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Was tun wenn's brummt?

Brummen ist die für Musiker sicher unangenehmste Begleiterscheinung von elektronischem Equipment, das mit 220Volt/50 Hertz Wechselstrom-Netz betrieben wird.
Hätten unsere Vorfahren statt eines Wechselstrom- ein Gleichstromnetz eingeführt, gäbe es kein Brummen aber auch keine Transformatoren u.a. und damit auch kaum Geräte.

Brummen kann auf verschiedenen Ursachen beruhen, die meist alle in einen Topf geworfen werden. Von der Art und Weise, wie das Brummen erzeugt wird, hängt es jedoch ab, wie man dem Brummen zu Leibe rücken kann.

Mögliche Ursachen:

• 1. Magnetische Felder
• 2. Elektrische Felder
• 3. Brummschleifen

Woher kommt's?
Jeder Strom in einem Leiter ist mit einem magnetischen Feld verbunden. Da unser Stromnetz mit Wechselstrom arbeitet, baut sich ein magnetisches Feld auf, das mit einer Frequenz von 50 Hz (Schwingungen pro Sekunde) seine Polarität wechselt.

Besonders stark ist dieses Feld, wenn die Stromleiter zu Spulen aufgewickelt sind und einen Eisenkern besitzen, der durch den Strom magnetisiert wird - z.B. in der Nähe von Transformatoren.
Hier wird der Wechselstrom aus dem Netz von einer Spule auf mindestens eine andere Spule übertragen, die durch einen Eisenkern mit der ersten induktiv gekoppelt ist. (Die Spannung kann so je nach Windungszahl herauf- oder herabgesetzt werden.)
Dieses Feld wiederum erzeugt (induziert) in jedem elektrischen Leiter in seiner Nähe eine Wechselspannung, die das typische 50Hz-Brummen hervorruft.

Das Prinzip der Induktion wird umgekehrt auch beim elektromagnetischen Tonabnehmer benutzt: Hier wird das Magnetfeld eines Dauermagneten durch die Schwingungen der Stahlsaite geändert. Dieses Wechselfeld induziert in der Pickup-Wicklung eine Spannung, die durch den Verstärker weiter verarbeitet wird. Ähnliches gilt auch für dynamische Mikrofone und Tonköpfe von Bandgeräten und Cassettenrecordern. Daher sind bei diesen die störenden Auswirkungen besonders stark.

Zusätzliches Knistern:
Lichtanlagen, Leuchtstoffröhren, Dimmer und Motoren machen sich oft durch ein "Britzeln" oder "Knistern" bemerkbar. Da z.B. beim Dimmen die "weiche" sinusförmige Betriebsspannung durch schnelle Schaltvorgänge "zerhackt" wird, entsteht ein sehr steilflankiges Signal, das zu dem 50Hz-Brumm noch Anteile höherer Frequenzen addiert, und die werden als noch störender wahrgenommen.

Es gibt zwar technisch durchaus die Möglichkeit ohne diese Nebeneffekte zu dimmen, das ist aber weitaus teurer.

Was hilft gegen elektromagnetische Felder?

 Abschirmung?
Elektromagnetische Felder abzuschirmen ist ausgesprochen schwierig. Richtig beeinflussen lassen sie sich nur durch andere magnetische Stoffe: So ist es durchaus möglich, durch eine geschickt geformte Eisenblechhaube das Magnetfeld so zu verschieben, dass die empfindlichen Teile darunter weitgehend vor dem Feld geschützt werden.
Es gibt ein Material, das Magnetfelder richtig abschirmen kann: MU-Metall. Das ist ein eisenhaltiges Material, das sich nur schwer ummagnetisieren lässt. Leider ist es recht teuer. Daher wird es nur bei kleinen und ganz besonders kritischen Teilen wie Tonköpfen und Mikrofonübertragern benutzt.

 Abstand halten!

Erste und wichtigste Regel: Gitarrenpickup und alle Signalleitungen, vor allem die vor dem Amp, müssen so weit wie möglich von allen Trafos und Netzleitungen entfernt sein.

 Ausrichtung zum Magnetfeld ändern

Manchmal hilft es auch, die Gitarre etwas zu drehen und so anders gegen das Magnetfeld auszurichten.

Auch durch ein Ausrichten verschiedener Verstärker zueinander lässt sich manchmal erreichen, dass sich die Magnetfelder gegenseitig abschwächen oder zumindest nicht verstärken.

Bei Gitarren gilt: Humbucker Pickups sind weit weniger empfindlich für magnetische Einstreuungen als Single Coils. Durch zwei gegenphasig gepolte Spulen löscht sich das Brummen fast völlig aus.

 Gutes Equipment!
Auch beim Kauf von Verstärkern kann man schon auf Qualität achten. Es gibt nämlich mittlerweile bessere magnetische Materialien für den Trafobau, durch die die Trafos bei gleicher Leistung kleiner und billiger gebaut werden können. Der Nachteil: das magnetische Feld und damit die störende Abstrahlung ist noch stärker. Aber es gibt noch Firmen, die diesem Trend nicht folgen und streufeldarme Transformatoren einbauen.

Um herauszufinden, welcher Amp einen guten Netztrafo mit möglichst schwachem Magnetfeld hat, folgendes durchführen: Mit einer single-coil Gitarre mehrere Amps antesten, jeden mit gleicher Overdrivestärke, immer nur einer angeschaltet (nicht nur Standby sondern Netzschalter aus) und mit immer gleichem Abstand/Richtung Gitarre-Amp. Der Amp, der am wenigsten in den single-coil einstrahlt, hat den besten Trafo.

Neben dem elektromagnetischen Feld, das eine Wirkung des (fließenden) Stroms ist, gibt es noch ein anderes Feld, das dem Musiker das Leben schwer macht. Wenn ein Spannungsgefälle zwischen zwei unterschiedlich geladenen Körpern nicht abfließen kann, entsteht nämlich ein elektrisches Feld (das einem auch manchmal die Haare zu Berge stehen lässt).

Durch Lichtleitungen, Netzkabel, Steckdosen und Geräte sind wir überall von diesen elektrischen Feldern umgeben. Die hervorgerufenen Störungen hören sich genau so an wie die der elektromagnetischen (s.o.). Wenn man z.B. den Stecker eines Gitarrenkabels frei in die Luft hält, hört man das elektrische Feld. Die Störung von elektrischen Feldern auf Kabel ist bedeutend grösser als die von elektromagnetischen.

Was hilft gegen elektrische Felder?

 Die gute Nachricht ist: Hier hilft Abschirmung!
Elektrische Felder lassen sich sehr leicht abschirmen oder zumindest stark abschwächen. Meist wird dazu ein Drahtgitter, Metallfolie oder ein Blech benutzt, es gibt sogar gute statische Abschirmungen mit Lacken, trocknenden Lösungen und aufgedampften Überzügen. Angewendet wird das Prinzip z.B. in Form von Metallgehäusen, Abschirmblechen und -hauben, z.B. Röhrenbecher, und bei allen abgeschirmten Kabeln.

Wenn beim Nähern der Hand an das Elektronikfach der Gitarre die Störungen zunehmen, ist das Fach schlecht oder gar nicht abgeschirmt.
Man kann das Elektronikfach mit Alufolie auskleiden, einfacher zu verarbeiten, weil lötbar, ist aber Kupferfolie, am besten selbstklebend. Die sollte im gut sortierten Elektronik-Handel erhältlich sein. Also das gesamte Fach mit Folie auskleiden und mit einem Draht mit der Masse (ground) verbinden, z.B. an den Potentiometern oder der Klinkenbuchse. Bei leitenden Lacken am besten eine größere Lötöse oder ein Stück Blech auf die lackierte Fläche schrauben und mit einem Draht mit der Elektronikmasse verbinden, so hat man sicheren Kontakt.

Bei manchen Combos und Topteilen in Holzgehäusen fehlt die Abschirmung der offenen Elektronik-Gehäusewanne und erzeugt Brummen.
Hier auf die Innenseite des Holzgehäuses ein dünnes Alublech oder Drahtgitter, z.B. Fliegengitter aus Metall, großflächig von Rand zu Rand festtackern.
Achtung: Alle ab- & überstehenden Drähte des Gitters sorgfältig entfernen, sonst gibt es Kurzschlüsse!!!

Wie stelle ich fest, welches Feld die Ursache der Störung ist?

Alle Störungen, die durch Annähern mit der Hand zunehmen, werden durch elektrische Felder hervorgerufen. Man darf dabei aber nicht anderweitig mit Ground verbunden sein, indem man z.B. mit der anderen Hand die Saiten festhält oder ein Metallgehäuse berührt.

Da die meisten Geräte nach dem Ausschalten noch eine gewisse Zeit (natürlich ohne zu Spielen) funktionieren, kann man das zum Test benutzen: Man wählt eine Einstellung, in der das Brummen, aber auch ein bisschen Rauschen zu hören ist. Ist nach dem Ausschalten das Brummen weg aber das Rauschen noch eine Zeit lang zu hören, kommt das Brumm-Störgeräusch vom elektromagnetischen Feld des Netztransformators.