Spannung der Saite bestimmt Tonhöhe

[PhoenixFG]

Hi,

der Sachverhalt ist sicherlich bekannt: Je stärker man eine Saite spannt, desto höher der mit ihr erzeugte Ton.
Kann mir das einer mal erklären? Was bei der Verkürzung einer Saite geschieht verstehe ich, aber was hat es mit der Spannung auf sich?

MfG

Andreas

[Monger]

Harte Materialien schwingen schneller als weiche. Durch Eisen bewegt sich Schall irrsinnig schnell, durch Luft relativ langsam.

Indem du eine Saite anspannst, erhöhst du ihre Zugfestigkeit - und sorgst damit dafür, dass sie schneller wieder zurückschwingt - was dann in einer höheren Frequenz und einem höheren Ton resultiert.

[Actionhank]

ich glaube eher, dass steifigkeit/elastizität hier die stichwörter sind.

[PhoenixFG]

Folgendes kam mir noch selbst in den Sinn.

Könnte ich die Saite nicht einfach als Federpendel betrachten und damit sagen, dass beim Spannen die Federkonstante geändert wird? Die Federkonstante berechnet sich ja aus Weg durch aufgewendete Kraft. Die Länge der schwingenden Saite ändert sich ja nun nicht, wohl aber die zum Spannen aufgewendete Kraft. Und wenn sich die Federkonstante ändert, dann natürlich auch die Schwingungsdauer und somit die Tonhöhe.

MfG

[Actionhank]

jupp, das stimmt schon so. die frage dabei ist halt, welche parameter die federkonstante bestimmen. das wird neben der anzahl der windungen und der länge halt auch die elastizität sein. aber was da jetzt genau alles eine rolle spielt, weiß ich nicht.

[mapkyc]

Die Saite muss beim Zupfen immer den gleichen Weg in einer bestimmten Zeit zurücklegen.
Bei einer gespannteren Saite Ist der Hin-/Rückweg viel kürzer, deswegen muss sie viel öfter "umdrehen" (;)), was eine höhere Frequenz ausmacht.

Hab ich das richtig verstanden?!

[Madman123456]

eine ordentlich gespannte Saite kann weniger Schwingen. Weil aber die Energie welche verarbeitet wird deswegen nicht weniger wird schwingt die Saite eben öfter und schneller.

[Cyv]

eine ordentlich gespannte Saite kann weniger Schwingen. Weil aber die Energie welche verarbeitet wird deswegen nicht weniger wird schwingt die Saite eben öfter und schneller.
Richtig. Darauß resultiert eine höhere Frequenz welche für die Tonhöhe verantwortlich ist ;)

[Fritzchen]

Die Tonhoehe eines Flugzeuges welches sich auf einen zu bewegt ist hoeher als bei einenm welches sich von einen wech bewegt. Die Schallwellen ueberlagern sich, wenn sich das Flugzeug auf einen zu bewegt, was zu kuerzeren wellenkaemmen fuehrt und dadurch einen hoeheren Ton erzeugt. Kann man das in verbindung bringen?

[huha]

Die Tonhoehe eines Flugzeuges welches sich auf einen zu bewegt ist hoeher als bei einenm welches sich von einen wech bewegt. Die Schallwellen ueberlagern sich, wenn sich das Flugzeug auf einen zu bewegt, was zu kuerzeren wellenkaemmen fuehrt und dadurch einen hoeheren Ton erzeugt. Kann man das in verbindung bringen?

Nein. Was du ansprichst, nennt sich Doppler-Effekt und ist höchstens dann interessant, wenn jemand gerade mit seiner Gitarre schreiend auf dich zurennt, um nach dir zu schlagen, während er gleichzeitig eine Melodie spielt.

-huha

[Piffan]

Folgendes kam mir noch selbst in den Sinn.

Könnte ich die Saite nicht einfach als Federpendel betrachten und damit sagen, dass beim Spannen die Federkonstante geändert wird? Die Federkonstante berechnet sich ja aus Weg durch aufgewendete Kraft. Die Länge der schwingenden Saite ändert sich ja nun nicht, wohl aber die zum Spannen aufgewendete Kraft. Und wenn sich die Federkonstante ändert, dann natürlich auch die Schwingungsdauer und somit die Tonhöhe.

MfG

Jupp, die Analogie triffts genau. Die Masse, sprich die Dicke und Schwere der Saite bleibt, es ändert sich lediglich die Spannung......

Hohe Spannung heißt, dass die die Saite beschleunigende Kraft höher ist und somit die Seite schneller rüberschwingt....irgendwie logisch.

Leichte Saite: hohe Frequenz, da weniger Masser schneller beschleungt wird.

Stärker gespannte Saite: Die gleiche Masse wird mit stärkerer Kraft beschleunigt.

Ist beim Federpendel exakt auch so, die Frequenz hängt ab von der Federkonstanten und vom Gewicht. Beim normalen Pendel hängt die Frequenz ausschließlich von der Pendellänge ab und der Gravitation ab, da ist das Gewicht ohne Einfluss.

Ist hier kein Physiker dabei, der das mal überprüfen kann?

[anorakker]

da braucht man eigentlich keinen physiker, die idealisierung mit den federpendeln haut schon hin. man kann solch eine seite einfach als eine sehr grosse (idealisiert!!!) ansammlung von punktmassen betrachten, die durch federn miteinander verbunden sind. im falle der gespannten seite ist die rückstellende kraft einfach grösser. je komplexer man das ganze system beschreibt, desto mehr nähert man sich dem tatsächlichen "klang" ;)

(http://www.brothers-in-music.de/Klangsynthese/Klangsynthese&PhysicalModeling_HH.pdf ...in diesem pdf ist es auch nochmal ab seite 28 etwas genauer auseinandergenommen)