Frage von Wully, 48

Wieso ist eine Harfe bzw. ein Flügel so gebaut?

wieso haben einige Instrumente einen "Knick", also ein nicht "linearen" Verlauf des Rahmens. Bsp. Harfe, Flügel. Der obere Teil der Harfe hat so eine S-Form

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Bluemilk, 32

Das hat konstruktive Gründe: Saiten brauchen eine genau definierte Länge, Stärke und Spannung, daraus ergibt sich vorerst eine Dreiecksform. Weiters sind die Punkte an den Saiten an denen beim Flügel die Hämmer anschlagen ebenfalls genau definiert. Sowohl bei der Harfe als auch beim Klavier (Pianino und Flügel) folgt die Form exakt der Funktion. Die S-Form sowohl bei Harfe als auch beim Flügel könnte (und wird in gewissen Fällen) auch als gerade Linie ausgeführt werden, jedoch hat die S-Form auch gewisse Vorteile, nicht nur aus Gründen, die das Design betreffen. Würden die Saiten sich gleichmäßig verkürzen, wäre die gerade Linie optimal, da die Saiten sich aber nicht gleichmäßig verkürzen, da sie auch unterschiedlich dick sind, kommt man auf die S-Form


Kommentar von Bluemilk ,

Vielleicht noch eine Ergänzung: Welchen Ton eine Saite gibt hängt ab: Vom Material (dem spezifischen Gewicht), der Länge, der Dicke und der Spannung. Damit die Saite auch einen brauchbaren (sauberen und schönen) Ton gibt, können diese einzelnen Parameter nicht beliebig sein. So darf eine Saite z. B. nicht zu dick  und auch nicht zuwenig gespannt sein. Aus all den verschiedenen Parametern muss der Konstrukteur einen möglichst gut passenden "Kompromiss" finden. Gar zu viele gibt es da nicht, so sind beispielweise die Länge und Stärke und damit auch die Spannung des obersten Tones eines Klaviers praktisch bei allen Fabrikaten gleich. Unterschiede gibt es dann erst bei den mittleren und Tiefen Tönen. 

Noch etwas zu Beispiel: Halbe Länge einer ansonst exakt gleichen Saite ergibt einen Ton, der eine Oktave höher ist.

Schließlich hat auch die Gravitation  einen wesentlichen Einfluss: Auf dem Mond würde ein Saiteninstrument völlig anders klingen.

Antwort
von Willy1729, 36

Hallo,

auf dieser Seite findest Du eine Tabelle, auf der die Frequenzen der Töne auf einem Flügel oder einem ähnlichen Instrument aufgelistet sind:

https://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzen_der_gleichstufigen_Stimmung

Wenn Du sie vergleichst, siehst Du, daß sie nicht linear ansteigen, sondern daß die Abstände - je höher die Töne werden - von Halbton zu Halbton immer größer werden. Das ist auch zu erwarten, weil sich die Frequenzen von Oktave zu Oktave verdoppeln. Sollen die Saiten also in etwa gleiche Spannung haben, werden die Frequenzen durch die Dicke und Länge der Saiten beeinflußt. Da die Frequenzen nicht linear zunehmen, tun dies die Längen auch nicht. So ist es nicht erstaunlich, daß der Rahmen eines Flügels oder einer Harfe kurvig und nicht gerade sind.

Herzliche Grüße,

Willy

Antwort
von Grobbeldopp, 24

Willy1729 hat Recht, die saitenlänge nimmt (bei gleicher Dicke) exponentiell, nicht linear zu, deshalb sieht der erste Teil der "Kurve" im Flügel/ in der Harfe aus wie eine Exponentialfunktion.

Es kommt dann aber noch ein zweiter Knick, nämlich die tiefen Saiten werden ab einem gewissen Punkt nicht mehr exponentiell länger, sondern das "Wachstum" verlangsamt sich, weil man die tieferen Saiten bei Flügel und Harfe eher deutlich dicker macht als noch viel länger. Das hat einen praktischen Grund, nehme ich an, nämlich dass das Instrument dann nicht ganz so sperrig sein muss.

Es hat außerdem zur Folge, dass die tiefsten Bässe dumpfer klingen (könnte so erwünscht sein), weil dickere Saiten tendenziell obertonärmer sind. Leider haben die dicken Saiten auch aus physikalischen Gründen keine sehr reine Obertonreihe, das ist mit Sicherheit nicht erwünscht, sondern eben ein Kompromiss den man eingeht, damit das Instrument kleiner gebaut werden kann.

Antwort
von Wully, 16

Sehr interessant was ihr schreibt!
Gibt es das auch noch bei anderen Instrumenten?

Also bei der Gitarre sieht man ja, dass die Abstände der Querstreben kleiner werden. Aber da ist kein "knick" ab dem sich ein anderes System ergibt, sondern der Abstand wird immer - im relativ gleichen Maße - kleiner.

Kommentar von Grobbeldopp ,

Bei Harfe/Klavier hat man ja mindestens eine Saite pro Ton. Das "Greifen" der Töne auf der Gitarre macht die Saiten kürzer eben immer ein Halbton pro Bund, das gibt es auf dem Klavier (mit Ausnahme einiger Clavichorde) gar nicht. Die Bundabstände werden bei der Gitarre gleichmäßig umgekehrt exponentiell kleiner. Ein "Knick" würde das komplette Tonsystem verändern.

Also die gleiche Frage wie deine Eingangsfrage bei der Gitarre wäre: Warum sind alle Saiten gleich lang? Das ist ja ungünstig, weil damit die tiefste Saite ganz anders klingt und leiser, dumpfer, viel dicker und schlaffer ist als die höchste Saite!

Darüber hat man sich schon vor 400 Jahren Gedanken gemacht und dieses Design erschaffen:

http://www.cs.dartmouth.edu/~lsa/aboutLute/BandoraBig.jpg

Die tiefen Saiten sind etwas länger. In einer Dreiecksform, statt in der geschwungenen Form der Harfe. Bei so minimalen Unterschieden hat die Dreiecksform niemals Nachteile. Dooferweise erschwert das ganze das Greifen.

Dasselbe verkauft man heute als Neuerung bei der Gitarre und es findet bei vielsaitigen Tapping-Bässen und manchen Chapmansticks Anwendung:

http://images.google.de/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fi.ytimg.com%2Fvi%2Fv5eci\_FJ...


Antwort
von Phanyom, 48

Bin zwar wie so oft keine Expertin aber der Logik wegen würde ich mal sagen das es den Klang/die Akustik unterstützt. Die Harfe z.B. hat verschieden lange Seiten für den Klang, dann kann man durch die S Form die Länge der Seiten strecken. Der Klang kann durch den geöffneten Deckel vermutlich besser verbreitet werden.

Antwort
von JonasAntwort, 34

Das ist wegen des klanges und auch bei manchen instrumenten wegen des ausehens. Wen zum beispiel bei der harfe linar wehre würden ja alle seiten gleich klingen weil dann ja alle seiten gleich lang sind.

Antwort
von claptrap86, 37

Weil die Seiten unterschiedlich lang sein müssen damit sie unterschiedliche Töne abspielen.

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