Warum entstehen eigentlich Oberschwingungen mit Saiten aber nicht mit Stimmgabeln?

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Ganz Obertonfrei sind auch Stimmgabeln nicht, die Obertöne sind nur stärker bedämpft aufgrund der hohen Masse und inneren Steifigkeit der Schenkel der Stimmgabel. Ausserdem entstehen die Schwingungen aus dem Bogen heraus, der die beiden Schenkel verbindet, während die Schenkel selbst verhältnismäßig gerade bleiben.

Saiten können sich jedoch biegen. Somit entstehen zahlreiche Obertöne mit höherer Amplitude.

Bei bestimmten Musikinstrumenten wie zB. dem Fender Rhodes oder Wurlitzer 200 hat man auch Stimmgabelähnliche Stäbe mit einem zusätzlichen Schwingstab, die durch die Tasten angeschlagen werden. Ich hab Dir mal ein Bild mitgepostet, dass das etwas verdeutlicht.

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Woher ich das weiß:Hobby
 - (Musik, Akustik)
Aron5 
Fragesteller
 05.05.2020, 08:57

Danke, das ist eine sehr gute Darstellung. Mich interessiert ob die Frequenzen an den Impuls gebunden sind oder ob diese höher werden können als das Fourierspektrum des ursprünglichen Impulses bereits beinhaltet?

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bit77  06.05.2020, 15:10
@Aron5

Ja, ist nicht nur möglich sondern fast immer der Fall. Bei Kopplung mit einem weiteren Schwingelement (wie im Bild erklärt) ergeben sich soger ungeradzahlige Schwingungen, die am stärksten im Knotenpunkt des Bogens vorhanden sind. Dies hört man an einer leichten Schwebung. Je höher die Frequenz der Oberschwingung, desto Wahrscheinlicher auch das vorhandensein ungeradzahliger Artefakte. Warum das so ist, ist noch nicht ganz geklärt.

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bit77  06.05.2020, 15:18
@bit77

Aber sie sind nur minimalst vorhanden,

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Aron5 
Fragesteller
 06.05.2020, 19:36
@bit77

Danke, ist interessant. Ähnliches meine ich auch von elektromagnetisches Wellen gelesen zu haben.

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Bei Saiten entstehen die Obertöne durch Schwingungsknoten. Keine Sorge, die gehen von allein wieder raus, wenn die Saite wieder in Ruhe ist. 🙃

Auch bei Stimmgabeln entstehen sie. Da die 'Drähte' - den Saiten entsprechend - also die Zinken der Gabel, jedoch sehr dick und sehr kurz sind, ist der Ton einer Stimmgabel erheblich grundtöniger, es sind vergleichsweise wenig Obertöne zu hören.

es ist ziemlich schwierig, bei einer Saite einen reinen Grundton zu erzeugen, dazu müsste man sie intial in der Bauchform auslenken, die diesem entspricht. Statt dessen schlägt man sie an einem Punkt in der Nähe eines Endes an, da entsteht ein ganzes Spektrum.

Aron5 
Fragesteller
 05.05.2020, 08:52

Ist das nicht eigentlich gleichwertig mit einem Fouriersprektrum? Für mich sieht es so aus dass der Anschlag in der Nähe des Steges einem kurzen harten Impuls mit einem breiteren Frequenzspektrum entspricht.

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hologence  05.05.2020, 11:43
@Aron5

korrekt, je näher am Steg, desto mehr hochfrequente Oberschwingungen. Das Fourierspektrum besteht bei harmonischen Oszillatoren immer aus diskreten Linien bei ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz.

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Ich würde sagen, weil die Stimmgabel nicht so biegbar ist wie die Saite, muss nicht richtig sein.