Innere Schwingungsbeeinflußung durch zusätzliches Material

Aqua · Anmeldungsdatum: 10.03.2005 Beiträge: 45 Wohnort: Berlin

Ich hoffe der Threadtitel drückt ungefähr meine Intention aus...dann los:

Folgendes Gedankenexperiment:

Ihr habt einen Holzblock mit den Maßen 50cm x 40 cm x 4 cm, dessen Dichte zwischen 0,4 und 1,5 g/cm³ liegt.
Auf diesen Holzblock befestigen wir eine mechanische Schwingungseinrichtung, sprich, eine Saite.
Also etwas, worauf Musiker ihre sexuellen Fantasien ausleben. Augenzwinkern

Wir befestigen die Saite so, dass die Schwingung der gespielten Saite relativ ungedämpft auf den Holzblock übertragen wird.
Im Holzblock selbst wird die Schwingung durch die geringe Dichte (siehe oben) schließlich gedämpft, bis die Saitenschwingung ganz abgeklungen ist.

Das ist der Rahmen für meine Fragestellung:

Nun verpasse ich den Holzblock eine Oberflächenbehandlung, ich lackiere ihn ringsrum.
Die Dicke der Lackierung beträgt maximal einen Millimeter und dringt ins Holz auch nur allerhöchstens einen Millimeter ein.
Die Dichte und Härte des getrockneten Lacks ist mir unbekannt, ich nehme aber an, das er die Dichte des Holzes des Blocks nicht großartig überschreitet.

Und jetzt worauf ich hinauswollte:

Wird die Lackierung, dessen Masse und Volumen gering zum Holzblock ist, die Schwingungseigenschaften des Holzblocks bemerkbar verändern?
Wenn ja, in welcher Größenordnung?

devzero · Anmeldungsdatum: 04.08.2004 Beiträge: 68

Ich habe leider keine abschliessende Antwort, aber ein paar Ideen. In deinen Angaben schreibst du, dass der Lack aehnliche Eigenschaften wie das Holz hat. Wesentlich sind fuer die Bearbeitung die akkustischen Eigenschaften des Lacks, welche natuerlich auch von den Mechanischen abhaengen. Ich nehme jetzt einfach mal an, dass der Lack aus "akkustischer Sicht" nur ein bisschen extra Holz darstellt - das ist vermutlich bei echtem Lack nicht so, aber fuer die Theorie tut's wohl.

Dann macht das Lackieren den Holzklotz (ein bisschen) groesser. Dann sinkt insbesondere die Grundfrequenz, die Toene klingen also tiefer. Was mit den Obertoenen geschieht, ist nicht so einfach zu beantworten, denn da koennen auch noch Randeffekte eine Rolle spielen.

Aqua · Anmeldungsdatum: 10.03.2005 Beiträge: 45 Wohnort: Berlin

Das Problem ist, dass ich die Eigenschaften des durchschnittlichen Holzlackes nicht kenne.
Weder Härte, Dichte noch sonstige Eigenschaften sind mir genau bekannt, dennoch rechne ich nicht mit extremen Unterschieden im Verhältnis zum Holz.

Mich interessiert, ob es überhaupt irgendwelche Auswirkungen auf die akustischen Eigenschaften des Holzblocks gibt.
Die Zunahme an Masse dürfte sich doch bloß im Grammbereich abspielen, oder täusch ich mich?
Die Verschiebung der Resonazfrequenz dürfte sich doch kaum bemerkbar machen.

Diese Frage stellte sich mir, da unter einigen Gitarristen und Bassisten die Meinung herrscht, dass das Auftragen von Lack das Instrument anderes klingen lässt.
Jedoch erscheint mir diese Hypothese im Hinblick auf die Masse und Volumen des Holzblockes oder Korpus nicht logisch.

Aqua · Anmeldungsdatum: 10.03.2005 Beiträge: 45 Wohnort: Berlin

Mr.E · Anmeldungsdatum: 05.05.2004 Beiträge: 61

Bei akustischen Saiteninstrumenten ist das Holz so dünn, daß der Lack durchaus Einfluß auf den Lack hat. Frag einfach mal einen Geigenbauer.

http://www.schleske.de/

Die Resonanz der Saite bleibt, das ist richtig.
Wahrscheinlich ändert der Lack das Spektrum, bzw. die Pegelanteile der Obertöne.

...

Aqua · Anmeldungsdatum: 10.03.2005 Beiträge: 45 Wohnort: Berlin

Mr.E · Anmeldungsdatum: 05.05.2004 Beiträge: 61

Ach so.

Äh... ups.

Ja, hm, also.

Vielleicht "umspannt" der Lack den Holzklotz so stark, daß er anders schwingt. Weniger leicht anregbar oder so ähnlich.

Es gibt in den USA einen, der baut aus Klodeckeln + Brille E-Gitarren.

Ich kenne jemanden, der hat seinen Subwoofer so lange eingestellt, bis er der Meinung war, so klänge es gut. Hinterher hat er gemerkt, daß der Sub die ganze Zeit über abgeschaltet war. Also sowas gibt's auch.

Ich könnte mir schon vorstellen, daß der Lack einen Solid-Body klanglich beeinflußt.

Jetzt muß ich mir schon über zwei Sachen den Kopf zerbrechen... Klopapierrollen... Holzlack...

Ahja und dann ist da ja noch das mit der Flasche...

devzero · Anmeldungsdatum: 04.08.2004 Beiträge: 68

Aqua, so wie ich dich verstehe, geht es dir um eine quanitative Antwort. Ich hatte diese allerdings erst qualitativ aufgefasst: Wenn man ein schwingungsfaehiges System (Holz+Satie+Lack) veraendert, aendern sich dann die akustischen Eigenschaften? Das darf man wohl annehmen (obwohl es ja an sich gleichklingende Koerper gibt - Stichwort: Can you hear the shape of a drum?). Wie dem auch sein: Egal wie wenig Lack man dazu tut, es ist mit einem unendlich guten Gehoehr theoretisch zu hoehren.

Allerdings fragt sich nun, wie fein das menschnliche Ohr ist. Ich habe mir sagen lassen, dass es z.B. extrem schwer ist, eine Stradivari-Geige klanglich nachzubauen. Es ist kompliziert, die richtige Holzdicke bzw. Lackdicke zu waehlen. Wenn man es falsch macht, dann hoert man das demnach. Also: Bei einer Geige kann man wohl auch kleinere Mengen
"Extra-Lack" akkustisch wahrnehmen.

Bei einem grossen Klotz ist die Masse freilich hoeher - aber wenn man ihn rundherum lackiert, braucht man natuerlich auch 'ne ganze Menge Lack. Ich koennte mir also durchaus vorstellen, dass man die Lackschicht einer Akkustikgitarre "hoehren" kann.

dachdecker2

Ich weiss nicht obs nicht selbstverständlich ist, aber wenns dir nicht um messbare (also berechenbare) Unterschiede geht, wie können wir dann helfen? (Vielleicht könnte man ein Musikerboard noch einrichten smile

)

Mein Vorschlag:
Such dir einen, der ein gutes Gehör hat und geh mit ihm in ein Musikgeschäft. Dort Lässt du dir verschiedenartig lackierte Instrumente geben und den mit dem guten Gehör fragst du dann, obs es anders klingt. Am besten müsste der mit dem guten Gehör selber spielen, da wird er sich noch besser zu einem Urteil hinreißen lassen können.

Andere Idee:
Wenn die Vorstellung, dass der Lack Auswirkungen auf den Klang hat sehr verbreitet ist, könntes du einen, dem das geläufig ist mal darauf ansprechen. Wenn Jemand meint, dass er sich sein Instrument schonmal "versaut" hat, kannst du das dann sicher glauben Augenzwinkern

.

Aqua · Anmeldungsdatum: 10.03.2005 Beiträge: 45 Wohnort: Berlin

@devzero:

Richtig, mir gehts eher um eine Antwort, die meine Zweifel bestätigt.
Das mit einen unendlich genauen Messgerät selbst geringste Massenzunahmen im Schwingungsverhalten nachweisbar sind, war mir schon klar, aber ich bezweifle das selbst Menschen mit einen absoluten Gehör diese Unterschiede wahrnehmen können.

Ich weiß nicht ob ihr schonmal ein Instrument gespielt habt und euch eine Vorstellung von der Dimensionen der Frage machen könnt.

Bei sämtlichen akustischen Instrumenten werden die Korpusse aus dünnen, weichen Holz gefertigt, so dass der Korpus die Schwingung der Saite aufnimmt und anfängt selber zu schwingen. Nur so kann man einen Kontrabass, eine Violine, eine akustische Gitarre oder eine Bratsche hören.
Man hört nicht die Schwingung der Saite, sondern den schwingenden Korpus, der mit der Saite resoniert, d.h. die Schwingung der Saite wird interpretiert und durch die Eigenschaften des Materials verändert.

Das Problem bei Stradivari-Geigen ist nicht die Herstellung oder die Maße, sondern das in der damaligen Zeit das Klima anderes war und sich die Struktur der damaligen Bäume sich von der heutigen Holzzusammensetzung unterscheidet. Genaueres müsste ich auch nochmal nachlesen.
Außerdem sind solche jahrhundertalte Geigen perfekt eingespielt, d.h. es gibt keine ungewollte Spannungen mehr im Gerät, da sämtliche Strukturen sich den Schwingungen angepasst haben.

Das Lack bei solch dünnen Decken und Zargen sich auswirkt habe ich schon weiter oben angedeutet.

Aqua · Anmeldungsdatum: 10.03.2005 Beiträge: 45 Wohnort: Berlin

devzero · Anmeldungsdatum: 04.08.2004 Beiträge: 68

Aqua, hast du nicht schon selber die Antwort auf deine Frage gegeben? Du schreibst doch, von welch subtilen Details (Klima, Holzspannung, etc.) der Klang einer Geige menschlich-hoerbar abhaengt. Ist es da denn verwunderlich, wenn man nach dem Lackieren eines Instrumentes einen Unterschied hoert? Immerhin bedeutet das Lackieren wie oben besprochen ja schon eine deutlich Veraenderung der akustischen Eigenschaften von Holz. Also duerfte das Instrument nach dem Lackieren wirklich wahrnehmbar anderst klingen. Das schmeckt dir sicher so nicht Augenzwinkern

.

Aber es bliebe ja noch die Frage, ob man die Lackschicht als solche hoert, oder eben nur Veraenderung vorher und nacher. Menschliche Sinne koennen Unterschiede ueblicherweise sehr viel besser wahrnehmen, also ist es - selbst wenn man den Unterschied hoert - keineswegs klar, dass man von Vornherein eine eventuelle Lackschicht heraushoeren kann. Ob gar ein (nicht) lackiertes Musikinstrument besser klingt, kann man wissenschftlich ohnehin nicht beantworten.

Mr.E · Anmeldungsdatum: 05.05.2004 Beiträge: 61

doppelmuffe · Anmeldungsdatum: 10.06.2004 Beiträge: 26

hi,

ich hab' mal irgendwo (gitarrenzeitschrift o.ä.) gelesen, dass es praktisch unmöglich ist, dass lack den klang einer e-gitarre beeinflusst. allein schon wegen dem verhältnis der querschnittsfläche.
(d.h., nach meinem ermessen hat die befestigung der saite einen viel größeren einfluss, bin aber für solche aussagen eigentlich unqualifiziert.)

und @psychoakkustik:
kann sein, dass es sich trotzdem anders anhört, wenn du auf einem schwarz-mit-roten-blitzen - lackierten als auf einem rohen holzblock spielst. (k.a. was du damit machen willst Big Laugh

)

(ich hab den rest jetzt nur überflogen, also nicht meckern wenn ich am thema vorbeischreibe)

dachdecker2

Am Ende kannst du messen so genau du willst (oder besser gesagt: so genau die Messtechnik hergibt)... bei diesem Problem (die menschliche Wahrnehmung) wirst du mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Verstimmung oder einen Missklang hören können, lang devor man aus einem Oszillogramm oä eine Veränderung erkennen kann.

Berechnen ist auch so eine Sache... das lässt sich nicht aufgrund fehlender Symetrien nicht sinnvoll modellieren (wegen dem Speicher- und Rechenzeitbedarf). Außerdem kann man nachher nicht sehen, ob man die Auswirkung hören kann Augenzwinkern

. Dass es Auswirkungen gibt, steht sicher außer Frage.

Mr.E · Anmeldungsdatum: 05.05.2004 Beiträge: 61

Als unvoreingenommener Laie könnte man nun natürlich einen Test machen.

Wenn man Schwierigkeiten hat, einen Unterschied zu hören, dann ist da aus physikalischer Sicht keiner.

Aus mathematischer bestimmt.

Aber selbst Änderungen von 1dB im Frequenzgang eines Lautsprechers hört man nicht. 2dB vielleicht.

Das menschliche Gehör ist nicht so genau wie heutige Meßtechnik. Das Gehirn aber ist übereifrig...

Die Schwingung der Saite wird an der E-Gitarre elektrisch abgegriffen und geht dann über einen Gitarrenverstärker auf einen Lautsprecher.

Diese Kette hat einen so großen Einfluß, daß der Lack (in normalem Maß) Wahrscheinlich keinen Einfluß hat.

Es gibt ja auch E-Geigen. Die haben noch nichtmal einen massiven Korpus, sondern nur einen Rahmen. So auch elektrische Kontrabässe.

Also pfeif auf den Lack.

Denk' ich mir zumindest im Moment.

Gast

Ich halte es für vorstellbar dass die Lackierung eine hörbare Veränderung bewirken kann, jedenfalls dann wenn der schwingende Vollkörper einen hörbaren Einfluss auf den Ton haben kann. Die Lackierung bewirkt möglicherweise eine Verhärtung der Holzoberfläche und dies wiederum eine veränderte SchwingKopplung zu dem aufgesetzten Schwingelement usw.

Es braucht keine db's an Frequenzgangänderungen um Unterschiede hören zu können. Klangfarbe ist was viel diffizileres als bloße Änderungen am Frequenzgang.

Mr.E · Anmeldungsdatum: 05.05.2004 Beiträge: 61

Wenn sich Letzteres auf Lautsprecher bezieht, dann stimmt das. Die Klangfarbe hängt natürlich auch z.B. vom Bündelungsmaß und nicht zuletzt vom Raum ab.

Aber das ist OT.