Produkt: Gitarre & Bass 8/2019 Digital
Gitarre & Bass 8/2019 Digital
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Faszinierende Kräfte

G&B-Basics: Magnetmaterialien und ihre Auswirkungen auf den Klang

Vintage-korrekte Materialien
Vintage-korrekte Materialien (Bild: Dieter Stork)

Für Wolfgang Damm von Amber Pickups hatte ein Magnet schon immer etwas Magisches: Da schwebt so ein schwerer Metallklotz in der Luft, durch nichts gehalten. Nur sein Gegenstück am Boden lässt die unsichtbaren und faszinierenden Kräfte erahnen, die ihn in der Luft halten.

In diesem G&B-Basics-Artikel geht Wolfgang näher auf verschiedene Magnetmaterialien ein …

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Magnete in Gitarrentonabnehmern bestehen meist aus AlNiCo-Legierungen oder Keramiken. Den Begriff AlNiCo hat vermutlich jeder Gitarrist schon gehört und weiß, dass es verschiedene AlNiCo-Legierungen gibt und dass der Name eine Abkürzung ist, die aus den jeweils ersten beiden Buchstaben seiner Bestandteile zusammengesetzt ist: Aluminium-Nickel-Cobalt (dass der Magnet auch zu gut 50% aus Eisen besteht, bleibt im Namen allerdings unberücksichtigt). Die im Gitarrenbau wichtigsten AlNiCo-Legierungen sind AlNiCo II, AlNiCo III und AlNiCo V. Die sogenannten Keramik-Magnete (Ferrite) bestehen aus einem Eisenoxid plus anderen Metalloxiden.

Keramik-Magnete sind stärker als AlNiCo-Magnete und innerhalb der AlNiCo-Legierungen sind die Abstufungen wie folgt: AlNiCo V ist stärker als AlNiCo II und dieses wiederum minimal kräftiger als AlNiCo III (in dem sogenannten AlNiCo III ist übrigens kein Cobalt enthalten, das Material wird deshalb auch als AlNi-Magnet bezeichnet).

Zwei Punkte sollte man bedenken, bevor man ins Schwärmen für einen Magnet-Typen kommt, der den Sound der Gitarre nachhaltig verbessern soll: Erstens liegen die Herstellungstoleranzen für AlNiCo-Magnete heute im zweistelligen Prozentbereich (und das war vor 60 Jahren ganz sicher nicht besser) und zweitens ist nicht AlNiCo V gleich AlNiCo V, denn es hat schon immer verschiedene Rezepturen für jede AlNiCo-Gruppe gegeben!

Das Magnetmaterial beeinflusst den Klang tatsächlich auf vielfältige Weise. Wegen der Geometrie des Tonabnehmers ist das bei einem Singlecoil mit Stabmagneten ausgeprägter als beim klassischen Humbucker. Relativ leicht wahrnehmbar ist die Veränderung der Lautstärke, wenn ein schwacher AlNiCo II gegen einen starken AlNiCo V oder Keramik-Magnet getauscht wird; und das fühlt sich subjektiv ja auch besser an, wenn der neue Austausch-Pickup lauter ist als sein Vorgänger.

Die etwas anderen Humbucker: Lace Alumitone Pickups
Die etwas anderen Humbucker: Lace Alumitone Pickups (Bild: Dieter Stork)

Aber Vorsicht: das kann auch böse Folgen haben! Denn wenn die Strat oder die Tele unsauber intonieren, die Gitarre nicht richtig zu stimmen und das Saitenschnarren nicht in den Griff zu bekommen ist, dann diagnostiziert der Gitarrendoktor oft „Stratitis“ – und die wird von zu starker Magnetkraft, die auf die schwingenden Saiten wirkt, ausgelöst.

Für einen starken Magneten spricht, dass er die Vorstufe des Verstärkers kräftiger ansteuert; gleichzeitig bremst er aber die Saitenschwingung und verhindert die Möglichkeit, den Verstärker dynamisch mehr zu fordern und die Regler weiter Richtung rechts zu drehen. Ich ziehe es vor, mit einem moderaten Eingangssignal zu arbeiten und dafür den Amp lauter zu drehen.

Die Stärke der jeweiligen Magnet-Legierung übt noch auf eine weitere Art Einfluss auf den Klang aus: Das sogenannte Magnetfeldfenster (die Apertur), also der effektive Bereich, mit dem das Magnetfeld des Pickups die Schwingungen der Saite abtastet, ist bei schwächeren Magneten größer und führt zu einer Bedämpfung der hohen Frequenzen.

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Starke Railhammer Pickups (Bild: Dieter Stork)

Neben den Lautstärke- gibt es auch Charakter-Unterschiede zwischen den einzelnen Magnet-Typen, die rein materialspezifisch sind. Sie sind zwar klein, aber durchaus wahrnehmbar. Keramik-Magnete sind nicht nur lauter als AlNiCo-Magnete, sondern sie bringen auch mehr Höhen, die den Ton härter, gläserner oder schneidender machen. Dass die Höhenwiedergabe des Keramik-Magneten im Vergleich zu seinen AlNiCo-Pendants stärker ist, liegt daran, dass der Keramik-Magnet aus nicht leitendem Material besteht und somit in seinem Inneren keine sogenannten Wirbelströme auftreten, die hohe Frequenzen bedämpfen.

Anders bei AlNiCo-Magneten: Sie sind Stromleiter, in denen Wirbelstromverluste auftreten, wodurch hohe Frequenzen bedämpft werden. Deshalb wird der Klang von AlNiCo-bestückten Tonabnehmern auch als „weich“ bezeichnet oder das Obertonverhalten als „glockig“ charakterisiert – hier wird dem Klang etwas von seiner Schärfe genommen. Das fällt bei AlNiCo V übrigens deutlicher aus als bei AlNiCo II, denn die AlNiCo-V-Legierung hat eine ca. 40% größere elektrische Leitfähigkeit als AlNiCo II.

Der Magnet hat auch Einfluss auf die Resonanzfrequenz und damit auf den Klangcharakter. Ein Wechsel von einem Keramik- zu einem AlNiCo-Magneten erhöht die Permeabilität des Magneten (das ist die magnetische Leitfähigkeit). Eine Veränderung der Permeabilität hat Einfluss auf die Spuleninduktivität und erhöht sie in diesem Fall, was eine Absenkung der Resonanzfrequenz zur Folge hat und somit einen weniger brillanten Klang für den AlNiCo-Magneten ergibt.

Magneten unter zwei Spulen
Aufbau eines klassischen Humbuckers, mit einem zentralen Magneten unter zwei Spulen Polysol

Bezüglich Höhenwiedergabe hat also eindeutig der Keramik-Magnet die Nase vorn und das hört man im A/B-Vergleich auch heraus. Aber die Unterschiede zwischen den verschiedenen AlNiCo-Typen muss man eher an den Lautstärke-Unterschieden fest machen, denn der aufmerksame Leser hat vielleicht schon gemerkt, dass der Vorteil des AlNiCo II gegen- über dem AlNiCo V in Bezug auf weniger Höhenverlust (weil weniger Wirbelströme) schnell dahin ist, wenn man den Einfluss auf die Resonanzfrequenz gegenrechnet, weil hier der AlNiCo V besser abschneidet.

Die Klangunterschiede treten also in der praktischen Anwendung nicht so deutlich zu Tage, wie das erscheint, wenn man die Phänomene mit Worten beschreibt. Bleibt zu resümieren, dass die theoretisch vorhandenen Klangunterschiede zwischen den einzelnen Magnet-Legierungen sehr klein, und tatsächlich nicht in jeder Vergleichssituation wahrnehmbar sind.

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Historisch korrekt stehen die Magnete für die A-Saite weit heraus. (Bild: Dieter Stork)

Wer sich tiefgründiger mit dieser Materie beschäftigen möchte, dem empfehle ich die Artikel von Manfred Zollner von der Technischen Hochschule Regensburg.

Mehr Basics rund um deine Gitarre findest du in unserem Gitarren ABC!


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Grundwissen, Workshops, Tipps & Tricks – Die G&B-Basics geben Antworten auf die meistgestellten Fragen rund um die Themen Gitarre & Bass. Da sie immer wieder neue Leser:innen erreichen und wichtige Themen erläutern, holen wir sie regelmäßig aus dem Archiv hervor.

Produkt: Gitarre & Bass 5/2019 Digital
Gitarre & Bass 5/2019 Digital
INTERVIEWS: Slash, Phil Campbell, J.J. Cale, Bill Frisell, Kreator +++ VINTAGE-SPECIAL: Fender Princeton

Kommentare zu diesem Artikel

  1. “Bleibt zu resümieren, dass die theoretisch vorhandenen Klangunterschiede zwischen den einzelnen Magnet-Legierungen sehr klein, und tatsächlich nicht in jeder Vergleichssituation wahrnehmbar sind.” – Ein weises Schlusswort. Letzten Endes ist es eben immer Geschmackssache. 🙂

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    1. Kommt drauf an, so klein sind die Unterschiede oft gar nicht. Man muß halt herausfinden, welcher Magnet in welchem Pickup zu welcher Gitarre paßt, denn geht die Rechnung auf. Ein Burstbucker3, ein Pearly Gates oder ein Seth Lover mit A3 am Steg einer guten Les Paul oder SG klingt traumhaft, ebenso ein SH-1 oder SH-2 mit A4 (warum wurde eigentlich auf diesen Ur-PAF Magnet nicht eingegangen?) am Hals.
      Muß man halt probieren. So ein Magnet kostet ja nur ein paar Euro und gewechselt ist das Ding in ein paar Minuten.
      Allerdings habe ich die Erfahrung gemacht, daß man’s nicht SOFORT merkt, sondern erst nach etwa 24 Stunden. Dann dürfte sich das ganze PU-Konstrukt auf den neuen Magnet “eingestellt” haben.
      Also: Vorher und nacher was damit aufnehmen und vergeichen.

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  2. Leider wird immer noch viel zu viel “VOODOO” um Magnetmaterialien und “Super Duper” Pickups gemacht > die Hersteller teilweise gut davon leben 🙂
    Ein Pickup kann nur das wiedergeben, was das verwendete Tonholz und Mechaniken hergeben > that`s it.

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    1. Richtig. Weshalb ich auch schrieb: GUTE Les Paul oder SG 😉 In einem Chinabrett verpufft das unbemerkt.

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      1. Das mit dem China-Brett ist so vielleicht richtig, trifft aber nicht auf China-Hollowbodies zu. Hab eine richtig billige China-Hollowbody, die im Alltagseinsatz ihren Dienst tut. Sie ist mit Epi PAFs ausgerüstet und klingt an einem Fender Frontman richtig gut. Ebenfalls habe ich eine hochpreisige China Archtop, die mit Broad-Trons bestückt absolut bescheiden klang und jetzt ebenfalls mit China-No-Name-PAFs versehen einen richtig fetzigen Rockabilly Sound abliefert. Sie soll auch nicht exakt wie eine Gretsch oder ES 175 oder DeArmond klingen, sondern lediglich einen sauberen facettenreichen twangigen Sound abgeben, der Biss und Dynamik hat und sicch gegen den Bass und das Schlagzeug klar durchsetzt und dabei noch amtlich klingt. Ob sie dabei tendenziell nach irgendeiner der Markengitten klingt ist dabei völlig irrelevant, sie soll ja nicht im Tonstudio für HiFi-Enthusiasten genutzt werden, sondern auf der Bühne die Leute zum Mitrocken bewegen und das tun beide meiner Gitten locker, aber so was von. That´s it.

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    2. Nicht ganz „Voodoo“…, spielst du nämlich nur leise über einen billigen High Gain Transistor Amp, klingen sogar grundsätzlich verschiedene Gitarren wie Tele und Les Paul fast gleich. Auch die verschiedenen PU Stellungen.
      Ganz anders bei einem mäßig lauten Fender Princeton oder Marshall Plexi 30 Watt.
      Da hört man den Charakter einer Gitarre heraus und sogar unterschiedliche Single Coil Varianten der verschiedenen Strat- oder Telemodelle.
      In dieser Konstellation kann ich mir vorstellen, dass das Magnetmaterial eine große Rolle spielt.

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    3. Es kommt auch darauf an, welche Stilrichtung Du spielen willst. Ein Jazzer würde wohl eher mit Alnico V klar kommen, als mit Keramikabnehmern, da er den etwas wärmeren und dumpferen Sound bevorzugt. In meiner Paula habe ich Alnico 2s und bin völlig unzufrieden damit. Auch der Sound meiner Broad-Tron Alnico V in meiner Hollowbody Gitarre sind mir zu fett. Ich werde sie durch Filter-Trons ersetzen. Ebenfalls regieren die PUs spür- und hörbar anders, wenn man einen anderen Saitentyp oder andere Saitenstärken verwendet. Auf die Stile wird kaum eingegangen, obwohl diese mit entscheiden, welcher PU-Typ zur Verwendung kommt. Auch wir nicht erklärt, wie die legendären Vintage PUs der verschiedenen Marken aufgebaut sind und wo der Unterschied zu modernen liegt. Wäre zur Wahl der PUs vielleicht hilfreich 😉

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    4. Also Voodoo ist das keinesfalls, wie es sich bei mir gezeigt hat. Ich habe bei meiner LP Tribute 2018 beim 498T den Alnico 5 durch einen unorientierten Alnico 5 ersetzt . Der Sound jetzt – viel brillanter, offener natürlich auch leiser. Die Bässe haben leider auch etwas knack verloren.
      Der Ton schwingt einfach länger und die Lautstärke lässt sich auch besser regeln. Also jedenfalls ein Versuch wert!
      Die Magneten hatte ich über Amazon aus England bezogen.
      Ich war wirklich sehr überrascht, so hatte ich es nicht erwartet.

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  3. Lieber Herr Damm, der Magnet prüduziert das Magnetfeld in dem die schwingende Saite eine Spannung in der Spule induziert. Den Klang eine PU auf das Magnetmaterial zu reduzieren, finde ich..etwas gewagt. Magnetfeldstärke? Form und Größe der Spule? Abstand zu den Saiten? Induktivität? Kapazität. Da hilft die Lektüre im Link sicher weiter. Hr. Zollner räumt gründlich mit dem Voodoo-Geraune auf.

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    1. @der_schleifer

      Bitte den Artikel noch mal lesen. Der Autor reduziert NICHT den Klang eines PU auf das Magnetmaterial.
      Er erklärt lediglich die Einflüsse, die das Magnetmaterial hat. Daß es noch andere (oft wichtigere) Einflüsse gibt, wird nirgends bestritten.

      Der einzige Fehler, den ich im Artikel finden kann, ist daß Ferrit-Magnete schwächer sind, als AlNiCo – das verhält sich umgekehrt. Ansonsten schwer ok.

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  4. Wie ich auch schon angemerkt habe > stimmt die Basis des Instruments und die originalen Pickups klingen eher zu “bright” (haben eine höhere Resonanzfrequenz bedingt durch einen schwächeren Magneten), so kann man gezielt mit einem parallel geschalteten RC Glied zur PU-Spule das Resonanzverhalten “tunen”.
    Zum experimentieren eignen sich für den Kondensator (Keramik oder Folie) von 56pF bis über 1nF. Würde zum test auch ein Trimpoti mit 500KOhm verwenden > den ermittelten Wert würde ich dann durch einen Festwiderstand ersetzen.
    Spart Geld und klingt gut 🙂

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    1. Guter Kommentar. Auch nach meiner Erfahrung lohnt sich ein Tunen, wie beschrieben, wobei ich durchaus bis 6,6nF gehe, und zwar bei Serien-Kombination zweier PUs, wodurch der beschaltete etwas in den Hintergrund und der nicht beschaltete in den Vordergrund rückt. Auch das macht einen Unterschied.
      Mit musikalischen Grüßen

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  5. Damit reihen sich unterschiedlichen Magnettypen nahtlos in die Klangkategorien der sogenannten Tonhölzer wie Erle, Esche, Linde usw ein. Der geneigte Gitarrist hört was ihm von Testern erzählt wird, mal so mal so ganz nach Belieben ?

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  6. was-verändert-ein-Magnetfeld?links-rechts-oben-unten.halte-einen-kleinen-schraubenzieher-dran,dann-merkt-man-es.das-Erdmagnetfeld!!!-nimm-eisenblech-und-gestalte-es-wie-du-es-brauchst-unter-den-magnet-verstärkt-es-darüber-veringert-es-gut-zum-anpassen-verschiedener-PU-stelle-die-Pu-höhe-nicht-zuhoch-ein-bau-dir-lieber-einen-Vorverstärker-(nach-Lemme-)ein-Batterie-passt-ins-Federfach-der-Strat-dasFederblech-braucht-man-nicht-schraub-die-federn-ins-Holz

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    1. Komisch wirkendes Rätsel…nach dreimaligem Hin- und Her-Lesen, mit Pausen an verschiedenen Stellen, konnte ich es entschlüsseln. Der so sinnhaft entstandene Text trägt dann auch tatsächlich zum Thema bei. Musste das so chiffriert geschrieben sein? Absicht?
      Mit musikalischen Grüßen

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  7. Immer wieder geistert “Voodoo” durch Kommentare, auch ähnlicher Artikel. Der Autor beschreibt wesentliche Merkmale und gibt gute Denkanstöße für experimentierfreudige Gitarristen, zu denen ich seit 50 Jahren gehöre.
    Wer schon lange und / oder intensiv experimentiert hat, der sieht das alles nicht als Voodoo, sondern als Optimierungs-Ebene an. Vieles ist Trail & Error, weil am Ende das Ohr entscheiden muss.

    Was man ergänzend erwähnen sollte, ist ein für das Endergebnis mitentscheidendes Kriterium: Das Zusammenspiel von Magnet und Wicklung. Magente bei Humbuckern (reg. Size) austauschen hat selten den gesuchten Effekt, denn meist passen die Wicklungen dann nicht optimal zu den neuen Magneten. Davon abweichende gute Ergebnisse sind dann eher Glücksfälle.

    Ich bin Strat + Tele-Spezi und habe die letzten 50 Jahre mindestens 500 PU-Sätze verbaut. Viel? Nein, ca. 10 pro Jahr sind überschaubar, da ich Gitarren auf Musikerflohmärkten mit besonderen Sets und Schaltungen anbiete, derzeit Corona-bedingt auch via ebay. Ich teste die PUs stets in derselben Testgitarre, die ich mir zu dem Zweck so umgebaut habe, dass die Sets innerhalb 2 Minuten als Einschub getauscht werden können. Dazu kam eine baugleiche Testgitarre, so dass ich den A / B – Vergleich innerhalb weniger Sekunden machen kann. Und da offenbaren sich schon interessante Unterschiede. Klar ist, dass die Zielgitarre nochmals andere Einflüsse auf ein so getestetes Set hat, denn Schwingverhalten, Resonanz, die ganze klangbeeinflussende Kette (vor PU-Abnahme) hat immer Einfluss. Das ist auch kein Voodoo. Und Tuning via Potiauswahl, Kondensator(en), RC-Glied (Para / Serie) und die Schaltung als solches haben wirklich deutlich hörbare Einflüsse. Ein Single-Coil-Set mit 500er Lin Potis klingt höhenreicher, erst wenn man 250er Log nimmt, wird der Sound für mein Ohr “musikalischer”. Die Toleranzen dabei sowie bei völlig unterschiedlichen Kondensatortypen (Experimente damit kann ich ebenfalls empfehlen) sind auch Faktoren, die man herausfinden kann und muss.

    Mein Fazit: Unterscheidung der Magnet-Typen ist wichtig. Stratitis beachten besonders wichtig (Abstand zu den Saiten eher größer als geringer). Trial & Error lohnen sich, wenn man wirklich auf der Suche ist. Wicklungen beachten. Zusammenspiel aller Teile – letztlich dann auch der weiteren Klangkette bis hin zum Lautsprecher – ergibt erst das Endergebnis. Auch da rate ich Abweichen von der reinen Lehre hin zu praktischen Erfahrungen und wünsche viel Erfolg dabei.
    Mit musikalischen Grüßen
    MrHKBlues = gerne mal googeln, auch Gittevarii + YT dazu schauen 🙂

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