Verstehen von Gitarrenverdrahtung, 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 Elektronik Ihrer Gitarre ist das Potentiometer (kurz „Pot“). 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?

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

Ein Topf hat drei Laschen: Die beiden äußeren Laschen sind an die Enden des Widerstandselements (Kohlenstoff, leitfähiges Polymer oder ähnliches Material) gebunden, während die mittlere Lasche der Abstreifer ist. Drehen Sie den Knopf und der Abstreifer schwenkt die Raupe und variiert den Widerstandsabstand zwischen heiß und Boden. In einer Volumenschaltung wird eingestellt, wie viel Aufnahmespannung die Ausgangsbuchse erreicht; in einer Tonschaltung, in der 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. Ausschleichen (wie sich der Widerstand ändert, während Sie sich drehen – wir werden uns damit beschäftigen) wirkt sich darauf aus, wie Volumen/Ton „ankommt“. Unten finden Sie die Potentiometertypen, die Ihnen tatsächlich in Gitarre und verwandter Elektronik begegnen werden:

Lineare Potentiometer: Widerstand ändert sich gleichmäßig mit der Drehung (50 % Umdrehung ≈ 50 % Widerstand). Einige Bauherren mögen lineare Töne, weil sich der Sweep breiter anfühlt; andere verwenden immer noch Audiokonus. 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 glatt anfühlt. Weit verbreitet für Gitarrenlautstärke und auch beliebt für Ton in vielen Fabrikverkabelungen. 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 einem Schraubendreher – zur Kalibrierung von Verstärkung, Bias, EQ-Mittelpunkten oder zum Mischen von Pedalen, Zahnstangen und aktiver Bordelektronik. Wird selten auf der Oberseite einer Gitarre freigelegt.

Arten von Potentiometerkegeln erklärt

Sie werden hören, wie Techniker über das „Taper“ eines Topfes sprechen, wenn sie beschreiben, wie es den Wert ändert, wenn Sie den Schaft drehen. Konus ist die Beziehung zwischen der Drehung (mechanische Position) und der elektrischen Teilung des Gesamtwiderstands des Topfes (und damit der Ausgangsspannung). Bei der Gitarrenarbeit werden Sie meist auf zwei gängige Arten von Kegeln treffen (andere gibt es – umgekehrtes Audio, S-Kurven, kein Laden 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 für Ton, weil sich der Sweep ausbreitet. Gewöhnlich 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 Kurve eine kleinere elektrische Änderung vornimmt – die der menschlichen Lautstärkewahrnehmung entspricht, um eine gleichmäßigere Lautstärkeabrollung zu ermöglichen. Die meisten Gitarren spezifizieren Audiokonus für Lautstärke (und oft für Ton). Auf den meisten US-/CTS-Töpfe; einige Importmarken kehren A/B um, also prüfen Sie. Wenn Sie einen gleichmäßigen, allmählichen Lautstärkeabfall wünschen, wählen Sie Audio-Konus.

Potentiometer vs. Rheostat

Vielleicht hören Sie in einigen Kontexten auch Potentiometer, die als Rheostatika bezeichnet werden, aber das 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 SERIE 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 Topf, verdrahten ihn aber als variablen Widerstand, der eine Kappe (rheostatartig) zuführt.
Rheostat: Ein variabler Widerstand, der an einem Wischer verdrahtet ist + eine Endöse in Reihe mit einer Last, um den Strom-/Spannungsabfall zu variieren. Viele Leistungsrheostate sind drahtgewickelt und für höhere Ströme ausgelegt. Jeder Standardtopf kann „als Rheostat“ verwendet werden, indem zwei Laschen verwendet werden (oft verbinden Sie die nicht verwendete Lasche mit dem Abstreifer, um Zuverlässigkeit zu gewährleisten).

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

Auswahl des richtigen Potentiometers für Ihre Gitarre

In 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 Aufnahme weniger, sodass Sie mehr High-End-Details beibehalten – hilfreich, um die natürlich vollere Humbucker-Stimme auszugleichen.
250k Töpfe: Standard bei vielen Einzelspulengitarren (Strat/Tele-Stil). Ein geringerer Widerstand belastet die Aufnahme mehr, führt zu einer leichten Verdreifachung des Bodens und macht den natürlich hellen Einzelspulenton weicher.

Wenn Sie ein Potentiometer für Ihre Gitarre auswählen, passen Sie den Topfwert an das Sprechen und Ihre Tonziele an: 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 Topfes 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 Ihr Messgerät auf Widerstand (Ω) und automatische Bereichswahl (oder wählen Sie den nächsten Bereich über dem Nennwert des Topfs aus).
Messen Sie über die beiden äußeren Laschen, um den Gesamtwiderstand des Topfes zu messen (sollte sich in der Nähe seines Nennwerts befinden – z. B. ~250kΩ, ~500kΩ—regardless der Knopfposition). Große Abweichungen = schlechter Topf / falscher Wert.
Bewegen Sie nun eine Sonde zur mittleren (Abstreifer-) Öse und lassen Sie die andere auf einer äußeren Öse. Drehen Sie die Welle: Der Widerstand sollte leicht von ~0Ω bis nahe dem vollen Wert schwanken (die Kurvenform hängt vom Kegel ab: linear vs. Audio). Den Wischer bis zum anderen Ende wiederholen, um den vollen Verfahrweg zu bestätigen.

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

Mit Selbstvertrauen spielen

Nachdem du nun die Grundlagen der Potentiometer verstanden hast, einschließlich ihrer Funktionsweise, der Auswahl des richtigen Typs für deine Gitarre und deren Test, kannst du die Elektronik deiner Gitarre wirklich singen lassen. Ob Sie alte Töpfe ersetzen oder mit neuen experimentieren, bewahren Sie dieses Wissen in Ihrer Gesäßtasche 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. Erfreuen Sie sich an Ihrem Setup und denken Sie daran – wir haben Ihren Rücken bei jedem Schritt.