. In diesem Fall kann es sinnvoll sein, einen OPV mit JFET-Eingängen zu verwenden (Eingangsimpedanz bis zu 1000GΩ). OPVs mit bipolaren Eingängen erreichen typischerweise über 10MΩ.

 

4. Äquivalentes Eingangsrauschen und Typische Oberschwingungsbelastung (Equivalent Input Noise and Typical Harmonic Distortion)

OPVs verstärken nicht nur das Nutzsignal, sie erzeugen auch Oberschwingungen und Rauschen. “Equivalent Input Noise” und “Typical Harmonic Distortion” werden entweder separat angegeben, oder zusammen als THD+N.
Für Audioanwendungen ist es essenziell einen OPV mit niedrigem Rauschen und wenig Oberschwingungen auszuwählen.

 

5. Versorgungsstrom (Supply Current)

Wenn dein Gerät mit Batterien laufen soll, ist es wichtig den Versorgungsstrom im Auge zu behalten. Der Versorgungsstrom (Supply Current oder Quiescent Current) gibt den Stromverbrauch des Operationsverstärkers ohne Last an.
Unglücklicherweise gibt es die Regel, dass OPVs mit geringem Versorgungsstrom ein höheres Rauschen besitzen. Wie Du siehst ist die Wahl des richtigen Bauteils immer ein Kompromiss – Willkommen in der Elektronik 😉

 

6. Ausgangsimpedanz (Output Impedance)

Die Ausgangsimpedanz ist wichtig, wenn die Lastimpedanz niedrig ist, z.B. bei einer Kopfhörerverstärker-Schaltung. Die Ausgangsimpedanz soll viel niedriger sein, als die Lastimpedanz, ansonsten würde die Ausgangsspannung des OPVs deutlich sinken (Spannungsteiler zwischen Ausgangsimpedanz und Lastimpedanz). Falls Du keine Angaben zur Ausgangsimpedanz im Datenblatt findest, hilft dir die Angabe des Ausgangs-Treiberstroms (Output Source Current) weiter.

 

Für detaillierte Informationen über die erwähnten Spezifikationen empfehle ich Texas Instruments’ Understanding Operational Amplifier Specifications.

 

Wie finde ich den richtigen OPV?

Ich persönlich verwende gerne die Webseite von Texas Instruments, weil man die Suche auf die gewünschten Spezifikationen einschränken kann und dadurch schnell einen passenden OPV findet. Wenn Du auch andere Hersteller in Deine Suche miteinbeziehen möchtest, empfehle ich die Suchfunktion größerer Distributoren, z.B. Mouser.

 

Ich hoffe dieser Bericht konnte Dir weiterhelfen. Falls Du Gitarre spielst, würde ich mich sehr über einen Besuch der Produkt-Seite dieser Webseite freuen: Mein Unternehmen Songbird FX ist ein Hersteller von hochqualitativen micro-USB aufladbaren Gitarreneffekt-Pedalen.

 

Keep On Rocking!
Dieter