Nächster Schritt und Nallos Bau-Tipps stehen in deiner Bauwerkstatt.
Dein AufbauBereit zum Zupfen
Tippe auf „Ton testen“ oder spiele eine Saite.
Du hörst nichts?
Drücke zuerst „Ton testen“ oder zupfe eine Saite. Prüfe die Lautstärke hier und am Gerät sowie eine mögliche Stummschaltung des Browser-Tabs. Auf manchen Geräten muss der erste Ton durch dein Antippen freigegeben werden. Eine Saite ohne Klangkörper ist bewusst leiser.
Zupfe deine Saiten im Bild. Setze weitere Tonbausteine ein und tippe deine Töne in die acht Schritte.
Tonhöhe130,9 Hz
Saite1 von 1
KlangkörperOhne
Klangstärke¹0,04
Was bedeuten die Messwerte?
Grundfrequenz · Hz
Wie oft die Saite pro Sekunde schwingt. Ein höherer Wert ergibt einen höheren Ton.
Obertöne
Zusätzliche Schwingungen oberhalb des Grundtons. Ihr Verhältnis prägt die Klangfarbe.
Klangstärke
Eine relative Modellgröße für die Schwingungsstärke. Sie ist keine Messung der Lautstärke an deinem Ohr.
Schritt & Tempo
Ein Schritt ist ein Ton oder eine Pause deiner Folge. Das Tempo sagt, wie viele Schritte pro Minute gespielt werden.
Der Aufbau ist bereit. Was vermutet ihr?
So funktioniert der Versuch
Wähle oben einen Forschungsauftrag oder baue frei. Teste einen Aufbau, merke ihn als A und verändere danach möglichst nur eine Sache.
Baue bis zu sechs Saiten auf einen Klangkörper. Stimme dein Instrument und komponiere damit dein eigenes Erkennungssignal.
Zupfe deine Saiten im Bild. Setze weitere Tonbausteine ein und tippe deine Töne in die acht Schritte.
Baue oder verändere eine Sache, besprich deine Vermutung und starte den Versuch. Mit „Rückgängig“ kannst du die letzten Bauänderungen wieder zurücknehmen. Der Versuch beginnt dabei erneut.
Physik verstehen · Hilfe für Eltern
So beginnt euer Kind
Spielt eine Saite und verändert direkt ihre Länge oder Spannung. Hört nach jeder Änderung erneut hin. Baut anschließend drei verschiedene Töne und daraus ein eigenes Signal mit Pausen. Speichert einen Klang als A, tauscht nur den Klangkörper und spielt dieselbe Folge als B. Die beschrifteten Spieltasten und Schritte passen sich jeder neuen Stimmung an. Eine weitere Saite darf auch einen vorhandenen Ton verdoppeln. Im gelben Nallo-Band steht das Ziel des gewählten Auftrags; den nächsten Schritt zeigt die Bauwerkstatt. Unter „So funktioniert der Versuch“ findet ihr die Anleitung in drei Schritten. Nallo erklärt auf Nachfrage genau diesen Auftrag.
Tonhöhe, Lautstärke und Klangfarbe trennen
Bei sonst gleichen Bedingungen schwingt eine kürzere Saite schneller. Höhere Spannung erhöht ebenfalls die Grundfrequenz. Eine größere Masse pro Länge senkt sie. Stärkeres Zupfen erhöht in diesem linearen Modell vor allem die Schwingungsamplitude. Die sichtbare Saite wird um den Faktor 400 verlangsamt dargestellt; die Tonhöhe des hörbaren Tons wird mit der berechneten Frequenz erzeugt. Die Versuchszeit folgt dem berechneten Ausklingen. Schwächer gedämpfte Töne laufen länger; bei mehreren Saiten und Tonfolgen zählt auch der Start des letzten Tons. So endet der Versuch erst, wenn die geplante Wiedergabe ausklingt.
Was macht der Klangkörper?
Eine allein gespannte Saite strahlt nur wenig Schall ab. Über die Auflage überträgt sie Bewegung auf die Decke und die Luft im Klangkörper. Diese Systeme haben eigene Resonanzen. Körpervolumen, Schallöffnung sowie Steifigkeit und Dämpfung der Decke beeinflussen, welche Frequenzen besonders stark zu hören sind und wie sie ausklingen. Ein größerer Klangkörper bedeutet deshalb nicht einfach immer einen lauteren oder tieferen Saitenton.
Decke, Zupfort und mehrere Saiten
Die Dicke der Decke verändert ihre modellierten Eigenfrequenzen. Mehr Dämpfung verbreitert Resonanzen und lässt den Klang schneller ausklingen. Ein nackter Saitenaufbau reagiert auf diese Körperparameter nicht; sie sind dann deaktiviert. Du kannst eine Saite exakt duplizieren, jede Saite einzeln stimmen und das ganze Instrument anspielen. Der Zielton 220 Hz wird separat vorgespielt. Die Aufgaben prüfen berechnete Frequenzen und gezielte Veränderungen, nicht ob ein Klang schön ist.
Aus einem Versuch wird ein Instrument
Die Tonbausteine setzen Stahl-Saiten mit 60 N Spannung und 0,6 mm Durchmesser ein; ihre berechnete Länge liegt nahe am beschrifteten Ton. Das ist eine Starthilfe, keine Tonaufnahme. Danach bleiben alle Saiten frei veränderbar. Wählt mit den großen Spieltasten einen Ton und setzt ihn durch Antippen in die acht Schritte. Erneutes Antippen desselben Tons setzt eine Pause. Die Folge spielt eure eigenen Saiten bei wählbarem Tempo. Tauscht eine Saite oder den Klangkörper und spielt dieselbe Folge erneut. So hat die veränderte Physik einen hörbaren Zweck. Bis zu sechs Saiten und acht Schritte bleiben in Bauplandateien erhalten.
Eine gute Vergleichsfrage
Merkt einen Klang mit derselben ausgewählten Saite. Wechselt nur zwischen ohne Klangkörper, Kasten und Gitarrenform. Spielt beide gemerkten Klänge direkt nacheinander ab. Fragt: Ist der Ton höher geworden oder hat sich vor allem seine Farbe verändert? Verändert danach nur den Zupfort: Manche Obertöne werden schwächer, weil sie dort kaum angeregt werden.
Gemeinsam ohne Bildschirm
Ein Erwachsener spannt ein Gummiband um eine leere stabile Schachtel. Zupft vorsichtig und vergleicht mit einem ohne Schachtel gehaltenen Band. Verändert für einen Vergleich nur die schwingende Länge. Band nicht Richtung Gesicht spannen; kein Glas und keine scharfen Kanten verwenden.
Modell und Grenzen
Die Grundfrequenz folgt dem idealen Saitenmodell. Vierzehn gedämpfte Teiltöne werden aus Zupfort und Anschlag erzeugt. Der Klangkörper wird mit einer Helmholtz-Resonanz und wenigen idealisierten Plattenmoden beschrieben. Form und Material verändern diese Modellparameter; das ist keine vollständige Akustiksimulation einer echten Gitarre. Lautsprecher, Kopfhörer und deren Lautstärkeeinstellung beeinflussen die Wiedergabe. Das Lab startet Ton nur durch eine bewusste Spielaktion und begrenzt den Audiopegel. Die Helmholtz-Resonanz und die idealisierte Decke sind getrennte Näherungen. Das gekoppelte Verhalten eines echten flexiblen Instrumentenkörpers ist komplexer. Die Obertöne sind relativ zum stärksten Teilton dargestellt; der separate Wert Klangstärke beschreibt die relative Modellamplitude.
So forscht ihr weiter
Schreibt eure Vermutung vor dem Start auf. Merkt einen abgeschlossenen Versuch als A. Verändert möglichst nur eine Sache und testet erneut. Das Ergebnis bewahrt die Vermutung und nennt die geänderten Teile. Wenn ein Auftrag gleiche Bedingungen verlangt, zeigt die Rückmeldung, welche Bedingungen ihr wiederherstellen solltet. Freies Bauen bleibt jederzeit möglich.
Lernsimulation mit vereinfachten, nachvollziehbaren Modellen. Dein Aufbau lässt sich als Bauplan speichern. Der Vergleich bleibt bis zum Neuladen in dieser Sitzung; dein Bauplan, deine Vermutung und deine Ergebnisse werden nicht an einen Server übertragen.