Warum ist die Bezeichnung einer Gitarre oder Geige als Resonanzkörper nicht ganz korrekt?
Hallo,
In Physik behandeln wir momentan das Thema Resonanz. Eine Aufgabe dazu ist:
Die Körper einer Gitarre oder Geige wenn gelegentlich auch als Resonanzkörper bezeichnet. Diskutieren Sie die Begriffsbildung kritisch.
Soweit ich weiß, sind diese Musikinstrument Resonzkörper oder hab ich unrecht? Danke im Vorraus!
3 Antworten
Als Resonanz bezeichnet man eigentlich das Mitschwingen eines Schwingers auf derselben Frequenz. Der Korpus eines Saiteninstrumentes hat aber keine definierte Frequenz, und auch eine ziemlich starke Dämpfung. Stoppst Du die Saite, ist der Ton sofort weg. Wäre der Korpus ein eigenständiger Schwinger, der in Resonanz gerät, würde er weiterschwingen.
Eigentlich ist der Korpus kein Resonanzkörper, sonder bewirkt eine akustische Impedanzanpassung des Schwingers. Die Saite schwingt gut, kann diese Schwingung aber aufgrund ihrer kleinen Fläche nicht gut auf die Luft übertragen. Diese Aufgabe übernimmt der angekoppelte Korpus. Dabei filtert er natürlich die Schwingungen, was zur Klangformung des Instrumentes beiträgt.
Im Prinzip ja. Da aber das Verhältnis von Fläche und Länge der Luftsäule im Schallloch die Resonanzfrequenz maßgeblich bestimmt und die Dicke der Decke sehr gering ist (damit also die Länge der Luftsäule sehr klein gegenüber der Fläche ist) dürfte die Resonanzfrequenz dieses Resonators so weit unter den gespielten Tönen liegen, dass das hier keine Rolle spielt. Eine ausgeprägte Resonanz versucht man im Instrumentenbau mit allen Mitteln zu vermeiden, da hierdurch bestimmte Töne lauter wären als andere.
Es wäre interessant, mal die Resonanzfrequenz einer Gitarre zu berechnen oder zu messen.
Zumindest sind die Tiefen hin, wenn man an einer Gitarre das Schallloch abdeckt. Was vielleicht auch daran liegen könnte, dass die Decke dann gegen das eingeschlossene Luftvolumen, das als Feder wirkt, arbeiten muss - Wobei ich spontan meinen würde, dass die geringe Bewegung der Decke bei dem relativ hohen Luftvolumen im Korpus nicht der Grund dafür ist.
Interessant dazu von Gitarrenbaumeisterin Angela Waltner: http://www.waltnergitarren.de/pdf_content/VortragSkript.pdf
Da kann man mal schnell bis S.15 scrollen.
Interessante Ausführungen. Laut der dort abgebildeten Kurve liegt die unterste Resonanz bei etwa 100Hz, was noch leicht über der tiefsten gespielten Note liegt. Aber an Helmholtz-Resonanz kann ich nicht glauben. Übliche Baßreflexboxen haben ein völlig anders Verhältnis von Länge und Fläche des Resonanzrohres. Interessant auch die Angabe, dass nur ca.1% der Schwingungsenergie der Saite an die Luft abgegeben werden. Diese Dämpfung ist wahrscheinlich dafür verantwortlich, dass das Tonspektrum trotz Resonanzen verschiedenster Teile des Instrumentes relativ ausgeglichen abgegeben werden kann. Eine Gitarre, die auf einem bestimmten Ton dröhnt, ist kaum zu gebrauchen.
Das Thema ist komplexer, als es auf den ersten Blick scheint...
Physiker Hans Günter Dosch und Lehrer Matthias Hauck sprechen im Podcast der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren im Kontext der Gitarre von einem Helmholtz-Resonator: https://resonator-podcast.de/2018/res143-der-helmholtz-resonator/
Spannende Diskussion. Hast mich überzeugt von der Helmholtz-Resonanz.
Ich würde sagen, dass während des Spiels das Holz der Geige und der Gitarre mehr oder weniger gut in Resonanz gerät und den Klang dadurch lauter werden lässt.
Durch die Form des Resonnanzkörpers werden zahlreiche Frequenzen gleichzeitig verstärkt.
Ohne diese Resonanzkörper muss man dann auf elektrische Abnehmer zurückgreifen, damits lauter wird.
Im eigentlichen Sinne würde ich hier nicht von Verstärkung sprechen. Verstärkung setzt die Zuführung von Energie voraus, was ja nicht stattfindet. Eine Saite kann aufgrund des akustischen Kurzschlusses die Schwingung nicht an die Luft abgeben (die Luft strömt einfach um die Saite herum). Bringt diese Saite aber eine große Fläche in Schwingung, kann diese Fläche die Luft in Schwingungen versetzen, die Voraussetzung dafür, dass wir etwas hören können. Als Effekt wird der Ton lauter, was wir Verstärkung nennen. In Wirklichkeit wird nur die Schwingung besser an das Übertragungsmedium Luft angekoppelt.
Das hieße am Beispiel des Klaviers, dass es aus physikalischer Sicht gar nicht Resonanzboden sonder anders heißen müsste!?
In der Physik versteht man unter Resonanznatz die Eigenfrequenz eines Körpers. Z. B. Eine Saite schwingt mit einer Frequenz. Da Musikinstrumente aber sehr viele Töne spielen können, ist der Begriff Resonanz eigentlich nicht zutreffend. Musik mit nur einem Ton? Igitt
Ein hohler Korpus mit Schallloch stellt allerdings einen Helmholtz-Resonator dar.