Wieviel Euro kostet guter Klang?

[fab]

bei allen mechanischen instrumenten kommt die klangfarbe dadurch zustande, dass resonanzen des klangkörpers bestimmte frequenzen betonen. darum z.b. klingt ein kontrabass holzig, ein e-bass nicht. das kann man mit einer festfilterbank mit mehreren bändern elektronisch nachahmen, wenn man es schafft, die richtig einzustellen.



eine stereoanlage soll ja den aufgenommenen klang so wie er ist wiedergeben. da möchte man dann keine "klangfarbe" in form von resonanzen haben.

zur wölbung des resonanzbodens müssten vielleicht die klavierbauer was sagen - ich nehme an, das hat mit der spannung zu tun, die ein resonanzboden braucht um zu schwingen.

 

[Dreiklang]

@sita

"Verstärkung" des Klanges bzw. der Lautstärke: da wäre ich mir nicht sicher, ob man den Begriff "Resonanz" verwenden darf oder kann.

Ich glaube, daß sehr viel von der großen Lautstärke eines Flügels durch den sog. Trichtereffekt zustande kommt, weil ja immerhin an drei Seiten ein geschlossenes Gehäuse vorhanden ist (Trichtereffekt und Laustärkeerhöhung: gut zu beobachten am Megaphon, oder wenn man Lautsprecherboxen in die Ecken eines Raumes und direkt auf den Boden stellt: die Bässe:kuss:werden verstärkt).

Das heißt, der "Trichter" macht es wohl in der Hauptsache, daß das Instrument so lautstark ist, bzw. diese hohe Dynamik hat. Ohne Resonanzboden natürlich kein Trichter, und damit kaum Lautstärke (was meinen unsere Herren Klavierbauer ? ;))

Ich denke nicht, daß der Resonanzboden den größten Anteil hat an der Übertragung des Schalls - sicher auch einen gewissen, der dann vom Boden in den Raum reflektiert wird, aber die Hauptsache wird wohl schon von oben raus kommen. Der Deckel wird in einem 45 ° Winkel aufgeklappt, sodaß der Schall ziemlich genau um 90° ins Publikum rein reflektiert wird. Übrigens damit auch wieder ein Teil eines Trichters. Langsam wird mir klar, wie ein Konzertflügel diese enorme Lautstärke zustande bringen kann.

Was Du über Lautsprecher gesagt hast, stimmt genau und das sehe ich genauso.

@fab

Das mit der Klangfarbe, damit hast Du ganz recht, das sehe ich genauso. Also trägt der Resonanzboden höchstwahrscheinlich stark zur Klangfarbe eines Flügels bei. @unsere Klavierbauer: verändert sich nach dem Austausch eines alten oder beschädigten Resonanzbodens der Klang eines Instruments wesentlich, oder kann das vorkommen?

Trotz allem ist mir das mit der physikalischen Resonanz des Resonanzbodens noch nicht ganz klar. Normalerweise müßte ein solcher großer Deckel nur mehr oder weniger eine einzige Resonanzfrequenz haben (wohl eine recht tiefe).
Vielleicht spielen auch Partialschwingungen des Resonanzbodens eine Rolle?

Viele Grüße
Dreiklang

P.S. Resonanzboden

 

[megahoschi]

Bei allem, wo irgendwo das Wort "Microsoft" drin ist, gibt es Latenz und zwar ist diese Latenz in der Regel so groß, dass man damit nicht LIVE musizieren kann.

Daus sind auch bei Apple schlecht aufgehoben...

 

[Neronick]

Trotz allem ist mir das mit der physikalischen Resonanz des Resonanzbodens noch nicht ganz klar. Normalerweise müßte ein solcher großer Deckel nur mehr oder weniger eine einzige Resonanzfrequenz haben (wohl eine recht tiefe).
Vielleicht spielen auch Partialschwingungen des Resonanzbodens eine Rolle?

Mein Lieber, nun mach Dich doch mal auf in eine Bibliothek und lese ein richtiges Buch zu dem Thema. Das hat mehrere hundert Seiten und das wäre für Deinen Wissendurst sinnvoller als Meinungen zusammenzutragen, die manchmal ganz, machmal halb- und manchmal kaum viertel richtig sind. Physik ist wirklich was fürs Lehrbuch. Findest Du nicht?

Eine Gitarre, wo der Resonanzboden einen Riss hat ist taub, weil der Riss die Spannung der Wölbung rausnimmt. Wenn jemand sagt, der Resonanzboden darf nicht Resonanz heißen und und und.... dann ist das eine nette Unterhaltung, aber wertfrei. Ich erwähne deshalb die Gitarre, weil man die Wölbung leichter streicheln kann als im Klavier. Da ist ein Gehäuse drum. Übrigens: Ja, wenn Du das Holz austauscht, dann ist da anderes Holz drin. Mit allen akustischen Auswirkungen.

 

[Dreiklang]

OT: physikalisches Grundwissen

Mein Lieber, nun mach Dich doch mal auf in eine Bibliothek und lese ein richtiges Buch zu dem Thema. Das hat mehrere hundert Seiten ...

Och, ich finde man kann durchaus sein physikalisches Grundwissen, bzw. auch ein erweitertes Grundwissen, einsetzen, um sich Effekte und Phänomene zu erklären zu versuchen. Wozu hat man sich dieses Grundwissen denn sonst angeeignet, ausgebaut und erhalten? Das mit dem Trichtereffekt des geöffneten Flügels ist doch ein wunderbares Beispiel dafür ;)
Ich werde mit Sicherheit nicht anfangen, irgendwelche ellenlangen Berechnungsformeln rauszukramen (die sowieso manchmal weniger aussagen als ein gesundes Grundverständnis von physikalischen Vorgängen [sic!]).
Aber bzgl. physikalischem Grundwissen sollten wir nicht noch weiter ins offtopic gehen, oder? ;)

Das Beispiel mit der Gitarre, da hast Du recht. die Spannung ist 'raus, damit die Stabilität, und die Eignung für den Trichtereffekt.

Schönen Gruß
Dreiklang

 

[NewOldie]

Und, wieso heißt es eigentlich Resonanzboden? Aus dem Lautsprecherbau weiß ich: starke und unkontrollierte Resonanzen sind doch schlecht für jeden Klang. Resonanzen sollten doch weitestgehend gedämpft sein.
Und wenn wir schon dabei sind: wo liegt die eigentliche Resonanzfrequenz beim Flügel, bzw. beim Resonanzboden, und warum liegt sie dort, weiß das einer?

Viele Grüße
Dreiklang

Hallo Dreiklang,

der Begriff Resonanzboden ist unglücklich gewählt.
In einem physikalischen System tritt der Resonanzfall dann ein, wenn es mit mit einer kritischen (Eigen)Frequenz, oder eines Teilers davon angeregt wird.
Die kontinuierlich eingetragene Energie akkumuliert und das System schwingt sich auf, solange es angeregt wird.

Ein echter Fall von Resonanz beim Klavier ist die Saitenresonanz, bei dem nicht angeregte Saiten durch die Schwingung anderer Saiten über den Schalldruck der Luft angeregt werden.
Dann schwingen, die, und nur die Saiten nennenswert mit, deren Eigenfrequenz in einem geraden Teilverhältnis zur Frequenz schwingenden Saite verhält.
Innere Reibung der Saite und Luftreibung verhindern letztendlich, dass sich die Saiten bis zur Zerstörung aufschwingen.

Der Resonanzboden hat keine diskrete Eigenfrequnz, bei der er angeregt werden kann.
Im Gegenteil, er sollte sich allen anregenden Frequenzen gegenüber gleich verhalten.
Sonst hört man eben ein störendes Dröhnen bei einzelnen Tönen.
Die ideale Geometrie des Bodens wurde im Wesentlichen wohl empirisch gefunden.

Er dient eben nur, wie eine Lautsprechermembran, zur gleichmäßigen verstärkten Wiedergabe des Tones der schwingenden Saiten.
Ein Resonanzfall im physikalischen Sinn tritt hier hoffentlich nicht auf. :D

Lieber Gruß, NewOldie

 

[Anatol Analogon]

Hallo Dreiklang,

der Begriff Resonanzboden ist unglücklich gewählt.
In einem physikalischen System tritt der Resonanzfall dann ein, wenn es mit mit einer kritischen (Eigen)Frequenz, oder eines Teilers davon angeregt wird.

Resonanz ≠ Resonanzfall

(Doch Physikbuch?)

 

[fab]

hier wäre was hübsches zum thema

http://books.google.de/books?id=OLg...gb85pnOBw&ved=0CF0Q6AEwCA#v=onepage&q&f=false

 

[Dreiklang]

Lieber NewOldie,

brillant ausgedrückt, alles in Deinem Post...! Ganz genau, alles bis ins letzte Detail vollkommen richtig! Wir verstehen uns ganz offensichtlich. :kuss:

Der Resonanzboden hat keine diskrete Eigenfrequnz, bei der er angeregt werden kann.
Im Gegenteil, er sollte sich allen anregenden Frequenzen gegenüber gleich verhalten.
Sonst hört man eben ein störendes Dröhnen bei einzelnen Tönen.

Absolut meine Meinung...!

Abschließend meine ich, daß der Name "Resonanzboden" vielleicht so entstanden sein könnte, daß wenn man beim lauten Anschlagen einer Baßsaite den Finger auf das Holz legt, vielleicht die Vibrationen der Saite etwas spüren kann. So könnte diese, in meinem Augen ebenfalls, nicht 100%-ig korrekte Bezeichnung, entstanden sein.

Nebenbei bemerkt, mich wundert daß WP von 10 mm Fichtenholz spricht: recht dünn, für meinen Geschmack. Aber es wird schon passen, da gibt es ja offenbar auch die Verstärkungsstreben, von denen ich keine Ahnung habe, wie sie aussehen. Beim nächstenmal, wenn mir ein Flügel über dem Weg läuft, guck ich ihm mal "unter den Rock" ... ;)

Wenn man bedenkt daß HiFi Puristen schon mal Lautsprechergehäuse aus Beton gegossen haben sollen, um Partialschwingungen durch Materialsteifigkeit vollständig zu unterdrücken... :). Nun ja - schaden kann es mal nicht (aber wirklich nützen?). Und dann gibt es ja auch diejenigen, die jeden Millimeter Dicke des Lautsprecher-Zuleitungskabels heraushören können 8-). Aber das führt zu weit und sind ja auch geheiligte Kühe unter den Puristen...!

Soviel also zu den interessanten Themen Latenz und Resonanzboden. Mehr fällt mir im Augenblick nicht ein.

Viele Grüße an alle. Eine schöne Diskussion!
Dreiklang

 

[Neronick]

physikalische Frage

Jetzt geht es mal um Physik! Also Formeln. Vielleicht kann es jemand berechnen:

Wo kommt diie Lautstärke eines Klaviers her? Wieso macht ein lächerlicher Tastendruck solchen Krach?

a) Ein Klavier kann keine Energie erzeugen sondern nur transformieren.
b) Der Hammer hat eine Masse und diese wird durch den Tastendruck aus ihrer Trägheit gerissen und beschleunigt bis kurz vor dem Aufprall.
c) Dabei werden Hebelgesetze bedient, die Energie absorbieren
d) Der Tastendruck erfolgt mit ca. 50g. Man taste mal auf seinen Arm, wie sanft ein solcher Anschlag ist
e) Der Hammer legt ca. 4 cm (?) in welcher Zeit zurück? (1/10sec ?)
f) Die Lautstärke nimmt mit größer werdenden Resonanzboden zu?
g) Welche Aufgabe hat physikalisch die Vorspannung des Resonanzboden: Da ist doch keine statistische Energie, die Lautstärke umgewandelt wird... ? (Die müsste ja irgendwann verbraucht sein)
h) Eine schlappe Saite hat keine Spannungsenergie und kann nicht schwingen. Welche Rolle spielt die Saitenspannung für die Lautstärke? Auch hier kann die Energieabgabe durch Verlust an Spannung durch Ermüdung des Materials fast nur unendlich klein sein.
i) Zwei Saiten sind lauter als eine und zwar ca. 50%, eine dritte Saite bringt nochmals 1/3 Steigerung. Warum sind 2 Saiten nicht doppelt so laut wie eine? Wieso wird es lauter, weil die zugeführte Energie des Tastendrucks sich doch gar nicht ändert, egal, auf wieviele Saiten der beschleunigte Hammer schlägt.

j) Die Energie, die das Klavier in Schalldruck umwandelt, kommt aus der Nahrungsumwandlung des Spielers. Bei angenommen 3000Kcal am Tag, das sind rund 12,5 Mio Joule (N)/24 h, kann ja nur ein winziger Bruchteil dieser Energie durch Fingerdrücke in Krach transformiert werden, weil das Gehirn allein 40% der Energie benötigt! (Deshalb ist die Stirn heiß )

ALSO: Wieso kann dieser kleine Fingerdruck mit wenigen Gramm Masse einen solchen Lärm (bzw. schönen Klang) erzeugen? Wie wird aus F=m*a ein Ton mit 80dB.

Nochmal: Es geht ausschließlich um Formeln und Berechnungen bei dieser Frage.
Nebenfrage: Messung: Wie laut in dB wird welcher Ton maximal bei Einzelanschlag und welche Kraft in N ist hierfür notwendig, um ihn zu erzeugen?

 

[Anatol Analogon]

Für Formeln ist es mir grad zu früh, aber ein paar Nachhaken mögen mir gestattet sein.

i) Zwei Saiten sind lauter als eine und zwar ca. 50%, eine dritte Saite bringt nochmals 1/3 Steigerung. Warum sind 2 Saiten nicht doppelt so laut wie eine?

Was bedeutet "doppelt so laut"?

ALSO: Wieso kann dieser kleine Fingerdruck mit wenigen Gramm Masse einen solchen Lärm (bzw. schönen Klang) erzeugen? Wie wird aus F=m*a ein Ton mit 80dB.

Indem das Meßgerät da positioniert wird, wo es 80dB anzeigt.:D

Nebenfrage: Messung: Wie laut in dB wird welcher Ton maximal bei Einzelanschlag und welche Kraft in N ist hierfür notwendig, um ihn zu erzeugen?

Was heißt eigentlich "dB"?

 

[Neronick]

Für Formeln ist es mir grad zu früh, aber ein paar Nachhaken mögen mir gestattet sein.


Was bedeutet "doppelt so laut"?


Indem das Meßgerät da positioniert wird, wo es 80dB anzeigt.:D


Was heißt eigentlich "dB"?

Wenn Dich die Antworten auch interessieren, warte doch, bis einer antworten kann.

 

[Wiedereinaussteiger]

Was heißt eigentlich "dB"?

Kuxu Wikipedia: Bel (Einheit)

 

[megahoschi]

Ich glaube, die Frage hier war eher welche dB gemeint waren.

 

[Neronick]

Ich glaube, die Frage hier war eher welche dB gemeint waren.

Nein, das war gar keine Frage, sondern eine überflüüssige Antwort!

Habe soeben getestet:
Marmeladenglas, 250g schwer, steht auf 3 weißen Tasten. Loslassen. Beschleunigung des Glases: 9,81 m/s^2 (Erdanziehung). Dies ist die zugeführte Energie für einen dissonanten, mittellauten Klang (ca. 60dB ?) aus drei Hammerbewegungen, erzeugt von 9 Saiten über einen Resonanzboden.

 

[NewOldie]

Hallo Nick, ich möchte mich mit laxen Formulierungen nicht wieder auf Glatteis begeben ( siehe Resonanzfall:D ).

Soviel als Denkanstoß:

Das Ohr nimmt nicht linear wahr.
Das bedeutet: eine doppelte Schallenergie wird nicht doppelt so laut empfunden.

Dem trägt der Begriff dB als dimensionslose logarithmische Einheit Rechnung.

1x 10 hoch 2 = 100.
2x 10 hoch 2 = 200 = 10 hoch 2,3

Ein Denkfehler wäre die Annahme 2 x 10 hoch 2 wäre 10 hoch 4.

- also 20 dB plus 20 dB ( 2 schwingende Saiten ) ergeben keine 40 dB sondern nur 23 dB.

3 dB sind identisch mit einer Verdopplung der Intensität. ( und nicht der empfundenen Lautstärke)

Lieber Gruß, NewOldie

 

[Dreiklang]

@ Neronick

f) Die Lautstärke nimmt mit größer werdenden Resonanzboden zu?

eher zweifelhaft, bitte näher erklären (warum es so sein sollte)

g) Welche Aufgabe hat physikalisch die Vorspannung des Resonanzboden: Da ist doch keine statistische Energie, die Lautstärke umgewandelt wird... ? (Die müsste ja irgendwann verbraucht sein)

richtig. Die Vorspannung macht aber das Material steifer. Ein steifes Material kann Schallwellen verlustfrei reflektieren, und das will man erreichen. Noch etwas: der sogenannte "akustische Kurzschluß" soll durch den Resonanzboden ebenfalls verringert werden. Dieser spielt aber wohl keine große Rolle in unserem Fall. Der akustische Kurzschluß bewirkt Teil- oder Vollauslöschung von Schallwellen, die aus der gleichen Quelle kommen, also ist objektiv dadurch eine Verminderung der Lautstärke zu verzeichnen. Während der Trichtereffekt die Energie von Schallwellen aus einer Quelle bündelt und in eine Richtung lenkt wie eine Linse, bewirkt der akustische Kurzschluß eine Verminderung der Energie von Schallwellen aus einer Quelle (= gegenphasige Auslöschung)

h) Eine schlappe Saite hat keine Spannungsenergie und kann nicht schwingen. Welche Rolle spielt die Saitenspannung für die Lautstärke? Auch hier kann die Energieabgabe durch Verlust an Spannung durch Ermüdung des Materials fast nur unendlich klein sein.

Eine Baßsaite muß dicker sein als eine Diskant-Saite, weil sie einen tieferen Ton erzeugen muß. Dadurch ist sie aber schwerer, genauer gesagt, sie hat eine höhere Masse. Deswegen kann man ihr eine höhere Energie beim stärkst-möglichen Anschlag vermitteln, die maximal erzielbare Lautstärke ist höher, und die Schwingungszeit ist länger (bis sie ausgeklungen ist). Gerne ausprobieren: eine Baßsaite klingt länger nach als ein Diskant.

i) Zwei Saiten sind lauter als eine und zwar ca. 50%, eine dritte Saite bringt nochmals 1/3 Steigerung. Warum sind 2 Saiten nicht doppelt so laut wie eine? Wieso wird es lauter, weil die zugeführte Energie des Tastendrucks sich doch gar nicht ändert, egal, auf wieviele Saiten der beschleunigte Hammer schlägt.

ich schätze, da spielt möglicherweise das Sone rein

Gruß,
Dreiklang

 

[Anatol Analogon]

Wenn Dich die Antworten auch interessieren, warte doch, bis einer antworten kann.

Aber sind denn die Fragen überhaupt sinnvoll gestellt?

(Ich gebe zu: Nachhaken heißt bei mir gern auch mal Widerhaken.)

Edith sagt: NewOldie und Dreiklang haben Dir meine wesentlichen Einwände ja schon leichter verdaulich aufgeschrieben.

 

[Ambros_Langleb]

Abschließend meine ich, daß der Name "Resonanzboden" vielleicht so entstanden sein könnte, daß wenn man beim lauten Anschlagen einer Baßsaite den Finger auf das Holz legt, vielleicht die Vibrationen der Saite etwas spüren kann.

Darüber mag man spekulieren, besser wäre es aber, die Beleggeschichte zu prüfen. Ich hab jetzt leider keine Zeit dazu. Allerdings läßt sich wenigstens sagen, daß schon
Krünitz' Oekonomische Encyklopädie oder allgemeines System der Staats- Stadt- Haus- und Landwirthschaft, die umfangreichsten (historischen) ökonomisch-technischen Enzyklopädie des deutschen Sprachraums, »Resonanzboden« neben »Resonanzdecke« verwendet. Die Probleme, die in diesem Faden mit dem Begriff verknüpft werden, sah man zur Wirkungszeit namhafter Klavierbauer wie Andreas Streicher offenbar nicht ;):


Bd. 113, erschienen 1810; s.v. Pianoforte:

"Der Hammer ist von Birnbaumholz, und sein Hintertheil ist in einem Kerb der Scheide mit einem Niet befestigt, doch so, daß das Niet die oben gedachte Bewegung nicht hindere. Die gedachte Scheide ist nach der Breite des Fortepiano vor dem Resonanzboden, doch kurz unter den Saiten befestigt. Sie hat so viele Kerbe, als ein Fortepiano Hammer, oder, welches einerley sagen will, als es Claves erhält."

Bd. 123, erschienen 1813:

"Resonanzdecke: der dünne ausgearbeitete Boden auf Clavizymblen, Spinetten, Clavieren, auf welchen der Steg mit den Saiten liegt."

Unphysikalische Grüße,

Friedrich

 

[Neronick]

Hallo Nick, ich möchte mich mit laxen Formulierungen nicht wieder auf Glatteis begeben ( siehe Resonanzfall:D ).

Soviel als Denkanstoß:

Das Ohr nimmt nicht linear wahr.
Das bedeutet: eine doppelte Schallenergie wird nicht doppelt so laut empfunden.

Dem trägt der Begriff dB als dimensionslose logarithmische Einheit Rechnung.

1x 10 hoch 2 = 100.
2x 10 hoch 2 = 200 = 10 hoch 2,3

Ein Denkfehler wäre die Annahme 2 x 10 hoch 2 wäre 10 hoch 4.

- also 20 dB plus 20 dB ( 2 schwingende Saiten ) ergeben keine 40 dB sondern nur 23 dB.

3 dB sind identisch mit einer Verdopplung der Intensität. ( und nicht der empfundenen Lautstärke)

Lieber Gruß, NewOldie

Die Kurven der Psychoakustischen Wahrnehmungen, wann man welchen Ton in welcher Frequenz als doppelt so laut bezeichnet, wie man einzelne Frequenzen bei welcher Lautstärke als unterschiedlich wahrnimmt usw. usw., das habe ich hier als Fotokopien vor mir liegen. Was mir nicht vorliegt, ist das, was ich in meiner Frage formuliert habe. Wir können uns gerne auf das a mit 220Hz als Einzelton einigen.

Natürlich ist dB ein logarithmisches Mass. Ich gebe aber zu, dass die Beschäftigung damit sich leicht über mehrere dutzend Seiten Literatur erstrecken kann. Schwerpunkt meiner Frage ist die Energie, weil es ja keinen Stromstrecker gibt . Ist also alles Handarbeit.

PS: Der Resonanzboden bei einer Gitarre ist das Oberteil, da wo der Steg aufgeklebt ist, also die Fichtendecke. Der Resonanzboden nimmt die Schwingung der Saiten auf, über den Steg vermittelt. Das kann er nur, wenn er sich in der Frequenz der Saiten anregen lässt. Dazu muss er dünn sein. Ein dickes Holz wäre nicht gut in Resonanz zu versetzen.