Hallo doktorj,
xcielo hat Recht, wenn er sagt, dass es sich bei besagtem Diagramm um Röhren handelt. Die sind mit einem ganzen Konus nicht zu vergleichen und deshalb hört das Diagramm auch nicht bei Null auf, sondern bei einem sehr theoretischen Verhältniswert von 1:100=0,01.
1:100 ist halt nicht 0:100.
Und 0:100 ist eben kein Rohr mehr; das zylindrische Pendant hätte keinen Durchmesser mehr und es könnte kein Ton aus ihm heraus kommen.
..., verhält sich das MPC + Konus ohne Spitze genauso wie Konus mit Spitze.
Das eben glaube ich nicht und so ich Zeit habe, werde ich mich damit befassen. Es ist genau der Punkt, der mir vor Monaten schon als nicht einleuchtete. Wenn wir die Akustik der Rohre nun scheinbar einigermaßen verstanden haben, dann können wir uns wohl drauf einigen, hierin einen kontinuierlichen Prozess zu sehen.
Sollte das Volumen des Mundstückes die fehlende Kegelspitze ersetzen, dann sollte diese Aussage auch auf das Kontinuum anwendbar sein. Rechne ich also die Mundstückvolumina in besagtes Diagramm ein, dann erhalte ich für die linke grüne Seite (0,01) ein minimales und auf der roten Zylinderlinie ein unendliches Volumen. Der Übergang sollte, so die Physik keine Haken schlägt, auch kontinuierlich sein.
Wie sich aber z.B. riesige Mundstücke auf die Akustik kaum geweiteter Röhren auswirken, davon weiß ich noch nichts.
Ich vermute, dass in dem kleinen Bereich des Diagramms, wo sich die Proportionen des Saxophones wieder finden, die Rechnung Konusspitzenvolumen=Mundstückvolumen gut aufgeht. Eine Gesetzmäßigkeit dahinter ist mir noch nicht klar geworden.
Spätestens das HWPsche Neckhorn beweist ja, dass man auch mit einem viel zu kleinem Mundstück die Frequenzproportionen von Grundton und 1. Überblasenem entsprechend des Diagramms erhält.
Grundvorraussetzung zum Verständnis der Kopplung von Mundstück mit einem konischen Rohr ist selbstverständlich das Wissen um die Akustik der Einzelteile. Damit haben wir gerade eben erst angefangen und ich habe noch nicht den Eindruck, dass hier alle am gleichen Strang ziehen.
Ich bin aber geduldig und stelle noch einmal fest:
1. Mit der Aufweitung eines zylindrischen Rohres steigt die Frequenz dessen Grundresonanz.
2. Die Resonanzen der höheren Schwingungsformen steigen auch, jedoch nicht im gleichen Maße.
3. Das führt dazu, dass bei einem gewissen Grad der Aufweitung das dem zylindrischen Rohr eigene Verhältnis einer Duodezime zwischen Grundfrequenz und 2. Resonanzfrequenz zu einem Verhältnis einer Oktave schrumpft.
4. Bei welchem Verhältnis das genau der Fall ist, ist uns nicht bekannt. Den genauesten Wert, den ich bisher ermittelte, ist 1: 3,34.
5. Die Oktavierung tritt dann ein, wenn sich die Frequenz der Grundresonanz um ca. eine kleine Sexte erhöht hat. Die 2. Resonanzfrequenz hat sich derweil um einen Halbton angehoben.
5. Das Frequenzverhältnis einer kleinen Sexte ist 5/8.
6. Bei gleicher Länge des Rohres schwingt die Frequenz der Grundresonanz beim oktavierenden Konusrohr um 8/5 schneller. Die Wellenlänge ist um 5/8 kürzer.
7. Am offenen Ende des Rohres ist ein Knoten in der Kurve des Schall(wechsel)drucks.
8. Beim zylindrischen Rohr ist der Bauch des Schalldrucks am geschlossenen Ende des Rohres.
9. Punkt 8. und 9. ergeben folgende Lage der Schalldruckkurve:
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10. Der Teil der Schalldruckwelle im zylindrischen Rohr entspricht einem Viertel der gesamten Wellenlänge.
11. Wenn die gesamte Wellenlänge beim oktavierenden Konusabschnitt um 5/8 (Sexte) kürzer ist und der Knoten der Schalldruckkurve dennoch am offenen Ende verbleibt, dann muss der Bauch der Schalldruckkurve um 5/8 näher am offenen Rohrende liegen als beim zylindrischen Rohr.
12. Das ergibt in etwa folgendes Bild (sorry, die Kurve ist hier noch symetrisch, was sie in Wirklichkeit nicht ist):
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13. Ein solcher Verlauf der Schalldruckkurve bedeutet praktisch, dass sich die Moleküle am Bauch der Kurve nicht bewegen, aber eine starker Wechseldruck herrscht, mal über dem normalen Athmosphärendruck und mal unter ihm.
14. Der Knoten am Ende der Kurve bedeutet, dass hier keine Druckschwankungen vorhanden sind. Die Bewegung der Moleküle aus ihrer Ruhelage allerdings hat hier ihr Maximum.
15. Würde ich die Luftmoleküle während einer kompletten Wellenlänge an vier Punkten beobachten, sähe ich folgende Zustände:
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Wie man sieht, ist der Schalldruckverlauf hier nicht mehr symetrisch eingezeichnet. Der Bauch liegt also nicht exakt in der Mitte der Kurve, sondern nach links versetzt. Das macht die exakte Berechnung bei meinen bescheidenen Mathekenntnissen sehr schwer.
So, dass sind nun 15. Thesen.
Ich fände es super, wenn wir uns, so weit es geht, auf eine Anzahl dieser einigen könnten. Am liebsten natürlich auf alle, weil wir dann zumindest für das gedackte Rohr die gleichen theoretischen Grundlagen anerkennen würden.
Seid ihr nicht einig mit mir, so fände ich es schön, wenn ihr die Nummern angäbet, denen ihr widersprechen wollt oder nicht folgen möchtet.
Bei dem Durcheinander der Diskussion geht es nicht anders, als dass wir sortieren und die Punkte festhalten, bei denen Einigkeit herrscht.
Bekommen wir keine oder nur geringe Übereinstimmung hin, so überlege ich, weitere Gedanken nicht mehr öffentlich zu diskutieren und mich in die Lounge zurück zu ziehen. Mich zieht das ansonsten zu sehr runter, will heißen, ich habe zu viel Reibungsverlust (den wir ja, wie so vieles auch noch einrechnen müssen).