Instrumente, welche bei der Schallerzeugung mit schwingenden Luftsäulen arbeiten sind sehr vielgestaltig und im Klang sehr unterschiedlich. Anbei finden Sie einige Beispiele:
Flöte
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Klarinette
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Trompete
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Horn
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Saxophon
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Orgelpfeifen
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Zwei Arten der Anregung
Bei der Anregung der Luftsäule zu Schwingungen unterscheidet man zwei Prinzipien: die Zungenpfeife und die Lippenpfeife.
Zungenpfeife
Bei der Zungenpfeife strömt die Luft durch einen schmalen Schlitz, welcher von einer Metallzunge fast abgedeckt wird.
Durch den Luftzug gerät die Zunge ins Schwingen und verschließt periodisch mit der ihr eigenen Frequenz den Schlitz.
Anwendung der Zungenpfeife z.B. bei folgenden Instrumenten: Harmonium, Mundharmonika, Klarinette, Oboe und Fagott.
Lippenpfeife
Bei der Lippenpfeife bildet die auf die Schneide strömende Luft, Wirbel. Ein Teil der Wirbel gelangt in die Außenluft, ein anderer in den Pfeifenraum. Dadurch wird die Luftsäule der Pfeife periodisch angeregt und steuert ihrerseits die Wirbelablösung.
Anwendung der Lippenpfeife z.B. bei folgenden Instrumenten: Orgel, Blockflöte, Querflöte.
Grundschwingungen von offenen und gedeckten Pfeifen
In der nebenstehenden Abbildung sind die Grundschwingung und die beiden ersten Oberschwingungen für eine offene Pfeife dargestellt. Die offene Pfeife hat stets an beiden Enden einen Bewegungsbauch (die orangen Querstriche sollen mit ihrer Länge andeuten, ob an einer Stelle viel oder wenig Teilchenbewegung herrscht). An Stellen mit einem Bewegungsbauch befindet sich auch ein Dichteknoten (bzw. ein Druckknoten) der stehenden Längswelle. Die beiden rechten Bilder gehören zu einer gedeckten Pfeife. Diese hat an der Stelle der Abdeckung (dunkelblau) stets einen Bewegungsknoten (bzw. Dichtebauch oder Druckbauch). Bei der gedeckten Pfeife ist nur die Grundschwingung und die erste Oberschwingung dargestellt. |
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Aufgabe
Erläutere, warum man bei einer gedeckten Pfeife nicht die Oktave zum Grundton erzeugen kann.