Stehende Wellen in einer Pfeife

queque · Gast

Meine Frage:
Eine offene Pfeife der Länge l1 und eine gedackte Pfeife (ein geschlossenes Ende) seien auf den gleichen Grundton abgestimmt(Zungen- und Lippenpfeifen besitzen dort, wo sich die Metallzungen oder die Schneide befinden ein offenes Ende.

a) Berechnen Sie den Zusammenhang, der zwischen den Längen beider Pfeifen besteht
b) Ermitteln Sie die Töne, die zu dem Grundton, der Prime, durch sogenanntes "Überblasen" (so heißt das Erzeugen der Oberschwingungen) mit der offenen bzw. mit der gedackten Pfeife erzeugt werden.

Meine Ideen:
a) Ist das überhaupt möglich? Ich habe das Gefühl, dass das gar nicht möglich ist? Bei der gedackten Pfeife kann es die Grundschwingung doch gar nicht geben, weil an dem offenen Ende immer ein Schwingungsbauch und an dem geschlossenen immer ein Knoten sein muss. Oder muss dann die gedackte Pfeife einfach doppelt so lang sein?

b)Das verstehe ich nicht ganz. Wird hier nach den Intervallen gefragt? (Prime, Sekunde, etc.)? aber ich weiß gar nicht wie da die Frequenzunterschiede liegen. kann man nicht außerdem beliebig viele Oberschwingungen erzeugen?

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Interessante Fragen für einen Hobby-Physikpraktiker. Hast du Pfeifen zur Verfügung? Oder musst du wie ein Blinder über Farben schreiben?

Ich habe hier eine offene Labialpfeife aus Zinn, Grundton A2 mit dem Piano bestimmt. Müsste 220 Hz sein. Vom Oberlabium bis zum Ende messe ich 348 mm.

Wenn ich das offene Ende verschließe, ergibt das einen unsauberen Ton, etwa eine Oktave höher. Laut Wikipedia sollte es aber eine Oktave tiefer sein: „Das Verschließen hat zur Folge, dass der von einer solchen Pfeife erzeugte Ton eine Oktave tiefer ist, als die Rohrlänge erwarten lässt.“

Der gleiche Effekt mit einer Pfeife C4. Es scheint so, dass der gleiche Luftstrom bei der gedackten Pfeife zum Überblasen führt. Wenn ich in die gedackte C4 Pfeife minmal reinhauche, tönt sie tatsächlich in C3.

Der Betrieb horizontal - vertikal scheint keine Rolle für die Tonhöhe zu spielen. Die Welle kann bei mir also auch liegen, muss nicht stehen. Obwohl Orgelpfeifen immer stehend gezeigt werden. Bin ich der Entdecker der liegenden Welle?

Nun suche ich eine Pfeife, die gedackt den Ton A2 gibt ... Das müsste die Pfeife A3 sein, sie misst 164 mm. Ich kann sie nicht dacken, weil sie am offenen Ende eingeschnitten und der Blechstreifen aufgerollt ist. Wahrscheinlich wg. Feinstimmung.

Ist zu erwarten, dass eine Oktave höher die Hälfte der Länge sei? Kann ich nicht bestätigen. Vermutlich spielt auch der Durchmesser der Pfeifen eine Rolle. Je höher der Ton, desto kleiner der Durchmesser.