Was dämpft eine einmal angeregte Stimmzunge?

[jpascher]

Die Dämpfung in einer einmal angeregten Schwingung spielt eine wichtige Rolle, um die Schwingung mit der Zeit abzuschwächen. Hier sind einige Aspekte der Dämpfung:

1. Viskose Dämpfung: Dies ist die häufigste Form der Dämpfung. Sie tritt aufgrund der inneren Reibung im Material auf. Wenn ein Material schwingt, wird Energie in Wärme umgewandelt, was die Schwingung allmählich abschwächt.
2. Schallverluste: Bei mechanischen Schwingungen können Schallverluste auftreten. Diese entstehen, wenn die Schwingung Energie in Form von Schallwellen abgibt.
3. Materialdämpfung: Die Materialeigenschaften beeinflussen die Dämpfung. Ein Material mit hoher Dämpfungsfähigkeit absorbiert mehr Energie und schwächt die Schwingung schneller ab.
4. Externe Dämpfung: Externe Kräfte wie Luftwiderstand oder Reibung an den Lagerstellen können die Schwingung ebenfalls dämpfen.
5. Dämpfungsverhältnis: Das Dämpfungsverhältnis (\zeta) beschreibt das Verhältnis der tatsächlichen Dämpfung zur kritischen Dämpfung. Ein höheres (\zeta) bedeutet eine stärkere Dämpfung.

Insgesamt führt die Dämpfung dazu, dass die Schwingung mit der Zeit abklingt. Die genaue Dämpfung hängt von den spezifischen Eigenschaften des Systems ab, einschließlich der Materialien, der Geometrie und der äußeren Einflüsse.

In der Praxis überprüft der Stimmer durch Anzupfen und Hinhören, wie eine Zunge abklingt, um dadurch zu beurteilen, ob ein Problem vorliegt oder nicht. Es stellt sich die Frage, welcher Anteil einer verbesserten Zungenbefestigung zuzuschreiben ist und wie dies gemessen werden kann. Wie würde ein Versuchsaufbau zur Untersuchung dieses Aspekts aussehen?

 

[Klangbutter]

Ist es nicht sinnvoll, dass eine Stimme abklingt? Der Nutzen bei verbessertem Energieerhalt wäre nur weniger Kraftaufwand.
Andererseits beschweren sich viele Kunden über das Nachschwingen.

Was mich persönlich mehr interessieren würde, wie hat man es früher geschafft, alle Lagen gleichmäßig gut ansprechen zu lassen. (Anschwingen und Weiterschwingen mit gleichem Aufwand)

Ich hätte zwei Versuchsinstrumente da, bei denen man vergleichen könnte. Die Antwort auch von Experten ist meistens,

Naja das ist eine ganz andere Generation von Instrumenten.

Hä?? Was soll das für eine Begründung sein?

Dann geht das Raten los,
vielleicht das Holz, vielleicht der Stahl, der Lösabstand etc.

Entschuldigt meine unfachmännische Ansicht, aber es wäre schön, wenn man das in verständlichen Parametern erklären könnte.

Zu deinen 5 Punkten

1-4 ist logisch. Einfach eine Sammlung. Vielleicht fehlt da auch noch die ein oder andere Sache.

Befestigung und
Stabilität der Stimmplatte ist sicher ziemlich wichtig dabei.

5. Dämpfungsverhältnis kritisch/real verstehe ich nicht.

Versuchsaufbau?

 

[jpascher]

Ist es nicht sinnvoll, dass eine Stimme abklingt? Der Nutzen bei verbessertem Energieerhalt wäre nur weniger Kraftaufwand.
Andererseits beschweren sich viele Kunden über das Nachschwingen.

Die Klangqualität der Stimme ist grundsätzlich durch eine gedämpfte Schwingung geprägt, und unser Ziel ist es, eine möglichst lang anhaltende Nachschwingung der Zungen zu erreichen. Die Zeit, die die Zunge benötigt, um von einem bestimmten Messwert auf einen anderen zu wechseln, steht in direktem Zusammenhang mit dem Dämpfungsfaktor. Ein anderer Aspekt ist der Effekt, dass der Hörer ein Nachschwingen der Zungen wahrnimmt, was ein eigenes Thema ist. Wenn ich das richtig verstehe, handelt es sich dabei um den Schallanteil, der eher direkt von den Zungen über den Balg wahrgenommen wird. Im Akkordeon gibt es keine Vorrichtung, um das Schwingen der Zungen abrupt zu stoppen.

Was mich persönlich mehr interessieren würde, wie hat man es früher geschafft, alle Lagen gleichmäßig gut ansprechen zu lassen. (Anschwingen und Weiterschwingen mit gleichem Aufwand)

Es wäre heute auch möglich, indem man Stimmsätze ausgleicht und aus verschiedenen Fabrikaten kombiniert. Zusätzlich könnten die Kanzellen etwas angepasst werden.

Dann geht das Raten los,
vielleicht das Holz, vielleicht der Stahl, der Lösabstand etc.

Ja Stimmt hier geht es nicht um die Teststellung im Gesammtinstrument sondern vorerst um die einzelne Stimmplatte. Wobei natürlich duchaus alle weitern Einbauteile bis hin zum Gehäuse daruf einen Einfluß haben wie viele Dämfung für den jeweiligen Ton auftritt.

1-4 ist logisch. Einfach eine Sammlung. Vielleicht fehlt da auch noch die ein oder andere Sache.

Es fehlt nichts Wesentliches, allerdings könnte die Hinzufügung einiger Unterkategorien zu den genannten Punkten sinnvoll sein. Auf diese Weise könnten die Hauptpunkte weiter untergliedert und detaillierter betrachtet werden.

Befestigung und
Stabilität der Stimmplatte ist sicher ziemlich wichtig dabei.

Es scheint zunächst so, jedoch treten tatsächlich weit mehr Dämpfungseffekte durch andere Faktoren auf. Stellen Sie sich vor, eine frei angezupfte Stimmzunge ist wie in einem Schraubstock eingespannt und bleibt so deutlich länger schwingend als dieselbe Zunge in der Stimmplatte, wenn die Stimmplatte fest im massiven Schraubstock fixiert ist. Die Schwingung der Zunge wird im Kanal durch den Luftwiderstand erheblich gedämpft. Die Art und Weise, wie die Zunge am Rahmen befestigt ist, kann geringfügige Unterschiede ausmachen, jedoch müsste man erst überprüfen, ob diese noch messbar sind.

Dämpfungsverhältnis kritisch/real verstehe ich nicht.

Der Dämpfungsfaktor ist das entscheidende Maß, um die Dämpfung quantitativ zu erfassen. Dieser Faktor beträgt 1, wenn die dem System zugeführte Energiemenge ausreicht, um die Schwingung aufrechtzuerhalten. Die Veränderung dieser Energiemenge bei geänderter Dämpfung ermöglicht die Berechnung dieses Faktors.

 

[Klangbutter]

Der Dämpfungsfaktor ist das entscheidende Maß, um die Dämpfung quantitativ zu erfassen. Dieser Faktor beträgt 1, wenn die dem System zugeführte Energiemenge ausreicht, um die Schwingung aufrechtzuerhalten. Die Veränderung dieser Energiemenge bei geänderter Dämpfung ermöglicht die Berechnung dieses Faktors.

Energie 1 -> Schwingung = 1
klar

Energie 0,9 -> keine Schwingung = 0,9
klar

Energie 1,1 -> etwas mehr Schwingung = 1,1
klar

Energie 2,0 -> kaum noch mehr Schwingung als bei 1,5 = 2,0
klar

Veränderung der Energiemenge "bei geänderter Dämpfung" ... verstehe ich immernoch nicht.
Und was ist kritisch und was ist real?

Und was hat das für einen praktischen Sinn?
Es geht bei der Untersuchung um Arm-Energie sparen?

 

[Malineck]

Ich werfe mich auch kurz ein, um zu verstehen, welche Bedeutung eine höhere oder schwächere Dämpfung für die Musik hat.

Also wie klingt höhere / schwächere Dämpfung und was soll es beim Hörer bewirken?

Ich stelle mal eine Vermutung auf: Bei höherer Dämpfung bricht der Ton abrupter ab. Bei schwächerer Dämpfung klingt er noch etwas nach (?)

1. Was bedeutet das spieltechnisch dann? Angenommen es gibt scharfes Staccato in einem Stück. Muss das bei geringer Dämpfung kürzer angespielt werden als bei hoher Dämpfung?

2. Ist es also bei geringer Dämpfung möglich, einen Ton sanfter ausklingen zu lassen?

3. Geht es, wie @Klangbutter fragte, um den Kraftaufwand in der Balgführung (wobei ich da eher denke, dass dies von der Abstimmung der Stimmzungen - Stichwort Luftverbrauch- abhängt)

Vielen Dank

 

[jpascher]

Und was hat das für einen praktischen Sinn?
Es geht bei der Untersuchung um Arm-Energie sparen?

Es geht vorerst darum, einen Messwert zu haben, um Vergleiche anzustellen. Eine Zunge mit geringerer Dämpfung wird bei gleicher Energiezufuhr in einem bestimmten Arbeitsbereich leichter ansprechen und eine höhere Lautstärke erzeugen. Die Bemühungen, die Zungen optimal mit der Grundplatte zu verbinden, zielen auch darauf ab, die Dämpfung zu verringern.
Die gespeicherte Bewegungsenergie der schwingenden Zunge sollte vorrangig an das Medium Luft als Schall abgegeben werden, was natürlich auch eine Dämpfung bewirkt. Wäre das nicht der Fall, würde ein Impuls genügen, um die Bewegung endlos aufrechtzuerhalten. Die Bewegungsenergie, die in der Zunge gespeichert ist, sollte idealerweise am Aufhängepunkt komplett reflektiert werden, was jedoch nie hundertprozentig der Fall ist.

Die Zunge führt für die Grundmodeschwingung eine Viertelwellenbewegung aus, die aufgrund der Profilierung der Zunge etwas verformt ist. Praktisch ragt die Viertelwelle etwas über den Aufhängepunkt der Zunge hinaus, was zu einer Auskoppelung von Bewegungsenergie an den Stimmstock führt. Dies ist ebenfalls als ungewollte Dämpfung zu betrachten. Eine Stimmzunge, die lose in einen Schraubstock eingespannt ist, gibt einen Teil der Bewegungsenergie über den Schraubstock an die Werkbank ab, die als Schallstrahler dient. Die eigentliche schwingende Zunge strahlt direkt wenig Schall ab, da auf kurzem Weg von der Vorderseite zur Rückseite eine Kurzschlussbildung erfolgt. Erst die Verhinderung des Kurzschlusses führt zu einer Abstrahlung des Schalls direkt von der Stimmzunge.

Lässt man einmal die Kanzelle außen vor, wissen wir bereits, dass unterschiedliche Montagearten der Stimmzungen die Tonhöhe minimal verändern können, da sich der Reflexionspunkt je nach Montage verschiebt.
1. Hier soll es aber nun darum gehen, wie viel Dämpfung durch unterschiedliche Zungenmontagearten bewirkt wird.
2. Oder wie viel Dämpfung die Rauheit einer erodierten Kanaloberfläche im Vergleich zu einer gestanzten Kanaloberfläche bewirkt.

 

[Klangbutter]

Ok. Danke. Klingt schlüssig.
Ich muss mich an der Stelle trotzdem verabschieden. Ein riesiges Feld, für das mein Interesse nicht genug Energie aufbringt.

Was bin ich froh, dass ich beim Sampeln einfach eine Kurve für einen Controller anheben muss um den Nullpunkt des Kraftaufwands zu verschieben.

 

[Akkordeonengel]

Guten Tag,

Wie würde ein Versuchsaufbau zur Untersuchung dieses Aspekts aussehen?

Die Zuverlässigkeit einer wissenschaftlichen Studie hängt immer entscheidend vom Design des Experiments ab. Daher werde ich versuchen, Ihre Frage in komplexen Zusammenhängen zu beantworten:

Material und Methoden:
Neu hergestellt (nicht verwendet) Standardsätze von Stimmzungen (vom exakt aufgeführten Hersteller, im normalerweise gelieferten Bereich von Kontra-E bis C''''') in Grund-Qualität (Dural), Tipo a Mano und A-Mano-Qualität (mit Normalschliff und A-Mano Nastrino sowie Bombatto-Schliff). Also insgesamt n=405 Stimmplatten (d.h. 81 x 5). Genaue Beschreibung der Verankerung der Stimmplatten während des Experiments und ihre Varianten. Eine klare Beschreibung der verwendeten Ventile und die Angabe ihres Herstellers. Genaue Auflistung der Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit während des Experiments. Genaue Angaben zu den verwendeten Luftdrücken.

Erwartete Ergebnisse:

• genaue Kurven des Einflusses einzelner gemessener Faktoren auf die resultierende Schwingung der gemessenen Federn im gesamten Tonumfang. Für die statistische Verarbeitung ist es erforderlich, die Messungen für jede Feder mindestens sechsmal wiederholt durchzuführen. Dies ist die Mindestanforderung für die Verwendung nichtparametrischer statistischer Tests.
• Wiederholen die genannten Messungen für alle Stimmzungen-Sätze unterschiedlicher Qualität (405 x 6 x 5), also 12150 Bestimmungen zur Messung eines einzelnen Parameters in allen Tonlagen aller Federqualitäten. Beachten, dass eine Vereinfachung (Reduzierung der Messungen einzelner Stimmzungen durch Extrapolation) erhöht die Gesamtunsicherheit der Messung und damit ihre Gültigkeit/Validität niedrigt.
• Anschließend ist es notwendig, die gewonnenen Daten statistisch aufzubereiten, auszuwerten und die Ergebnisse zu extrapolieren.

Ich freue mich auf die Graphen, Tabellen und Ergebnisse.


VG, Vladimir

 

[jpascher]

@ Vladimir
Danke Vladimir. Leider stellt dies bereits die Maximalforderung für vollständige Sätze dar und erfordert eine umgehende Planung sowie das entsprechende Personal und Budget, um dies zu realisieren. Ich schlage vor, bei der Grundbewertung nicht ganze Sätze, sondern einzelne Stimmplatten mit verschiedenen Befestigungsarten und Kanalausführungen wie gestanzt oder erodiert zu überprüfen, wobei alle anderen Rahmenbedingungen wie Profilierung, Passgenauigkeit und Aufbiegung gleich gewählt werden. Es ist wichtig zu beachten, dass die Tests erst aussagekräftig werden, wenn sie zumindest an einer Mindestanzahl von gleichen Stimmplatten reproduzierbar wiederholt werden können.
Dem vorangehend sollte vorab geklärt werden, wie die einzelnen Dämpfungsarten zueinander in Relation stehen, also inwiefern sich die Dämpfung einer identischen Zunge aus unterschiedlichen Materialien ohne Rahmen in freier Umgebung unterscheidet. Es könnte erwogen werden, diesen Test zu überspringen, da das Interesse möglicherweise nicht darin liegt, festzustellen, ob andere Materialien als das am häufigsten verwendete von Interesse sind.
Grundsätzlich sollte jedoch die innere molekulare Dämpfung quantifizierbar sein und in Beziehung zur Dämpfung in der Umgebung durch die Oberflächenreibung gesetzt werden können. Die Reibung durch die an der Zunge vorbeiströmende Luft wird umso größer, je enger die Zunge in den Kanal eingepasst ist. Der Sog hinter der Zunge in Richtung Kanal bewirkt eine Verwirbelung der Luft, und es könnte durchaus der Fall sein, dass glatte Kanaloberflächen weniger Reibung darstellen. Dies sollte jedoch durch Tests verifiziert werden, bis dahin sind wir eher auf unsere subjektiven Wahrnehmungen angewiesen.
Was die Befestigungsart der Zunge betrifft, sollte zunächst für freischwingende Zungen ohne Kanal geklärt werden, also die einfachste Form einer Zunge ohne Kanal. Wie könnte idealerweise der Testaufbau aussehen? Zu prüfen wäre, ob sich die Dämpfung der Zunge verändert, wenn sie verschraubt oder vernietet ist.
Es wäre daher voerst zu klären, wie der Versuchsaufbau speziell für diesen Test aussehen soll.
Als nächsten Schritt müsste nun geklärt werden, in welchem Maße die Zungen durch den Schwingungskanal im Verhältnis zu freischwingenden Zungen gedämpft werden. Hat man diese Daten, kann man sie in Relation setzen zur Dämpfung durch die verschiedenen Befestigungsarten.

Das waren meine Gedanken dazu, hier sind jedoch einige mögliche Anregungen und Überlegungen:

1. Klärung der Ziele: Stellen wir sicher, dass die Ziele der Untersuchung klar definiert sind. Welche spezifischen Informationen möchten wir aus den Tests gewinnen?
2. Mögliche Einflussfaktoren: Berücksichtigt potenzielle Einflussfaktoren, die die Ergebnisse beeinflussen könnten, wie Umgebungseinflüsse oder andere externe Faktoren.
3. Reproduzierbarkeit: Achten wir darauf, dass die Tests reproduzierbar sind, um zuverlässige Ergebnisse zu erhalten. Dies könnte die genaue Dokumentation der Versuchsdurchführung und -parameter einschließen.
4. Statistische Analyse: Planen wir, wie wir die gesammelten Daten statistisch analysieren möchten, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse aussagekräftig und robust sind.
5. Diskussion von Alternativen: Es könnte hilfreich sein, alternative Ansätze oder Methoden zu diskutieren, um sicherzustellen, dass der gewählte Weg der beste ist.
6. Berücksichtigung von Unsicherheiten: Erwägen wir, Unsicherheiten in den Ergebnissen anzuerkennen und zu diskutieren. Kein Experiment ist perfekt, und es ist wichtig zu verstehen, wie sicher oder unsicher die Schlussfolgerungen sind.
7. Testvariationen: Denken wir darüber nach, wie ihr Variationen in den Tests implementieren könnt, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse robust und auf verschiedene Situationen anwendbar sind.

 

[Akkordeonengel]

Leider stellt dies bereits die Maximalforderung für vollständige Sätze dar und erfordert eine umgehende Planung sowie das entsprechende Personal und Budget...

Sehr geehrter Herr Kollege,

die oben erwähnte Bilanz tausender Messungen wurde bewusst nur als Abbild der Komplexität des Themas dargestellt. So etwas erfordert ein großes Universitätsstipendium/Grant, bei dem Geld für den Kauf einer teuren Forschungseinrichtung und Ausrüstung vorhanden ist. Dazu noch ein paar Wissenschaftler, die sich täglich damit beschäftigen werden.

Ihre Situation ist anders und es ist bewundernswert, dass Sie sich mit diesem Problem befassen. Es war nicht mein Interesse, alles von Ihnen zu verlangen. Ebenso hindert mich meine Vergangenheit daran, etwas von Ihnen zu verlangen. Weil ich in einem totalitären Regime aufgewachsen bin, das oft Forschungsergebnisse erforderte. Nein. Schließlich ist Wissenschaft ein freier Bereich. Jeder sollte den freien Willen haben, dem nachzugehen, was ihm Spaß macht. Daher auch in Ihrem Fall:

• Ich erwarte nichts, ich verlange nichts, freue mich aber auf irgendeine Ihre Ergebnisse (Graffe, Bilder, erläuternde Tabellen, Texte), welche:
• Sie können hier veröffentlichen (oder auch nicht). Es ist Ihr freier Wille. Wenn Sie sich dafür („ja“) entscheiden, dann:
• Jeder wird verstehen, dass auch Teilversuche und Pilotstudien wertvoll und sehr nützlich sein können, und:
• Die Diskussion kann sogar auch konfrontativ sein, jedoch nicht Ihnen gegenüber, sondern dem eigentlichen Thema gegenüber, was ein großartiges Merkmal dieses Forums ist.
• Dieser Bereich ist so wenig erforscht, dass alles, was Sie hier posten, mit Sicherheit mit Interesse gelesen wird.

LG, Vladimir

 

[jpascher]

Hier ist erneut ein Versuch mit einer Helikon-Stimmzunge mit Gewicht Ton H0 bei 30 Hz. Sie wurde einmal ohne Rahmen, einmal mit Rahmen und zusätzlich mit einem Rahmen, dessen Innenseiten nachpoliert wurden, eingespannt. Alle Experimente wurden auf einem 20 kg schweren Metallblock durchgeführt, um sicherzustellen, dass möglichst wenig Energie an die Umgebung abgegeben wird. Warum eine so große Lange Zunge? Weil der Nachweis bei kleinern Zungen noch viel schweiriger wäre.
Die Zunge wurde kontrolliert mit einem Abstand von 3,5 cm angezupft. Es fällt auf, dass die lose Zunge kaum einen Ton erzeugt; erst die eingebaute Zunge gibt einen Ton ab, der auch in der Aufnahme hörbar ist. Der Ton ist jedoch sehr leise (wirkt nur laut im video durch Nachverstärkug), da immer noch ein akustischer Kurzschluss auftritt, da die gestimmte Stimmpltte nur einseitig am Metallblock aufgespannt ist.
Leider ist kaum ein Unterschied erkennbar, wie lange jede Zunge zum Ausschwingen benötigt. Daher ist die Dämpfung durch den Kanal praktisch nicht nachweisbar, insbesondere nach der Bearbeitung unterschiedlicher Oberflächen der Innenwände des Kanals.
Eine mangelhafte Befestigung der Zunge wird offensichtlich, wenn man beispielsweise eine Schraube lockert. Dies hat jedoch eher einen Einfluss auf den erzeugten Ton als auf die Dauer, die die Zunge zum Auspendeln benötigt. Dies unterstreicht erneut, dass die herkömmliche Methode des Stimmens, bei der die Zunge herausgezupft und das Verhalten nur durch Zuhören beurteilt wird, mehr Informationen liefert als eine messtechnische Analyse. Zusätzlich habe ich hier ein Video eingefügt:
Seht euch das Video an, in dem die drei Aufnahmen übereinandergelegt wurden, um sie zeitlich leichter beobachten zu können. Die Frames wurden nicht bearbeitet.

Aufwendiger Messmehthoden wärn notwendig um bessere Aussagen zutreffen.

 

[Klangbutter]

Mir fällt auf, die sind alle nicht stimmstabil? Anfangs höher als später.

Aber die wichtigste Info ist

Dies unterstreicht erneut, dass die herkömmliche Methode des Stimmens, bei der die Zunge herausgezupft und das Verhalten nur durch Zuhören beurteilt wird, mehr Informationen liefert als eine messtechnische Analyse.

Klingt wie die Bestätigung meines Vorurteils.

Aber schönes Filmchen!
Vielen Dank!

 

[Akkordeonengel]

Super gemacht. Hier ist eine wunderbare Sache direkt zu sehen, die uns oft stört und auf die wir uns im Laufe des Spiels einstellen müssen: Bei sehr langsamen Werken und beim Spiel auf den tiefsten Tönen der Kontraoktave (d.h. 16'-Chor im melodischen Bass im Bereich von ca. Kontra E bis ca. Kontra H) erklingen die Töne deutlich verzögert. Kein Wunder, dass es einige Zeit dauert, den "Koloss mit den Gewichten" zu schwingen. Wenn wir jedoch schneller spielen (mittleres Tempo + beim wiederholten Spielen derselben Note in kürzeren Abständen hintereinander), ist dieses Problem fast nicht vorhanden. Wie in @jpascher ´ Videos deutlich zu sehen ist, gibt es immer noch sehr geringere, aber deutliche Nachschwingen:

Dies zwar macht sich klanglich nicht mehr bemerkbar und überschreitet grundsätzlich nicht die Breite des Zungenspalts. Dadurch ist es jedoch möglich, den Ton viel schneller zu erregen als bei einer vollständig gestoppten Schwingung.

Danke!

VG, Vladimir

 

[jpascher]

Mir fällt auf, die sind alle nicht stimmstabil? Anfangs höher als später.

Ja, darauf habe ich eigentlich nicht geachtet. Dabei sind bei tiefen Tönen weder das Mikrofon noch die Wahrnehmung sehr gut. Die optische Wahrnehmung im Film täuscht ebenfalls, weil es keine Hochgeschwindigkeitsaufnahme ist und durch die Abtastrate ein Stroboskopeffekt entsteht. Die Zunge bewegt sich in den Filmen scheinbar viel langsamer als in der Realität. Mit dem Auge betrachtet ist der Bereich, in dem die Zunge schwingt, nur ein einheitlicher, überstrichener, verschwommener Bereich. Man sieht die 30 Ausschläge pro Sekunde natürlich nicht, weil unser Auge zu träge ist. Das Auge schafft ungefähr 10 Bilder pro Sekunde. Man müsste also noch mehr Gewicht und noch längere Zungen verwenden, um die Bewegung in Echtzeit mit herkömmlichen Kameras oder mit unseren Augen zu verfolgen. Oder man nimmt eine Hochgeschwindigkeitskamera und lässt den Film dann in Zeitlupe ablaufen.

Beitrag automatisch zusammengefügt: 12.03.24

Dies zwar macht sich klanglich nicht mehr bemerkbar und überschreitet grundsätzlich nicht die Breite des Zungenspalts. Dadurch ist es jedoch möglich, den Ton viel schneller zu erregen als bei einer vollständig gestoppten Schwingung.

Ja, das ist korrekt. Es ist auch so, dass Töne, die harmonisch nahe beieinander liegen, sich gegenseitig anregen, vermutlich in einem Bereich, der nicht direkt wahrgenommen wird, jedoch im Gesamtreaktionsverhalten und auch im Klangbild eine Rolle spielen.

 

[Klangbutter]

Ach, das ist keine Zeitlupe?
Dann stimmt die gesehene Frequenz ja höchstens mit der Interferenz Schwingung/fps überein.

Hm.

Btw.

Dieses Warmlaufen der Stimme, wie @Akkordeonengel beschreibt ...
Der Effekt ist klar. Nur warum hört man beim Schließen der Klappe eigentlich diese Schwingung so gut wie garnicht mehr?
Ist es wirklich nur, weil das geschlossene Tonloch wie ein Schallschutz funktioniert, oder stoppt die Zunge wegen fehlender Strömung tatsächlich ab, ohne ganz an innewohnender Energie zu verlieren?
Ich bilde mir ein, eine weiterhin schwingende Zunge müsste man auch bei geschlossener Klappe viel lauter nachschwingen hören.

 

[jpascher]

Ach, das ist keine Zeitlupe?
Dann stimmt die gesehene Frequenz ja höchstens mit der Interferenz Schwingung/fps überein.

Das stimmt leider. Keine Zeitlupe.

Der Effekt ist klar. Nur warum hört man beim Schließen der Klappe eigentlich diese Schwingung so gut wie garnicht mehr?

Ich hoffe, ich verstehe die Frage richtig. Mit "Klappe" meinst du die Klappe zu jedem Ton im Akkordeon. Also die Zunge, so wie im obersten Video, wenn diese keinerlei Vibration an den Teil auskoppelt, an dem die Zunge montiert ist, gibt fast kein Geräusch ab. Das würde sich sofort ändern, wenn die selbe Zunge nicht an einem massiven Metallblock an einer Tischplatte befestigt wäre. Dann wird ein Teil der Vibration an die Tischplatte abgegeben und von dieser als Schall abgestrahlt. Im Akkordeon haben wir einen Teil dieses Art von Tons auch über die Stimmstöcke und das Gehäuse direkt und indirekt. Dieser Anteil ist ansich ungewollt. Der eigentliche Akustische Schall wird erst in Kombination mit der Kanzelle ausgekoppelt. Die Zunge wirkt wie eine Sirene. Durch Öffnen und Schließen der Stimmplattenöffnung wird der Luftstrom moduliert und die stehende Welle in der Kanzelle angeregt, wobei wir ein sehr starr gekoppeltes System von Zunge und stehender Welle haben. Ja, mit anderen Worten, der Schall wird unterbrochen, aber genau mit der Frequenz, die sich aus der Summe der beiden Resonatoren ergibt. Nachdem die Unterbrechung aber so schnell erfolgt, nehmen wir die Unterbrechungen nicht getrennt wahr, sondern als den erzeugten Ton, der aus Unterbrechung und Öffnung sich zusammensetzt, eben eine annähernde Pulsierende Schwingung, die nur annähernd als Sinusschwingung anzusehen ist.
Es ist auch Vorsicht geboten beim Verständnis dieser Zusammenhänge. Man muss zwischen Luftströmung und Schallausbreitung unterscheiden. Die Luftströmung ist notwendig für die Anregung und den Energiezufuhr für die Zunge. Die Geschwindigkeit, mit der die Luft das System durchströmt, ist an den verschiedenen Stellen durchaus unterschiedlich und relativ langsam im Vergleich zur Geschwindigkeit, mit der sich der Schall ausbreitet. Da diese beiden Geschwindigkeiten so weit auseinanderliegen, bewirkt die Luftströmungsgeschwindigkeit praktisch keine Veränderung auf den Schall, wenngleich natürlich auch hier der Dopplereffekt grundsätzlich gilt. Die Entfernungen sind jedoch relativ klein, sodass dieser Effekt vernachlässigt werden kann.
Es macht daher auch kaum einen Unterschied aus, ob auf Druck oder Zug eine Stimmplatte angeregt wird. Der Schall kommt immer vorrangig durch die offene Klappe und erst sehr sekundär indirekt über den Balg und das Gehäuse.
Das ist möglich, weil Schall sich sehr eigenartig verhält. Selbst extrem lange Wellenlängen des Schalls können durch das kleine Loch eindringen oder austretten. Praktisch gesehen kann der Schall aus der Kanzelle auch durch die Stimmplatte gelangen, wenn die Zunge den Schlitz verschließt. Da die Zunge immer zumindest eine Restspalt aufweist, auch wenn diese nur 0,03 mm beträgt, kann der Schall durch den minimalen Spalt einen Druckimpuls an die Außenumgebung abgeben. In der Außenumgebung wird dann eine der inneren Wellen entsprechende Welle erneut aufgebaut. Die Lautstärke wird daduch aber kaum beeinflußt Weil die impusleistung duch das Loch übertragen wird. Ein gutes Beispiel sind die kleinen Löcher an Handys für die Mikrofone und teilweise auch für die Lautsprecher. Trotz ihrer geringen Größe können diese Löcher Schallwellen passieren lassen. Durch diese kleinen Öffnungen können Schallwellen eindringen oder austreten, wodurch die Funktionalität von Mikrofonen und Lautsprechern gewährleistet wird.

Meine Beschreibungen basieren auf allgemein etabliertem Fachwissen aus der Akustik. Ich hoffe, ich habe verschiedene akustische Prinzipien, wie die Ausbreitung von Schallwellen und die Funktionsweise von Schallquellen, insbesondere der Stimmplatte, verständlich und teilweise vereinfacht ohne mathematische Untermauerung erklärt. Dennoch ist es immer ratsam, besonders bei komplexen Themen sicherzustellen, dass die Beschreibungen mit den aktuellen Standards und Forschungsergebnissen übereinstimmen. Fühlt euch frei, diese zu Überprüfen.

 

[Akkordeonengel]

Hallo,

Der Schall kommt immer vorrangig durch die offene Klappe und erst sehr sekundär indirekt über den Balg und das Gehäuse.

Nur warum hört man beim Schließen der Klappe eigentlich diese Schwingung so gut wie garnicht mehr?

Ich bin ein wenig verwirrt. Zumindest bei diesen tiefsten (16´) Tönen sind ihre Schwingungen auch nach dem Schließen der Klappe hör- und spürbar. Zumindest auf meinem MIII-Instrument. Ich "schneide" hier ein Beispiel einer bestimmten Passage aus – beachten Sie den Nachschhall der Kontraoktave: Bitte CLICK. (Die ganze meine Aufnahme gibt es hier: KLICK, aber im Kontext des Themas ist es sinnlos, sie komplett anzuhören). Mich würde vielmehr der Mechanismus des Hilfseinflusses des höheren (8´) Chors auf die Stimmzungenansprache der 16´-Kontraoktave interessieren. Bei Helikon-Bässen ist klar, dass sich beide Stimmzungen auf derselben Stimmplatte befinden. Aber bei Konzertinstrumenten sind die Stimmzungen beider Chöre auf separaten Stimmplatten getrennt und trotzdem funktioniert es:

dass Töne, die harmonisch nahe beieinander liegen, sich gegenseitig anregen, vermutlich in einem Bereich, der nicht direkt wahrgenommen wird, jedoch im Gesamtreaktionsverhalten

Hier leider endet meine Vorstellungskraft und ich kann es mir nicht vorstellen...

VG, Vladimir

 

[Klangbutter]

Ja, dass sie sich gegenseitig beeinflussen ist auch klar, besonders wenn sie durch ein Tonloch strömen.

Danke @jpascher für die ausführliche Antwort. Mir sind das irgendwie zu viele Parameter (obwohl das siherlich so ist).
Meine Frage war aber eigentlich viel einfacher gemeint. Hier nochmal bildlich:

Click

Ich tippe ja darauf, dass die Zunge schon irgendwie gestoppt wird, aber eine innere Energie behält, die sich beim erneuten Öffnen der Klappe direkt wieder in Bewegung umsetzt.

 

[jpascher]

Ich tippe ja darauf, dass die Zunge schon irgendwie gestoppt wird, aber eine innere Energie behält, die sich beim erneuten Öffnen der Klappe direkt wieder in Bewegung umsetzt.

Ich habe die Frage wohl nicht richtig verstanden. Wenn die Klappe geschlossen wird, schwingt jede Zunge weiter und auch mehr oder weniger einige andere. Die Energiezufuhr wird zwar gestoppt, jedoch schwingen die Zungen weiter, ebenso lange wie für das Auspendeln einer Zunge notwendig ist. Durch das Schallloch kommt kein Schall mehr heraus, aber über den Balg und das Gehäuse wird trotzdem Schall indirekt abgestrahlt. Prinzipiell ändert sich nichts, ob die Klappe offen oder geschlossen ist, außer dass keine Energie mehr zugeführt wird und der Weg für die Schallwellen durch das Schallloch verschlossen ist. Da die Verhältnisse im Akkordeon nicht ideal sind, wird zusätzlich auch immer indirekter Schall erzeugt, da die Stimmstöcke wenig Masse besitzen und über die Vibration der Zunge ebenfalls in Bewegung gesetzt werden kommt auch dieser Anteil dazu. Daher wird dieser gemischter gemaisamer indirekte Schall noch zusätzlich nachklingen. Wenn die Klappe offen oder geschlossen ist ändert das etwas die Resonanzverhältnisse der Kanzelle. Dadurch ist auch eine leichte Tonhöhenveränderung verbunden. Und das Wesentliche, was sich ändert, ist das Verhältnis zwischen direktem und indirektem abgestrahlten Schall.

Beitrag automatisch zusammengefügt: 12.03.24

beachten Sie den Nachschhall der Kontraoktave: Bitte CLICK.

Ist ziehlich stark warnehmbar bei dir das stimmt.

 

[Klangbutter]

OK, danke, das wollte ich schon immer mal wissen.
Ist trotzdem krass, dass es nach Klappenverschluss dann doch so ruhig ist, obewohl innen noch vieles arbeitet.