Bei der Untersuchung des Gesanges von Rohrsängern hat man herausgefunden, daß die Stimmen so optimiert, daß sie das Schilf zu Resonanz anregen. Die Folge ist, daß der Schalldruckpegel bei gleichem Abstand zur Quelle höher ist, wenn sie aus dem Schilf kommt, als wenn kein Schilf da ist. Beim Hörer kommt also mehr Schallenergie an - nur: wo kommt die her?
Der Wirkungsgrad wurde nur erhöht, also weniger Verluste. Genau so wie ein Schwingkreis bei seiner Resonanzfrequenz am wenigsten an zugeführter Energie zur Aufrechterhaltung der Schwingungen benötigt.
Durch die Ausrichtung der Blätter wird vermutlich auch noch eine Richtwirkung entstehen --> Gewinn
Der Mhh schrieb: > Der Wirkungsgrad wurde nur erhöht, also weniger Verluste. d.h. bessere Ankopplung des Sängers an die Luft, oder wie muß man sich das vorstellen? Jo discovery schrieb: > Durch die Ausrichtung der Blätter wird vermutlich auch noch eine > Richtwirkung entstehen --> Gewinn Da das Schilf nicht in Reih und Glied steht und die Blätter nicht einheitlich ausgerichtet sind, ist das höchst unwahrscheinlich.
Uhu Uhuhu schrieb: > Da das Schilf nicht in Reih und Glied steht und die Blätter nicht > einheitlich ausgerichtet sind, ist das höchst unwahrscheinlich. Es steht zwar nicht in Reih und Glied, aber von einer statistischen Gleichverteilung alller Raumrichtungen kann bei einem Schilfgürtel ja nun auch nicht die Rede sein. Ich würde auch sagen, dass der Effekt einer Richtwirkung nicht von der Hand zu weisen ist. Wurde denn der höhere Schalldruckpegel bei Gesang im Schilf (im Gegensatz zum Gesang im "freien Feld") wirklich in allen Raumrichtungen festgestellt?
J.-u. G. schrieb: > Ich würde auch sagen, dass der Effekt einer Richtwirkung nicht von der > Hand zu weisen ist. Der Vogel ist nicht an einer Richtwirkung interessiert, sondern daran, daß seine Stimme möglichst weit gehört wird. Das schaffen die Rohrsänger mit ihren charakteristischen, kratzigen Stimmen, die auf die Resonanz mit dem Schilfrohr optimiert sind.
Uhu Uhuhu schrieb: > Der Vogel ist nicht an einer Richtwirkung interessiert, sondern daran, > daß seine Stimme möglichst weit gehört wird. Meiner Meinung nach wird er wohl daran interessiert sein, dass er von möglichst vielen Zuhöreren wahrgenommen wird. Wenn sich, im Mittel, mehr davon in Bodennähe aufhalten als in der Luft, wäre eine Gewinn an horizontaler Reichweite auf Kosten der Reichweite "in die Höhe" vorteilhaft.
J.-u. G. schrieb: > Meiner Meinung nach Das ist alles reichlich spekulativ... Vieleicht hilft die Frage weite, wie ein Resonanzkörper z.B. die Schwingung einer Saite verstärkt.
Uhu Uhuhu schrieb: > Vieleicht hilft die Frage weite, wie ein Resonanzkörper z.B. die > Schwingung einer Saite verstärkt. Als Violinenspieler kann ich dir versichern, daß der Resonanzkörper die Schwingung der Saite nicht verändert. Weder auf die Amplitude (wird bei der Violine durch die Geschwindigkeit erzielt, mit der der Bogen über die Saite streicht) noch auf die Schwinungsdauer (wird durch die Einwirkzeit und die Geschwindigkeit des Bogens bestimmt) hat dieser einen Einfluss. Wenn dem so währe würden keine elektronischen (Streich-)instrumente funktionieren. Der Resonanzkörper vergrößert jedoch die Abstrahlfläche der Schwingung und verändert das abgestrahlte Frequenzspektrum. Eine Saite klingt ohne Resonanzkörper anders als mit. Er müsste also, theoretisch, für die Schwinung an sich sogar eine größere Dämpfung bedeuten und sie so schneller abklingen lassen. Vielleicht kann man die Saite und den Resonanzkörper mit einem Sender und angepasster Antenne vergleichen. Ich kann es nicht, dafür fehlt mir Wissen in der Antennentechnik.
Um die eigentliche Frage zu beantworten: Die Energie kommt zu 100% aus dem Vogel.
Uhu Uhuhu schrieb: > Beim Hörer kommt also mehr Schallenergie an - nur: wo kommt die her? Jungs, immer dieses spekulative Halbwissen! Seit ihr alles BWLer? Ein ungedämpfter Schwingkreis besteht aus mindestens zwei (Energie)Speicherbauelementen, also in der Elektrotechnik z. B. Kapazität und Induktivität. In der Mechanik z. B. Masse und Feder. Zwischen diesen beiden Bauelementen wird genau die Energie umgespeichert, die in dem Schwingkreis eingespeichert ist. Das kann einmalig durch Anfangsbedingungen erfolgen (die Masse wird einmalig ausgelenkt) oder es kann permanent erfolgen (wie bei der oben beschriebenen Geige oder dem Rohrsänger). Mit der eingespeicherten Energie nimmt nun auch die Schwingamplitude zu – im Volksmund – es wird lauter. Betrachten wir also nochmals den Rohrsänger. Das Rohr schwingt nicht. Er beginnt zu singen und das Rohr fängt an zu schwingen. Je länger er auf der Resonanzfrequenz singt, um so stärker schwingt das Rohr mit. Damit wird die Lösung auf die oben gestellte Frage deutlich. Die Energie des Rohrsängers wird im Rohr über die Zeit aufintegriert.
Joe G. schrieb: > Jungs, immer dieses spekulative Halbwissen! Seit ihr alles BWLer? He Joe, nun mach mal halblang! Deine Erklärungen zu Resonanz sind ja schön und gut, aber das das Schilf resonant zur Singfrequenz schwingt, war allen klar und wurde ja auch schon im Eröffnungspost beschrieben. > Damit > wird die Lösung auf die oben gestellte Frage deutlich. Die Energie des > Rohrsängers wird im Rohr über die Zeit aufintegriert. Das trifft doch nur auf den Einschwingvorgang zu. Irgendwann beginnt das Schilf die aufgenommene Energie auch wieder abzustrahlen. Und dann ist Schluss mit der Aufintegration. Dann gilt: aufgenommene Energie ist gleich abgestrahlte Energie. Und wenn sich nun die Reichweite/Lautstärke des Schalls in einem Frequenzbereich und in einem Raumwinkelbereich erhöht, wird sich diese in anderen Frequenz- und Raumwinkelbereichen verringern. Hinsichtlich der Richtwirkung handelt es sich in einem Fall um einen Punktstrahler (Rohrsänger ohne Schilf) und im anderen Fall um ein System aus gekoppelten Resonatoren. Das die Abstrahlcharakteristitk in beiden Fällen unterschiedlich ist, sollte einleuchten.
Uhu wollte wissen, warum Rohrsänger + Schilf lauter ist als Rohrsänger ohne Schilf. Also woher eigentlich die Energie kommt. Weiterhin wollte er wissen, wie ein Resonanzkörper die Schwingung verstärkt. Gerne dürfen wir neben dem Einschwingvorgang auch wieder die Abstrahlung betrachten (dissipative Verluste im Schwingkreis). Tatsächlich stellt sich im stationären Zustand ein Gleichgewicht aus zugeführter und abgestrahlter Energie ein. Jedoch bleibt die Schwingamplitude des Resonanzkreises (je nach Dämpfung) immer noch größer als die Erregeramplitude.
Es ist keine zusätzliche Energie da. Wie Jo discovery Eingangs schon schrieb, kann eine Erhöung des Pegels nur entstehen, wenn an anderer Stelle der Pegel geringer wird. Bündelung der Energie... also Richtwirkung. P.S.: Die Meldung von den Rohrsängern klingt für mich aber etwas unwissenschaftlich und schwer nachprüfbar...
OK, die Resonatoren - die Schilfrohre - stehen im wesentlichen senkrecht und schwingen ungefähr in der Horizontalen. Die Folge ist, daß der Schall auch in der Horizontalen abgestrahlt wird. Für die Resonanz ist nur altes, abgestorbenes Schilf geeignet, während die saftigen, diesjährigen Triebe den Schall wohl eher mit Blättern und Stängeln streuen, bzw dämpfen - aber bis die so weit gewachsen sind, daß das deutlich zu stören beginnt, läßt die Gesangsaktivität bei den meisten Arten schon wieder stark nach. Hier kann man die Stimme eines Drosselrohsängers hören: http://www.tierstimmenarchiv.de/webinterface/contents/showdetails.php?edit=-1&unique_id=TSA:0233_Drosselrohrsaenger_G.wav Wer schon mal durch altes Schilf gelaufen ist, den wird der Klang des Gesangs an das Schilf erinnern.
Uhu Uhuhu schrieb: > Beim Hörer kommt also mehr Schallenergie an - nur: wo kommt die her? Naja, die einzig richtige Antwort wurde ja schon gegeben: Rufus Τ. Firefly schrieb: > Die Energie kommt zu 100% aus dem Vogel. Da das aber sicher nicht die Antwort ist, die der Uhu erwartet, sollte man vielleicht erst einmal die folgende Frage beantworten: Bei welchem Hörer erhöht sich die ankommende Schallenergie? 1. Beim Vogel selbst? 2. Bei einem in größerem Abstand dazu stehenden anderen Wesen? Vermutlich (ich habe keine Tests dazu gemacht) wird das Gepiepse für (1) minimal lauter und für (2) leiser. Zusätzlich wird ein Teil der Schall- energie durch die Luft und das Schilf absorbiert. Die Summe aller drei Anteile entspricht der Schallenergie, die der Vogel von sich gibt. Der Vergleich mit der Geige hinkt übrigens, da dort die Übertragung des Schalls an den Resonanzkörper nicht über die Luft, sondern über Teile des Instrumentenkörpers selbst erfolgt. Die Abstrahlung des Schalls erfolgt deswegen größtenteils durch den Resonanzkörper, was zu einer besseren Impedanzanpassung und damit zu einem höheren Wirkungsgrad und einer höheren beim Hörer ankommenden Lautstärke führt. Aber wie gesagt, diese Erklärung ist nicht für den Vogel und das Schilf anwendbar, weil sich zwischen beiden nur Luft befindet (der Boden kann als Schallübertrager bei diesen Frequenzen vernachlässigt werden). Wenn überhaupt, dann hört sich nur der Vogel selbst lauter, was aber für ihn eine ausreichende Motivation sein kann, die abgegebene Frequenz entspre- chend zu optimieren. Aus einer ähnlichen Motivation heraus singen ja auch manche Männer beim Duschen :)
Yalu X. schrieb: > 2. Bei einem in größerem Abstand dazu stehenden anderen Wesen? Beim Beobachter, der natürlich nicht so einfach mit seinem Schalldruckpegel-Messer zu dem singenden Vogel hinlatschen kann... > (der Boden kann als Schallübertrager bei diesen Frequenzen vernachlässigt > werden). Der ist biotopbedingt auch meistens Wasser und der Vogel klammert sich oft in der oberen Hälfte eines Schilfhalms fest. > Wenn überhaupt, dann hört sich nur der Vogel selbst lauter, was aber für > ihn eine ausreichende Motivation sein kann, die abgegebene Frequenz > entsprechend zu optimieren. Ob der Vogel das macht? Möglich, aber wohl bestenfalls in engen Grenzen. Das Spektrum der Stimme ist durch die Evolution von vorne herein so angepaßt, daß sie im Schilfbiotop möglichst weit trägt - sozusagen inverses mp3 für Rohrsänger: Frequenzen, die sowieso untergehen, werden garnicht erst erzeugt.
Farühling war's, am Schawanenteich, die Sonne stach die Birne weich und aus dem grünen Schilfe ruft eine Stimme leise: "Hilfe!" ;-) MfG Paul
Rufus Τ. Firefly schrieb: > Um die eigentliche Frage zu beantworten: Die Energie kommt zu 100% aus > dem Vogel. Seh ich genauso. Hintergrund der Frage dürften ja wohl Überlegungen sein, ob andere seltene Vögel, wie z. B. Uhus, auf ähnliche Tricks zurückgreifen könnten um sich mehr Gehör zu verschaffen. :-)
J. Ad. schrieb: > Hintergrund der Frage dürften ja wohl Überlegungen > sein, ob andere seltene Vögel, wie z. B. Uhus, auf ähnliche Tricks > zurückgreifen könnten um sich mehr Gehör zu verschaffen. :-) Das ist extrem spekulativ.
Folgende Erklärung des Phänomens erscheint mir plausibel: Der Sänger sitzt im Schilf und regt in seiner direkten Umgebung die trockenen, vorjährigen Halme zur Resonanz an. Die Halme stehen mehr oder weniger senkrecht und beginnen quer zur Wachstumsachse zu schwingen. Der entstehende Resonanz-Schall wird bevorzugt horizontal abgestrahlt. Dadurch werden die nächsten Halme angeregt... Unter dem Strich pflanzt sich der Schall innerhalb des Schilfs leichter fort, als in Luft ohne Schilf, der Schalldruckpegel bei gleicher Entfernung vom Vogel mit Schilf wird höher, als ohne.
Uhu, das seh ich genauoso. Wobei es ja eigentlich zwei Richteffekte sind, einmal im Nahbereich, sodass der vom Vogel abgegebene Schall verstärkt horizontal abgestrahlt wird und zweitens, wenn sich das Schilf über eine größere Fläche erstreckt, auch noch zur besseren horizontalen "Schallleitfähigkeit" beiträgt. Mit einem Saiteninstrument würde ich es auch nicht vergleichen, da eine Saite (besonders eine Wiener...) ja kaum hörbaren Schall abgibt und auf den Resonanzkörper angewiesen ist. Beim Pfeifen entstehen die Schwingungen ja direkt im Luftstrom und nicht wie beim Sprechen an Stimmbändern. Allerdings zwitschern Vögel ja und pfeifen nicht ;-)
Uhu Uhuhu schrieb: > Die Halme stehen mehr oder weniger senkrecht und beginnen quer zur > Wachstumsachse zu schwingen. Der entstehende Resonanz-Schall wird > bevorzugt horizontal abgestrahlt. Die Halme nehmen dadurch aber auch nur denjenigen Anteil des Schalls auf, der sich sowieso schon in horizontaler Richtung ausbreitet. Die Schwingungen eines Halms erzeugen also keine Schallwellen, die nicht auch ohne den Halm da wären. Diejenigen Schallanteile, die den Zuhörer nicht erreichen, weil sie sich schräg nach oben oder nach unten ausbreiten, erreichen auch die Halme nicht und gehen damit so oder so verloren.
Yalu X. schrieb: > Die Halme nehmen dadurch aber auch nur denjenigen Anteil des Schalls > auf, der sich sowieso schon in horizontaler Richtung ausbreitet. Insgesamt bildet sich durch den Bewuchs ein Korridor niedrigerer Impedanz, in dem sich die horizontal ausgerichteten Schallwellen besser ausbreiten, als in "reiner" Luft. > Diejenigen Schallanteile, die den Zuhörer nicht erreichen, weil sie sich > schräg nach oben oder nach unten ausbreiten, erreichen auch die Halme > nicht und gehen damit so oder so verloren. Das läßt sich wohl durch geschickte Positionierung des Vogels beeinflussen. Die Form des Stimmapparates, der näherungsweise einen Exponetialtrichter bildet, kommt dem entgegen. Eventuell könnten auch die vertrockneten Schilfblätter wie Antennen wirken, die das Schilfrohr an den Knoten zwischen den einzelnen Halmsegmenten zusätzlich anregen. Zudem bringen die Sänger unglaubliche Schalldruckpegel zustande. Ein Zaunkönig z.B. 90 db in 1 m Abstand.
Paul Baumann schrieb: > Farühling war's, am Schawanenteich, > die Sonne stach die Birne weich > und aus dem grünen Schilfe > ruft eine Stimme leise: "Hilfe!" > > ;-) > MfG Paul Was ist da jetzt die Aussage? Dass Frau Schavan ne weiche Birne hat? Oder das die Grünen am absaufen sind?
Uhu Uhuhu schrieb: > Insgesamt bildet sich durch den Bewuchs ein Korridor niedrigerer > Impedanz, in dem sich die horizontal ausgerichteten Schallwellen besser > ausbreiten, als in "reiner" Luft. ist es nicht vielleicht so dass Schall in Luft noch besser übertragen wird als durch einen Schilfgürtel, dass aber der Schilfgürtel nicht alle Frequenzen gleichmäßig dämpft und der Vogel sich die Frequenzen "aussucht" die nicht so stark gedämpft werden.
Walter S. schrieb: > ist es nicht vielleicht so dass Schall in Luft noch besser übertragen > wird als durch einen Schilfgürtel, dass aber der Schilfgürtel nicht alle > Frequenzen gleichmäßig dämpft und der Vogel sich die Frequenzen > "aussucht" die nicht so stark gedämpft werden. Die Meßergebnisse sind eindeutig: der Rohrsängergesang wird durch den Schilf besser übertragen, als durch "reine" Luft. Daß er sich "nur Frequenzen aussucht, die nicht so stark gedämpft werden", ist unwahrscheinlich, denn dann würden alle Vögel Rohrsängerstimmen haben - was offensichtlich nicht der Fall ist.
Uhu Uhuhu schrieb: > denn dann würden alle Vögel Rohrsängerstimmen haben nur wenn sie im Schilf leben
Uhu Uhuhu schrieb: > Die Meßergebnisse sind eindeutig: der Rohrsängergesang wird durch den > Schilf besser übertragen, als durch "reine" Luft. Daß er sich "nur > Frequenzen aussucht, die nicht so stark gedämpft werden", ist > unwahrscheinlich, denn dann würden alle Vögel Rohrsängerstimmen haben - > was offensichtlich nicht der Fall ist. Die einzelnen Tierarten "suchen" sich halt jede ihre eigene ökologische Nische. Beim Rohrsänger ist es die Stimme, bei einer anderen Art das besonders gestaltete Gefieder etc. etc.
J. Ad. schrieb: > Beim Rohrsänger ist es die Stimme, bei einer anderen Art das > besonders gestaltete Gefieder etc. etc. Die Stimme ist keine ökologische Nische und das Gefieder auch nicht - anderenfalls würden die Piepmätze ja ihre ökologische Nische mit sich herumtragen und die Zugvögel würden sie sogar außer Landes bringen - da würde aber sofort der Zoll einschreiten ;-)
Uhu Uhuhu schrieb: > J. Ad. schrieb: >> Beim Rohrsänger ist es die Stimme, bei einer anderen Art das >> besonders gestaltete Gefieder etc. etc. > > Die Stimme ist keine ökologische Nische und das Gefieder auch nicht - > anderenfalls würden die Piepmätze ja ihre ökologische Nische mit sich > herumtragen und die Zugvögel würden sie sogar außer Landes bringen - da > würde aber sofort der Zoll einschreiten ;-) Du weißt schon was ich meine. Was du jetzt machst ist rumtrollen.
J. Ad. schrieb: > Du weißt schon was ich meine. Willst du damit etwa sagen, daß ich mehr weiß, als du?
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