Stimmen des Resonanzkörpers (Autoharp)

[MaxJoy]

Ich habe vor, mir demnächst selber eine Autoharp zu bauen. Nun überlege ich, wie ich die Resonanzfrequenz(en) am besten einstelle. Ich besitze eine Sammlung verschiedener Kalimbas, auch solche mit einem kleinem Resonanzraum. Die meisten billigen Kalimbas sind im Prinzip Zigarrenkisten und haben nur eine einzige Resonanzfrequenz (meist um das G herum), was zur Folge hat, dass das mittlere G deutlich lauter als der Rest ist, während die höchsten Zinken kaum noch klingen. Meine Chill Angels Kalimba hat dagegen gleich 3 Resonanzräume, einen größeren und zwei schmalere. Diese Kalimba klingt sehr ausgewogen über den gesamten Tonraum hinweg und hat keine Löcher im Frequenzspektrum.

Könnte man nicht dieses Prinzip auch für eine größere Kiste anwenden? Meine Ideen gehen in Richtung vieler kleiner Tuben, die jeweils auf einen Ton gestimmt sind - im Grunde wie eine Panflöte. So müsste man ebenfalls ein sehr gleichmäßiges Resonanzspektrum hinbekommen. Bei Gitarren und anderen Hohlrauminstrumenten habe ich so etwas noch nie gesehen, am nächsten kommt vielleicht die Sitar mit ihren vielen Resonanzsaiten. Der Vorteil der Panflötenkonstruktion wäre, dass man sie nur einmal und dann nie wieder stimmen müsste. Die Formel für die Berechnung der Tubenausmaße ist bekannt, außerdem kann man die Tuben recht einfach mit Wachs feinstimmen.

Ist das ein blöde Idee? Wenn jemand Ahnung von der Materie hat, wäre ich an ein paar Meinungen und Ratschlägen interessiert.

 

[Andreas1975]

Habe keine Ahnung von der Materie, klingt aber sehr interessant. Ich lese mit.

 

[MaxJoy]

Ich lese bei deinem Monochord-Thread auch gerne mit. So weit ist das ja alles nicht voneinander entfernt. Du kannst die Kiste per Trial&Error bauen, weil du die Saiten danach nach der Resonanzfrequenz stimmen kannst. Wenn ich besser als meine Oscar sein will, wird es etwas komplizierter ...

 

[Salty]

Bin ebenfalls gespannt

 

[Lisa2]

Bei Stabspielen findest Du Lösungen, die Dir als Vorbilder dienen können. Sie sind nur deutlich größer.
Schulinstrumente werden mit mehreren Resonanzkammern gebaut.
Unter die einzelnen Klangplatten gehängte genau passende Röhren sorgen bei höherwertigen Instrumente für intensiveren und sauberen Klang. Für die Aufhängung gibt es verschiedene Lösungen. Unter anderem können Röhren in eine Art "Lochschiene" eingehängt werden, die die Röhren exakt unter die Mitte der Klangplatten hält. Oder sie werden zwischen zwei "Schienen" geschraubt, die mitten unter den Klangplatten her führen. https://www.thomann.de/de/thomann_marimba_thm_43.htm 6. Foto.

Gruß Lisa

 

[MaxJoy]

Hallo Lisa,

danke für deine Rückmeldung. Klar, bei Marimbas habe ich so etwas auch schon mal gesehen - und es funktioniert!

Bei der Autoharp bietet es sich an, die Röhren am umlaufenden Rahmen zu befestigen, der die Schwingungen der Saiten aufnimmt. Einen Boden werde ich noch einbauen, aber die Decke könnte man vielleicht weglassen. Das Ergebnis würde dann wie eine Kreuzung von Orgel und Harfe aussehen. Spannend!

 

[Jed]

Ist das ein blöde Idee?

Keine Ahnung - ich bin Autoharper und kein Psychiater!

Ich würde allerdings darauf hinweisen, dass die Autoharp ein Saiteninstrument ist. Das heißt: die Frequenzen der erzeugten Töne hängen allein von Länge, Masse, Spannung und Elastizität der Saiten ab. Die Funktion der hölzernen Teile des Instruments ist es lediglich, die von den Saiten definierten Töne zu verstärken.
Es ist wohl wahr, dass Kontrabässe mit ihren tiefen Tönen groß sind, Violinen mit ihren hohen Tönen dagegen klein, und Bratschen und Celli mit ihren mittleren Stimmen so mittelgroß. Das heißt, eine gewisse Korrelation zwischen Tonhöhe und Größe des Resonanzkörpers besteht schon; allerdings deckt jedes Streichinstrument einen großen Tonumfang ab, und die Tonumfänge der einzelnen Instrumente der Familie überlappen sich. Und dabei klingen die hohen Töne der Bratsche nicht schlechter, als die tiefen Töne der Violine, und umgekehrt. Denn es hat sich in den Jahrhunderten des akustischen Instrumentenbaus gezeigt, dass gewisse Korpusformen ein breites Resonanzspektrum verstärken können. Ob bei der Violinenfamilie, bei den Gamben, Lauten, Gitarren, Cistern, Zithern oder Psalterien: bei jeder Gattung kann man in Richtung der Holzfasern der Decke eine Vielzahl gerader Strecken ganz unterschiedlicher Länge ausmachen. So findet der hohe wie der tiefe Ton einen Bereich der Decke, der die entsprechende Frequenz verstärkt. Die Umrisse der verschiedenen Instrumente sind durch die Erfahrung von Generationen von Instrumentenbauern und Musikern optimiert worden. Heute gibt es nur eine Möblichkeit, die Verstärkung zu verbessern: die Elektronik!

Das Monochord und das Kalimba - und die Zigarrenkistengitarre - sind ein anderes Paar Stiefel. Hier geht es beim Resonanzkörper um einfache, rechteckige Kästen. Jede Strecke, die man in Faserrichtung auf die Decke zeichnet, hat die gleiche Länge - bietet also Resonanz für bloß einen Ton (und evtl. dessen Übertöne). Ein großes Schalloch könnte hier für abhilfe sorgen, indem es einen Bereich der Decke in zwei kürzere Abschnitte teilt. Aber das wär's dann.

Die Autoharp ist ein traditionelles Instrument und hat eine Decke, die Strecken zwischen 20 cm und 50 cm beinhaltet. Sie hat ein

gleichmäßiges Resonanzspektrum

schon wegen der Form, auch ohne Tubuli.

Wenn ich besser als meine Oscar sein will, wird es etwas komplizierter

Eben!
Und eins ist klar: solange du Saiten hast, wirst du stimmen müssen!

Cheers,
Jed

 

[MaxJoy]

bei jeder Gattung kann man in Richtung der Holzfasern der Decke eine Vielzahl gerader Strecken ganz unterschiedlicher Länge ausmachen. So findet der hohe wie der tiefe Ton einen Bereich der Decke, der die entsprechende Frequenz verstärkt.

Das hast du gut erklärt. Danke!

Trotzdem bleibt beim Bauen traditioneller Klangkörper aus Holz ein großer Spielraum, wie gut das Instrument am Ende klingt. Ich habe es selbst erlebt, dass die baugleiche Gitarre eines Kumpels deutlich schlechter und leiser klang als meine eigene. Vielleicht war das Holz anders gemasert oder es lag an der Lackierung, wer weiß. Auch zwischen den Autoharps aus verschiedenen Epochen und von verschiedenen Anbietern gibt es erhebliche Unterschiede, obwohl sie gleich oder sehr ähnlich gebaut sind. Deswegen denke ich über Alternativen nach, vielleicht gibt es ja einen Weg, den Klang exakter nach seinen Vorlieben zu modulieren.

Und eins ist klar: solange du Saiten hast, wirst du stimmen müssen!

Das hat niemand angezweifelt. Meine Bemerkung bezog sich auf das Stimmen der Tuben im Vergleich zu den Resonanzsaiten der Sitar.

 

[Jed]

Ich habe es selbst erlebt, dass die baugleiche Gitarre eines Kumpels deutlich schlechter und leiser klang als meine eigene. Vielleicht war das Holz anders gemasert oder es lag an der Lackierung, wer weiß. Auch zwischen den Autoharps aus verschiedenen Epochen und von verschiedenen Anbietern gibt es erhebliche Unterschiede, obwohl sie gleich oder sehr ähnlich gebaut sind.

Das ist klar - dieses Phänomen kennt jeder Speler von Saiteninstrumenten!
Um was es bei der tradierten Form des Korpus geht, ist aber nicht der Klang an sich, sondern die gleichmäßige Verstärkung der Töne über den gesamten Tonumfang des Instruments hinweg. Wenn du zwei Autoharps nach dem selbern Bauplan baust, die eine aber mit einer Decke aus Sperrholz und die andere mit einer Decke aus erlesenem Kiefer herstellst, wird die eine gleichmäßig schlecht, die andere gleichmäßig gut klingen. Die Qualität der Lackierung und die Wahl der Saiten kann diesen Unterschied verstärken oder aber verringern.

Es gibt allerdings sonderfälle. Als Jugendlicher übernahm ich unsere Familiengeige. Ich gedachte, dem alten Instrument etwas Gutes zu tun und bescherte ihm einen Satz neuer Saiten. Aber plötzlich hörte ich die D-Saite fast nicht mehr, obwohl die G, A und E in neuem Glanz erstrahlten. Schließlich kaufte ich eine D-Saite, die dreimal soviel kostete, wie die anderen Saiten zusammen - und siehe da: ein absolut gleichmäßiger Tonumfang!

Der Unterschied im Klang zwischen alten (A-Model) und neuen (B-Model) Autoharps - die ja die gleiche Umrissform haben - liegt übrigens nicht am Holz oder an der Lackierung, sondern an der physikalischen Bauweise. Beim A-Model (und den modernen, handgefertigten 'harps) überträgt der Steg die Vibrationen der Saiten auf die Decke des Korpus. Beim B-Modell übertragen die Bridge Pins die Vibrationen auf den Rahmen des Korpus, der dann die Decke in Schwingung versetzt. Die resultierenden, unterschiedlichen Parameter Attacke und Sustain prägen den Charkter des Typs.

Cheers,
Jed