[SIZE="3"]Einleitung[/SIZE]
Fast jeder Gitarrist wünscht sich eine etwas lautere Elektrogitarre, um seinem Röhrenverstärker mehr Verzerrungen entlocken zu können. Zwei Wege führen hier zum Ziel: Entweder man kauft sich neue Tonabnehmer oder man setzt eine aktive Verstärkerschaltung ein.
Der Erwerb neuer Tonabnehmer ist allerdings nicht jedermanns Sache, denn hier laufen schnell Kosten bis zu 300 Euro auf. Hinzu kommt eine fast zwangsläufige Klangveränderung, denn stärkere Tonabnehmer haben in der Regel immer eine größere Induktivität und damit auch eine tiefere Resonanzfrequenz. Wer denn originalen Klang seiner "Stratocaster" behalten möchte, wird damit also eventuell nicht glücklich!
Eine elektronische Schaltung, die mit Hilfe eines Transistors oder einer integrierten Schaltung (IC) eine Verstärkung des Signals vornimmt, stellt aus technischer Sicht die beste Lösung dar, nur leider wird zum Betrieb eine Batterie benötigt, welche die Gitarristen wie der Teufel das Weihwasser fürchten. Daß die Kollegen der viersaitigen Tieftonfraktion schon seit Jahren und mit Erfolg mit aktiven Instrumenten arbeiten, scheint an ihren Mitstreitern vorbeigegangen zu sein.
Tatsächlich stellt die Batterie kein wirkliches Problem dar. Moderne Verstärkerschaltungen nehmen nur sehr geringe Ströme auf, sodaß eine handelsübliche 9 Volt-Batterie (typisch 500mAh Kapazität) leicht 400 Betriebstunden oder mehr ermöglicht.
Neben der aktiven Lösung gibt es jedoch noch eine weitere Möglichkeit: Der Einsatz eines Transformators, auch Übertrager genannt.
[SIZE="3"]1. Grundlagen[/SIZE]
Ein Transformator besteht aus mindestens zwei Spulen, die induktiv gekoppelt sind. Typische Anwendungen sind Netzteile in der Energieversorgung und Übertrager in der Signalverarbeitung. Aufgrund der mechanischen Größe und der schlechten elektrischen Eigenschaften, wie Linearität und Sättigungsverluste, werden Übertrager allerdings nur noch selten im Audiobereich eingesetzt. Der Ausgangsübertrager eines Röhrenverstärkers ist hier eine der wenigen Anwendungen.
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[SIZE="1"]Bild 1: Das elektrische Symbol eines Transformators[/SIZE]
Grundsätzlich ist ein Transformator in der Lage Wechselspannungen und -ströme auf größere oder kleinere Werte zu transformieren. Eine wichtige Größe ist dabei das sogenannte Übersetzungsverhältnis ü, welches das Verhältnis der Windungszahlen von Primär- und Sekundärwicklung (N1, N2) darstellt. Er verknüpft ebenfalls Ströme und Spannungen.
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[SIZE="1"]Formel 1: Die Grundgleichungen des unbelasteten Transformators[/SIZE]
Daraus läßt sich jetzt ein Satz von Gleichungen entwickeln:
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[SIZE="1"]Formel 2: Bestimmungsgleichungen für die Primärgrößen des unbelasteten Transformators[/SIZE]
Man erkennt daraus, daß es durchaus möglich ist, die Spannung einer Elektrogitarre mit Hilfe einers Transformators quasi zu "verstärken". Allerdings wird der Strom dann im gleichen Verhältnis reduziert, was aufgrund der hochohmigen Eingänge von Effektgeräten und Instrumentenverstärker allerdings nicht zwingend zu einem Problem führt.
Wo Licht ist, ist leider auch immer Schatten und so beschert uns der Trafo auch ein kleines Problem: Da er Spannungen und Ströme transformiert, werden auch die Widerstände und ganz allgemein die Impedanzen transformiert. Diese Eigenschaft müssen wir beim Einsatz eines Übertragers also berücksichtigen.
So ungewöhnlich wie manch einer glauben mag, ist ein Trafo in der E-Gitarre indes nicht. In der "Les Paul Recording" wurde beispielsweise ein Übertrager verwendet:
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[SIZE="1"]Bild 2: Die "Les Paul Recording" von Gibson aus dem Jahre 1971[/SIZE]
Hier ging es hauptsächlich darum, die niederohmigen Tonabnehmer an die hochohmigen Verstärkereingänge anzupassen.
(Weiter im nächsten Beitrag)
Ulf