Lexikon

Rauschen
Definition:

Rauschen wurde als physikalisches Phänomen, nämlich als messbare Stromschwankungen, erstmalig 1918 durch Walter Schottky beschrieben. Macht man diese Stromschwankungen durch Verstärkung über einen Lautsprecher hörbar, so erklingt ein typisches Geräusch, das dem Phänomen auch den Namen gab. Inzwischen wird der Begriff "Rauschen" entsprechend oben stehender Definition sehr viel allgemeiner verwendet.

Bei Instrumentalverstärkern gilt Rauschen allegeinhin als unerwünschtes Phänomen - gehört es doch nicht zum Klang des eigentlichen Instrumentes. Gerade bei den für ihren Klangcharakter beliebten Röhrenverstärkern lässt sich Rauschen jedoch technisch nicht völlig vermeiden - gerade Verstärker mit hohem Gainpotential weisen meist auch einen größeren Rauschpegel auf.

Interessant ist dabei die Betrachtung des sogenannten Signal-Rauschabstandes, welcher den Lautsärkeunterschied zwischen dem Signal und dem Rauschpegel beschreibt. Dieser lässt sich bei einem (meist verzerrt betriebeben) Gitarrenverstärker zwar nicht sinnvoll in den technischen Daten angeben, sollte aber beim Hörvergleich verschiedener Verstärker eine Rolle spielen. Dazu wird einfach bei beiden Verstärkern ein Sound mit ähnlichem Gain und gleicher Lautstärke eingestellt, um dann das Gitarrenkabel aus dem Amp zu ziehen. Der dann noch hörbare Rauschpegel kann zur Beurteilung herangezogen werden.

Reissue
Definition:

Das englische Wort steht für "Neuauflage" von historischen Geräten - also z. B. die Wiedergeburt von Vintage Verstärkern. Ziel bei solchen Reissues ist es, in erster Linie den Sound der Klassiker genau zu reproduzieren - wobei man wissen sollte, dass die Klangqualität für diese Neuauflagen viel einfacher sichergestellt werden kann. Zu der Zeit der Originale waren viele der verwendeten Bauteile nur mit relativ großen Fertigungstoleranzen verfügbar - heute sind die daraus resultierenden Serienstreuungen kein Problem mehr.

Selbstverständlich werden auch andere Attribute der Originale (z. B. ihr Aussehen) möglichst genau reproduziert. Reissues folgen aber natürlich stets den modernen Sicherheitsstandards, so dass für diese teilweise auf andere (z. B. schwer entflammbare) Materialien zurückgeriffen wird.

Relais
Definition:

Ein Relais ist ein durch elektrischen Strom betriebener, meist elektromechanisch wirkender Schalter. Das Relais wird über einen Steuerstromkreis aktiviert und kann einen oder mehrere z. B. Laststromkreise schließen, öffnen oder umschalten. In der Verstärkertechnik gilt die Relaissteuerung als die soundtechnisch beste Lösung, um z. B. in Röhrenverstärkern Umschaltvorgänge vorzunehmen, da hierbei das Routing völlig verlustfrei erfolgt. Problematisch bei der Verwendung von Relais in Verbindung mit Tonsignalen sind die beim Schaltvorgang entstehenden Schaltgeräusche, die der Ampdesigner dann aufwändig per Stummschaltung unterdrücken muss. Gerade das praxisgemäße Design der Schaltvorgänge, welches möglicht geräuschfrei, aber eben auch ohne Schaltgeräusch vonstatten gehen soll, gilt als höchste Kunst bei der Entwicklung von Röhrenverstärkern.

Als Paradestück für die Verwendung der Ralaistechnik in Röhrenverstärkern gelten die Marshalls der JVM Serie. Beim JVM410H z. B. werden 12 eigenständige Grundsounds dadurch erzeugt, dass per Relaissteuerung für jeden dieser Sounds eigene Konfigurationen von Röhrenstufen in das Routing integriert werden. Jeder dieser Sounds erhält dadurch eine eigene Gainstruktur - ähnlich dem sogenannten Modeling. Die jeweils aktive Schaltrelaiskonfiguration, also die Schaltzustände aller an der Klanggestaltung beteiligten Relais, ist bei diesem Modell zudem speicherbar.

Resonance
Definition:

Ein Resonance-Regler steuert die Endstufencharakteristik des Verstärkers, indem er die Gegenkopplung steuert. Er bringt klanglich eine veränderte Ansprache der tiefen Frequenzen in den Sound, und lässt die Endstufe schwer und satt erklingen, sobald sie weiter aufgedreht wird. Beim Drehen dieses Reglers im Uhrzeigersinn gewinnt der Sound also mehr an „Fundament“. Die optimale Einstellung des Resonance-Reglers hängt entscheidend von der Gesamtlautstärke und den Lautsprechern ab, an denen die Endstufe betrieben wird. Bei niedriger Lautstärke klingt eine niedrige Resonance-Einstellung mit vielen Lautsprechern etwas voller. Bei hoher Lautstärke wird hier häufig ebenfalls höhere Einstellungen gewählt - letztlich ist dies aber natürlich Geschmackssache.

Bei einigen Verstärkern ist "Resonance" als Schaltfunktion ausgelegt, bei auwändigen, mehrkanaligen Verstärkermodellen von Marshall erfolgt eine automatische Anpassung der Gegenkopplung bei der Kanalumschaltung.

Reverb

Dieser Effekt fügt dem Signal einen räumlichen Klang hinzu. Der Hall-Effekt wird auf verschiedenste Weise erzeugt, z.B. mit Hallplatte, Hallspirale, als Raumhall oder Digitalhall - für Gitarrenverstärker sind dazu Hallspiralen und digitale Reverbs üblich. Der Reverb Regler verändert dabei den Effektanteil - also das Mischungsverhältnis zum Originalsignal.

Verschiedene Halltypen bieten eine eigene Charakteristik, wobei der Federhall (Spring-Reverb) bei Gitarrenverstärkern am meisten verbreitet ist. Typische bei Marshall eingesetzte Hallprogramme sind zum Beispiel:

Studio-Reverb:

Hier wird der typische Klang einer hochwertigen Studio-Hallplatte reproduziert, der Tone wird präsenter und glockiger.

Spring Reverb:

Liefert den klassischen Klang der Hallspirale mit dem charakteristischen Ansprechen und der typischen Resonanz.

Reverse Reverb:

Der im Reverse-Modus rückwärts abgespielte Halleffekt klingt ziemlich „gespenstisch“ - mit anschwellenden Klangkaskaden, die schließlich in der Ferne dahinschmelzen.

Room:

Der typische Raumklang - also ein „kleinerer“ Hallsound, der dem Sound ganz subtil mehr Präsenz gibt und ihn etwas dichter macht.

Reverse
Definition:

Ein "Rückwärts Effekt", mit steigendem Pegel, der plötzlich abbricht. Weder das Reverse Delay, noch der Reverse Reverb kommen in der Natur vor - diese Effekte werden digital erzeugt indem das Originalsignal aufgezeichnet und mit entsprechender Verzögerungszeit und Wiederholungsrate rückwärts wiedergegeben wird. Sie lassen sich besonders gut für besondere Akzente in der Rhytmusarbeit einsetzen.

RMS
Definition:

Der Begriff "RMS" (engl. :root mean square) beschreibt eine gängige Messmethode zur Leistungsmessung bei Verstärkern, die von Technikern mit einem Oszilloskop erfolgt. Diese Messung basiert auf dem sogenannten Effektivwert, unter dem man in der Elektro- bzw. Messtechnik den quadratischen Mittelwert eines periodischen Signals versteht. Mit Hilfe der Effektivwerte von Strom und Spannung lassen sich Formeln der Gleichstromtechnik für die Wechselstromtechnik wiederverwenden.

Achtung: Diese Messung ist nur dann sinnvoll und seriös, wenn dabei als Signal eine harmonische Schwingung (z. B. ein Sinussignal) verwendet wird und bei der Aussteuerung der Klirrfaktor (in der Regel weniger als 1%) und die Meßfrequenz (meist 1kHz) beachtet wird. Da das Signal einer Gitarre keineswegs sinusförmig verläuft, stellt die RMS Messung selbstverständlich immer einen Kompromiss dar, hat aber den Vorteil, dass sie leicht nachzuvollziehen (und damit ggF. auch für den Anwender überprüfbar) ist.

Auch für Lautsprechersysteme bietet sich das (hier deutlich aufwendigere) RMS-Meßverfahren an, welches die Belastbarkeit nicht bei einer einzelnen Frequenz mißt, sondern über ein ganzes Frequenzspektrum. Dabei wird ein "rosa rauschen" Signal zu Grunde gelegt - es handelt sich um ein breitbandiges Signal, dessen Amplitude pro Oktave um 3 dB abnimmt (stärkere Bässe, schwächere Höhen), was subjektiv einer Gleichverteilung der Frequenzen entspricht, da Bässe weniger stark empfunden werden als Höhen, denn Lautsprecher können bei verschiedenen Frequenzen durchaus unterschiedlich stark belastbar sein.

Inzwischen setzt sich die RMS-Messung für die Beurteilung von Leistungsverstärkern durch. Bitte stets beachten: Für die Lautstärke, die von einer Gitarrenanlage zu erwarten ist, spielt der Wirkungsgrad (bzw. deren Schalldruck) der verwendeten Lautsprecher eine entscheidende Rolle.

Room
Definition:

Bezeichnet den natürlichen Raumklang mit einer Hallcharakteristik, wie sie bei der Aufnahme durch eine ausgeklügelte Aufstellung von Mikrofonen im Aufnahmeraum erzeugt wird. Diese basiert auf einer örtlichen Trennung von Schall- und Hallquelle.

Um den Effekt zu erzeugen erfolgen auch heute noch einige Studioaufnahmen in einem Hallraum. Hallräume sind stark schallreflektierend gebaut und mit Lautsprechern und Mikrofonen ausgestattet. Dabei wird das Signal eines Instrumentes vom Mischpult aus in die Lautsprecher geschickt und von den Mikrofonen verhallt zurückführt. Die Balance zwischen dem "trockenen" und dem verhallten Signal kannte auf diese Weise am Mischpult geregelt werden, ebenso ist es dabei möglich, den Klangcharakter des Raumes zu beeinflussen. Auch reflektierende bzw. absorbierende Stellwände können dabei den Klang beeinflussen. Marshall bietet bei verschiedenen Modellen in der Effektsektion eine Simulation des Raumhalls an.

Routing
Definition:

Der englische Begriff "routing" steht im Zusammenhang mit Verstärkertechnik für die Signalführung innerhalb des Schaltkreises eines Gerätes. Das Routing bestimmt also die Art und Weise, in der das Tonsignal durch die verschiedenen Sektionen des Verstärkers geführt, und wie es dabei bearbeitet wird. Ein anderes Routing führt dabei in der Regel auch zu einem anderen Grundsound.

Rückkopplung
Definition:

Die unerwünschten Feedbackformen, mit denen Gitarristen konfrontiert werden, sind Tonabnehmerkopplung, Röhrenmikrofonie, Deckenresonanz, Mikrofonkopplung und Piezokopplung.

Mit Feedback wird häufig auch der Parameter eines Effektgerätes bezeichnet, der auf dem Anteil einer Signalrückführung basiert. Das „Feedback“ beim Delay bestimmt den Anteil des zeitverzögerten Signals, das an den Eingang der Effektschaltung zurückgeführt wird - womit auch die Ausklingzeit der Echos beeinflusst wird. Beispiel: In einer Reglerstellung wird nur ein einziges Echo wiederholt, voll aufgedreht wird das volle Signal erneut verarbeitet, so dass die Echos gewissermaßen „unendlich“ lang anhalten.

Röhren
Definition:

Eine Elektronenröhre ist ein elektronisches Bauelement, das aus einem evakuierten oder gasgefüllten Kolben (meist aus Glas) besteht, in den verschiedene Elektroden, mindestens aber eine Kathode und eine Anode eingelassen sind.

Charakteristisch für dieses Bauteil ist, dass die Stromleitung zwischen Kathode und Anode nicht in einem elektrischen Leiter erfolgt, sondern durch freie Elektronen oder Ionen.

Evakuierte Elektronenröhren dienen unter anderem zur Steuerung und Verstärkung in der Elektronik. Sie beruhen darauf, dass aus glühenden Stoffen (Glühkathoden) Elektronen in den freien Raum austreten. Die Elektronenemission kann im Vakuum zwischen der Glühkathode und der Anode einen Elektronenstrom unterhalten. Da eine solche Elektronenröhre mit zwei Elektroden den Elektronenstrom nur in einer Richtung durchlässt, kann sie als Gleichrichter verwendet werden.

Durch ein im Elektronenstrom liegendes Gitter lässt sich der Strom steuern, indem am Gitter verschiedene Spannungen angelegt werden, die den Elektronenfluss entweder hemmen oder verstärken. Darauf beruht die Verwendung der Elektronenröhre als Verstärker- oder Senderöhre. Je nach Verwendungszweck, Elektrodenanzahl und Röhrencharakteristik gibt es Hunderte von Röhrentypen.

Im engeren Sinne werden unter Röhren nur Hochvakuum-Röhren verstanden. Diese vollständig evakuierten Röhren waren bis zur Einführung des Transistors die einzigen schnellen, aktiven Bauelemente der Elektronik. Die meisten dieser Röhren sind heute bis auf Randbereiche von Transistoren und Dioden verdrängt worden.
Eine Ausnahme ist der Einsatz von Röhren in Gitarrenverstärkern und extrem teuren Hifi-Geräten.

Gerade wegen ihrer besonders geschätzten Übersteuerungseigenschaften werden auch heute noch weitgehend Elektronenröhren in E-Gitarrenverstärkern verbaut. Aber auch vielen Highend-Verstärkern im Hifi-Sektor, die mit Röhren ausgestattet sind, werden von trainierten Musikhörern überlegene Klangeigenschaften attestiert.

Der besondere Klang von Röhrenamps ergibt sich einerseits aus einem großen Anteil geradzahliger Oberwellen zusammen mit einer nennenswerten Intermodulation, andererseits spielt die Sättigungsmagnetisierung der Ausgangsübertrager eine Rolle. Dieses bei einsetzender Übersteuerung auftretende Soft-Clipping ist für viele namhafte Gitarristen regelrecht ein musikalisches Stilmittel. Dieser Sound ist untrennbar mit der Geschichte der Rockmusik verbunden, dem Sound in den frühen Jahren des amerikanischen Rock‘n‘Roll und des britischen Beat. Er wurde ausschließlich von röhrenbestückten Verstärkern geprägt.

Weitere Infos zu Röhren und Tipps zum Umgang mit Röhrenverstärkern sowie zum Röhrenwechsel findest Du in unseren FAQs.

Röhrenmikrofonie
Definition:

Röhrenmikrofonie entsteht, wenn Schallwellen auf eine Elektronenröhre treffen und das von der Röhre verarbeitete Signal beeinflussen. Im Ergebnis kann es zu Rückkopplungen und zu störendem "Klingeln" kommen. Diese Form der Mikrofonie wird z. B. hörbar, wenn man beim Betrieb eines Röhrenverstäkers (leicht!) an eine seiner Vorstufenröhren klopft.

Durch ihren mechanischen Aufbau weisen prinzipiell alle Elektronenröhren eine sogenannte "natürliche" Mikrofonie auf. Erhöhte Mikrofonie ist kann jedoch auch ein Zeichen für Röhrenverschleiß oder einen Fehler bei der Herstellung sein. Eine solche Röhre bezeichnet man dann als "mikrofonisch".

Da der Übergang von der natürlichen Mikrofonie in die verschleißbedingte Form der Mikrofonie schleichend erfolgt, kann es oft schwierig sein, einen entsprechenden Defekt genau zu diagnostizieren. So ist es z. B. bei High Gain Vollröhrencombos völlig normal, dass diese aufgrund der systembedingt sehr nahen Anordnung von Lautsprechern und Röhren bei extremer Gaineinstellung allein über die natürliche Mikrofonie der Röhren Rückkopplungen erzeugen können - daher greifen gerade auch Fans von harten Metal-Sounds für hohe Lautstärken lieber auf ein Stack oder Halfstack, anstatt auf einen Combo zurück.

Wie kann man Röhrenmikrofonie feststellen bzw. eingrenzen?

  • Alle Peripheriegeräte, Effekte usw. entfernen und den Röhrenamp anschliessen, Reverb-Regler ggF. zudrehen...
  • Treten dann selbst bei ultracleanen Gitarrensounds beim Spielen Klingelgeräusche auf, so macht es Sinn, nach einer (oder mehreren) mikrofonischen Röhre(n) zu suchen.
  • Treten Rückkopplungseffekte auf, so wird während der Rückkopplung das Gitarrenkabel aus dem Amp gezogen. Bleibt die Rückkopplung dann bestehen, so handelt es sich bei der Ursache mit hoher Wahrscheinlichkeit um Röhrenmikrofonie. Verschwindet die Rückkopplung dabei sofort, sind eher die Tonabnehmer der Gitarre zu überprüfen.
  • Treten Klingelgeräusche schon bei leichter Erschütterung das Verstärkers auf so kann ggF. mittels Kanalumschaltung und Klangregelung eingegrenzt werden, in welcher Sektion des Amps eine mikrofonische Röhre arbeitet. Leichtes Klopfen an die einzelnen Röhren kann ebenfalls helfen, eine mikrofonische Röhre zu lokalisieren. Doch Vorsicht: Auch die natürliche Mikrofonie wird auf diese Weise hörbar. Und ein zu starkes Klopfen an die warmen Röhren kann Mikrofonie erst noch erhöhen! Und: Das Maß der Mikrofonie ist in starkem Maße davon abhängig, wie viel Verstärkung die Röhre innerhalb der Schaltung macht, weshalb gerade für die Eingangsröhren seitens der Hersteller sogenannte "Highgrades" (besonders mikrofoniearme Röhren, meist mit weniger Gain...) eingesetzt werden.
  • Praktisch ist es beim Test von Vorstufenröhren, eine als besonders mikrofoniearm getestete Highgrade Röhre gleichen Typs zur Hand zu haben. Diese wird dann systematisch gegen jeweils eine Röhre der Vorstufe getauscht, um festzustellen, an welcher Position vorher die mikrofonische Röhre eingesetzt war. Achtung: Auch Endstufenröhren können Mikrofonie aufweisen, hier dürfen jedoch nur komplette Matches getauscht werden.

Marshall selektiert übrigens sämtliche verwendeten Röhren noch einmal innerhalb der Produktion auf Mikrofonie, auch wenn diese bereits durch die Zulieferer aufwendig vorselektiert wurden.

Die häufigste Ursache für Röhrenmikrofonie ist mechanische Erschütterung des noch betriebswarmen Gerätes nach dem Spielen - z. B. bei einem übereilten Abbau der Backline nach einem Gig! Die noch erhitzten (teilweise eben noch glühenden...) Bauteile innerhalb der Röhre können sich dabei besonders leicht verbiegen oder lösen - was dann zu übermäßiger Mikrofonie führt. Also: Nach dem Spielen den Amps abkühlen lassen. Erst dann, am besten im Case von der Bühne holen und abtransportieren.

Röhrentypen
Definition:

In Röhrenverstärkern werden verschiedene Röhrentypen verwendet, die sich durch ihre Funktion sowie Anzahl und Anordnung der Elektroden unterscheiden:

Diode

Bei der Röhrendiode sind nur die minimal erforderlichen Elektroden Anode (positiver Pol) und Kathode (negativer Pol) vorhanden. In der Nähe der Kathode befindet sich eine Glühwendel, die diese zum Glühen bringt. Bei manchen Röhren dient die Glühwendel zugleich als Kathode. Durch Glühemission werden dabei Elektronen freigesetzt, die durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen Kathode und Anode durch das elektrische Feld zur Anode hin beschleunigt und von dieser aufgefangen werden. Die GZ34 ist eine Doppeldiode, also zwei Dioden in einer Röhre. Mit ihr wurde in historischen Marshalls die Zweiwege-Gleichrichtung in den Netzteilen umgesetzt.

Triode

Die Triode besteht aus einer Diode mit einer zusätzlichen Elektrode, dem Steuergitter. An diesem liegt eine negative Spannung an, mit dem sich der Elektronenfluß zwischen Kathode und Anode steuern lässt. Da das Gitter nahe an der Kathode liegt, erzeugen schon kleine Änderungen der Gitterspannung große Stromschwankungen zwischen Anode und Kathode. Dieser Effekt wird für die Signalverstärkung genutzt. Trioden werden aufgrund des relativ geringen Verstärkungsfaktors hauptsächlich in Vorstufen eingesetzt. Bei den meisten Marshall-Verstärkern werden dafür die Doppel-Triodentypen ECC83, ECC82 und ECC81 verwendet.

Tetrode

Die Tetrode hat vier Elektroden. Sie weist ein weiteres Gitter, das Schirmgitter, auf, das eine deutlich höhere Verstärkung ermöglicht. Tetroden werden meist in der Hochfrequenztechnik verwendet, bei Instrumentalverstärkern sind sie kaum anzutreffen, da ihre Kennliniencharakteristik selbst bei großem Abstand zwischen Anode und Schirmgitter nicht optimal verläuft.
Sogenannte Beam-Power-Tetroden (z.B. die 6L6, KT88, KT66) sind genauer betrachtet Pentoden, bei denen statt des üblichen Bremsgitters Elektronenstrahl-Leitbleche verwendet werden, die einfacher zu produzieren sind.

Pentode

Bei der Pentode mit den fünf Elektroden handelt es sich um eine Tetrode mit einem  weiteren Gitter zwischen Anode und Schirmgitter, dem Bremsgitter. Dieses zusätzliche Gitter ist sehr weitmaschig und beeinflußt den von der Kathode kommenden Elektronenstrom nur unwesentlich, lenkt aber den Großteil der Sekundärelektronen zurück in Richtung Anode, wodurch ihre Kennlinie geradliniger verläuft als die der Tetrode. Der höhere Verstärkungsfaktor dieses Röhrentyps geht mit einem etwas höheren Rauschanteil einher, da der Elektrodenfluss wegen der höheren Gitterzahl ungleichmäßiger vonstatten geht. Bei Marshall werden Pentoden ausschließlich in Endstufen verwendet, und zwar mit den Typen EL34 und EL84.
Eine Sonderform der Pentode ist die „Beam-Power-Tetrode“ (siehe „Tetrode“). Selbsverständlich gibt es weitaus mehr Röhrentypen, als hier aufgeführt wurden. Die hier genannten Röhrentypen sind für Instrumentalverstärker relevant.

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