jeder Stoss der Zähne als Impuls auf tlas Gehörorgan die Empfindung
des Geräusches liervorbringem Wird aber das Rad
sehr schnell gedreht, dass die Stösse des Rades nicht mehr unterschieden
-werden, so wird Statt der einzelnen Stösse ein Ton
vernommen, dessen Höbe mit der Schnelligkeit der StösSe zunimmt.
Von noch grösseren Interesse für die Kenntniss der wesentlichen
Ursache der Tonerzeugung, als einer schnellen Folge
von Stössen, sind die Töne, welche durch einen schnell mit Regelmässigkeit
unterbrochenen Strom einer gasförmigen oder tropfbaren
Flüssigkeit, wie Wasser oder Quecksilber, hervoi gebiacht
werden können, um so mehr als die letzteren tropfbaren Flüssigkeiten
unelastisch, wie sie sind, zur unmittelbaren Erzeugung
der Töne durch pendelartige Schwingungen nicht geeignet sind.
Diese Bedingungen finden sich in der von Cagniard i.a T our
erfundenen Sirene vereinigt. Der Strom einer Flüssigkeit aus
einer Oeffnung wird hier während) dem raschen Umlauf eines
Rades durch "jeden Zahn desselben augenblicklich aufgehalten.
Befindet sich auch das schwingende Rad unter Wasser und hemmt
es nur den Strom des von unten durch Druck zugeführlen Wassers
in regelmässigem schnellem Wechsel, so erzeugen die dadurch
hervorgebrachten Stösse, wenn sie schnell genug auf einander
folgen, einen klaren Ton, dessen Höhe mit der Schnelligkeit
der Unterbrechungen oder Stösse zunimmt.
In Beziehung auf das menschliche Stimmorgan oder Tonwerkzeug
interessirgn uns näher diejenigen Körper, welche durch
Schwingungen die nöthige Anzahl der schnell wiederholten Stösse,
Pulsus, geben. Dieser Art der Tonerzeugung sind nur die elastischen
Körper fähig. Ein Anstoss gegen einen Tlieil dieser Körper
theilt sich dem Ganzen mit und versetzt den Körper in pen^
delartige Schwingungen; die durch die Schwingungen erzeugten
Stösse theilen sich den berührenden Körpern mit und gelangen
auf diese Art zum Gehörorgan.
Mit der Höhe der Töne nimmt die Zahl der Schwingungen
zu. Der tiefste gebräuchliche Ton , das i32füssige C der Orgel,
giebt z. B. 32 Schwingungen der Luft der Orgelpfeife in der
Secunde, die Octave davon giebt 64 Schwingungen, die nächste
Octave giebt 128 Schwingungen, die nächste oder das ungestrichene
c giebt 256 Schwingungen in der Secunde. Da es gleich ist, ob
die Stösse durch den Anstoss der Zähne eines Rades oder durch
die Schwingungen eines Körpers erfolgen, so hat man jetzt in
dem von S avart erfundenen Instrumente, Wo die Töne durch die
Stösse der Zähne eines Rades an einen Körper •bervorgebracht
werden, ein leichtes Mittel, die Zahl der Schwingungen für jeden
Ton mit Bestimmtheit zu ermitteln.
Die Schwingungen eines tönenden Körpers können in seiner
ganzen Ausdehnung stattfinden; er känn sich aber in Abschnitte
theilen, die nach entgegengesetzten Richtungen schwingen, während
die Theilungsstellen, Schwingungsknoten, ruhig bleiben. An
den Stellen der Schwingungsknoten bleiben, aufgelegte Papierschnitzel
ruhig. Die Schwingungen können auch in der Richtung
verschieden seyn, transversale, longitudinale, oder drehende. Ein
Beispiel der Transversalschwingungen bildet eine zwischen zwei
Puncten gespannte, hin und her nacli den Seiten schwingende
Saite oder ein an einem Ende befestigter Stab von Metall. Bei
den longitudinalen Schwingungen der Luit, der Saiten und Stäbe,
die man an beiden letzteren durch Reiben der Länge nach hervorbringt,
schreitet ein Zusammendrücken und Ausdehnen von
einem Theilchen des Körpers zum andern, bis zum Ende oder
Schwingungsknoten fort und kehrt dann um. Drehende Schwingungen
hat Chladni bloss an Stäben beobachtet. ^
Ö Die durch Schwingungen tönenden Körper sind theils elastische
Flüssigkeiten wie die Luft, theils durch Spannung e asti-
sche Körper, wie gespannte Saiten, theils an und für sich elastische
feste Körper, wie Metallstäbe, Metall- und; Glasscheiben.
Die Gesetze, nach welchen die Tonschwingungen in diesen verschiedenen
Classen der tönenden Körper erfolgen, sind lur die
zu ermittelnde Theorie der menschlichen Stimme von grosser
Wichtigkeit. Wir wollen einen kurzen Blick, auf dieselben werfen,
um zu erkennen, zu welcher Chasse der Tonwerkzeuge das
menschliche Stimmorgan gehöre. Wir folgen hierbei ^nächst
vorzüglich den Untersuchungen von Chladni (Akustik. Leipz. 180—
4.) B iot, S avart und W. W eber. Ueber diejenigen Bonwerke,
welche die nächste Verwandtschaft mit dem menschlichen Stimm-
orgaii haben, werden swir eigene Beobachtungen beibringen.
I. Feste elastische Körper.
Sie sind theils durch Spannung elastisch, wie dre Saiten und
Trommelfelle, theils an und für sich elastisch, wie Metallstabe und
Scheiben. Bei jeder dieser Arten fester elastischer Körper kommt
bald nur die Dicke und Länge in Betracht, diess sind die fadenförmigen,
bald mehrere Dimensionen, diess sind die membranen-
förmigeh. Beispiele durch Spannung elastischer fadenförmiger Körper
sind die Saiten, membranförmiger die Paukenfelle. Beispiele an
und für sich elastischer fadenförmiger Körper sind die geraden oder
gekrümmten Melallstäbe, membranenförmiger die geradem oder
gekrümmten Scheiben, Glocken u. a. Chladni a. a. O. p. 64.
A. Durc/jt, Spannung elastische Körper.
a. F a d e n fö rm ig e d u rch Spannung e la stisc h e .Körper,
Saiten. Mit der Kürze der Schwingungsbogen nimmt die
Zahl der Schwingungen, wie beim Pendel mit der Kurze desselben
zu, und mit der Zahl der Schwingungen die Holie_der lone.
Schwingt eine gespannte Saite mit ihrer ganzen Lange, so
giebt sie ihren tiefsten oder Grundton au, wird sie bei gleicher Spannung
durch einen untergebrachten Steg in zwei gleiche Thede ge-
theilt, und einer derselben angestossen, so ist der heryorgebrachte
Ton die Octave des Grundtons, die noch einmal so viel Schwingungen
als der Grundton hat. Wird i der Seite beigleicher;Spannung
isolirt und angesprochen, so giebt diese die zweite-Octave es
Grundtons, die viermal so viel Schwingungen als der Grundton hat.
Ueberh,aupt verhält sich bei gleich dicken und gleich gespannten
Saiten von derselben Substanz die Menge der Schwingungen umgekehrt
wie die Länge der Saiten. Bfei gleich an0en um un