Aufsatz 
Über Resonanzschwingungen gespannter Saiten / von Dr. Heinr. Karl Müller, Gymnasiallehrer
Entstehung
Einzelbild herunterladen

23

In den drei Hauptzeilen finden sich die Schwingungsarten nach der zugehörigen Spannung (P in Gramm) und Zahl der Halbwellen(z) geordnet. Die römischen Ordnungsziffern geben die Benennung der Nebenspannung, die arabischen die Nummer der Hauptspannung nach der älteren Nomenklatur an. Denken wir uns die Gabel in der Parallelstellung, so haben wir bei den Span- nungen von 85, 21,2, 9,5 Gramm: 1, 2, 3 Wellen, welche zu den primären Schwingungen gehören; die Spannungen verhalten sich wie 1: ¼:%. Ausserdem beobachten wir bei den Spannungen von 340, 38, 13,6 g in der Parallelstellung Vibrationen mit 1, 3, 5 Wellen; diese treten aber deut- licher in der Tranversalstellung der Gabel auf, und es zeigen sich noch dazu bei den Spannungen von 85, 21,2, 9,5 g: 2, 4, 6 Wellen. Wir schliessen daraus, dass die letzten Schwingungen vorher von den primären Schwingungen in der Parallelstellung verdecht waren, und halten fest, dass bei den Spannungen von 340, 85, 38, 21,2, 13,6, 9,5 g Schwingungen auftreten mit 1, 2, 3, 4, 5, 6 Wellen. Die Spannungen verhalten sich wie: 1: ¼: ½: 1⁄16: ⁄½: 1/21. Dies sind die durch Melde genau definierten Schwingungsarten, von denen die primären durch Parallelimpulse, die se- kundären durch Transversalimpulse erzeugt werden.

Postula hat nun entdeckt, dass in der Parallelstellung z. B. bei Spannungen von 760, 190, 85,.... 11,9, 9,5 g Vibrationen mit 1, 2, 3... 8, 9 Wellen entstehen, von denen allerdings die 3. und 6. unter den primären versteckt liegen. Über die 6. Schwingung hinaus hat Postula keine deutlichen Wellen mehr beobachtet, sie sind von mir hypothetisch hinzugefügt worden. Die Spannungen verhalten sich natürlich wie: 1: ¼: ½:... ⁄6 4: /11. Wir haben hier die tertiären Schwingungen vor uns, deren schon oben einmal gedacht worden ist. Ohne Zweifel haben sie eine andere Periode als die primären und sekundären. Aus dem Gesetz der Spannungen geht hervor, dass sie ½ mal schneller schwingen als die Stimmgabel. Das Gehör hat sie noch nicht erkennen können, überhaupt ist es sehr schwierig, diese feinen Wellen zu erzeugen, da ihre Span- nungen sehr nahe mit anderen zusammenliegen. Denken wir uns nun sämtliche Schwingungsarten (etwa bei der ersten Hauptspannung) koexistierend, so verhalten sich die Schwingungszahlen der Wellen wie ½: 1: ½ oder 1: 2: 3. Die sekundären und tertiären Schwingungen bilden also die nächsten Oberschwingungen zur primären Grundschwingung; bei tönenden Vibrationen entsteht ein harmonischer Akkord.

Vielleicht gibt es auch quaternäre etc. Schwingungen, wenn man in dem bisherigen Gang fortfährt. Sichere Beobachtungen dieser Art liegen noch nicht vor. Die wichtigste Frage aber ist, wie entstehen die tertiären Schwingungen? Wüllner hat zwar eine völlig klare Entstehungsweise der primären Wellen gegeben, sie lässt uns bei den tertiären im Stich. Postula will sie der ver- tikalen Transversalkomponente zuschieben. Das ist sicherlich verfehlt, denn sie kann doch un- möglich Schwingungen von anderer Periode erzeugen, als die horizontale Transversalkomponente. Mir hat es den Anschein, als ob die tertiären Schwingungen durch einen Oberton des Erregers veranlasst würden. Eine Stimmgabel gibt zwar gewöhnlich einen sehr reinen Ton; bei den kräf- tigen Erregungen, welche zu den Tertiärschwingungen nöthig sind, dürfte sich indessen leicht ein Oberton beigesellen. In der That habe ich häufig bei meinen Stimmgabeln einen Oberton beige- mischt gefunden, der nahezu die Duodecime des Grundtones war.

Eine genauere Untersuchung des ganzen Sachverhalts erscheint jedenfalls sehr wünschenswert.