Lautsprecher(Horn) - Blasinstrumente

... vielleicht kann mir mal einer in diesem Zusammenhang den Frequenzumfang der einzelnen Instrumente "umrechnen" !?




Detlef

TritonusZentrum schrieb:

Hallo, um bei Horn-Lautsprechern eine tiefe untere Grenzfrequenz zu erreichen muss die Mundöffnung zeimlich groß und die Hornlänge relativ lang sein, wobei das Chassis ja Tonerzeuger ist. Bei Blasinstrumenten (zB Saxophon-Holzplättchen, oder Tuba- Messingmundstück) sind das die Tonerzeuger. Die Hornlänge und die Mundöffnung ist bei einem Susaphon(größtes und tiefstes Blasinstrument) zB relativ klein und trozdem ist der Sound so dermaßen wuchtig und tiefbassmäßig. Ein Saxophon hat ja auch nur ein sehr kleines Horn und spielt trozdem tief. Wieso ist das so? :L

hi,
das liegt oftmals an der länge der hörner, ein susaphon(oder wie das heisst) soll zb über 4m lang sein.
auch spielt das verhältniss von mund- und hals-öffnung, die schallenergie am hornhals und die material-resonanzen eine rolle. die genaueren zusammenhänge weiss sicher ein instrumenten-bauer.
mfg
robert

Ein Musikinstrument ist dazu da einen bestimmten Klang zu erzeugen.
Ein Lautsprecher(horn) soll möglichst gut alle Frequenzen oder Klänge wiedergeben können.
Deswegen gibt es hier bestimmte Mindestanforderungen an Hornlänge, Öffnungswinkel und Mundfläche.
Es soll ja nicht nur ein bestimmtes Instrument, sondern alle möglichst gut wiedergegeben werden.
Das Chassis (Schallerzeuger) ist beim Horn Im Bassbereich eher untergeordnet. Man kann mit dem entsprechendem Horn und einem Chassis dessen Fs (Resonanzfrequenz) z.B. 60 Hz beträgt durchaus auch 30 Hz übertragen.
Die Horngröße und Länge wird im Mittel- und Hochtonbereich natürlich entsprechend kleiner.
Die Größe eines Horns stellt nur im Bassbereich ein Problem dar.

@ Lens:

Er will wissen, wie ein Instrument, dessen Hornmund im Grunde viel zu klein ist (dazu kommt noch die "Aufstellung" ohne Wände in der Nähe) so relativ tief kommt...

Dazu gesellt sich von mir eine Frage:
Wie kommen die Instrumente so tief runter, wenn die einzige Schallquelle der eigene Mund ist? Kann ein menschlicher Mund "so tief"? Und warum klingt dann das Instrument nicht von Person zu Person anders?

also ich würde sagen, bei einem Instrument entsteht der Klang nicht im Mund, also ist er auch nicht individuell der Person entsprechend, die spielt.
Vielmehr entsteht der Klang im Mundstück, wo die Luft zum schwingen gebracht wird. Der menschliche Mund dient nur als "Ventil" durch das die Luft mit Druck in das Instrument geblasen wird, sodass es überhaupt in Schwingung gebracht werden kann.

doch zur ursprünglichen Frage hab ich auch keine plausible Erklärung. Spielen die Dinger denn so tief?
Ich weiß nicht, wie tief so ein Susaphon kommt.
wenn a' = 440 Hz
a = 220 Hz
A = 110 Hz

welches Horn kommt tiefer?

Ein "Blasinstrument" kann neben Blech oder Holz auch eine Flöte oder eine Orgel sein. Allen gemeinsam ist, dass eine schwingende Luftsäule den Ton erzeugt.
Wie die Luft zum Schwingen gebracht wird, ist das eine. Das kann durch anblasen einer Kante geschehen (Flöte, Orgel) es kann aber auch durch eine art "Ventil" ausgelöst werden, wobei dieses Ventil eine schwingende Zunge ist (Oboe) oder auch die Lippen des Spielers (Trompete).

Bei den Flötenartigen ist für die Tonhöhe die Länge der Luftsäule entscheidend, für den Klang unter anderem das Verhältnis von Luftsäulenlänge zu Durchmesser (Mensur). Je grösser die Mensur, umso grundtöniger wird das Instrument. Ein Subbass 16 einer Orgel bringt einen fast reinen Sinus hervor. Würde man statt dieser Pfeife einen Gartenschlauch gleicher Länge verwenden, so wäre der Grundton der selbe, nur der Klang wäre ganz anders. Wenn man das Spektrum eines solchen Schlauchs anschauen würde, so wäre der Grundton deutlich schwächer als der Obertonbereich.
Das heisst erst einmal, dass der Grundton bei vielen Instrumenten nicht den höchsten Energieanteil hat.

Bei Zungeninstrumenten (Oboe, Trompete) spielt zwar die Länge der Luftsäule auch eine entscheidende Rolle, aber auch die Beschaffenheit der Zunge. So wird beispielsweise bei einem Zungenregister einer Orgel (diese werden oft mit Namen wie Fagott oder Posaune bezeichnet) zur Stimmung NUR die Zungenlänge verändert. Dies, weil meist statt einer reinen Luftsäule eine art Trompete, also ein hornartiges Rohr die Luft führt und zum klingen bringt.

So ist es ja auch bei einem Saxophon möglich, durch unterschiedlichen Druck auf das Plättchen die Tonhöhe in gewissem Bereich zu verändern, während das bei einer Flöte nur in sehr geringem Umfang durch Änderung der Luftmenge gelingt.
Betrachtet man eine Posaune (oder ein anderes Holz- oder Blechinstrument), so fällt auf, dass man erst mal eine lange Röhre fast konstanten Durchmessers hat. Dieser Teil ist für die Tonhöhe zuständig, wobei durch Überblasen und verändern der "Zunge", also der Lippenspannung, die Tonhöhe in festen Schritten verändert wird. Es sind immer ganzzahlige Vielfache der tiefsten Frequenz.
Wäre nun die Mensur eines solchen Instrumentes grösser, so wäre der Klang grundtöniger und es wäre kaum möglich, höhere Töne zu erzeugen. Durch die relativ geringe Mensur kann man dem Instrument aber höhere Töne entlocken. Das hat aber zur Folge, dass der Grundtonbereich schalldruckmässig meist geringer ist als die Obertöne, zumindest in den untersten gespielten Lagen.

Die Erkenntnis daraus:
Mit einem Horn mit relativ geringem Austrittsdurchmesser sind tiefe Töne nur mit vermindertem Schaldruck möglich. Das spielt bei einem Blasinsterument keine Rolle, denn man will ja den typischen Klang. Würde man eine Posaune mit einer Hornöffnung von 10m bauen, wäre der Klang wie ein Prinzipal 16 einer Orgel.
Andererseits muss ein Blasinstrument auch nicht die Basswucht einer Orgel erzeugen. Im grossen Orchester hat man dafür die Kontrabässe, die Pauken und eben allenfalls die Orgel.

Der Charakter des Instruments kann ja erstmal egal sein.

Spatz hat mich da schon gut verstanden....

Ein Susaphon kommt extrem tief, wieso weiß ich allerdings nicht.
Wenn die Hornlänge wirklich so lang ist (geist sagt 4m lang),
dann handelt es sich ja eher um eine TML mit einem Alibi-Trichter. der Querschnitt dieser "TML" ist allerdings sehr gering.

Bei einem Saxophon ist die Hornlänge allerdings nur 0.2m bis 1m lang.....und das Horn extrem klein.

Das ist alles sehr verwirrend.

Erstens ist das Gehör (Ohr UND Gehirn) in der Lage, aus den Oberwellen den Grundton zu rekonstruieren. Damit hört man beispielsweise mit einem kleinen Lautsprecher auch den Bass eines Orchesters, wenn dieser nicht nur aus der Grundwelle besteht, die ja nicht übertragen wird (Lautsprecher zu klein). Man könnte daher mit so einem Ding einen Orgelbass hören, wenn zusätzliche, höhere Register die Obertöne bringen. Ohne diese Obertöne allerdings wäre der Orgelbass nicht hörbar.

Hier eine schwmatische Darstellung. Die oberste Grafik zeigt, wie bei einem Orgelbass eine starke Grundwelle vorhanden ist und nur wenige Obertöne.
Im zweiten Fall haben wir zusätzliche Obertöne. Das kann ein zusätzliches Register sein oder ein heller klingendes Bassregister.
Die dritte Grafik zeigt eine Spektrum-Analyse, wie sie etwa bei einer Basstuba anzutreffen wäre. Oder auch ein Orgelregister, das ein Blasinstrument (Fagott) imitiert. Hier ist ganz deutlich sichtbar, dass der Grundtonbereich schwächer ist als die Obertöne. Trotzdem wird das Instrument als Bassinstrument wahrgenommen.

Wie bereits vorher erklärt, ist der Anteil an Grundwelle oder Oberwelle eine Frage des Verhältnisses von Länge und Durchmesser. Beim Sousaphon kommt jetzt noch der Trichter dazu, der den Schall relativ breit streut, fast mit 180 Grad. Der Trichter einer Basstuba würde die Streuung auf etwa 90 Grad beschränken.
Die Frequenzen, die durch den Trichter gebündelt oder gestreut werden, sind zumindest bei diesen Instrumenten die Oberwellen. Wollte man die Bündelung auch auf die tiefen Frequenzen ausdehnen, müsste tatsächlich der Trichter wesentlich grösser sein.

danke für deine antwort!

ja das stimmt das ohr rekonstruiert, ich spiele selber bassgitarre. doch bei gitarren ist das wesentlich einfacher für mich zu verstehen
doch bei dem sousaphon weiß ich dass der ton einfach so tief ist und meine wirklich den vergleich:
lautsprecher(horn, tml) und blasinstrument.

also kann ich festhalten dass der ton bei dem sousaphon so tief ist weil es eine art tml ist und der trichter nur zum verteilen der hohen frequenzen dient..?

aber dann wäre "das viech" ja auch eher tml als horn, nur weil der trichter nicht so groß ist, aber das ist ja definitiv ein backloadet horn oder?

viele grüße, leon

Hallo, in dem Thread ist ja schon viel gesagt worden, deshalb weiß ich nicht, ob ich mit meinem Beitrag noch helfe. Ich mach's trotzdem:

Ein Horn ist nicht das gleiche wie ein Resonator.
Ein Horn ist sowas wie ein Transformator, der den Schallerzeuger - den LSP (genauer: die Membranbewegung) aber auch Lippen, Zungen etc. beim Musikinstrument- an die zu treibende Last - die Luft "davor" - besser anpaßt => besserer Wirkungsgrad. Und das soll so ein Trafo, äh Horn über einen möglichst weiten Frequenzbereich können. Und das ist garnicht so einfach

Ein Resonator - meist Lamda/4 - verstärkt im Grunde nur eine Frequenz (oder deren geradzahligen oder ungeradzahligen Harmonische). Beim Musikinstrument muß man deshalb die Resonatorlänge für jeden Ton verstellen (Klappen, Löcher, Umwegleitungen mit Ventil...). Daß man mit diesem Prinzip dennoch Lautsprecher bauen kann, beweisen die TMLs und TQWTs. Jedoch muß dafür die Güte des Resonators relativ niedrig sein, wodurch man statt einer Frequenz einen gewissen Bereich verstärken kann. Aber die bei den o. g. Boxenprinzipien gefürchteten "Frequenzlöcher" zeigen auch die Grenzen dieses Tricks.

Daß eine Tuba z. B. ein Resonator mit angebauten Horn ist, führt wahrscheinlich zur Verwirrung.
Ich hoffe, zu dieser nicht noch mehr beigetragen zu haben

Grüße, Bernd