Wo netnsteht der Ton bzw. die Schwingung ???

[naturtrompeter]

Der TON entsteht durch die Schwingungen der Lippen. Der KLANG entsteht durch die Luftführung, den Mund- und Rachenraum und durch das Instrument.

[Abri]

@Peter:
Schau Dir mal die 2 Links zur Klärung an.

http://www.trumpetguild.org/pdf/2004jou ... cience.pdf

http://iwk.mdw.ac.at/

Gruss Ansgar

[Gerber]

Durch das Hineinblasen in das Instrument wird das Metall zu Schwingungen angeregt (kennt man ja von quietschenden Bremsscheiben).
Durch das Drücken von Ventilen wird entsprechend Masse zu- oder abgekoppelt, was eine Veränderung der Eigenfrequenzen des Instrumentes und somit der Tonhöhe zur Folge hat. Ausserdem ist die Erde eine Scheibe, oder hat von euch schon mal jemand eine Erde in der Hand gehabt um zu sehen ob sie wirklich eine Kugel ist?
Man kann doch erst geltenden Lehrmeinungen widersprechen wenn man sie zumindest mal durchgelesen, möglicherweise auch verstanden hat
Und wie das mit den Trompeten funktioniert ist seit mindesten 50 Jahren bewiesen, weltweit anerkannt und nie widerlegt worden.

[FlüTro]

o.k., überredet.

[Gerber]

Das ging aber schnell, ein bisschen lustige Debatte wäre doch ganz nett

[lurchi]

Also gut, dann wollen wir die Diskussion nochmal richtig aufmischen...
Tonerzeugung und Tonverstärkung sind bei der Trompete sicher nicht getrennt voneinander zu betrachten, sondern die Tonerzeugung wird an die stehende Welle in der Trompete angekoppelt, synchronisiert.
Zunächst die schwingende Lippe: die Lippe schwingt nicht in dem Sinn wie ein Federpendel o.ä. und legt dadurch die Schwingung fest, sondern die Lippe steht kurz vor dem Verschluss, Luft strömt durch, es kommt im Spalt zu einem Druckabfall, Lippe wird zugezogen. Druckanstieg im Mundinneren, fehlender Druckabfall durch Strömung - Lippe öffnet. Die Masse der Lippe bremst diesen Vorgang etwas, Lippenspannung und Lippenspalt wirken auch auf die Frequenz ein
Das Tonerzeugungssystem reagiert auf die Fluss- und Druckverhältnisse vor der Lippe: Druck hoch Fluss gering ->Lippe auf. Druck gering, Fluss hoch ->Lippe macht zu. Da bei offener Lippe Luft nach aussen gelangt und der Druck ansteigt, und bei geschlossener Lippe keine Luft nach aussen strömt, reflektiert quasi die Lippe die Druckschwingungen. Die Tonerzeugung wird also wesentlich vom vorgeschalteten Resonator bestimmt.

In der Trompete laufen die Druckwellen ganz normal mit Schallgeschwindigkeit entlang. Es sei denn es gibt irgendwelche Kanten, Durchmesserveränderungen o.Ä. Diese wirken als Reflektoren, Kanten erzeugen zusätzlich Wirbel, in denen Schwingungsenergie vernichtet wird.
Am Trichter kommt es durch die Veränderung des Durchmessers zu einer teilweisen Reflektion der Schallwellen. Entscheidend ist hierbei das Verhältnis zwischen Rohrdurchmesser und Änderung des Rohrdurchmessers. Je kleiner das Rohr zunächst und je stärker es aufweitet, desto mehr der Schallwelle wird reflektiert. Bei weitem Anfangsrohr und langsamer Aufweitung wird mehr des Schalls direkt abgestrahlt.

Die zurücklaufende Schallwelle wird je nachdem ob sie in Phase oder ausserhalb der Phase liegt, verstärkt oder vernichtet. Die Wellen die verstärkt werden sind die sog. Eigenfrequenzen der Trompete. Das heisst, wenn ich weisses Rauschen am Mundstück einspiele, dann höre ich am Trichter ein sog. rosa Rauschen: der Anteil des weissen Rauschen der direkt abgestrahlt wird und die Eigenfrequenzen, welche nach hin- und herlaufen in der Trompete nicht ausgelöscht wurden. Je höher der Reflektionsanteil am Trichter, desto deutlicher gefärbt ist das Rauschen. Innerhalb der Trompete wird ein Teil der Schallenergie gespeichert und läuft hin und her. Je höher der Reflektionsanteil desto höher ist der Schalldruck im Instrument gegenüber dem außerhalb.

Im Zusammenhang mit der Tonerzeugung bedeutet dies auch: je stärker der Reflektionsanteil ist, desto mehr wird der Ton vom Resonator geprägt, da die Tonerzeugung über den höheren Schalldruck in der Trompete stärker angekoppelt wird.

Diese Darstellung lässt sich nun auch in die Alltagssprache des Trompeters übersetzen: Der Zeitraum in dem sich die stehende Welle ausbildet und der Resonator die Kontrolle über die Lippenschwingung übernimmt heisst Ansprechen. Der Grad der Reflektion, und somit der Grad in dem der Resonator die Tonerzeugung dominiert heisst Slotting. Ist der Mensurverlauf des Instrumentes sehr allmählich hat man kaum Kontrolle über den Ton. In Extremfall spricht man von einem Waldhorn.

So. Fast alles in dieser Zusammenfassung stimmt so mit Gerbers Ausführungen überein. Mit einer kleinen Ausnahme: Ich glaube dass das Prinzip der nach außen schlagenden Zungen nicht die richtige Phasenlage produziert. Deshalb (und wegen kleiner, bereits geschilderter Selbstexperimente) postuliere ich die Druck-/Fluss- gesteuerte Lippenschwingung.

Möge die Diskussion beginnen.

Uli

[Flügelhorny]

@lurchi

Nun gut,das ist das physikalische Prinzip der Trompete,aber warum klingen zwei gleiche Trompeten mit zwei gleichen Mundstücken bei zwei verschiedenn Bläsern so unterschiedlich?Der eine hat einen warmen Ton der z.b. einen eher matten Ton.Wo wird die Klangfarbe bestimmt?
Lg
Flügelhorny

[Gerber]

Die Lippe stellt ein zweites schwingungsfähiges System dar, welches in der Resonanz per Definition der Anregung in der Phasenlage um Pi/2 (90°) hinterhereilt. (das kennt jeder vom Schaukeln, da muss man die Beine vorstrecken bevor die Schaukel wieder vorschwingt).
Teilt man nun die Lippenschwingung (ganze Schwingung=360°) in 2 Teile beginnend mit:

0°: Lippen geschlossen
180°: Lippe maximal geöffnet
360°: lippen geschlossen

so ergibt sich zwischen maximal geschlossen und maximal geöffnet eine Phasendifferenz von 180°.
Der Unterdruckpuls stösst also auf die geöffnete Lippe, die beginnt sich zu schliessen, ist 90° später geschlossen. Die Lippe öffnet sich wieder, weil der Druck im Mund grösser ist als im Mundstück. Mittlerweile hat die stehende Welle wieder ein Druckmaximum vor der Lippe aufgebaut. Die Lippe ist also perfekt angekoppelt mit dem Modell der nach aussen schlagenden Zungen.

Die nach innen schlagende Zunge öffnet sich nicht durch einen Unterdruckpuls sondern einen Überdruckpuls von Innen und ich muss jetzt ertsmal mit meiner Tochter im Garten spielen bevor ich überlegen kann wie das funktioniert.

[Gerber]

..... sondern die Lippe steht kurz vor dem Verschluss, Luft strömt durch, es kommt im Spalt zu einem Druckabfall, Lippe wird zugezogen....

Ich möchte hier keine Grundsatzdiskussion über Ansatz lostreten, aber von fast allen guten Trompetern die ich kenne wird ein zu Beginn der Tonerzeugung geschlossener Ansatz als ganz wesentlich zum Erreichen einer guten Höhe propagiert. Um dies zu erreichen werden Übungen empfohlen die den Trompeter zwingen die Lippen zu schliessen wie z.B. Anblasen ohne Zungenstoss. Der Luftdruck drückt die Lippen auseinander, Strömungskräfte (Bernoulli) und die Steifigkeit der Lippen schliessen sie wieder. Synchronisiert wird das ganze über oben geschilderten Mechanismus.
Ich habe eine ganzes Jahr unter Anleitung von Thomas Vogel (Lead Tp. HR-Big-Band) damit verbracht mir das unbewusste Öffnen des Ansatzes durch herausziehen von Lippengewebe unmittelbar vor der Tonerzeugung wieder abzugewöhnen. Danach bin ich höhenmässig erstmals dauerhaft übers G3 gekommen.

[lurchi]

Die Lippe stellt ein zweites schwingungsfähiges System dar, welches in der Resonanz per Definition der Anregung in der Phasenlage um Pi/2 (90°) hinterhereilt. (das kennt jeder vom Schaukeln, da muss man die Beine vorstrecken bevor die Schaukel wieder vorschwingt).

Wenn ich ganz hinten bin muss ich mit dem Oberkörper die Nach-Hinten-Bewegung verstärken, Resonanz geschieht immer in Phase. Eine Gitarrensaite die in Resonanz mit einem Ton mitschwingt liegt immer in Phase.
Tonverstärkung geschieht dadurch dass auf den Druckbauch bei offener Lippe Druck hinzuaddiert wird.

Ich möchte hier keine Grundsatzdiskussion über Ansatz lostreten, aber von fast allen guten Trompetern die ich kenne wird ein zu Beginn der Tonerzeugung geschlossener Ansatz als ganz wesentlich zum Erreichen einer guten Höhe propagiert.

Auch BE trainiert den geschlossenen Ansatz. Ich glaube schon auch dass die Lippe erst durch den entsprechend erhöhten inneren Druck geöffnet wird, dass dies aber nicht durch ein nach außen Stülpen, sondern eher durch ein seitlich nachgeben geschieht, und dass dann neben dem Druckabfall Bernoulli-Kräfte verantwortlich für den Verschluss sind. Auch das seitlich nachgeben wird übrigens bei Druckmaximum verstärkt, nicht aber das Nach-Außen-schlagen.
Ich kenne kein Instrument, bei dem eine nach außen schlagende Zunge an einen Resonator akustisch ankoppelt, aber sehr wohl einige Instrumente bei denen dies nach innen schlagende Zungen tun.

[Gerber]

.....Resonanz geschieht immer in Phase. Eine Gitarrensaite die in Resonanz mit einem Ton mitschwingt liegt immer in Phase.
Tonverstärkung geschieht dadurch dass auf den Druckbauch bei offener Lippe Druck hinzuaddiert wird.

Aus Wikipedia (oder auch jeder anderen beliebigen Quelle): "Im Resonanzfall (siehe Resonanz (Physik)) beträgt der Nacheilwinkel immer Pi/2, die Antwortschwingung folgt der Erregung also um 90° versetzt."

Schaust Du auch hier bei 1.3.3: http://www.pit.physik.uni-tuebingen.de/ ... onanz.html

..
Ich kenne kein Instrument, bei dem eine nach außen schlagende Zunge an einen Resonator akustisch ankoppelt, aber sehr wohl einige Instrumente bei denen dies nach innen schlagende Zungen tun.

Ich kenne eins: Die Trompete

..Tonverstärkung geschieht dadurch dass auf den Druckbauch bei offener Lippe Druck hinzuaddiert wird.

Genau das passiert doch bei dem von mir oben beschriebenen Modell auch.

[lurchi]

Aus Wikipedia (oder auch jeder anderen beliebigen Quelle): "Im Resonanzfall (siehe Resonanz (Physik)) beträgt der Nacheilwinkel immer Pi/2, die Antwortschwingung folgt der Erregung also um 90° versetzt."

Ahh, wenn ich bei der Quelle nachlese, dann geht es um den Verlauf der Kraft. Die ist natürlich gegnüber dem Pendelausschlag um Pi/2 versetzt, wie ja die Rückstellkraft des Pendels auch. Eine erzwungene Schwingung mit einer Feder dazwischen zeigt dann natürlich dieses Verhalten. Aber Gleiche Zustandsgrößen müssen in Phase sein. Wenn ich den (Luft-)Druck an der Lippe und den Druck im Mundstück (lippennah) anschaue dann müssen die denselben Verlauf und dieselbe Phase haben. Das ist wie beim Laser: Die Resonanzwelle regt in Phase die Emission von weiteren Lichtquanten an. Bei der Trompete ist alles gleich, nur dass die Quelle nicht über den Körper verteilt ist sondern an einem Spiegelende konzentriert ist.

Ich kenne eins: Die Trompete

Ich kenne immer noch keins. Alle zungenpfeifen mit nach außen schlagender Zunge lassen sich nicht über den angeschlossenen Resonanzkörper stimmen, alle mit nach innen schlagender schon.

Uli

[Gerber]

[lurchi]

Ja, genau, Druckanstieg = Lippe öffnet, hoher Druck im Mundraum wird mit Druckpuls im Mundstück synchronisiert. Druckabfall im Mundraum, Druckabfall im Mundstück, Lippenverschluss (ist der wirklich so kurz? Ich würde eher erwarten, dass die Lippe spätestens bei 1.5 Pi zugeht).
Lippenöffnung und Druckanstieg liegen schön in Phase. wo hast du diese Abbildung her? Sind das gemessene Verläufe? Sieht nicht so aus. Wär aber interessant, und das bei verschiedenen Tönen, bzw das Messsignal (Lippe aus Video, Druck im Mundraum und Druck im Mundstück) in Fourier- Darstellung (bzw die drei Signale als Zeigerdarstellung bei den relevanten Frequenzen).

Gruß
Uli

[Schlaui]

@lurchi:
Schön, dass du dass auch so siehst, aber schau doch mal genau hin! Da IST ein Phasenversatz von pi/2! Der Lippenverschluss ist im Nulldurchgang des Druckes im Mundstück.