Guitar Wiring, Teil 2: Was ist ein Potentiometer, wie funktioniert es?

Bei StewMac sind wir leidenschaftlich an Gitarren interessiert, und dazu gehört auch, die winzigen, aber mächtigen Komponenten zu verstehen, die sie singen lassen. Einer der wichtigsten, aber oft übersehenen Teile der Gitarrenelektronik ist das Potentiometer (kurz „Poti“). Egal, ob Sie Ihre Pickups aufrüsten oder einfach nur ein tieferes Verständnis der Verkabelung Ihrer Gitarre erhalten möchten, es ist wichtig zu wissen, wie Potentiometer funktionieren und wie Sie das richtige auswählen.

Was ist ein Potentiometer?

Bei Gitarrenelektronik ist ein Potentiometer („Poti“) ein einstellbarer 3-poliger Widerstand (Spannungsteiler); wenn er an zwei Kabelschuhen verdrahtet ist, verhält er sich wie ein einfacher variabler Widerstand. Im Inneren schwenkt ein rotierender Wischer eine Widerstandsbahn und ändert den Widerstand zwischen dem Wischer und jeder Endöse – dies variiert, wie viel Tonabnehmer an den Ausgang vs. Masse gesendet wird. Die Abstreiferposition stellt die Spannungsteilung ein: In einem Volumenkreis steuert sie, wie viel Tonabnehmer die Ausgangsbuchse erreicht; in einem Tonkreis (mit einem Kondensator zur Masse) legt sie fest, wie viel oberes Ende abgeblasen wird.

Ein Poti hat drei Laschen: Die beiden äußeren Laschen binden an die Enden des Widerstandselements (Kohlenstoff, leitfähiges Polymer oder ähnliches Material), während die mittlere Lasche der Abstreifer ist. Drehen Sie den Knopf und der Abstreifer schwenkt die Raupe und variiert den Widerstandsabstand zwischen warm und Boden. In einem Volumenstromkreis legt dies fest, wie viel Tonabnehmer die Ausgangsbuchse erreicht; in einem Tonstromkreis, in dem der Abstreifer mit einem Kondensator zur Masse arbeitet, bildet er einen Tiefpassfilter, der hohe Frequenzen zur Masse entlüftet und die Tiefstwerte an Ihren Verstärker weiterleiten lässt.

Typen von Potentiometern

Nicht alle Töpfe fühlen oder reagieren gleich. Das Ausschleichen (wie sich der Widerstand ändert, wenn Sie sich drehen – wir werden uns damit befassen) wirkt sich darauf aus, wie Volumen/Ton „ankommt“. Im Folgenden finden Sie die Arten von Potentiometern, die Sie tatsächlich in Gitarre und zugehöriger Elektronik sehen werden:

Lineare Potentiometer: Der Widerstand ändert sich gleichmäßig mit der Drehung (50 % Umdrehung ≈ 50 % Widerstand). Einige Bauherren mögen linear für Ton, weil sich der Sweep breiter anfühlt; andere verwenden immer noch Audio-Taper-Potentiometer. Die Verwendung ist eine Präferenz, keine harte Regel. Auf den meisten US-Gitarrentöpfen ist „B“ markiert (einige importieren umgekehrte Buchstaben).
Logarithmische (Audio-)Potentiometer: Die Widerstandsänderung beschleunigt sich zu einem Ende und passt sich der menschlichen Lautstärkewahrnehmung an, sodass sich die Lautstärke weich anfühlt. Wird häufig für Gitarrenlautstärke verwendet und ist auch für den Ton in vielen Fabrikverkabelungen beliebt. Auf den meisten US-/Töpfe im CTS-Stil (Hinweis: Einige Importhersteller wenden A/B).
Multi-Turn-Potentiometer: Erfordert mehrere volle Umdrehungen für den vollen Verfahrweg – ideal für präzise Trimmeinstellungen in der Elektronik, wird aber selten als Gitarrenknöpfe an der Frontplatte verwendet. Möglicherweise sehen Sie sie in aktiven Vorverstärkern oder Studioausrüstung an Bord, nicht in typischen passiven Tonschaltungen.
Trimmerpotentiometer: Kleine platinenmontierte Einsteller mit Schraubendreher – zur Kalibrierung von Verstärkung, Bias, EQ-Zentren oder zum Einblenden von Pedalen, Zahnstangen und aktiver Bordelektronik. Wird selten auf der Oberseite einer Gitarre freigelegt.

Arten von Potentiometer kegelnerklärt

Sie werden hören, wie Techniker über das „Taper“ eines Poti sprechen, wenn sie beschreiben, wie es den Wert ändert, wenn Sie den Achse drehen. Konus ist die Beziehung zwischen der Drehung (mechanische Position) und der elektrischen Aufteilung des Gesamtwiderstands des Poti (und damit der Ausgangsspannung). Bei Gitarrenarbeiten werden Sie meist auf zwei gängige Arten von Kegeln treffen (andere gibt es – umgekehrtes Audio, S-Kurven, keine Last usw.):

Linearer Kegel: Der Widerstand ändert sich ungefähr im direkten Verhältnis zur Drehung (50 % Drehung ≈ 50 % des Gesamtwiderstands). Da unsere Ohren die Lautstärke logarithmisch hören, lassen lineare Töpfe die Lautstärke früh „springen“; einige Bauherren mögen sie immer noch wegen des Tons, weil sich der Sweep ausbreitet. Normalerweise mit „B“ in den USA/CTS-Töpfe (einige Importe drehen die Buchstaben um).
Logarithmischer (Audio-)Konus: Die Widerstandsänderung ist verzerrt, sodass der erste Teil der Drehung eine kleinere elektrische Änderung vornimmt – die der menschlichen Lautstärkewahrnehmung entspricht und eine gleichmäßigere Lautstärkeabrollung ermöglicht. Die meisten Gitarren spezifizieren Audio-Taper-Potentiometer für Lautstärke (und oft für Ton). Auf den meisten US-/CTS-Töpfe; einige Importmarken wenden A/B um, also überprüfen Sie. Wenn Sie einen gleichmäßigen, allmählichen Lautstärkeabfall wünschen, wählen Sie Audio-Taper-Potentiometer.

Potentiometer vs. Rheostat

Sie hören vielleicht auch Potentiometer, die in einigen Kontexten als Rheostate bezeichnet werden, aber dies sind zwei verschiedene Dinge. Die Begriffe werden häufig ausgetauscht, aber sie beschreiben, wie ein variabler Widerstand verwendet wird. Ein „Potentiometer“ ist das 3-polige Teil, das wir als Spannungsteiler verwenden; ein „Rheostat“ ist das gleiche (oder ähnliche) Teil, das an zwei Anschlüssen als einfacher Widerstand der variablen Reihe verwendet wird – oft in höheren Strom-/Leistungskreisen.

Potentiometer: Drei Klemmen (zwei Enden + Abstreifer). Über Signal und Masse verdrahtet, fungiert es als Spannungsteiler – wie Gitarrenvolumentöpfe typischerweise verdrahtet werden. Tonbehälter verwenden oft einen Poti, Kabel ihn aber als variablen Widerstand, der eine Kondensator (rheostatartig) zuführt.
Rheostat: Ein variabler Widerstand, der an einem Wischer verdrahtet ist + eine Endlasche in Reihe mit einer Last, um den Strom-/Spannungsabfall zu variieren. Viele Leistungsrheostate sind drahtgewickelt und für höhere Ströme ausgelegt. Jeder Poti kann „als Rheostat“ verwendet werden, indem zwei Laschen verwendet werden (verbinden Sie die nicht verwendete Lasche häufig mit dem Abstreifer, um Zuverlässigkeit zu gewährleisten).

Bei Gitarren verwenden Sie fast immer Standardpotentiometer statt Rheostate; echte Hochleistungsrheostate sind selten. Dennoch hilft das Verständnis der Rheostat-Verdrahtung beim Modifizieren von Pedalen, Ampere oder speziellen Onboard-Schaltkreisen.

Auswahl des richtigen Potentiometer sfür Ihre Gitarre

Bei den meisten passive nelektrischen Gitarren sehen Sie 250kΩ und 500kΩ Töpfe (Gesamtwiderstand zwischen den beiden äußeren Laschen). Es gibt andere Werte (300k, 1M, 25k für aktive Systeme), aber diese beiden sind die Standards.

500k Töpfe: Häufig bei Hummern und dunkleren Pickups. Der höhere Widerstand lädt die Tonabnehmer weniger, sodass Sie mehr High-End-Details erhalten – hilfreich, um die natürlich vollere Humbucker-Stimme auszugleichen.
250k Töpfe: Standard bei vielen Einzelspulengitarren (Strat/Tele-Stil). Ein geringerer Widerstand belastet die Tonabnehmer mehr, blutet ein bisschen verdreifacht auf den Boden und macht den natürlich hellen Einzelspulenton weicher.

Wenn Sie ein Potentiometer für Ihre Gitarre auswählen, stimmen Sie den Poti mit Tonabnehmer Stimulieren und Ihren Tonzielen ab: höherer Wert = heller / offener; niedrigerer Wert = wärmer / glatter. Mischen Sie Werte (oder verwenden Sie Widerstände) in HSS/HSH-Gitarren, um Pickups auszugleichen. Tatsächliche Töpfe variieren um ±10–20 %, daher ist auch der gemessene Wert wichtig.

Testen von Potentiometern mit einem Multimeter

Das Testen eines Poti ist schnell. Um eine optimale Genauigkeit zu erzielen, trennen Sie sie (oder heben Sie mindestens eine Öse an), damit andere Komponenten die Messwerte nicht verzerren. So geht's:

Stellen Sie das Messgerät auf Widerstand (Ω) und automatische Bereichswahl (oder wählen Sie den nächsten Bereich über dem Nennwert des Poti aus).
Messen Sie über die beiden äußeren Laschen, um den Gesamtwiderstand des Poti zu messen (sollte sich in der Nähe seiner Nennwerte befinden – z. B. ~250kΩ, ~500kΩ—regardless der Knopfposition). Große Abweichungen = schlechter Poti / falscher Wert.
Bewegen Sie nun eine Sonde zur mittleren (Wisch-) Öse und lassen Sie die andere auf einer äußeren Öse. Drehen Sie die Achse: Der Widerstand sollte leicht von ~0Ω bis nahe dem vollen Wert schwanken (Kurvenform hängt vom Kegel ab: linear vs. Audio). Wiederholen Sie den Wischer bis zum anderen Ende, um den vollständigen Verfahrweg zu bestätigen.

Wenn der Messwert springt, sich öffnet (OL), Totpunkte aufweist oder nie in die Nähe des Nennwerts gelangt, ist die Raupe oder der Wischer verschlissen/verschmutzt – reinigen oder ersetzen Sie den Poti. Ein geringer Restwiderstand an den Extremen ist normal.

Mit Selbstvertrauen spielen

Jetzt, da du die Grundlagen von Potentiometern verstehst, einschließlich ihrer Funktionsweise, wie du den richtigen Typ für deine Gitarre auswählst und wie du sie testest, bist du bereit, die Elektronik deiner Gitarre wirklich zu singen. Ob Sie alte Töpfe ersetzen oder mit neuen experimentieren, bewahren Sie dieses Wissen in Ihrer Tasche auf, damit Sie das Beste aus Ihrem Gerät herausholen können.

Wir bei StewMac sind hier, um Ihnen die besten Luthier-Tools und fachkundige Anleitung zu bieten, damit Sie Ihre Gitarre auf höchstem Niveau spielen können. Genießen Sie das Tüfteln mit Ihrem Setup und denken Sie daran – wir haben Ihren Rücken bei jedem Schritt des Weges.