wie schnell schwingen blätter zur tonhöhe,

wie schnell schwingen blätter zur tonhöhe,


ich mache den fred hier mal auf, da ich der meinung bin, dass da noch einiges an potenzial und wissen drinn steckt.

rainer bitte ich darum die bereits geführten beiträge in dem fred :

""Können High Notes Blätter zersägen?"

zu COPIEREN und hier einzustellen - danke!







mein FRAGEbeitrag war:
astipasti und all,

schwingungen des blattes und

schwingungen der tonsäule.....



versuche ich mich jetzt selbst zu überlisten?


ein sax schwingt am blatt mit EINEM blatt bei A440 - 440 mal??

dann schwingt bei der Oboe (doppelblatt) ebenfalls bei A440 jedes (teil)blatt 440 mal??


......


was schwingt beim trompeter
und beim flöter?

.......

muss aus der überlegung heraus das blatt dann der identische Schwinger(anzahl) sein?

ich sag mal nein, da er nur der erreger ist und die schwingung erst durch die LÄNGE der luftsäule entsteht.


feuer frei, welcher füsiker hilft uns auf die beine?

 

danke an ixielo für diesen hinweis:

http://www.saxophonforum.de/modules/newbb/viewtopic.php?topic_id=6208&viewmode=flat&order=ASC&type=&mode=0&start=0


eine basis.

die kernfrage bleibt aber die

 

Hi Nimo!
Egal ob Sax, Oboe, Trompete, Flöte, ja sogar das Pendel einer Uhr: alles sind gekoppelte Systeme aus einem Schwingungserzeuger und einem oder mehreren Resonatoren, also einem Teil, das vorzugsweise in einer Frequenz schwingen kann.
Die direkte Kopplung zwischen Blatt und Luftsäule im Sax und der Luft im menschlichen Rachen- und Lungenraum mitsamt der umliegenden Muskulatur und deren Masse beeinflussen die Frequenz des schwingenden Gesamtsystems. Den stärksten Einfluss hat der Hauptresonator, also Sax-Rohrlänge, Trompetenrohrlänge, Oboenrohrlänge, Pendel der Uhr.
In eingeschwungenen Zustand haben alle am System beteiligten Elemente, also Sax-Blatt, Doppelrohrblatt, Lippen des Trompeters, bei der Flöte (unsichtbar) der Luftstrom über dem Labium (Blasloch) und Ankersystem der Uhr dieselbe Frequenz, in Deinem Beispiel also 440 Hz. Über alle Systemkomponenten lässt sich auch (eingeschränkt) die Frequenz und der Klang (Oberwellenanteile) beeiflussen.
Besten Gruß
Hips

 

Beim Trompeter und beim Didgeridoo schwingen die Lippen. Bei den Physikern in Sydney gibt es eine Zeitlupenaufnahme vom Didgeansatz.

Bei der Flöte schwingt das an der Kante oder vom Labium geteilte Luftblatt": Es wird vom wechselnden Druck im Rohr reingesaugt und wieder rausgetrieben. Die Analogie stimmt schon, Hips.

Bei Doppelrohrblättern ist es ähnlich: Wenn 440 Hz aus der Tröte kommen, schwingen die Rohrblätter gegenphasig in eben 440 Hz. Bei anderen Tönen entsprechend.

In Ergänzung zu Hips' Ausführungen möchte ich den Begriff der [em]erzwungenen[/em] Schwingung einführen.

Die Blätter oder Lippen vollführen eine sog. erwungene Schwingung. Die von Blattherstellern ins Feld geführte [em]Eigenfrequenz[/em] der Blätter gibt es natürlich, und sie hat ihre feinere Wirkung. Im Betrieb wird dem Blatt aber [em]prinzipiell[/em] die Frequenz des klingenden Grundtons aufgezwungen.

Ich weiß es leider nicht wirklich, kann mir aber für extrem hohen Altissimotöne vorstellen, daß auch das Blatt dann in einer Oberwelle betrieben wird, weil da einfach mehr Energie übertragen würde. Ob das im Blatt zu wirksamer anderer Belastung führt, die der Faserstruktur schadet: Keine Ahnung.

Schädlicher für das Blatt ist vielleicht, wenn es nicht längs schwingt, sondern sich verwindet in da in absonderlicheren Schwingungsmoden arbeitet. Das macht man als Anfänger schon mal, wenn das Blatt "macht was es will", und wenn Blatt oder Mundstück unsymmetrisch sind, der ganze Klimbim.

Aber ob man *damit* ein Blatt geradezu zerblasen kann: Ich habs bislang nicht hingekriegt

Der Teil ist also pure Spekulation.

Wer hat denn alles schon ein Blatt mit hohen Tönen (oder sonstwie beim Spielen) in Einzelfasern zerlegt?

 

danke für eure meldungen,

ich halts aber mal mit der klassichen literaratur,

Die Botschaft hör ich wohl, allein mir fehlt der Glaube ...
(Faust, Nacht - Johann Wolfgang von Goethe)


ich spiele von mir aus a (440), verändere die schnute nicht , drück dafür die oktavklappe und mein blättchen schwingt doppelt?


sorry about, will nicht in meinen kopf!

 

Hallo nimo,

hat es doch vorher auch schon getan

Blatt wie Rohr schwingen in harmonischen von a(440). Drücken der OK bewirkt nun, dass das Rohr sich auf die neuen Gegebenheiten einstellt, und den ersten Oberton als neuen Grundton nimmt. Es fallen also nur ein paar Moden weg.

Das Blatt macht das ganz genau, denn es steht in ständingem engsten Kontakt (Wechselwirkung) zum Rohr. Der Einschwingvorgang zum "Neuen" dauert soweit ich mich erinnere übrigens ca 40 ms beim Altsaxophon, was die Möglichkeit schneller Oktavsprünge tatsächlich begrenzt.

Nur manchmal ist es bockig, und will nicht so, dann pfeift es einfach weg.

Gruß,
xcielo

 

also a = 440 hz,
oktavklappe gedrückt und das blatt schwingt mit 880




ich glaube wir sind da auf dem holzweg.

440 und 880 sind die schwingungen der LUFT in der minute.

die tonsäule wird verkürzt und damit die knoten verschoben.
selber weg aber doppelte knoten und damit der höhere ton.

die einschwebezeit der 40 ms ist ja ok (kennt man ja = kommt der ton oder kommt er nicht?)

es will mir nicht in den kopf dass der erreger die schwingungen der luftsäule teilt.

mag gut und gerne sein, dass ich da in der vergangenheit nicht aufgepasst habe beim "stoff" aufnehmen - ich muss sogar sagen, dass ich über meine eigene frage überrascht bin, die ich nach 35 bis 40 jahren hobbybeschäftigung in sachen sax, quasi für mich entdeckt habe.

hättet ihr dafür quellen in wissenschaftlicher(füsik)natur zum an/auf und nachlesen?

 

Hallo nimo,

schau mal hier und als Vorbereitung darauf vielleicht noch die Basics Seite.

Wenn du es richtig hardcore wissen willst musst du das Buch lesen: C.J. Nederveen "Acoustical Aspects of Woodwind Instruments." Das ist das Buch, nach dem Eppelsheim seine Instrumente baut, und ziemlich sicher auch Inderbinen sorgfältigst studiert hat, bevor er sich an die Konstruktion seiner Saxophone gemacht hat.

Gruß,
xcielo

 

Hallo Nimo,

Danke für den FRED! Find ich spannend.

also ich stell mir das so vor:
die Luft-Moleküle im Sax schwingen nicht in einer Frequenz, also nicht 440 mal von links nach rechts. Sie schwingen bis zu hörbaren 50000 mal und öfter hin und her. Dabei gibt es Frequenzen, die eine größere Amplitude erzeugen als andere, die Resonanzen. Mit dem Rachen, Mund, Lippendruck, etc. können wir einzelne Resinanzen dämpfen und erzeugen somit unseren individuellen Klang. Würden wir nur die 440 Hz erzeugen, wäre das kein Saxophonklang, sondern ein Stimmton.

Die Resonanzen kommen daher, dass das Blatt mit seinem Schliff und seiner Dicke in seinen ihm eigenen Modi schwingt. Der Grundmodus, die erste Schwingungseigenform, ist die Biegung um die Querachse, die zweite Form ist wahrscheinlich die Biegung um die Längsachse, usw. bis hin zu Biegungen um die Diagonalachse und Mehrfachbiegungen. Jede dieser Formen entsteht bei unterschiedlichen Frequenzen und ständig abwechselnd wird so die Luft mit einem Frequenzspektrum angeregt. Vergleichbar mit einem schwingenden Seil oder einer Saite, nur eben 3-dimensional.

Diese so in allen Frequenzen schwingende Luftsäule wird durch Öffnen der Klappen unterbrochen und es entsteht eine stehende Welle mit der Grundfrequenz entsprechend der Länge der Luftsäule. Die Vielfachen dieser Grundfrequenz bleiben ebenfalls stehen. Andere Frequenzen werden überwiegend gedämpft, bzw. verpuffen im Nichts. Beim Überblasen und bei Top-Tones regen wir die Vielfachen der Grundfrequenz, die Obertöne, verstärkt an. Das geschieht durch erhöhten Luftdruck und/oder verändertem Resonanzkörper, anderem Anströmwinkel. Dies zwingt das Blatt zu höherfrequenten Eigenschwingungen, am liebsten zu den ganzzahligen Vielfachen. Das ist dann logischerweise die Oktave (Verhätnis 1:2, z.B. 440Hz:880Hz), die Quinte (1:3, 440Hz:1320Hz, A:E), die Terz (1:4, A: )etc. - Obertonreihe halt.
Z.B.: Top-Tone-Übung: tiefes Bb greifen und Bb´, F´, Ab´ spielen


Ich bin da mal gespannt, ob die Instrumentenbauer unter uns das ähnlich sehen. Eigentlich müssten sie das ja gelernt haben.


Gruß

Harry

 

Nachtrag: Hat schon mal einer gerechnet:

Finite Elemente Berechnung

Schade, dass er beim 5.Mode aufgehört hat. Der nächste müsste bei ca. 440 Hz liegen, oder nicht?

 

Die FEM-Simulation dürfte recht wenig aussagekräftig sein, allein die Annahme isotroper, konstanter Materialeigenschaften ist falsch. Das Blatt ist in sich stark anisotrop durch die Faserrichtung, und durch den Anstich sind die Eigenschaften auch nicht konstant, soweit ich das erkenne fehlt der Anstich bei seinem Modell komplett?.

 

Moin,

will auch nochmal meinen Senf dazu geben.

Ich betrachte das ganze eigentlich relativ einfach. Ohne irgendwelche Modi oder Knoten.

Nehmen wir nur mal tief Bb und das mittlere Bb.

Es ist defakto so, dass das Blatt beim tiefen Bb deutlich langsamer schwingt als beim mittleren. Das kann man sogar fühlen.

Beim Basssax sogar so langsam, dass man meint man könnte die einzelnen Schwingungen schon mitzählen.

Fühlbar ist auch, dass beim tiefen Ton deutlich mehr Blatt schwingt als beim Hohen. Also verschiebt sich, je höher der Ton wird, der Hauptschwingungspunkt immer mehr Richtung Blattspitze.

Daher denke ich schon, dass meine Aussage, dass das Blatt mit der gespielten Frequenz schwingt, doch ein bisschen zu einfach war.
Denn ich denke vielmehr, dass nur die Blattspitze bis zum Hauptschwingungspunkt schwingt. Dieser Punkt ist aber variabel.
So, dass er am Anfang der Bahn (tiefe Töne) oder fast an der Blattspitze(hohe Töne) liegen kann. Dadurch ist das Blatt in der Frequenz nach unten, durch die Bahnlänge, und nach oben, durch die Masse und Flexibilität das Blattes beschränkt.
Dazu kommt natürlich noch, dass die meisten die "schwingbare" Länge des Blattes bei hohen Tönen durch beißen verkürzen.

"Schwingende Luftsäule" ist für mich immer eine etwas verwirrende Wendung. Ich sehe das eher als einen möglichst konstanten Luftstrom in eine Richtung auf dem eine Frequenz durch das Auf- und Zumachen des Blattes aufmoduliert wird.
Ähnlich einer pulsierenden Gleichspannung.

Würden wir wirklich eine stehende und schwingende Luftsäule haben, wäre das total toll weil kein Luftverbrauch.

 

Im Grundlagenartikel der Sydneysider steht ein bemerkenswerter Satz:

The stiffness of the reed is another: a saxophone will only play notes with frequencies lower than the natural frequency of the reed.

OK, also braucht man für hohe Töne ausreichend steife Blättchen. Sehe ich ja ein