Was ist der Zweck eines Tonpfostens?

Fast alle Streichinstrumente haben einen Stimmstock . Es wird gesagt, dass dies dem Instrument Stabilität verleiht und auch "Vibrationen auf den Boden überträgt".

Interessanterweise haben Gitarren so etwas nicht – weder Flat-Top-Akustikgitarren noch die eher Geigen-ähnlichen Archtop-Gitarren. Scheinbar ist also ein Stimmstock für ein stabiles, gut klingendes Saiteninstrument nicht wirklich notwendig.

Dennoch scheint es für Violine / Viola / Cello / Kontrabass von entscheidender Bedeutung zu sein. Warum ist das?

Antworten (2)

Der entscheidende Unterschied zwischen Gitarren und Streichsaiten ist dabei, in welche Richtung die Saiten schwingen. Ein Bogen verursacht Vibrationen in der Ebene, die Sie bewegen (er bewegt die Saite durch Reibung: die Saite klebt am Kolophonium und wird etwas "mitgezogen", senkrechte Vibrationen werden durch das Bogenhaar stark gedämpft). Da Sie den Bogenwinkel nicht stark variieren können, bedeutet dies ungefähr, dass die Vibration oben ist .
Eine gezupfte Saite hat keine solche Einschränkung, sie kann im Prinzip in jede Richtung schwingen – zuerst in die Richtung, in die Sie gezupft haben, die sowohl nach unten als auch zur Seite tendiert; aber danach kann sich die Schwingungsebene verschieben, es kann sogar zu Kreisschwingungen kommen. Allerdings klingen die transversalen Komponenten oft etwas schneller ab, da die Saite auf den Metallbünden recht gut „rutschen“ kann und dadurch Reibungsenergie verliert, während eine vertikale Bewegung komplett verhindert wird (es sei denn, man drückt nicht stark genug auf).

Richtung der Schwingung von Instrumentensaiten

Die vertikale Bewegung in der Gitarre lässt sich in gewisser Weise viel einfacher ausnutzen: Einfach ein paar Stützstäbe einlegen, dann schwingt die gesamte Decke kohärent mit der Saite und gibt viel Volumen ab. Bei Querbewegung würde dies nicht annähernd so gut funktionieren: Die Decke würde nur „herumrutschen“, aber das regt nicht viel Luftbewegung an, was einer der Gründe dafür ist, dass es beim Versuch, mit Gitarre zu spielen, ziemlich schlecht klingt ein Bogen.

Streichinstrumente gehen aus diesem Grund einen anderen Weg. Als erstes fällt die viel höhere Brücke auf. Dies wirkt wie ein Hebel. Auch das Innere des Instruments ist ganz anders aufgebaut: Den Stimmstock können wir in erster Näherung als starren Drehpunkt bezeichnen, während der Bassbalken die Decke stützt, aber vor allem auch die Schwingungen des Stegs aufnimmt und ähnlich wie die Stäbe über die Decke verteilt in einer Gitarre.

Mechanik eines Stimmstocks mit "Heberbrücke"

Das ist also der Zweck eines Stimmstocks: Er sorgt dafür, dass der Korpus trotz der etwas ungünstigen Richtung der Saitenschwingungen tatsächlich sinnvoll schwingt.


Wenn wir etwas genauer hinsehen, ist der Stimmstock tatsächlich keine ganz so starre Stütze. Es überträgt sicher etwas Energie nach unten. Aber das ist eher ein Nebeneffekt; Die Unterseite verbreitet den Schall absichtlich nicht so gut wie die Oberseite. Beachten Sie auch, dass die Unterseite mit entgegengesetzter Phase vibriert (immer wenn die Oberseite nach unten geht, geht die Unterseite nach oben). Das ist wirklich wichtig für einen vollen Klang – es ermöglicht dem Instrument, die Luft zu „pumpen“, wie ein Ballon, der sich aufbläst und entleert. Wären Unten und Oben vollständig in Phase, wäre es wie ein einzelnes schwingendes Blatt, das nur wenig Dipolstrahlung aussenden kann – nicht sehr effizient, insbesondere bei niedrigen Frequenzen; das Instrument würde sehr dünn klingen.

Was ein Stimmstock nicht tut (obwohl einige Leute Ihnen das sagen werden), ist „die hohen Töne an die Unterseite des Instruments zu übertragen, während die tiefen Töne von der Decke verstärkt werden“. Sie können die Saiten tatsächlich umdrehen und es klingt nicht dramatisch anders, weil die Hebelwirkung der Brücke aus beiden Richtungen mehr oder weniger gleich funktioniert.


Tatsächlich verwenden einige Linkshänder Instrumente für Rechtshänder mit umgekehrten Saiten (wenn sie es nicht tun, wie die meisten, spielen sie einfach wie ein Rechtshänder). Damit gibt es ein paar Probleme, aber der Stimmstock ist eigentlich nicht der größte (das asymmetrische Griffbrett ist eher hinderlich). Tatsächlich leidet eine klassische Gitarre klanglich mehr unter dem Drehen der Saiten als eine Geige, da bei einer Gitarre die vertikale Bewegung direkt auf jeder Seite des Stegs verwendet wird.

Beim letzten Teil bin ich etwas verwirrt. Wenn der Stimmstock die Vibrationen überträgt, dann ist die Unterseite in Phase mit der Oberseite (nun, es wird ausgeschaltet sein, wenn es dauert, bis er sich durch den Pfosten ausbreitet, aber nahe genug). In Ermangelung eines Stimmstocks konnte ich die Luftbewegung sehen, die dazu führte, dass die Phasen entgegengesetzt waren ... aber nicht beides. Vielleicht hat es etwas damit zu tun, dass der Pfosten außermittig ist, aber intuitiv bin ich mir nicht sicher, wie sich das Innenvolumen mit diesem Setup ändern könnte.
@MatthewRead: Der Boden wird mit einem kleinen Punkt oben in Phase sein: wo die Energie vom "Höhen" -Bein der Brücke zum Stimmstock geleitet wird. Ein viel größerer Teil der Decke ist jedoch mit dem anderen Bein in Phase, weil sie a) nicht durch den Stimmstock fixiert ist und b) der Bassbalken die Schwingung bereitwillig auf eine große Fläche verteilt, schneller als das dünne Holz allein auf dem Andere Seite.
Ich habe gehört, dass ein Stimmstock auch zum Stimmen der Wolfstöne unerlässlich ist.
@luserdroog: naja... ja. Aber das ist ein bisschen so, als würde man sagen: „Der Motor ist entscheidend für die Abstimmung der Gewichtsverteilung eines Autos“: Er hat einen großen Einfluss auf die Gewichtsverteilung, aber das ist offensichtlich nicht der Grund, warum wir Motoren in Autos einbauen.
Jim Woodhouse hält manchmal Vorträge auf Wissenschaftsfestivals usw., um die Forschungsarbeit seiner Gruppe zu Streichinstrumenten einem allgemeinen Publikum zugänglich zu machen. Eines der Dinge, die er tut, ist, den Stimmstock zu verschieben, während ein Geiger spielt. Wie Sie der wunderbaren Antwort von leftroundabout entnehmen können, ist der Effekt dramatisch - der Ton fällt sofort ab.

Der Klang eines Streichinstruments (Geigenfamilie) ist nicht der Klang der schwingenden Saite, sondern das schwingende Holz, das es durch den Steg aktiviert. Die hohen Töne kommen aus dem Holz zwischen dem Diskantfuß des Stegs und der Oberseite des Stimmstocks. Deshalb bekommt man keinen Ton, wenn der Stimmstock direkt unter dem Fuß des Steges steht. Das ist auch der Grund, warum der Klang der hohen Töne weicher wird, wenn der Stimmstock vom Fuß des Stegs wegbewegt wird. Die Bassleiste hilft dem Bassfuß der Brücke, die gesamte Oberseite des Instruments zu aktivieren, um Bassnoten zu erzeugen. Die f-Löcher bilden zwischen sich einen zentralen Bereich der Decke, der von beiden Füßen aktiviert wird, um mittlere Tonhöhen zu erzeugen. Hochtöner, Tieftöner, Mitteltöner. Bei einer Gitarre hört man den Klang der schwingenden Saite verstärkt durch den Resonanzkörper.

Nicht wahr. Stellt man den Stimmstock direkt unter den Stegfuß, bekommt man immer noch einen Sound, wenn auch einen ziemlich verkrampften. Versuch es selber.