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THEMA: *Akustik/Physik Holzblasinstrumente*

*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 16 Feb 2010 19:50 #86413

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Wer denkt denn ans Aufgeben?

Scheinbar bekommen wir keine Einigung hin. Ich werde das Thema trotzdem weiter verfolgen und diskutiere gerne weiter, es ist sehr anregend.

Zur Literatur (Benade und Nederveen hab ich nicht, ist aber bestellt):

Ich habe lediglich drei Stellen gefunden, die Aussagen über das Verhältnis von Wellen- zu Rohrlänge machen.

1. Ferron, "The Saxophone is my voice", Seite 104:
It is in fact a quater of a wave length. (see page 9) since we are actually always working with a quaters of the total wave length.

2. Stephanie Angloher: Das deutsche und französische Klarinettensystem, Seite.
Bei konisch gebohrten Instrumenten wie etwa der Oboe und dem
Saxophon wird die Welle nur einmal reflektiert und läuft also zweimal
über die Länge.

3. Jer-Ming Chen, John Smith and Joe Wolfe: SAXOPHONE ACOUSTICS: INTRODUCING A
COMPENDIUM OF IMPEDANCE AND SOUND SPECTRA
A completely conical bore of length L' (where L' includes
the end correction of about 0.6 times the exit radius) would
theoretically have maxima in Z at frequencies of about c/2L'
and all integral multiples of this.


Im Internet:

1. Sascha Kordel: www.musikakustik.de/arbeit3.htm
Bei einer konischen Bohrung mit einem druckgesteuerten Rohrblatt am engeren Ende (Saxophon, Oboe), aber auch bei einer zylindrischen Bohrung mit offenem Ende (Flöte), die über ein geschwindigkeitsempfindliches Luftblatt angeblasen wird, entspricht bei der Grundschwingung die Wellenlänge der doppelten Bohrungslänge.


2. David Webber: www.mozart.co.uk/information/articles/woodwindacoustics.htm
The wavelength of the fundamental (n=1) is twice the length of the instrument, and the first available harmonic (n=2) is half that wavelength - an octave higher.

3. Detlef Rusch: www.musikverein-spoeck.de/html/Verkanntes_Saxophon.htm
Von der ganzen Welle schwingt im Saxophon also ein größerer Teil als stehende Welle. Wie wir aus den Längenangaben sehen, ist es das Anderhalbfache von einem Viertel, also 3 Achtel,...


Der überwiegende Teil der Ausführungen besteht also auf der 2fachen Rohrlänge, Ferron auf der 4fachen. Alleine Rusch und pü bestehen weiterhin auf der 3/8fachen Länge.

Werden sie den galileischen Kampf gegen diese Übermacht gewinnen?
Warum werden die ohrenscheinlichen Belege für ihre Theorie nicht anerkannt?
Können sie weitere Beweise für ihre abstrusen Behauptungen erbringen?
Sehen sie selbst, in der nächsten Folge von komisch zylindrisch:




So, nun rechne, wem Mathematik gegeben.
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 16 Feb 2010 20:27 #86415

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RainerBurkhardt schrieb:
nämlich einer stehenden Welle in einer einseitig geschlossenen Röhre
Nein eben nicht.
Weil das Saxophon konisch ist, verhält sich das Mundstück wie ein offenes Ende und es ist eben kein Schwingungsknoten dort, sondern ein Bauch.

Ja, das wird immer so erzählt B)

Aber mal ehrlich, so ganz elementar physikalisch. Warum sollte, wenn in einer Klarinette am Mundstück ein Schwingungsbauch ist, plötzlich beim Saxophon ein Knoten sein ? Nur weil das Rohr jetzt nicht mehr ganz gerade ist? Wenn ich den Zylinder nun in mikroskopisch kleinen Schritten am Ende aufweite, ab wann hab ich dann plötzlich einen Knoten?

Nee, das Problem ist, dass das Verhalten eines konischen Rohres komplexer ist, als mit so einfachen Bildchen beschrieben werden kann. Die Angabe mit dem Knoten bezieht sich immer auf den gedachten Endpunkt, wo die Röhre zusammenläuft, und da ist dann, rein rechnerisch gesehen der Knoten, wie man in meinen Bildchen sehen kann. Mit den wirklichen Begebenheiten im Mundstück hat das aber wenig zu tun.

Es wird dann ja auch immer gesagt "verhält sich wie", nicht "ist" eine beidseitig offene Röhre ;-)

Gruß,
xcielo
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 16 Feb 2010 21:19 #86418

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Ja klar.
Ein Knoten an einem konischen Rohr (bei einer bestimmten Konizität) verhält sich wie ein Bauch an einem zylindrischen Rohr.
Und dann kommt automatisch dabei raus, dass das Sax in die Oktave überbläst und die Klarinette in die Duodezime.
ab wann hab ich dann plötzlich einen Knoten?
Herr Sax hat den Konus genau so gewählt, dass es in die Oktave überbläst. Pü hat den Konus in seinem ersten Filmchen so gewählt, dass es nicht in die Oktave überbläst.
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 16 Feb 2010 21:28 #86423

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xcielo schrieb:
Moin,

es gibt ein Klarinettensystem, benannt nach einem Russen, ich komme grad nicht auf den Namen, ist ewig her, dass ich davon gelesen habe. Bei diesem System ist die Klarinette abschnittsweise zylindrisch, aber mit jeweils anderer Bohrung. Das soll für reinere Stimmung und einen ausgewogeneren Klang sorgen. Vielleicht hast du ja ein seltenes Exemplar dieser Gattung.

Gruß,
xcielo

@xcielo
nein, keine zylindrischen abschnitte.
glatt komisch von unten bis oben.

lg
gordon
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 16 Feb 2010 21:45 #86424

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@pue:
Sag mal hat sich da nicht ein Fehler eingeschlichen? Ich kenne leider nur das Sax - aber da greifst du doch ein a - und sprichst von einem g?
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 16 Feb 2010 21:45 #86425

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@Paul: das ist gegriffen ein A und klingend ein G.

@Rainer:
Pü hat den Konus in seinem ersten Filmchen so gewählt, dass es nicht in die Oktave überbläst.

Hä?? Natürlich überbläst das in die Oktave, das komische Röhrchen!

____________________________________________________________

So, habe ein wenig mit Papptrichtern experimentiert.

Der tiefste Ton (Mode 0) erhöht sich kontinuierlich mit der Aufweitung des Instrumentes.

Der erste überblasende Ton bleibt konstant!

Man kann also in dieser Art recht unsinnige Instrumente herstellen, welche, die in die Duodezime, eine None oder auch in die kleine Septime überblasen.

Das Spiel hat allerdings sehr bald ein Ende.

Die Sechste unter dem 1. Teilton resoniert noch etwas, bei weiterer Aufweitung des Instrumentes stellt sich keine Resonanz mehr ein. Das heißt, ich kann zwar alle Töne mit dem Mundstück spielen, es wird aber kein Ton mehr durch Resonanz verstärkt.

Fazit: es sind resonanztechnisch nur exakt 2 Röhren für den Instrumentenbau geeignet: dasjenige, welches in die Duodezime (Klarinette) überbläst und das, welches in die Oktave (Saxophon) überbläst.

Der Grundton des Zweiteren klingt bei gleicher Länge definitiv eine Quinte höher als der des zylindrischen Rohres!

Ist die Wellenlänge der Klarinette gleich der vierfachen Rohrlänge, so kann man aufgrund der Quinte nun schnell den Faktor für das Saxophon ausrechnen:

Klarinette:

Wellenlänge = 4 * Rohrlänge

Sagen wir, die Welle ist 84 cm lang, dann ist das Rohr 21 cm lang.


Saxophon:

Gleiche Rohrlänge (21cm), aber der Ton ist eine Quinte höher, das heißt, die Länge der Welle ist nur noch 2/3 der des Klarinettentones, nämlich 56 cm, korrekt?

Also:

Wellenlänge (56cm)= X * Rohrlänge (21cm)

56 = X * 21

X = 56/21

X = 3/8 oder 2,67


________________________________________________________

Zum 3. Filmchen:

Ich spiele ein G von 392 Hz

Teile ich die Schallgeschwindigkeit von 34300 cm/s durch die Hz-Zahl (392Hz), so erhält man die Wellenlänge von 87,5 cm.

Für die Klarinette gilt der Faktor 4:

87,5/4 = 21,87

Für das Saxophon gilt der neue pü-Faktor von 2, 67:

87,5/2,67 = 32,77

Für die Querflöte gilt der Faktor 2:

87,5/2 = 43,75

Das korreliert doch enorm mit meinen gemessenen Werten 20, 30 und 40 cm.

Die Abweichung von Theorie und Praxis in Prozent:

Klarinette 9,35%
Saxophon 9,23%
Flöte 9,37%

Erstaunlich konstant.

Der wirkliche Rohrabschnitt ist also bei allen Instrumenten um jeweils knapp 10% kürzer als errechnet. Dafür ist das Innenvolumen durch die Tonkamine natürlich größer als beim idealen Rohr.


Berechtigte Einsprüche sind gerne gesehen. Ich selbst bin überzeugter denn je.

Schönen Abend, pü
Letzte Änderung: 16 Feb 2010 21:48 von pue.
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 16 Feb 2010 21:51 #86426

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Hä?? Natürlich überbläst das in die Oktave, das komische Röhrchen!
Es wird euch überraschen, aber selbst ich kann mich irren. Ich hatte irgendwas mit der Quinte im Kopf.

das Ergebnis ist das gleiche:
Man kann also in dieser Art recht unsinnige Instrumente herstellen
du kannst durch die Wahl des Konus einstellen, wie es überbläst
Remember Joe Cocker
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 16 Feb 2010 21:56 #86427

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Ja, aber witzigerweise kann ich den Überblaston nicht beeinflussen. Nur den Grundton kann ich verändern.
Letzte Änderung: 16 Feb 2010 21:56 von pue.
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 16 Feb 2010 21:58 #86428

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Hallo,

in der Literatur gibt es ja fast keine These, die nicht aufgestellt wurde und entsprechend von mehr oder weniger Leuten verbreitet wird.

Ich denke wir müssen gaaanz von vorne anfangen um überhaupt erst mal Einigkeit in Grundlagen zu bekommen. (wie z.B. der Knoten verhält sich wie ein Bauch... :silly: )

Trotzdem noch ein interessanter link zu allen möglichen Pfeifen :woohoo:

pipes and harmonics


Liebe Grüße

Chris
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 16 Feb 2010 22:06 #86429

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Ja Chris, den hab ich schon zitiert.

Es ist einfacher zu messen und zu hören.

Adoplphe Sax war nicht unbedingt genial, er hat ein paar Röhren gebaut wie ich und ist zu dem Schluss gekommen, dass es nur eine Steigung des Konus geben kann, die ein geeignetes Ergebnis liefert. Wers nicht glaubt, besorge sich Pappe und bastle.
Letzte Änderung: 16 Feb 2010 22:07 von pue.
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