Blechblasinstrumente Quellen: N. Fletcher & T. Rossing: The Physics of Musical Instruments, 2 nd...

Blechblasinstrumente

Quellen:

N. Fletcher & T. Rossing: The Physics of Musical Instruments, 2nd Edition, Springer 1999

Musical Instruments, v1.0a, 1992 Microsoft & Dorling Kindersley

Blechblasinstrumente1. zur Einführung

1.1. allgemeiner Aufbau

1.2. Unterschiede Blechbläser Holzbläser

1.3. historische Entwicklung & Familien

2. Bauteile der Blechblasinstrumente und ihr Zusammenspiel _

2.1. grober Überblick

2.2. Lippen & Mundstück

Mundstücke

die Lippen als druckgeregelte Ventile

Lippen-Verhalten bei der Spielfrequenz

Spieltechniken

2.3. Resonatorröhre

an Hörner gekoppelte Mundstücke

Eingangs-Impedanzen am Mundstück

Züge und Ventile

2.4. Mündung

Hornform

Blasdruckabhängigkeit der Abstrahlung

Frequenzabhängigkeit der Abstrahlung

Richtungsabhängigkeit der Abstrahlung

Dämpfer

2.5. Zusammenspiel

Transienten

akkustische Spektren

Aufbau

Alphorn

Didgeridoo

Serpent

Sackbut

Familien:

Lippenschwingung:

Klangentstehung:

Mundstücke

Trompete Waldhorn

Lippenmoden

(in, out) = ±

Lippenmoden

(+, -)

longitudinal

(+, +)

transversal

Admittanz Y() der Lippen

(+,+) (+,-)

Im Y

Im Y

Re Y Re Y

Fletcher Rossing S. 411

Realteil der Admittanz Y() der Lippen

(+,+) (+,-)

Re Y

Re Y

Fletcher Rossing S. 412

Cornet

Posaune(Trombone)

Trompete(Trumpet)

Eingangsimpedanzen

kLiH

kLiH

A

cYZ RöhreRöhre tan

tan11

H > 1

Lcn

Röhre n 2)( 12

Z(

)

zylindrisches Rohr Re YRöhre > 0

notwendig: Re YGesamt < 0

-Re YLippe > Re YRöhre

Eingangs-Impedanzen Y() der Bauteile

Z(

)

zylindrisches Rohr Z

()

Z(

)

Mundstück beide montiert

Z(

)

beide

Mundstück

MundstückIn ZRCiLC

LiZRZ

21

C = VKessel/(c²) L = leng/Aeng

ZMundstück = i ZRohr tan ( k lRohr )

Impedanz, die Röhre für Mundstück darstellt

ZRöhre = c/ARohr

charakteristische Impedanz der zylindrischen Röhre

engKessel

eng

lV

Ac 2

0

montiert

Fletcher Rossing S. 436

Tuba

Tuba: Details

Details

Trompete: Details

Posaune: Details

Cornet: Details

Posaune(Trombone)

Trompete(Trumpet)

Verlängerungen durch die Ventile

Hornform: Besselhorn

0xxbr = Öffnungsparameter

x0 x

r

Blasdruckabhängigkeit der Abstrahlung

Amplitude der Lippenschwingung: x ~ (pSchwelle – pBlas)

Breite der Lippenöffnung: b ~ (pSchwelle – pBlas)

Strömungsgeschwindigkeit: v ~ pBlas1/2

Volumenfluss: U = b x v

~ pBlas1/2 (pSchwelle – pBlas)²

Leistung: P = RU²

~ pBlas (pSchwelle – pBlas)4

Frequenzabhängigkeit der Abstrahlung

2

24

0

22

0

kaZ

kaak

ZR

R = Re Z

k = /c

CutOff

CutOff

constP

.~

~ 2

CutOff-Frequenz: CutOff = 2c/a

Leistung: P = RU²

P ~ R

Transferfunktion T()

T()[ dB ]

CutOff

Fletcher Rossing S. 439

Richtungsabhängigkeit der Abstrahlung

J1 = Bessel-Funktion 1. Ordnung 2

1

sin

sin2

ka

kaJI

rela

tive In

tensi

tät

[ ° ]

Dämpfer: Formen und Spektren

[ Hz ]

rela

tiver

Sch

alld

ruck

Fletcher Rossing S. 455

Trompete: Dämpfer(Mutes)

Waldhorn(French Horn)

Waldhorn: Details

Frequenzspektren I()

[ Hz ]

relativeIntensität [ db ]

Fletcher Rossing S. 454

Mundstück: Druck und Fluss

Kesseldruck

Kesseldruck

[ kPa ]

[ kPa ]

Flussgeschwindigkeit

Flussgeschwindigkeit

[ m/s ]

[ m/s ]

t [ ms ]Fletcher Rossing S. 447

Signalhorn(Bugle)

Muschelhorn

(Conch Trumpet)

Cornett

Dung Chen

Euphonium

Handhorn

Mittelalter-Trompete(Natural Trumpet)

Piccolo-Trompete

Posthorn

Rkang Gling

Shofar

‘‘Querhorn‘‘(Sideblown Horn)

Sousaphon

Sousaphon: Details

Ventil-Posaune(Valve Trombone)