Umbau einer Les Paul – Teil IV

Umbau in drei Akten

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Erster Anlauf mit Lötleiste

Die Umsetzung der Schaltung ging durch mehrere Versuche. Grundsätzlich sollten zusätzlich eingebaute Bauelemente (Kondensatoren und Widerstände für die Bleeding Caps und die Parallelschaltung) nicht direkt auf die Potis bzw. auf die Push-Pull-Schalter gelötet werden, da Potis und Schalter so bei mehreren Versuchen recht schnell zerbraten werden. Außerdem sollte das „Herumlöten“ in der Gitarre (auf dem Bügelbrett;-) auf ein Minimum beschränkt bleiben.

Eine Umsetzung, bei der die Bauelemente auf einer Lötleiste verlötet wurden, scheiterte am zu großen Platzbedarf – die Lötleiste war letztendlich zu groß.

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Versuch zwei mit Zentralplatine

Danach wurde beschlossen, die in der Gitarre befindlichen Anschlüsse (Tonabnehmer, Tonabnehmer­schalter) mit Steckverbinder auszustatten für die anderen Widerstände und Kondensatoren Schaltkreis­fassungen auf eine Leiterplatte zu löten.  Da im Elektronikfach nicht allzu viel Platz zur Verfügung steht, wurde eine Leiterplatte entworfen, deren zwei Teile (jeweils für Hals- und Stegtonabnehmer) über eine kleine Brücke verbunden ist, auf der der Anschluss zum Tonabnehmer­schalter liegt.  Hier hatte das Leiter­platten­material nicht die notwendige Stabilität – die Platine brach beim nachmaligen Zurechtdrücken des Steckers an dieser Stelle durch ;-(

Nichtdestotrotz – für Unverzagte und zur Dokumentation – das Layout dieser Streifen­leiter­platte.  Zur Nachnutzung, d. h., um das Durchbrechen der Platine zu vermeiden, müssen ggfs. die beiden Cuts an der schmalen Stelle der Platine (in I10 und K14) ein wenig aufgebohrt und dort kleine Abstandshalter eingesteckt werden. 

Weiterhin wurden die Verbindungen A5B5 und R18S18 gestrichelt gezeichnet – sie erfolgen auf der Leiterseite, die Brücke von G5 bzw. M18 wird einfach auf der Leiterseite ins nächste Loch weitergeführt und in nächste Loch eingefädelt, mit der Zange flachgedrückt und mit verlötet.  Außerdem wird darauf hingewiesen, dass das Tonpoti „umgekehrt“ angeschlossen wird (Potianfang über den Kondensator an Signal, Schleifer und Potiende an Masse), es sollte also keine Verbindung vom Potianfang zum Gehäuse des Potis mehr geben. 

Diese Platine soll dann um 90 ° gedreht zwischen die vier Potis eingesetzt werden.

Platinenlayout

Abb. 4.1 – Zur Dokumentation: Verkabelung von Tonabnehmer und Potentiometer auf einer Streifen­leiter­platte im Elektronikfach. 

Dazu noch die Rückseite der Platine mit den notwendigen Cuts und Bohrungen:

Platinenlayout

Abb. 4.2 – Ebenfalls zur Dokumentation: Rückseite der Platine in obiger Abbildung 4.1 mit den zu erstellenden Bohrungen und Cuts.

Für den Zuschnitt einer solchen Platine ist es m. E sinnvoll, an der Bruchkante sowohl auf der Kupferseite als auch auf der Bestückungsseite Cut für Cut nebeneinander zu setzen, um die Platine halbwegs sauber brechen zu können, ohne die Enden von Leiterbahnen auszureißen.  Die folgenden beiden Fotos sollten das Prinzip verständlich machen. 

Fotografie

Abb. 4.3: Das Platinenmaterial vor dem Zuschnitt der beiden Platinen (Kupferseite) – entlang der Bruchkanten sind Cuts gesetzt.

Fotografie

Abb. 4.4: Auch auf der Bestückungsseite werden Cuts gesetzt.

An die Tonabnehmerkabel wurden Pfostenstecker angelötet.  Die Belegung dieser Pfostenstecker für die Tonabnehmer ist in obigem Schaltplan, im Platinenlayout Abbildung 4.1 oder in Tabelle 4.1 weiter unten beschrieben – es wurde von der üblichen Farbreihenfolge bei den Pfostensteckern (Reihenfolge: schwarz, braun, rot, orange … ) und von der Farbkodierung bei Gibson-Tonabnehmern ausgegangen.

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Planung zum dritten Versuch

Abgesehen von seinem unrühmlichen Ende hatte der zweite Versuch auch Probleme mit den Steckverbindern gezeigt, hier gab es Kontakt­schwierigkeiten.  Insofern schien es für einen neuen Versuch zwei Änderungen sinnvoll – zum einen sollten zwei jeweils kleinere Platinen verwenden werden und zum anderen keine Steckverbinder.  Das bedeutete, die Tonabnehmerkabel doch einzulöten und nicht zu stecken.

Nun waren im vorherigen zweiten Versuch bereits Pfostenstecker (vorkonfektioniert mit Anschlusskabeln) an die Tonabnehmerkabel gelötet worden. Diese wurden nicht wieder abgelötet, sondern nur die eigentlichen Stecker abgeschnitten, so dass sich an den eigentlichen Tonabnehmer­anschluss­kabeln farbige Litzen mit einer bestimmten Farbzuordnung befanden. Dieses Farbzuordnung ist natürlich vorgegeben und bei den meisten Steckverbindern gleich, so dass an allen Tonabnehmern, Potentiometern etc. im Wesentlichen die gleichen Farben (beginnend mit Schwarz, dann Braun, Rot, Orange etc.) auftauchen.

Für ein sinnvolles Platinenlayout wiederum waren schon bei der Belegung der Pfostenstecker die mittleren Anschlüsse der Tonabnehmern „über Kreuz“ verbunden worden (siehe die folgende Tabelle 4.1 und auch die Schaltung in Abbildung 3.1), da sich so für die Reihen- und die Parallelschaltung der Tonabnehmer­spulen jeweils Verbindungen neben­einander­liegender Anschlüsse ergeben. 

Tab. 4.1:  Anschlussbelegung für die Tonabnehmer und deren Verbinder bzw. Pfostenstecker.  Dabei ist die Schraubenspule die Tonspule und die Zylinderspule die Humbucker-Spule, die beim Splitten des Humbuckers deaktiviert wird.
Anschluss Tonabnehmer (Gibson) Pfostenstecker
Zylinderspule plus (North Start) Rot Orange
Zylinderspule minus (North Finish) Weiß Braun
Schraubenspule plus (South Start) Grün Rot
Schraubenspule minus (South Finish) Schwarz Schwarz

Zur obigen Tabelle sei darauf hingewiesen, dass die Farbkodierungen der Tonabnehmer herstellerabhängig sind, die Tabelle zeigt nur die von Gibson.

In der nächsten Abbildung 4.5 noch einmal die Farbbelegung für die Anschlusskabel (ehemaligen Pfostenstecker) an den Tonabnehmerkabeln entsprechend der obigen Tabelle 

Verkabelungsskizze

Abb. 4.5: Farbschema der Verlängerung der Tonabnehmerkabel (In einer früheren Version der Verkabelung war ein Pfostenstecker an das Tonabnehmerkabel gelötet worden.) Diese Verlängerungen wurden, um die eigentlichen Kabel nicht noch mehr zu kürzen, beibehalten, die Pfostenstecker aber abgeschnitten. 

Ähnliche Farbschemata wie für die Pfostenstecker an den Tonabnehmern wurden auch für die Potis und deren Push-Pull-Schalter vorgesehen. Zuerst die Farbschemata für die Volumenpotis – die Schalter übernehmen hier das Splitten bzw. die Parallelschaltung des Humbuckers

Verkabelungsskizze

Abb. 4.6: Verkabelung und Farbcodes der Volumenpotis und der zugehörigen Push-Pull-Schalter.

Weiterhin die Farbschemata für die beiden Tonpotis – der Push-Pull-Schalter des Tonpotis Halstonabnehmers aktiviert die Bleeding-Caps, der des Stegtonabnehmer­potis die Umschaltung zwischen dem Splitten oder der Parallelschaltung.  Beide Schalter kontrollieren jeweils Funktionen für den Hals- wie für den Stegtonabnehmer, d. h. zumindest ein Kabelpaar sollte jeweils etwas länger sein, um die jeweils andere Miniplatine zu erreichen.

Verkabelungsskizze

Abb. 4.7: Verkabelung und Farbcodes der beiden Tonpotis und der zugehörigen Push-Pull-Schalter.

Nun der Verkabelungsplan für jeweils eine Miniplatine.  In den oberen Steckplätzen in der Mitte der Platine befindet sich der Korrektur­kondensator für die Parallelschaltung der Tonabnehmerspulen (in der Zeichnung 1 nF) – hier kann auch ein anderer (kleinerer) Kondensator und auch parallel dazu ein Dämpfungswiderstand eingesetzt werden. In den unteren Steckplätzen befindet sich die Bleeding-Caps-Schaltung – ein Widerstand 220 kΩ und ein Kondensator 220 pF parallel. 

Platinenlayout

Abb. 4.8: Verkabelung von Tonabnehmer und Potentiometer auf einer Streifen­leiter­platte im Elektronikfach.  Diese Leiterplatte wird je einmal pro Tonabnehmer benötigt. 

Die Verbindung zum Tonabnehmer­schalter ist hier rot/weiß gezeichnet – die Kodierung in der Gitarre war rot für den Treble-Zweig (Stegtonabnehmer) und weiß für den Rhythm-Zweig (Halstonabnehmer).  Siehe auch die folgende Abbildung 4.9

Verkabelungsskizze

Abb. 4.9: Verkabelung des Tonabnehmer­schalters (Toggle-Switch)

Die Verbindung vom Tonabnehmer­schalter zur Ausgangsbuchse wird nicht verändert, es wird aber darauf hingewiesen, dass (auf wenn das in den Zeichnungen nicht enthalten ist) noch eine Verbindung von einem Potigehäuse zur Ausgangsbuchse gelegt wurde.  Hintergrund dafür ist, dass die Potigehäuse nicht als Signalmasse in die Schaltung einbezogen worden sind, aber für ihre abschirmende Wirkung an Masse gelegt werden sollten. Außerdem sind sie bereits über die Abschirmfolie im Elektronikfach miteinander verbunden sind, so das es reicht, nur ein Potigehäuse zu erden.  Einige der Push Push-Pull-Potis hatten praktischerweise eine Lotöse am Gehäuse des Schalters. 

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Realisierung

Nach diesen Vorgaben wurde nun die Gitarre verkabelt.  Wichtig dabei war die Trennung von Masse und Schirm, das heißt, schirmende Metallteile wie die Potigehäuse und die Abschirmung im Elektronikfach waren kein Teil der Signalführung, sondern wurden getrennt von der Signalmasse zur Ausgangsbuchse geführt. (Nach dem Kauf war das Elektronikfach mit selbstklebender Aluminiumfolie ausgeklebt worden, was sich aber im Grunde erst mit den späteren Umbauten sinnvoll wurde, da die umfangreichere Verkabelung dann nicht mehr mit geschirmtem Kabel umgesetzt werden konnte.)

Die Massen (Abschirmfolie und Potigehäuse, Seitenmasse, Schaltungsmasse) wurden an der Ausgangs­klinkenbuchse zusammengefasst.  Die Schaltungsmasse lief über die Schirmung der vorhandenen Kabel von den beiden Miniplatinen zum Tonabnehmer­schalter und von dort zur Ausgangsbuchse.  Potigehäuse und Abschirmfolie wurden über die Lötöse an einem Potigehäuse mit der Ausgangsbuchse verbunden.

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Der P90

Last but not least, da der Singlecoil-Tonabnehmer P90 dann irgendwann doch verfügbar war, ein vereinfachtes Verkabelungsschema zum Einbau eines Single Coils.  Der Push-Pull-Schalter hat in diesem Fall keine Funktion, der Korrektur­kondensator muss natürlich unbestückt bleiben.

Schaltplan

Abb. 4.10: Veränderte Schaltung bei Verwendung eines Single Coil z. B. eines P90 als Halstonabnehmer.  Die grau gezeichneten Verbindungen sind ohne Funktion – der Push-Pull-Schalter am Volumenpoti könnte auch entfallen.

Platinenlayout

Abb. 4.11: Vereinfachte Verkabelung von Tonabnehmer und Potentiometer auf der Streifen­leiter­platte wie in Abbildung 4.7.

Eine Anmerkung zum P90: Beim der Überprüfung aller Tonabnehmer auf die richtige Polarität (die Einzelspulen aller Tonabnehmer wurden nacheinander an ein Zeigermessgerät angeschlossen und eine Kombizange als großer metallischer Gegenstand schnell vom Tonabnehmer wegbewegt) war festgestellt worden, dass der P90 verpolt war. Um nicht nach dem Öffnen des Tonabnehmers darin herumlöten zu müssen, wurden nur die Magnete gedreht.  Nach dem Zusammenbau zeigte sich dann kein out-of-phase-Effekt mehr.