Gitarre und Verstärker

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Eine Gitarrenverstärkung ist ein elektrisches Instrument, das den Klang einer Gitarre oder E-Gitarre verstärkt. Verstärker für Bässe ( "E-Bass") werden im weiteren Sinn auch als Verstärker für Gitarren genannt, auch wenn sie einige unterschiedliche, an die tiefen Frequenzen angepaßte Designmerkmale haben. Die Signale von einem oder mehreren Gitarren-Tonabnehmern werden über ein besonderes Instrumentalkabel oder drahtlose Geräte an den Verstärker weitergeleitet.

Im Gegensatz zu den meisten Geräten zur akustischen Gitarrenverstärkung sind Verstärker für elektrische Gitarre und E-Bass in der Regel nicht dazu gedacht, das Musikinstrumentensignal klang-neutral zu verstärkt, sondern einen wesentlichen Beitrag zur Klangerzeugung zu leisten. Gitarrenspieler sehen in Gitarrenverstärkern oft einen Teil des Instrumentes und nutzen sie nicht nur, um Volumen zu erzeugen, sondern auch, um ihr Spielen auszudrücken.

Bei den Gitarrenverstärkern unterscheidet man folgende Kategorien: Je nach Ausführung (Combo - offen oder zu -, Top-, Vor- und Endverstärker separat, Racksystem), je nach Anwendung (für E-Gitarre, E-Bass, Akustikgitarre, Praxis-, Studio- und Bühnenverstärker), je nach Einsatz der Verstärkerkomponenten (Elektronenröhre, Semiconductor oder beide ("Hybrid")), je nach den vorherrschenden Klangeigenschaften ("clean", deformiert, "British" oder "American").

Mit den am Markt verfügbaren Verstärkern können nahezu alle Bereiche untereinander verbunden werden, mit Fokus auf die eine oder andere. Daraus ergibt sich die große Bandbreite eines herkömmlichen Röhrenverstärkers. Dargestellt sind der Signalfluß und die Reihenfolge der Verstärkerkomponenten sowie die Reihenfolge der Bedienelemente. Bei einem Gitarrenverstärker handelt es sich um den Input (Signaleingang), der in der Regel durch eine Schaltung mit einem 6,35 mm Monoklinkenstecker, einen Vorverstärker mit Lautstärkeregler ("Gain"), einen Klangregler (Equalizer) zur Erhöhung oder Verringerung individueller Frequenzen (Bass, Mitteltöner, Höhen) (lineare Verzerrung), Endstufen, Lautsprechersysteme, Stromversorgungen (Netzgerät) verwirklicht wird.

Gitarren-Verstärker sind in unterschiedlichen Leistungsstärken von ca. 2 W (Roland Microcube) bis über 350 W (Marshall Mode Four) erhältlich. Ein nichtlinearer Verzerrungseffekt ist bei einigen Popmusikarten, besonders bei Rocksongs, gewünscht und wird durch bewusstes Überschwingen des Verstärkers oder der einzelnen Verstärkungsstufen im Verstärker erlangt.

Der Hersteller nennt den Übersteuerungsfaktor der Vorverstärkerverzerrung, der Übersteuerungsfaktor der Ausgangsstufe den Übersteuerungsfaktor. Diese Verzerrungen können auch außerhalb des Verstärkers in vorgelagerten Effekten auftreten, meist durch eine Verzerrungseinheit. Preamp-Verzerrungen komprimieren das Eingangssignal mehr ( "Heavy Metal" zum Beispiel), während Endstufen-Verzerrungen dynamischer sind, vergleichbar mit sauberem Sound (z.B. Blues/Rock).

Durch den verzerrten Lauf aller Verstärkerstufen wird eine sehr hohe Ausgangslautstärke ohne spezielle Massnahmen erreicht. Ist dies nicht gewünscht, aber der ganze Verstärker sollte trotzdem verzerrt sein, kann dem Verstärker ein Widerstandsnetz vorgelagert werden, das den Großteil des Ausgangssignales in Hitze umsetzt und nur einen kleinen Teil der Leistung an den Verstärker abgibt (Power Soak).

Eine Leistungsreduzierung in der Ausgangsstufe (z.B. durch Reduktion der Röhrenspannung ) bringt das gewünschte Resultat. Auf jeden Fall ist jedoch zu beachten, dass bei reduzierter Lautstärke die nicht linearen Klangverzerrungen des Lautsprecher, die ebenso zum Sound führen wie die Verzerrung der Ausgangsstufe, unweigerlich nachlassen.

Bei Gitarrenverstärkern gibt es in der Regel mehrere Signalpfade ("Kanäle") mit verschiedenen Klangcharakteristiken. In der Regel verfügt ein verzerrter Sender über einen so genannten Gain-Regler, der den Verzerrungsgrad beeinflußt, sowie einen Lautstärkeregler für die Aussteuerung. Mit einem Tastendruck am Verstärker oder mit einem Fußtaster können die Programme ausgewählt werden. Im Combo-Verstärker (kurz: Combo) sind die gesamte Steuerelektronik und ein oder mehrere Boxen in einem einzigen Gerät untergebracht.

Von den späten 1920er bis zu den 1950er Jahren waren die ersten Verstärker von diesem Design. Wenn Verstärker und Gehäuse voneinander abgetrennt sind, wird von oben (English Head) und unten (English Cabinet) gesprochen. Hierbei teilt man sich wieder in einen halben Stapel (Verstärker mit einem Lautsprecher) und einen vollen Stapel (Verstärker steht auf 2 Lautsprechern).

Bei herkömmlichen Endstufen sind Vorverstärker und Leistungsverstärker eine feste Einrichtung. Aber es gibt auch eine Vielzahl von Ausführungen, in denen Vorverstärker und Leistungsverstärker eigene Geräte sind. Röhrenverstärker verwenden zur Signalverstärkung eine Elektronenröhre. Obgleich Rohre aufgrund ihrer Grösse, ihres Gewichts, ihrer Hitzeentwicklung, ihrer Langlebigkeit und ihrer komplexen Stromversorgung heute nur noch vereinzelt in der Elektrotechnik verwendet werden, ist dies bei Verstärkeranlagen aufgrund ihrer besonderen Übertragungscharakteristik immer noch der Fall. 2.

Neben der Fahrdynamik ist bei Röhre das Übersteuerungsverhalten des Endverstärkers besonders wichtig: In diesem Stadium werden so kräftige Impulse generiert, dass der Verstärker sie nicht mehr originaltreu wiedergeben kann. Das Ergebnis ist eine Verfälschung des Signales. Aufgrund des quasimodularen Aufbaus von modernen Röhrenverstärkern (ein oder zwei in Reihe geschaltete "Vorverstärker" und ein "Leistungsverstärker") können verschiedene Klirrfaktoren induziert werden.

Wenn Sie den Vorverstärker überlasten, erhalten Sie bereits ein verfälschtes Eingangssignal und können dieses verfälschte Eingangssignal mit verhältnismäßig niedriger Ausgangsspannung an die Boxen weitergeben, indem Sie die Endstufen reduzieren. Das hat den großen Nachteil, dass die Lautstärke gering ist, aber der Sound ist nicht der gleiche wie bei einem verzerrten Endverstärker.

Mit den ersten Röhrenendstufen aus den 50er Jahren konnten die Vorverstärker kaum überbrückt werden, aber die Verzerrungen wurden durch eine möglichst laute Einstellung des Verstärkers erzielt. D. h. die Endstufenröhre wurde überbrückt und der Trafo (Transformator zur Anpassung der Impedanz zwischen Röhre und Lautsprecher) ging in den Sättigungszustand über, was den Sound von Guitarristen wie Jimi Hendrix oder Alvin Lee (Ten Years After) auslöste.

Wahrscheinlich aufgrund des wohlwollenden Overdriving-Verhaltens und der stärkeren Eigenresonanz der Boxen durch den erhöhten Innenwiderstand der Röhrenendstufen ist folgende Faustformel üblich: Gegenüberstellung zu 50 Watt: Die mit einem Verstärker erreichbare Endlautstärke ist auch von anderen Größen abhaengig. Mit einer Effizienzsteigerung von 6 dB wird ein höherer Schalldruck erreicht als mit einer Verdopplung der Endstufenleistung und kann auch die Schalldynamik und den Schallcharakter durch Änderung des Frequenzgangs wesentlich mitbestimmen.

Eine Box mit 10 dB höherer Effizienz führt zu einer Verdoppelung der wahrgenommenen Leistung. Gitarrenlautsprecher haben in der Regel starke Eigenschwingungen, die Boxen sind fest eingehängt und werden durch den großen Quellenwiderstand der Röhrenausgangsstufen weniger gedämpft. Bei Röhrenverstärkern arbeitet die Endstufe in der Regel im AB-Modus, d.h. "es gibt je eine Röhrenstufe zur Verstärkerleistung der Plus- oder Minus-Halbwelle (Push-Pull).

Dies führt zu leichten Übernahme-Verzerrungen, die bei Betrieb der Ausgangsstufe im A-Modus nicht auftauchen. Das Vollsignal wird durch eine einzige Verstärkerröhre wiedergegeben. Bei Leerlauf fliesst die Hälfte des maximalen Stroms durch die Gitarre, die dann durch das Eingangssignal aufbereitet wird. Bei kleinen Gitarren-Verstärkern z.B. kann eine der beiden Varianten etwa 5W Leistung erzielen, während zwei der beiden Modelle etwa 15W im Gegentaktbetrieb bereitstellen.

Oft werden mehrere Rohre gleichzeitig angeschlossen, um die gesamte Energie zu steigern. Andererseits gibt es Verstärker, die die klanglichen Eigenschaften des A-Betriebs kombinieren, indem sie Ausgangsstufenröhren mit hoher Ausgangsleistung parallelschalten. Mit dem Wechsel der Endstufen-Röhre verändert sich nicht nur die Ausgangsleistung des Endverstärkers deutlich, sondern auch sein Geräusch. Auch beim Einsatz von Rohren verschiedener Fabrikate kann es zu Klangunterschieden kommen.

Bereits seit den 80er Jahren ist die Ausführung, bei der Röhre im Vorverstärker verwendet wird, während die Endstufe mit einem Transistor arbeitet, weit verbreitete Anwendung. Roland hat zum ersten Mal komplette Gitarren-Verstärker verschiedener Typen und Hersteller, die mit Hilfe von Mikrofonen mit Hilfe integrierter Computermodelle akkustisch entfernt wurden, nachgebildet. Heute gibt es viele Verstärker, die diese Art der Tonerzeugung nutzen.

Diese Verstärker ersetzen aufgrund ihrer höheren Beweglichkeit und Klangdiversität zunehmend klassische Verstärker. Modeling-Amps konnten die herkömmlichen Röhren-Verstärker auf der Buehne noch nicht ersetzen. Das US-Start-up "FractalAudio" unter der Regie von Kliff Chase hat seit 2006 mit "AxeFx" eine neue Gerätegeneration von Gitarrenverstärker-Simulatoren im Angebot.

Dabei wird die Klangdynamik von klassischen Gitarrenampeln mit Fraktalalgorithmen simuliert. Namhafte Gitarrenverstärkerhersteller und -lautsprecher sind (in der alphabetischen Reihenfolge): Wolfgang Teder: Verstärker für Gitarre in Transistortechnologie. Lemme: Gitarrenverstärkersound. Pfaffenhofener Verlagshaus München 1994, ISBN 3-7905-0717-2 Rainer zur Linde: Röhren-Verstärker für die Musikindustrie. RWTH Aachen 1986, Elektroverlag, ISBN 3-921608-41-4. Manfred Zollner: Physik und Elektrogitarren http://homepages.hs-regensburg. de/~elektrogitarre/ (Forschungsdokumentation z. B. über Verstärker, PDF-Download möglich).

Espe Pittmann: The Tube Verstärkerbuch, Backbeat Books 2003, ISBN 0-87930-767-6 (Informationen und Schemata von historischen Gitarrenröhrenverstärkern). Darin: Chapter Der Transformator blickt in die Röhren - Ein Einblick in die Historie der Gitarren-Verstärker.