Am Beispiel der Orgelpfeife wurde der Einfluss der Wandungsgeometrie
des akustischen Wellenleiters auf die Schallabstrahlung untersucht.
Für verschiedene Metalllegierungen wurden unterschiedliche Profile
der Orgelpfeifenwandung verglichen: ein konisches Wandungsprofil mit
zur Mündung hin abnehmender Wandungsstärke und ein paralleles
Wandungsprofil mit konstanter Wandungsstärke. Für eine hohe
statistische Sicherheit der Ergebnisse wurden sämtliche
Untersuchungen an vier mal zehn Testpfeifen durchgeführt. Mit
Ausnahme der beschriebenen Unterschiede sind die Pfeifen von
gleichen Abmessungen und auf gleichen Klang intoniert.<br><br>
Die Überprüfung der Wandungseinflüsse auf den Klang besteht aus drei
verschiedenen Untersuchungen: Erstens, einer subjektiven
Hinterfragung der Wahrnehmbarkeit in einem Hörtest. Zweitens wurde
der abgestrahlte Luftschall objektiv gemessen und das Spektrum der
Pfeifen in seinen Komponenten (Teiltöne, Grundfrequenz) verglichen.
Drittens wurde mit einer neuartigen Messtechnik die Oszillation des
Pfeifenkörpers (ein einem akustischen Monopol entsprechendes "Atmen" des Querschnitts) untersucht. Die Ergebnisse belegen die
Wahrnehmbarkeit unterschiedlicher Wandungsprofile als auch klare
objektive Differenzen zwischen den emittierten Schallspektren. Ein
Atmen mit guter Korrelation zur inneren Druckanregung bestätigt den
Einfluss wandungsprofilabhängiger Oszillationen auf den Klang der
Orgelpfeife. Schließlich wurde die Interaktion zweier in Abstand und
Grundfrequenz nah beieinander liegender Orgelpfeifen überprüft. Als
Ursache des dabei wahrnehmbaren Oktavsprung des Orgeltons konnte
eine gegenphasiger Oszillation des Grundtons beider Pfeifen
nachgewiesen werden. / The influence of the wall geometry of an acoustic waveguide on the
sound radiation has been investigated on the example of the steady
sound quality of an organ pipe. At the example of two different pipe
materials two different pipe wall geometries were compared: a
wedge-shaped conical wall profile with a decreasing wall strength
towards the pipes open end and a constant wall profile with no
change in wall strength, respectively. For statistic safety all
investigations were exercised on a large test pipe series of 4 by 10
pipes, unique to our knowledge. Apart from the described
differences, all pipes are produced and intonated to be as equal as
possible.<br><br>
The verification of the wall geometries influences is based on three
investigations: First, a subjective evaluation of the audible
differences was performed. Second, differences in the broad spectra,
the level of the harmonics partials and in the fundamental frequency
were detected in an anechoic chamber. Third, with a new measurement
technique we examined the oscillation of the pipe body (monopolic
breathing of the pipe bodies cross-section) as source of the
detected differences in the sound. The results show clear audible
difference which are supported by measurable differences in airborne
sound and body oscillations of the investigated pipes. Finally the
interaction of two organ pipes closely space in frequency and
distance has been investigated. The subjective impression of
frequency doubling was detected as an anti-phase phase oscillation
of the fundamental tone of both pipes leading to a dominance of the
second harmonic.<br><br>
| Identifer | oai:union.ndltd.org:Potsdam/oai:kobv.de-opus-ubp:656 |
| Date | January 2005 |
| Creators | Bergweiler, Steffen |
| Publisher | Universität Potsdam, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät. Institut für Physik und Astronomie |
| Source Sets | Potsdam University |
| Language | German |
| Detected Language | English |
| Type | Text.Thesis.Doctoral |
| Format | application/pdf |
| Rights | http://opus.kobv.de/ubp/doku/urheberrecht.php |
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