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THEMA: *Akustik/Physik Holzblasinstrumente*

*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 17 Feb 2010 13:21 #86484

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Hallo Pue,

Dein Gedankenexperiment zeigt, dass ein sehr schlanker Konus nur nach Definition ein Konus ist, nicht aber akustisch. Sonst würde ja Gordons Klarinette oktavieren, und auch noch einige andere.

Wenn ich beim Tenor zum c messe, so wie Du es machst von der Mundstückspitze, bekomme ich 51cm. Beim Sopran sind es zum C 57,5 cm.

Was können wir daraus schließen?

- bei einem Konus ist nicht alleine die Länge ausschlaggebend

- die Mundstückspitze ist nicht der richtige Messpunkt

Was sonst?

Jedenfalls erscheint es nicht sinnvoll Vergleiche zwischen 2 Systemen anzustellen, wenn es innerhalb desselben Systems solche Abweichungen gibt.

Liebe Grüße

Chris

Nachtrag: Rechne ich den Konus zu Ende, bekomme ich beim Tenor 64,9 und beim Sopran 69,3cm.

Nehme ich nur das Sopran mit c oben und C unten, erhalte ich von Mundstückspitze 22,7/57,5 und von Konusende 34,6/69,3.
Letzte Änderung: 17 Feb 2010 14:03 von chrisdos. Begründung: Korrektur
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 17 Feb 2010 13:51 #86488

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@Pue

Verbindliche Literatur?


Es bestimmen Jene, die nach dieser Literatur Instrumente bauen, bzw. Jene die sagen, JA diese Berechnungen stimmen!

Wozu bestellst du die Literatur, wenn anklingt das du sie nicht für verbindlich hälst!

*Note: Papp Saxophone kann man noch in die Tonne schmeißen, bei richtigen Material kann das teuer werden!



Du blendest diesen Text immer aus:

Die Resonanzfrequenz und die ihnen entsprechenden Wellenlängen hängen fast ausschließlich von Länge und Form der Innenbohrung ab!
Bei der Grundschwingung entspricht die Wellenlänge der doppelten Bohrungslänge-
das kann eine zylindrische Bohrung mit offenen Ende sein, die (wie eine Flöte) über ein geschwindigkeitsempfindliches Luftblatt angeblasen wird, oder auch eine konische (kegelförmige) Bohrung mit einem druckgesteuerten Rohrblatt am engeren Ende (wie bei der Oboe).
Ein solches System kann auch mit höheren Frequenzen schwingen; wir erhalten dann eine Folge von Tönen, die Harmonische oder Naturtöne genannt werden.
Die Frequenzen der höheren Harmonischen ( der „Obertöne“) sind ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz- und die Wellenlängen sind die korrespondierenden Bruchteile der Grundwellenlänge (1/2, 1/3, 1/4, 1/5, usw.)
Die Schwingungsformen nennt man Moden!
Wird in einem zylindrischen Rohr mit einem druckgesteuerten Rohrblatt die niedrigste Mode, der Grundton angeregt, dann entspricht die Wellenlänge dem Vierfachen der Bohrungslänge!
Die Wellenlängen der höheren Schwingungsmoden, also der Obertöne, sind in diesem Fall ungerade zahlige Bruchteile der Grundwellenlänge (1/3, 1/5, 1/7, usw.)


Du spielst Töne auf beiden Instrumenten + Zollstock, um auf biegen und brechen deine Theorie zu beweisen!

Schreibst aber selbst, das nicht alle Griffe bei der `duodezimierenden` Klarinette mit diesen
CM in Einklang zu bringen sind!


Neue INFO:

Mode 0, niedrigster Mode man kann ihn auch 1 nennen, betrifft beim Saxophon die Tiefen!
Mode 2 betrifft die Mitten, und Mode 3 betrifft die Höhen!

Stichwort:
Besselhörner vs brauchbare Hörner, sind nur jene, deren Eigenschwingung ganzzahlige Frequenzverhältnisse aufweisen!
Diese Bedingungen sind nur erfüllt wenn der Exponent der Querschnittskurve 0 oder 2
beträgt. Klarinette = Exponent 0 Saxophon = Exponent 2

Mit zunehmender Hornöffnung konisch, erhöht sich zum niedrigsten Mode die Frequenz! ;)

Warte doch deine bestellte Literatur ab!



Du liebst ja das schnelle und einfache, weshalb für dich Adolphe NICHT genial ist!
Solche Bemerkungen legen den Verdacht nahe, dass du es besser kannst!

Adolphe Sax hat es sich erdacht, konstruiert und handwerklich gefertigt, was dann wirklich später so klang! :)

Prof. Nederveen hat Jahre an seinen Berechnungen geschrieben, Benade nicht weniger, und ohne dies, würdest du weiterhin im Dunklen spazieren, und nur Annäherungen darstellen!
Du selber würdest nur die Schwarzwurzel spielen!
Und ganz Saxwelt wäre nicht da oder Klarinettenwelt.de !


(Off topic)
Einen Zweifel habe ich nicht, soweit es um die feine englische Art geht.

Wenn ich so agiert hätte in deinem Noten und Harmonie Thread, wie du hier, da hättest du einen mörderischen Radau gemacht, was du schon mal in einem anderen Thread gemacht hast.

Das der demokratische Pegel bis zum Anschlag von dir ausgekostet wird, ist dein Recht, ohne Zweifel, aber ich müsste doch wirklich naiv sein, hier Abhandlungen über Literatur zu posten, wenn es ständig von deinen Thesen + Halbwissen falsch implementiert wird, was auch im realen Leben so ist wenn man die Reibungsverluste für zu hoch hält!


Da finde ich es effektiver wenn du dich mit deinem Halbwissen an die Autoren hälst!(Literatur lesen!)

Wenn man einander keine Zeit lässt, und dieses Thema interessiert wirklich die wenigsten unter dem Aspekt von `spannend`, dann gehört es auch zum demokratischen Anschlagspegel, das du alle Sackgassen durchläufst!
Und nicht zuletzt genannt, steht in meinem Gebetbuch nicht, das ich dich schlau machen muss einzig und allein nach deinem Zeitmaß oder deinen Thesen!
(Off topic end)





Also einfach:

Nach wie vor! 2,67 ist falsch!


Von 2,67 kannst du auch einen Rückschluss auf die gesamte Länge vom Sax berechnen

und das wäre bei gleichbleibenden Faktoren oder fachen zur Baulänge/Tonloch

beim Sopran 61,7 cm und beim Tenor 125 cm!

Was aber absolut nicht stimmt! ;)

HWP
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 17 Feb 2010 14:03 #86490

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Ich erlaube mir eine kleine Anmerkung aus meiner Erinnerung heraus:
Tommy Inderbinen hatte mal bei einem Vortrag gesagt, dass er zur Korrektur der Intonation bei Saxophonen zwei Möglichkeiten hat:

- Anpassung der Bohrung an der Stelle (Material wegnehmen oder hinzufügen) oder
- Anpassung der Tonlochgröße an der Stelle
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Letzte Änderung: 17 Feb 2010 14:06 von Billy.
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 17 Feb 2010 17:34 #86505

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Moin !

@Billy- Stimmt genau!

Guten Abend!

Das was wir antreffen mit aufgesteckten MPC ist bezüglich dem Mode 0 oder 1 (Resonanzfrequenz/tiefster Ton) beim Sopran das 2,4 fache / Alto das 2,36 fache/ Tenor das 2,29 fache.

In Relation zur Klarinette 4 fach! ;)

Aber Hans , 1450 mm beim Tenor tief G# steht ja im Gegensatz zur akustischen Länge des Tones G# = 1666 mm! :ohmy:


Genau :) , man kann sagen, eigentlich ist das Saxophon viel zu kurz!

Es funktioniert aber trotzdem weil die Baulänge (auch errechnet und nicht in Relation zur Klarinette) nur 2 fach kürzer ist als der tiefste Ton!

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Noch eine kurze Skizze zu den Bauch und Knotenpunkten:

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Einen schönen Abend Hans

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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 17 Feb 2010 18:04 #86507

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Erstmal zu Chris
Dein Gedankenexperiment zeigt, dass ein sehr schlanker Konus nur nach Definition ein Konus ist, nicht aber akustisch. Sonst würde ja Gordons Klarinette oktavieren, und auch noch einige andere.

Nein, es ist wohl noch nicht klar geworden, deshalb mal mit Bildchen:

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Die untere Note ist Mode 0 oder der Grundton oder der erste Teilton, alles bezeichnet das Gleiche. Darüber der erste Ton, in den die Instrumente überblasen.

Darunter nur zur Orientierung und nicht maßstabsgetreu die Weitung.

Die erste Viertel entspricht der Klarinette, die in die Duodezime überbläst. Die tonale Länge, lernte ich, ist die von Rohrlänge + Mundstück.

Die zweite Viertel gehört zu einem Instrument, dass in die verminderte Duodezime überbläst. Es ist nicht brauchbar, weil man unten C-Dur und im oberen Registeroben Gb-Dur spielen würde.
Dieses Instrument hätte plötzlich eine enorme tonale Länge und bräuchte ein Riesenmundstück. Dem ist aber nicht so, es bläst sich wie die Klarinette, man hat nur den Eindruck, dass sie beim Überblasen schlimm verstimmt ist.

So geht es weiter: mit der Weitung steigt der Grundton weiter an, während der Überblaston konstante Höhe hat. Mit den weiteren Vierteln ist die tonale Länge weiter rückläufug, was sich aber in keiner Weise auf irgend einen hörbaren Faktor auswirkt.

Beim achten Viertel entsteht ein Instrument, welches in die Oktave überbläst, das Saxophon! Es hat nun einen um eine Quinte höheren Grundton als die Klarinette. Entsprechend kürzer (2/3) ist also die Wellenlänge, die aus entsprechend weniger Rohrlängen zusammen zu setzen ist. Hier reicht die 2,67fache Rohrlänge (in der Theorie).

Damit ist die Reihe aber nicht zu Ende. Mit weiterer Aufweitung steigt der Grundton weiter an und theoretisch erhielten wir das nächste brauchbare Musikinstrument hier:

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Es überbliese in die Quinte. Leider aber resoniert das System immer weniger, so dass ich ein spielbares Instrument nicht erhalten habe. Kann aber sein, dass es länger sein muss als meine Pappen es sind.

Das wäre nun das Instrument, welches einen Ton mit der Wellenlänge=2*Rohrlänge spielte. Eine Oktave über der Klarinette, halbe Wellenlänge von der, also nur 2*Rohrlänge, logisch, oder?



Natürlich muss ich was dazu rechnen, weil das Mundstück größeres Volumen hat. Ich weiß, dass dadurch der Ton tiefer wird. Aus dem Experiment oben allerdings geht hervor, dass der ungeheure Sprung der tonalen Länge beim ersten Aufweiten sich nirgendwo im Ton niederschlägt. Weder braucht man plötzlich ein größeres Mundstück, noch springt der Ton. Das stellt in Frage, ob die tonale Länge wirklich dem Faktor entspricht, den man mit einrechnen müsste.

Aus deinen Zahlen geht hervor, dass eine Einrechnung dieser Größe vergleichbarere Ergebnisse erzielt

Es ist richtig, das Mundstückskammer, Tonkamine und auch die Krümmungen des Rohrs die Tonhöhe beinflussen. Nur suchen wir ja die Formel davor.

Wäre die Formel wirklich WL=2*RL, dann würde das Instrument in die Quinte überblasen und: doppelt so hoch wie eine Klarinette spielen. Das Sopran spielt aber nun eine Quinte über der Klarinette.
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 17 Feb 2010 18:10 #86508

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Fällt mir gerade ein: sinniger wäre es, wenn das Mundstück mit der Aufweitung größer würde. Immerhin ist das Klainettenmundstück kleiner als das Saxmundstück. Vom Gefühl also würde ich tippen, dass eine große Aufweitung auch größere Mundstücke benötigte.

Das hieße aber, dass die Formel "Mundstückvolumen = Volumen der gedachten Kegelspitze" falsch wäre. Vielleicht ist sie umgekehrt proportional und stimmt beim Sax nur zufällig im Volumen überein.
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 17 Feb 2010 18:26 #86510

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Moin!

MPC Sopran:
Das Volumen darf nicht kleiner sein als die viertel Welle des oberen Tones!

Die muss da rein passen!


LG Hans
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 17 Feb 2010 20:55 #86515

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pue schrieb:
Hallo Chris,

ein kleines Gedankenexperiment, was die akustische Länge betrifft.

Die Klarinette hat die akustische Länge vom Blatt bis zum offenen Ende des Rohres, so wurde mir geschrieben.

Nehmen wir der Einfachheit halber ein Rohr mit dem Radius 1 cm und einer Länge von 100 cm.

Ergibt eine akustische Länge von 100 cm und ein Raumvolumen von 314,16 qcm.

Weitete ich das Rohr am einen Ende nun um 2 mm, dann erhielte ich einen Kegelstumpf, der auf der einen Seite 20 mm und am offenen Ende 22 mm misst. Verlängerte ich den Kegelstumpf zu einer virtuellen Spitze, dann kann man sich vorstellen, dass das ein ziemlich langes Ding wird:

Die akustische oder tonale Länge wäre nun 1100 cm oder 11 Meter!

Das Volumen des Mundstückes, dass ja dem Volumen der gedachten Konusspitze entsprechen soll, müsste 1047,2 cm3 betragen! Hans müsste einen Steamer bauen, in den ein ganzer Liter Wasser ginge!

Während also die tonale Länge von 100 cm auf 1100 cm springt, tut sich akustisch so gut wie gar nichts. Der Grundton hebt sich um ein paar lausige Cent. Es müsste aber doch bei der plötzlichen Verlängerung der tonalen Länge um den Faktor 11 auch ein Bruch im akustischen Verhalten zu bemerken sein. Das ist es aber nicht.

Mit weiterer Aufweitung reduziert sich die tonale Länge drastisch. Auch hiervon ist im Tonhöhenverhalten nichts zu merken.

Aus diesem Grund deutet alles darauf hin, dass die 'tonale Länge' nicht in die Rechnungen einfließen darf, mehr noch, man sollte untersuchen, ob dieser Begriff (, den ich erst seit ein paar Tagen kenne, ) nicht großer Humbug ist.

Liebe Grüße, pü

Hi, wenn man einen Konus untersucht und Ergebnisse auf das Saxophon übertragen will, dann muss man sicherlich auch Rechenschaft ablegen über die Vereinfachungen und Unterschiede. Beim Sax ist die Konusspitze "abgeschnitten" und durch das Mundstück ersetzt. Dieses hat, soviel ich weiß, dasselbe Volumen wie die Spitze, die es ersetzt. Dieser Unterschied ist nun vernachlässigbar, weil nur ein geringer Teil des Gesamtvolumens hier betroffen ist, wird gesagt und klingt für mich auch richtig. Bei dem "Steamer" ist das aber ganz anders. Ich würde eher sagen, der Unterschied zum Zylinder (nicht zum Konus) ist klein und vernachlässigbar, was ja das dadurch gezeigt ist, dass sich akustisch so gut wie gar nichts tut.

Also in Kürze: dieses Gedankenexperiment hilft zur Frage, ob der Begriff "tonale Länge " sinnvoll ist oder Humbug leider nicht weiter.

Vie Grü
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 18 Feb 2010 12:06 #86565

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@doctorj

Kein Humbug!

Tonale Länge / Länge des Tones/ Akustische Länge des Tones!

(Sopran) 207 Hz = 34300 : 207 = 165,7 cm

Das was man mit Mundstück (gestimmt) vorfindet (68,5 cm) ist lediglich ein Zustand
wie das Saxophon spielt!

Der Zustand der Klarinette bezogen auf 66 cm+ Mundstück das wären 131 Hz , leider ein Ton zu hoch!

Eine Flöte die bis C4 geht = 262 Hz das stimmt!
F=343/(2x0,66) = 262 Hz (+/- 1 Hz)

Die theoretische Berechnung bei der Klarinette erfolgt ohne MPC = 58 cm
F= 343/(4x0,58) = 147 Hz (+/- 1 Hz)

Die theoretische Berechnung des Saxophon´s (Sopran) erfolgt ebenfalls ohne real * MPC, mit aufgesetzten Kegel!

F= 343/ (2 x 0,83) = 207 Hz (+/- 1 Hz)

*Wobei das MPC Volumen nicht kleiner sein darf als die 1/4 Welle des oberen Tones!


LG Hans
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*Akustik/Physik Holzblasinstrumente* 18 Feb 2010 18:26 #86573

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Hallo Hans,

lies bitte bis zum Ende, da wird es spannend.

Aber von vorne:

F=343/(2x0,66) ergibt bei mir 259,84 Hz

Meine Flöte ist auch 66 cm lang. Wenn man aber den Wischer in das Mundstück schiebt, merkt man, dass 5 cm! des oberen Teils dicht sind. Die Flöte ist also nur 61 cm lang, was einer Frequenz von 281,15 Hz entspricht. das ist zwischen C#4 und D4. Theorie und Praxis, tja.
Die theoretische Berechnung bei der Klarinette erfolgt ohne MPC = 58 cm

Erst einmal, warum ohne Mundstück? Dafür misst du den Schallbecher mit, warum das? Die aufgeweiteten 11 cm verändern den Grundton um gerade mal einen Viertelton.

Meine Klarinette spielt ohne Schallbecher eine Frequenz von 149 Hz.

Messe ich die Länge ohne Mundstück, dann ergibt das 50,02 cm wo dazu gesagt werden muss, dass das Ende des unteren Rohres schon auf einer Länge von 4,5 cm leicht aufgeweitet ist. Ohne die Aufweitung wäre der Ton tiefer. Das vernachlässigend mache ich die Rechnung:

F= 343/(4x0,503) = 171,4 Hz

Fast ein F3

Was mach ich nur falsch? Tut mir Leid, aber ich habe das dumme Gefühl, dass es vielleicht doch falsch ist, einmal ein Mundstück mitzuberechnen und ein andermal nicht. Mit dem Mundstück gemessen ist die Wurzel 575 cm lang:

F= 343/(4x0,575) = 149,13 Hz, exakt die gemessene Hertzzahl. Möchtest du die Sounddatei haben, Hans? Ich hab den Ton vorher aufgenommen.


Zum Sopran:
F= 343/ (2 x 0,83) = 207 Hz (+/- 1 Hz)

Das haut ja gut hin. Es kann sein, dass im Falle des Saxophons der aufgesetzte Kegel zum richtigen Ergebnis führt, doch kann dies nicht die mathematisch saubere Lösung sein. Mir schwant aber etwas.

Wenn die Höhe des gesamten Kegels zur Höhe des Kegelstumpfes im Verhältnis 2,67:2 stünde, dann würden mir die Augen von den Schuppen fallen.

Dann wäre die Kegelspitzenlänge genau so lang wie ein Drittel der Korpuslänge, kommt das hin?

Darf ich fragen, wie du den aufgesetzten Kegel berechnest?

Wenn dem so wäre wie hier vermutet, hätten alle (außer Ferron) recht.
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