Wie kann ich die akustische Gesamtimpedanz einer Saite mit unterschiedlichen Kern- und Wicklungsmaterialien bestimmen?

Violinsaiten sind entweder einkernige oder gewickelte Saiten mit einem Kern aus einem Material, der mit einer Spirale aus einem anderen (normalerweise schwereren) Material gewickelt ist, um der Saite eine niedrigere Resonanzfrequenz zu verleihen. Welcher Teil der Analyse der akustischen Impedanz einer umwickelten Saite bestimmt die akustische Impedanz der Saite, des Kerns oder des Materials der äußeren Helix? Oder wird die Gesamtimpedanz irgendwo zwischen den beiden liegen?

mechanical-engineering acoustics

— William Hird
quelle

Ich bin kein Akustik-Experte, aber ist die akustische Impedanz nicht eine Funktion des Resonanzraums (und des Mediums) und nicht der Eigenschaften der schwingenden Saiten selbst? Ähnlich wie die elektrische Impedanz eine Eigenschaft einer elektrischen Schaltung ist, nicht das Stromerzeugungsverfahren.

— mg4w

Ich bin mir nicht sicher, ob Sie verstehen, was "akustische Impedanz" ist. Die Saite selbst hat eine Resonanzfrequenz, die durch ihren Elastizitätsmodul, die angelegte Längsspannung und die Länge definiert ist. Wenn Sie wirklich wissen möchten, wie gut es mit der Luft um es herum koppelt, vermute ich, dass Sie in ein hässliches bisschen Mathe eintauchen werden. Zum einen ist die Saite im Gegensatz zu einem Lautsprecherkegel oder einer Trompete (für zwei Beispiele) über ihre gesamte Länge und hauptsächlich in zwei Richtungen (der Schwingungsebene) an die Luft gekoppelt.

— Carl Witthoft
quelle

Hallo Carl, akustische Impedanz ist eine intrinsische Eigenschaft aller Materialien, wie z. B. thermische oder elektrische Leitfähigkeit. Ich weiß nicht, warum Sie "Kopplung an die Luft um ihn herum" erwähnen, das hat nichts mit meiner Frage zu tun. Hat die Luftkupplung etwas mit der Messung des Widerstands eines Drahtstücks in Ohm zu tun?

— William Hird

@ WilliamHird Sicher, akustische Impedanz = Dichte x Schallgeschwindigkeit. Die Vibrationsbewegung einer Violinsaite ist jedoch eine Massenbewegung der gesamten Saite, nicht die kleine Störung einer sich mit akustischer Geschwindigkeit ausbreitenden Spannungswelle. Die Schwingungsfrequenz ist eine Funktion des Spannungszustands in der Saite (dh der Spannung), die keine intrinsische Eigenschaft der Saitenmasse ist - sie ist einfach eine geometrische Eigenschaft = Kraft / Fläche. Ich bin nicht sicher, wie die Verwendung der akustischen Impedanz in diesem Zusammenhang zum Verständnis der Physik einer Geige beitragen kann.

— Alephzero

Das ist einfach alephzero, meine Frage hat nichts mit der Physik der Geige zu tun.

— William Hird

@WilliamHird Wenn dem so ist, erhalten Sie möglicherweise bessere Antworten, wenn Sie in der Problembeschreibung klarstellen, warum Sie versuchen, die akustische Impedanz einer umsponnenen Saite zu analysieren. Interessieren Sie sich zum Beispiel tatsächlich für Violinen oder ist die Violinsaite nur eine Analogie (wenn ja, wofür)? Die Art und Weise, in der das akustische Signal in der Saite (oder analog) erzeugt wird, kann ebenfalls relevant sein.

— Air

Hi Air, ich habe absichtlich jede Erwähnung des Geigenkörpers / -instruments vermieden, um niemanden zu verwirren, es handelt sich lediglich um eine Frage der Saitendynamik. Ich hätte die Frage "Gitarrensaite oder Banjosaite" formulieren können, es geht um die Saite, nicht um das Instrument. Die Leute lesen zu viel in der Frage, sorry, wenn ich hier irgendwelche Egos verletzt habe.

— William Hird