Schwingunsübertragung Saiten-Korpus

[FMKE]

Also mal ein Physik-Fresschen gefunden (dabei habe ich Ferien )

Zunächst einmal zu der Idee, die Magnetischen Kräfte dadurch auszugleichen, die Gitarre mit den Saiten richtung Boden zu hängen.

Hier haben wir ein Problem:
Rein theoretisch wäre es möglich eine Entfernung zu den PUs zu finden, in der sich Erdanziehung und Magnetische Anziehung ausgleichen. Nur wenn wir nun anfangen, die Saite schwingen zu lassen, sieht das anders aus:


Wir betrachten also die Kräfte, die auf die Saite wirken und die Schwingung beinträchtigen könnten:

-Die Erdanziehungskraft (im Folgenden Fg) nehmen wir als konstant an, weil die Änderung der Entfernung zur Erde zu vernachlässigen ist, von der sie (auch) abhängt. Genauso bleibt die Masse der Saite konstant (zumindest ändert sie sich nur im sehr, sehr stark vernachlässigbarem Maße durch ihre jeweilige Bewegung).

Wir halten fest: Fg=const.

-Die Kraft allerdings, die durch die Magnete auf die Saite ausgeübt wird (Fm) , ist nicht konstant, da sie größer wird, wenn die Saite sich dem PU nähert und kleiner wird, wenn sie sich entfernt. Ich denke sogar, sie dürfte Fm~1/s² sein (s sei der Abstand zum Magneten), weil es sich um ein Phänomen der Elektrostatik handelt, wo die Kräfte auch antiproportional zum abstand zum quadrat sind.

also halten wir fest Fm=k* 1/ (s^n) , n e N k e R

Daraus ergibt sich, dass der Fall Fg-Fm=0 nur für einen bestimmten Abstand s gilt, der aber von einer sich bewegenden Saiten nicht ständig eingehalten werden kann. Soviel zu der Idee..


Die Magneten in den PUs sorgen im Prinzip dafür, dass die Schwingung der Saite nicht mehr Harmonisch (also sinusförmig) sein kann (was sie sowieso nur ist, wenn man die Obertöne einzeln betrachtet usw), Denn der Magnet bringt eine Kraft ins Spiel, die nicht konstant ist oder proportional zur auslenkung.
Also können starke Magneten die Saiten schon einmal komisch klingen lassen. Dass die PUs zusätzlich die Schwingung dämpfen liegt auf der Hand. Denn wenn die PUs dies nicht täten, würden sie nicht funktionieren.

Der von den PUs induzierte Strom hat seine Quelle letztendlich in der Saitenschwinung. Der Strom ist aber auch ausdruck für Energie und die Saite hat als schwingendes System Energie inne. Da nun nicht auf einmal irgendwo Energie herkommen kann, muss sie der Saite "abgezapft" werden, damit ein Strom induziert werden kann, den wir dann verstärken können um damit nachbarn zu ärgern.
Also hängt die Dämpfung der Saitenschwingung von der Ausgangsleistung der PUs ab (solange diese passiv sind - aktiv kann ein geringer, im "passiven Teil" des PUs induzierter Strom ja verstärkt werden - wofür die Energie wieder aus der Batterie kommt^^)

So, das ganze war zwar ein bißchen OT, aber dennoch hoffentlich ganz interessant. Alles andere Physikalisch zu untersuchen wäre mal etwas für eine Doktorarbeit oder so...

 

[eep]

Hi

@FMKE
oki, hast schon recht.
Dann nehmen wir uns einfach noch die Klagoptimierungsmaschine (Jürgen weiss ja wo sie steht ), und hängen die noch an die Gitarre.
Allerdings muss man noch die Tom Delonge Strat nehmen, die nur 1 HB hat, somit kann man dan das ganze Resultat verbessern.

also quasi dass die Gitarre schwingt (jetzt nicht wie im ursprünglichen sinne des threads, eigentlich sogar so, dass pu schwingt, und saite überm pu immobil ist)

Aber dennoch gibts noch ein gravierenderes Problem.
Bei all dem was ich vorhin gepostet hab, wird angenommen, dass das magnetfeld sich gleichmässig über ganze Saite verteilt, was ja auch nicht der Fall ist, sondern im höchsten Fall auf 2cm der saite. zudem ist das magnetische Fenster ganz auf der einen Saite.

Nun stellen sich folgende Fragen:
Ist es überhaupt möglich, dass die PUs (bei normalem betriebsabstand, und normalen magneten) der saite eine nicht sinusoidale Form geben? Oder zwingt die schwingende Masse der restlichen Saite, wo ja der grösste Teil unendlich weit weg von den magneten ist, die saite auch über den Magneten sinusoidal zu schwingen.

Wovon man ausgehen kann ist dann aber dass die Abdämpfung wirklich gering ist. (also die abdämpfung durch äussere Kräfte)

Die Formel für die PU anziehung ist schon berechtigt. Allerdings gilt die auch für die Erdanziehung (ist ja alles immer gleiche Idde wie Newton für gravitation), und zu testen ist jetzt, inwiefern die distanz saiten-magnet einen einfluss hat. (ja, irgenwie unlogisch, will zeigen, dass diese anziehung vernachlässigbar ist, und gleichermassen kommt trotzdem sound aus der gitarre. . sag ja schon immer physik bringt die leute dazu, unlogisch zu sein)

Wenn man wirklich ganz genau sein will, muss man dann nicht auch noch vielleicht die Mondanziehung berücksichtigen??? Unsere Ozeane lässt die ja nicht kalt, warum dann nicht auch das wasser in der Gitarre .

Nein, aber ich sehs schon:
Wir brauchen keinen prof. dr. in physik, noch in werkstoff, wir brauchen einen astreien astro-Physiker.


und der sagt uns dann, genau alle 3000 Jahre, an der 3. düne Links nach dem 8. Sandsturm in der Sahara, wenn alle Planeten richtig stehen, kann man für 2 sekunden lang Gitarre spielen, ohne dass äussere Kräfte auf Saiten einwirken.


gruss
eep

PS: obs für einen doktor reicht, keine ahnung. aber ein nette diplomarbeit könnte es werden, oder mind. mal ein intressantes fortgeschrittenen seminar.


EDIT:
PPS:
FMKE, du bist kein physiker, oder? oder wo benutzt man so komische bezeichnungen????

 

[FMKE]

Da binsch wieder.

(Zunächst mal zum PPS: ich bin kein Physiker - machst du physik oder irgendwas verwandtes?)
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Und wenn wir hier bei Astrophysik sind.. wir sollten evtl. nochn astrologen dazunehmen. Der hat bestimmt antworten, auch wenn der wohl eher zu irgendwelchen zukünfitgen Gitarren ohne Saiten was sagen könnte.. aber das bringt uns ja dann auch nichts.
Außerdem kommen wir bei der Ansicht, dass die Saite sich in ruhe befindet auf ein ganz anderes problem.. Wer altert denn nun mehr? Die Gitarre oder die Saite? udn wird der PU nicht irgendwann zu schmal um die Saite überhaupt noch zu erfassen.. wie auch immer.. (alles nicht ganz ernst gemeint)

Die ungleichmäßige Verteilung der Magnete könnte dazu führen, dass bestimmte Obertöne stärker werden, eben weil die Saite an einer Stelle etwas deformiert wird. (?)

Zu den Kräften, denke ich, dass man schon die Erdanziehung als konstant ansehen kann auf dem Weg, den sich die Saite bewegt. Wobei bei dem Magnetismus davon nicht ausgegangen werden kann, denn da sind die Kräfte einer größeren Änderung (im vergleich - kleiner PU, riesen Erde..) unterworfen (bezogen auf den Abstand). Man könnte das ganze jetzt nach wälzen von Formelsammlungen und ein paar Annäherungen (hoffentlich für mich) beweisen, aber gefühlsmäßig scheint das schon zu stimmen.

Wie auch immer. Auch wenn ich die Saite völlig senkrecht zu den Magnetfeldlinien (wie so oft schön zu sehen in büchern) bewege, wird der PU doch etwas von sich geben, denn durch das feromagnetische Material wird sich dennoch eine Änderung im Magnetfeld ergeben, die zur Induktion eines Stromes führt. oder nicht?
Ich sage ja auch nciht, dass nru der PU die Saitenschwinung dämpft, sondern fand ich in dem moment interessant, dass ein hoher Output mit einer großen Dämpfung einhergehen muss.

Auf jeden Fall ein interessantes Thema. Freu mich auf weitere Beiträge.

 

[eep]

Hi
(zur antwort auf PPS: hab physik als nebenfach, resp. komplentarfach, wie das jetzt nach bologna genannt wird. eigentlich bin ich mathematiker, deshalb auch meine feindliche einstellung den physikern gegenüber. *joke* )

Also egal wie die Saite schwingt, gibt immer Spannung im PU. Wichtig allein für die induzierte Spannung ist die änderung des Flusses, und egal wie die Saite schwingt, dieser kann einfach nicht konstant bleiben. (entweder saite durchschreitet die magnetfeldlinien , oder sie entfernt/nähert sich zu den Magneten, meist aber eine überlappung der beiden)

Also das mit der Deformation der Saite könnte sein. Allerdings wie ich schon geschrieben hab ist IMHO die Magnetkraft nicht stark genug, die Saite zu deformieren. Denn wenn sies tun würde, müsste ganze Saite der Deformation folgen, resp. stetig in diese Bewegung übergehen, und denke die welle der restlichen saite ist so "stark" dass das eher nicht eintritt.
Auch bei sehr nah angefürten magneten belibts immer noch sinusoidal, denn weiss nicht, obs anders überhaupt nach was klingen würde.
[Da kann jeder mal mit Mathematica (oder ich versuchs mal, wenn ich zeit finde) sich wellen spielen lassen, und mal sehen, was dabei rauskommt]
Wird nur eben eine gedämpfte Schwingung (weiss jetzt nicht wie man das auf deutsch sagt: es gibt 2 arten von dämpfung: bei der einen schwingt saite noch sinusoidal, nur amplitude nimmt ab, bei der anderen schwingt saite gar nicht mehr sondern kehrt "langsam" zur ausgangsposition zurück), und das sostark, dass saite eben nicht mehr frei schwingt, und so schnell amplitude auf 0 geht. Ausserdem muss das auch irgendwie (wie von dir gesagt) sich auf die obertöne auswirken, da es ja echt komisch-drönig klingt.

Ich mach jetzt nochmal einen Exkurs in einen anderen thread, der hier vor kurzem war:
es gin um 22 oder 24 bund hälse, und da wurde als kontra-argument gegen 24 gesagt, dass da di puis nicht mehr am 24 bund liegen w!rden, wo ja ein oberton sei.
Hatte mich damals nicht geäussert (glaub ich auf jedenfall mal), aber ich denke das ist sogar müll. Kar ist da ein oberton, aber eigentlich liegt da der knoten, deswegen sehe ich wenig sinn, den pu direkt unter einen knoten zu legen. weil da ist output ja normalerweise weniger.
Hab jetzt nur dran gedacht, wo du das mit PU<-> Obertöne geschrieben hast, und denke, das könnte hier auchnochmal mit diskutiert werden.

Mit der erdanziehung:
Jein.
Klar kann man das so sehen, aber ich weiss es nicht.
Denn beachte mal:
Magnetisches Feld der erde ist recht intensiv (oki, so nun auch wieder nicht)! deswegen sind distanzen auch relativ gross.
bei einem sehr schwachen feld genügen meist schon winzige distanzen, um die distanz als vernachlässigbar einzustufen.

was mir jetzt so spontan einfällt um zu testen: kompass reagiert auf das magnetfeld der erde. könnte man mal testen, ob kompass auch auf pu reagiert, wenn man ihn so nah wie die saiten ranhält. Dann könnte man ja mal einen ersten eindruck bekommen, wie stark dir beiden magnetfelder in relation zueinander sind. Vielleicht sieht man da schon, dass man die PU-anziehung bei einer distanz von 0.5cm schon vernachlässigen kann, in hinsicht auf "erdfeld". Die Gravitation der erde würd ich sowieso einfach mal aussen vor lassen, und nur den magnetischen teil berücksichtigen.

Was man da allerdings dann wieder schauen muss: aus welchem material sind die saiten? wie magnetsich? also für unseren ultimativen sustain WR müsste man dann Nylon-saiten nehmen. glaube das ist nicht magnetisch.

und wie siehts mit linearen masse aus? vielleicht sind nylon saiten sogar leichter als die stahlsaiten, dann wäre auch dir gravitationskraft geringer, und wir der "freien" schwingung wieder ein stückchen näher.

vielleicht sind auch die scherungskonstanten, dehnungskonstanten kleiner als bei stahlsaiten, also auch innere kräfte geringer. und wieder kann saite länger schwingen.

Um dann noch mal auf ausgangsfrage zurückzukommen mit korpus und mitschwingen.
Es gibt ja auch Leute, die auch mechaniken nach ihrem gewicht beurteilen, weil wenn zu schwer, schlechte schwungeigenschaften. oder so ähnlich. Also die nehemn wirklich jedes kleine mechanische Teil der Gitarre auseinander, und beschrieben was optimal wäre. Als ich das durchgelesen hab vor ein paar jahren, dachte ich, dass es keine Gitarre gibt, auf der man spielen kann, die unter 10000000Dollar kosten würde.
Heute sage ich mir: man kann alles übertreiebn.

Und das sag ich mir jetzt auch, und geh mal schlafen: für heute reichts.

gruss
eep

 

[brinke]

Bezüglich der Trocknung von Holz muss ich als gelernter Tischler auch mal was dazu sagen:
es gibt verschiedene Möglichkeiten, Holz zu trocknen, die natürlichste ist es, das Holz jahrelang an einen trockenen Ort zu legen (Holzschuppen), die rationellste Methode ist die Trocknung in Trockenkammern - hier gibt es verschiedene Systeme (Kondensationstrocknung mit&ohne Umluftkammer, Konvektionstrocknung, Vakuumtrocknen, Hochfrequenztrocknung, Infrarottrocknung, etc...), wobei immer dasselbe Ziel verfolgt wird: dass Wasser soll aus den Zellhohlräumen raus und die Holzfeuchte dem zukünftigem Anwendungszweck angepasst werden (10-25% Holzfeuchte)
Bei einer Holzfeuchte von 30% ist das Holzfeuchtegleichgewicht erreicht. Dies ist die Grenze wo sich grad noch soviel Wasser in den Zellhohlräumen befindet, dass das Holz sich in seiner Form nicht verzieht. Bei einem Wassergehalt von unter 30% beginnt das Holz sich zu verziehen und zu reißen, da wegen Materialmangel (Wasser) die Zellhohlräume schrumpfen - dies wird auch manchmal als &#8218;arbeiten' bezeichnet, was bei der Ersttrocknung des Holzes allerdings eine falsche Bezeichnung ist. Arbeiten tut das Holz, weil es sich der umgebenden Luftfeuchte anpasst, welches nach(!) der Ersttrocknung geschieht.
Bei einer schnellen Trocknung (Trockenkammer) bilden sich mehr Risse mikroskopischer Art, die Verformung des Holzes und die normale Rissbildung ist ansonsten identisch, egal wie es getrocknet wurde. Die perfekte (und teuerste) Trocknung geht über Jahre, die mikroskopische Rissbildung wird leicht vermindert durch eine immer wieder durchgeführte Bewässerung während des Trocknungsvorganges. Diese Art der Holztrocknung ist sicherlich ideal für Instrumente, allerdings auch unbezahlbar.
Deshalb kann man wohl davon ausgehen, dass 99% aller Instrumente diese mikroskopische Rissbildung aufweisen und die Trocknung nicht von entscheidender Bedeutung ist, wobei ich nicht beurteilen kann, ob sich die mikroskopische Rissbildung überhaupt hörbar auf den Klang/Sustain auswirkt, ich denke aber eher nicht - die Auswahl der Holzart, Dichte, Verarbeitung, etc… ist weitaus entscheidender!


Nachdem ich jetzt dieses Mini-Referat geschrieben habe, hab ich festgestellt, dass der Thread ja schon 2 Jahre alt ist. Naja, egal, vielleicht interessiert es ja doch noch einen…