Weshalb brechen überwiegend die G-Stimmzungen?

[HLW]

Hallo, eine Frage an die Materialkundigen.

Gebrochene Stimmzungen kommen eher selten vor - aber immer wenn ich bei gebrauchten Hohner-Instrumenten auf gebrochene Stimmzungen stoße, sind das hauptsächlich G-Stimmzungen.


Habt Ihr ähnliche Erfahrungen und woran mag das liegen?

Gruß HLW

 

[maxito]

Wieviele gebrochene G Zungen hattest denn schon? Und alle im gleichen Instrument?

Halt ich einfach für Zufall! bei mir ist ne A Zunge gebrochen und bei meinem Lehrer waren es mal ne Es , ne F und ne E in verschiedenen Lagen (nicht gleichzeitig!).

Wenn bei dir immer im gleichen Instrument immer die gleichen G Zungen brechen, dann würd ich mal gucken, wie die eingebaut und beim Stimmen behandelt werden. Rein materialtechnisch gibt es keinen Grund für genau dies Ton als Vorzugs-Kaputt-geh-Ton. Ist dann eher schon ne Frage der Behandlung.

Gruß, maxito

 

[HLW]

Hallo,

das sind selbstverständlich immer unterschiedliche gebraucht-Instrumente (insb. auch fremde). Meine Erfahrungen dazu sind auch ausreichend repräsentativ. Ich habe in den letzten 5 Jahren sicherlich 20 - 30 Stimmplatten mit gebrochenen Zungen ersetzt. Und das waren zu mindestens 2/3 G-Stimmzungen (meist im Bass). Und das sowohl bei Tasteninstrumenten (z. B. Concertos, Student, Verdi) als auch in datonischen Instrumenten (z. B. Club, Wiener Harmonika etc.).


-> diese Woche eine Hohner Corona III (im Bassakkord ein Ton nicht da -> und wieder mal eine gebrochene G-Stimmzunge).


Gruß HLW

 

[maxito]

Interessante Begebenheit!

Aber wie gesagt, materialtechnisch gibt es keinen Grund dafür, dass es ausgerecht das G ist, das anfälliger ist - und obendrein beim Bass...

...da wäre interssanter, zu schauen, wie die behandelt sind/wurden. Also geschliffen, geritzt, längs, quer, gedremelt...Waren eigentlich die G Zungen im Bass jeweils der tiefste Ton?

Gruß, maxito

 

[HLW]

Hallo,

das liegt nicht an der vorausgegangenen Behandlung der Stimmzungen. Es gab da keine wesentlichen Auffälligkeiten zu "Querschliff" oder übermäßig starker Stimmzungenbearbeitung.

Im Bass lagen die gebrochenen G-Stimmzungen nahezu ausschließlich in den beiden höheren Oktavreihen. Bei den beiden Tiefen Bass-Oktaven hatte ich überhaupt nur 1 x eine gebrochene Zunge (bei einer Hohner Alpina - aber auch hier das G!!!).

Im Diskant betrifft das hauptsächlich die unteren G -> Keine Auffälligkeiten bei den höheren G`s.

Überwiegend betrifft meine Beobachtung die Hohner T-Mensur (die ist aber wohl auch am häufigsten in den Hohner Standard-Instrumenten verbaut).


Diese G-Töne zählen sicherlich zu den 5 meistgenutzten Tönen. Reine Materialermüdung kann es aber nicht sein. Zumindest die C`s und F's müssten dann ja ebenso häufig brechen.


Meine laienhafte Vermutung war, dass ggf. die spezielle Schwingungsfrequenz bei gewissen G-Tönen (wohlgemerkt im Laufe der Jahrzehnte!!) ungünstig auf den verwendeten Stahl wirkt.


Grundsätzlich ist das auch nicht von wesentlicher Bedeutung. So eine Stimmzunge schwingt ja viele Millionen (oder sogar Milliarden ?) mal und ein Bruch ist im Verhältnis zur verrichteten Arbeit höchst selten. Eine neue Stimmplatte in T-Mensur kostet auch max. Euro 10,-.

Aber bei jeder weiteren gebrochenen G-Stimmzunge stelle ich mir die Frage "warum G". Ich freue mich schon fast, wenn es mal eine andere Stimmzunge ist (insbesondere auch, weil die in meinen Ausschlacht-Instrumenten meist ausreichend vorhanden sind. Nur die G's sind alle weg!!)

Freundliche Grüße HLW

 

[maxito]

Meine laienhafte Vermutung war, dass ggf. die spezielle Schwingungsfrequenz bei gewissen G-Tönen (wohlgemerkt im Laufe der Jahrzehnte!!) ungünstig auf den verwendeten Stahl wirkt.

Meine Theorie ist da eher, dass es gar keine Theorie dahinter gibt! .. ist einfach ein saudummer Zufall! Wenn ich jetzt besser in Wahrscheinlichkeitsrechnung wäre, dann würde ich mal ausrechnen, wie viele "Ereignisse" (Zungenbrüche) man braucht, damit man bei deiner Häufung von kaputten "G" Zungen von einer Signifikanz sprechen kann, also einem Ergebnis, dass tatsächlich eine wirkliche Häufung darstellt.
Nebenbei mal ne Frage: so wie du schreibst, kommen bei dir regelmäßig bis häufig Zungenbrüche vor? (... Mir ist jetzt in den letzten 10 Jahren grad mal eine gebrochen bei 5 Instrumenten, die regelmäßig in Gebrauch sind). Wie oft hast du denn gebrochene Zungen?

Ich glaube nach wie vor, dass es sich hier einfach nur um einen Zufall handelt.

Spezielle Schwingungsermüdung durch die spezielle Frequenz würde ich ausschließen, denn wenn ich mir auf dem Oszilloskop den Frequenzgang eienr "G"-Zunge anschaue, dann fällt als erstes auf, dass der eigentliche Ton nicht singulär vorhanden ist, sondern von einem starken"Rauschen" umgeben ist. Es sind also noch jede Menge Nebenfrequenzen mit dabei. Und der eigentliche Nennton ist dann nur der höchste Peak in der breiten Kurve. Um dies mal anschaulicher zu machen habe ich mal mit meiner Stimmsoftware jeweils ein G im Cassotto und ohne Cassotto aufgenommen und vergleiichsweise dazu auch noch das benachbarte Fis.

Auf den Bildern ist rechts der Schwingungsverlauf eienr Schwingung zu sehen und in der unteren Bildhälfte das Frequenzspektrum , dargestellt zwischen 20 Hz und 5 kHz
Am Schwingungsverlauf kann man erkennen, dass der Cassottoton deutlich anders geformt ist, aber wie man am Frequenzspektrum sieht, sieht man nicht viel Unterschied - bei allen drei Tönen. die Höhen und Tiefen liegen bei allen drei Tönen recht gleich. Das Fis gleicht hier also bis auf Nuancen dem G. (der Bereich unterhalb 200 Hz ist Hintergrundrauschen der Umgebung und kommt nicht vom Akkordeon)

Mit leichten Modifikationen wird aus der "G"-Zunge auch ein Fis, Gis, oder A. Das ist so üblich, weil die Industrie nicht für jeden Ton eine andere Größe und Form baut, sondern immer so viele Tön wie möglich zu Gruppen gleicher Bauform zusammenfasst und nur anders fertigstimmt. Wenn jetzt also "in der Gegend um das G" ständig Zunge brechen, dann wäre das für mich schon erklärbarer gewesen, weil es ja dann alle Töne aus dieser Bauform gewesen wären - aber nur das G... klingt für mich zu unwahrscheinlich!

Gruß, maxito

 

[Sebastian75]

Hallo HLW,

mir ist bisher auch an sehr alten Instumenten noch keine Zunge gebrochen. Ich kann gut verstehen, dass Du bei so vielen G-Brüchen nach den Ursachen suchen möchtest. Da ich beruflich ein bisschen mit der Ermüdung zu tun habe, hier ein kleiner Denkanstoß:

Die Ermüdungslebensdauer unter zyklischer Beanspruchung (besonders im Bereich sehr großer Zyklenzahlen) ist mit großen Streuungen behaftet. Trotzdem gibt es nachweisbare Abhängigkeiten. Zum Einen ist für die Lebensdauer die Höhe der Spannungsamplitude, der das Material ausgesetzt ist entscheidend, zum Anderen die Anzahl der Zyklen (Schwingungen). Früher gab es eine sogenannte Dauerfestigkeit, eine Belastung, von der man ausging, dass ein Werkstoff diese unendlich oft ertragen kann. In den letzten 20 Jahren hat man sich weitgehend von dieser Denkweise verabschiedet. Über einen ganz dicken Daumen gepeilt wird mit etwa 10% Abfall der ertragbaren Spannungsamplitude pro Dekade (also Verzehnfachung) der Lebensdauer gerechnet. Somit gilt auch für unsere Stimmzungen: Ewiges Leben gibt es nur im Himmel - irgendwann bricht wahrscheinlich jede Zunge einmal.


Es gibt für alles eine Erklärung, die Frage ist nur, ob diese stimmt... Hier zuerst die Hänschenklein-Lastkollektiv-Theorie:

Unterstellen wir mal, wir haben es mit einer Minimalnutzung unseres Instrumentes zu tun, und es wird nur C-Dur gespielt und das auch mit Tonika (C), Subdominante (F) und Dominante (G). Wenn man sich die Bassmechanik in manchen alten Instrumenten anschaut, findet man an diesen Tönen oft auch die stärkste Abnutzung (Einlaufspuren). Das wäre schon ein Indiz für diese Art der Nutzung. Tonika und Dominante werden am häufigsten genutzt. Manche Lieder brauchen das F gar nicht. (Hänschenklein). G im Akkord wäre nach meiner Überlegung bei dieser Nutzungsweise der am häufigsten klingende Ton im Bass (im C-Dur und im G-Dur-Dreiklang vorhanden). Auch bei Liedern wir "Alle meine Entchen" und "Guter Mond, Du gehst so stille" würde das noch stimmen. Ich habe das jetzt nicht ausgezählt aber Gefühlt kommt man vielleicht auf ein Verhältnis C zu G von 1:2. Dazu kommt noch, dass die G-Zunge mit höherer Frequenz schwingt (wenn diese in der gleichen Oktave ist wie die C-Zunge). Wenn wir annehmen, dass alle Zungen wenn ein Ton erklingt gleich hoch beansprucht sind, so hieße das, dass die G-Zungen im Mittel bereits bei weniger als der halben Nutzungszeit wie die C-Zunge ausfällt. - Immerhin eine plausible Erklärung, aber wahrscheinlich falsch.

Was dagegen spricht: Die Streuungen in der Ermüdungslebensdauer sind sehr hoch. Faktor drei in der Lebensdauer ist keine Seltenheit. Im Bereich sehr langer Lebensdauern (wo wir uns mit den Zungen befinden sollten) sogar noch mehr. Wenn die Theorie oben stimmt, müsste es auch eine signifikante Häufung bei C-Zungen und vielleicht auch bei F-Zungen geben.

Wie Du oben sehen kannst, steckt der größere Hebel in der Höhe der Beanspruchung. Das wissen die Praktiker auch alle und warnen daher davor den Fußbereich der Zunge zu stark zu schwächen oder gar zu Kerben. Es ist kein Problem einen Kerb in so eine Zunge zu machen (querfeilen), der lokal die Spannung verdoppelt. Das ist eine Steigerung um 100% in der Beanspruchung. In unserem einfachen Modell (10% je Dekade Lebensdauer) würde die Lebensdauer sehr stark zurückgehen. Und das ist auch in der Praxis der Fall, wenn auch nicht über den gesamten Lebensdauerbereich in dieser Höhe.

Ich würde an Deiner Stelle also als erstes nach Indizien suchen, um das Versagen über die Höhe der Beanspruchung zu verstehen:

Gibt es Stimmtechnisch irgendwelche Gewohnheiten, dass bei G mehr abgetragen oder öfter tiefer gestimmt werden müsste?
Die Stimmplatten haben doch gewisse Größen, wobei mehrere Töne aus der gleichen Stimmplattengröße gestimmt werden. Ist das G da an einer Grenze, am Übergang auf das nächste Plattenmaß (oder mit Gewicht/ohne Gewicht...)?
Ist die Erreichbarkeit am Stimmstock schlechter/Besser, so dass dort anders gestimmt wird?


was ich Dir anbieten kann ist, dass Du mir eine gebrochene Zunge schickst und ich mir mal die Bruchflächen unter dem Mikroskop anschaue. Im besten Fall sieht man den Ausgangspunkt für den Bruch als Kerb oder nichtmetallischen Einschluss.

Mich würde aber auch mal interessieren, wie hoch so eine Zunge tatsächlich maximal beansprucht wird. Dazu bräuchte man die Auslenkung und die Zungenform.

Mit freundlichen Grüßen
Sebastian

 

[reini2]

Habt Ihr ähnliche Erfahrungen und woran mag das liegen?

Es gibt es eine große Vielfalt an Möglichkeiten, warum Stimmzungen brechen können.
Natürlich ist es für HLW auffällig, wenn er mehrfach gebrochene G-Stimmzungen vorgefunden hat.
Aber daraus eine Signifikanz herleiten zu wollen, die den G-Zungen eine besondere Schwäche attestiert, halte ich für gewagt.
Zumindest müßte man die gebrochenen Zungen genau betrachten und den Bruch analysieren, wie Sebastian das schon erwähnt.
Man müßte aber auch eine hinreichend große Anzahl gebrochener Zungen auch anderer Töne betrachten und vergleichen, um Erkenntnisse über das Bruch-Verhalten und eventuelle Häufung von Brüchen bei bestimmten Tönen zu erhalten. Aus technischer und physikalischer Sicht ist kein Grund erkennbar, warum eine beliebige G-Stimmplatte häufiger brechen sollte, als die benachbarten Platten gleicher Bauart. Ohne wenigstens ein paar der gebrochenen Platten gesehen zu haben, stimme ich mit Max überein: ds ist eine zufällige Häufung von Ereignissen, die auffällig ist, aber alles weitere ist Spekulation.

Gruß
Reini2

 

[HLW]

Hallo,

zunächst einen herzlichen Dank an alle für die Rückmeldungen.

Zur "Häufigkeit" ist es nicht so, dass alle paar Tage eine gebrochene Stimmzunge bei mir auftaucht (oder diese Stimmzunge gerade in den lezten Tagen gebrochen wäre). Überschlägig würde ich folgende Häufigkeit nennen:


Bei 20 Altinstrumenten der Serien Concerto II und III bzw. Arietta I und II (alle 72 Bass, T-Mensur, gebaut m. W. in den 50er - 60er Jahren) ist bestimmt eines mit einer gebrochenen Stimmzunge (meistens G) dabei. Mir ist nicht bekannt, wann die Stimmzungen gebrochen sind. Da sind auch viele "Speicherinstrumente" dabei, die ggf. schon viele Jahre nicht mehr im Einsatz sind. Der Bruch kann also schon weit zurück liegen. Teilweise wurde damals und (auch manchmal heute noch) mit dem Mangel weitergespielt und einfach der Luftspalt zugeklebt. Ich weis leider auch nicht, wie intensiv diese Instrumente in den Anfangsjahren genutzt wurden.

Bei diatonischen Altinstrumenten (z.B ClubHarmonikas aus den 50er/60er Jahren) liegt die Häufigkeit höher. Da stosse ich bestimmt alle 10 Instrumente auf eine gebrochene Stimmzunge. -> auch hier wie oben: Speicherinstrumente ohne Kenntnis zur früheren Nutzung etc. etc.


Grundsätzlich würde ich vermuten, dass die Instrumente in den 50er/60er Jahren einen hohen Stellenwert und damit ggf. auch eine sehr hohe Nutzung hatten. Die Concertos und Ariettas waren sicherlich auch eher bei den "Anfängern/Amateuren" im Einsatz, was vielleicht zur überwiegenden Nutzung in C-F-G-Dur geführt hat. Bei den Club-Harmonikas war die Bassnutzung ohnehin bauartbedingt nochmals deutlich enger.

Vielleicht ist es tatsächlich so (wie Sebastian schrieb), dass die G-Stimmzunge bei diesen Instrumenten/dieser Nutzung die fleißigste und tapferste Stimmzunge im Instrument ist. Und die Tapferen sterben gelegentlich auch früher.

Wie ich aber oben schon geschrieben habe, ist der Aufwand für die Reparatur gering und es bedarf meines Erachtens keiner weiteren Ursachenforschung.
(und der G-Stimmzunge, die ich bisher ob Ihrer geringen Standfestigkeit stets gerügt hatte, werde ich aufgrund Ihres offensichtlichen Fleißes mehr Ehrfurcht entgegen bringen.)


Freundliche Grüße und danke für die interessante Diskussion

HLW

 

[maxito]

(und der G-Stimmzunge, die ich bisher ob Ihrer geringen Standfestigkeit stets gerügt hatte, werde ich aufgrund Ihres offensichtlichen Fleißes mehr Ehrfurcht entgegen bringen.)

Das ist doch mal eine löbliche Einstellung!

Nehmen wir einfach mal an, dass tatsächlich durch den häufigeren Gebrauch das G vermehrt bricht ... dann kann man trotzdem nichts dagegen machen. Werkstoff kann (und wird ) man sicher nicht einer einzigen Stimmzugne wechseln. Sollte tatsächlich ein besserer Stahl zur Verfügung stehen, so würde der bestimmt für alle Stimmzungen verwendet, weil ja damit die Qualität der ganzen Serie verbesserbar wäre....

... und wenn man das G mit stabilerer Geometrie versieht, dann klingt das auch anders und damit hörst du dan jedes G sofort am anderen Klang, weil es sich klanglich von den anderen abhebt.

.. Bleibt also wie es ist - Selbst wenn wir die Ursache finden, ändern können wir nichts dran.

Das einzige was man machen kann, ist darauf hinzuweisen, das dies nicht speziell für die T-Mensur gilt, sondern pauschal auf alle Stimmzungen übertragbar ist. Die Einfacheren Stimmplatten sind für solche Defekte vielleciht etwas anfälliger, da man wegen des größeren Zungenspalts mehr Druck braucht, um auf höhere Lautstärke zu kommen -. Damit verbunden ist höchstwahrscheinlich auch eine größere Auslenkung gegenüber besseren Stimmplatten, die da mit etwas höherem Wirkungsgrad Töne erzeugen. Dzu kommt vermutlcih auch noch, dass die Zungen eben in einfacheren instrumenten verbaut wurden und dmit den einfacheren instrumenten oft auch etwas derber umgegangen wurde.

Außerdem darf man vermutlich annehmen, dass die einfacheren Instrumente auch eher in "einfachen" Tonarten gespielt wurden und da ist G eigentlich immer mitbeteiligt....

Das scheint mir aus dem Betriebsalltag heraus die wahrscheinlichste Ursache zu sein.

nun ja - in Anbetracht der Leistung, die die Stimmungen ja doch insgesamt vollbringt, sollte ich mir vielleicht doch auch angewöhnen, die Stimmzunge zu würdigen, wenn se bricht und mich nicht ärgern...

Aber auf jeden Fall habe ich bei der Diskussion auch wieder was über die modernen Ansichten über Dauer-/Betriebsfestigkeit gelernt! Gibts da eigentlich Fachliteratur zu? Würd mich jetzt rein berufsmäßig interessieren!

Gruß, maxito