Jekels jacht: wetenschapshistorie op tv

[Jan van de Velde]

dat ziet er veelbelovend uit

[jkien]

Leuke uitzending, over Buys Ballot en zijn stoomtreinproef, die bewees dat het Dopplereffect bij geluid echt bestaat. Het experiment kwam hier op wetenschapsforum al eens ter sprake als proef bij een profielwerkstuk. Jaren geleden las ik het originele Duitse artikel van Doppler. Omdat het niet heel helder geschreven was, en fouten bevatte, maakte ik aantekeningen, die ik daarna in wikipedia heb gezet (link), als een commentaar voor volgende lezers. Twee weken geleden heeft iemand er toevallig een waarschuwing boven gezet dat hij die aantekeningen te technisch vond. Wat een barbaar!

Volgende week vertelt Diederik hoe Gerrit Moll met een kanon de geluidssnelheid bepaalde. Ik ben benieuwd.

[Xilvo]

Een halve toon verschil tussen naderen en verwijderen, dat is ca 3% in toonhoogte vergeleken met stilstand.
Dat zou een treinsnelheid van ongeveer 10 m/s, 36 km/h geven.

[jkien]

Een raar detail bij Diederik was dat de toon bij het naderen niet verhoogd was ten opzichte van stilstand, een bes, en dat de toon bij het wegrijden wel verlaagd was, een a.

[Xilvo]

Een raar detail bij Diederik was dat de toon bij het naderen niet verhoogd was ten opzichte van stilstand, een bes, en dat de toon bij het wegrijden wel verlaagd was, een a.

Dat viel me ook op. Terwijl bij de eerste demonstratie van de hoorn, stilstaand op het station, het inderdaad een zuivere bes was.
Anders zou je het kunnen verklaren doordat de hoorn niet zuiver gestemd was en een toon halverwege A en Bes zou geven.

[jkien]

Een ander detail: waarom zat de hoornblazer de eerste keer aan de voorkant van de trein, direct achter de locomotief? De machinist had Diederik gewaarschuwd dat de locomotief de hoornblazer kon overstemmen. Ik vermoed dat Diederik toen hij de hoornblazer vastketende aan de achterkant van de trein niet meteen overzag dat de locomotief ging ontkoppelen en dat de achterkant de voorkant werd.

[Xilvo]

Of het was deel van het script. Er moet natuurlijk wel drie kwartier gevuld worden met wat feitelijk maar een heel kort experiment was.

[Jan van de Velde]

Een raar detail bij Diederik was dat de toon bij het naderen niet verhoogd was ten opzichte van stilstand, een bes,

de dames gaven ook aan
- dat ze die toon tijdens het naderen nauwelijks hoorden
- dat ze kleine afwijkingen naar boven of naar beneden niet konden benoemen

Jammer dat hij die app niet aan de praat kreeg, dat had beter geoefend kunnen zijn

[Xilvo]

Een raar detail bij Diederik was dat de toon bij het naderen niet verhoogd was ten opzichte van stilstand, een bes, en dat de toon bij het wegrijden wel verlaagd was, een a.

Dat meende ik ook te horen. Ik heb de stukjes (afgespeeld via NPO start) opgenomen in Audacity en dan frequentie plotjes gemaakt.
Stilstaande hoorn: 468 Hz (iets hoger dan een Bes, 466 Hz).
Tweede run, drie opnames voor ieder van de drie waarnemers:
run naderen verwijderen
1 491 Hz 456 Hz
2 495 Hz 457 Hz
3 489 Hz 457 Hz

Bij het naderen was de afwijking naar boven juist groter dan de afwijking naar beneden bij verwijderen.

[jkien]

Ik heb het geluidsspectrum bekeken op mijn telefoon, wat vermoedelijk minder goed hanteerbaar is dan audacity.

Enkele boventonen zijn luider dan de grondtoon, zodat het voor Diederik moeilijk moet zijn geweest om met een telefoon-app direct de grondtoon te bepalen. Ik zie bij stilstand op het station een grondtoon van 471 Hz (maar meerijdend in de trein 473 Hz, was de posthoorn opgewarmd?). Dat betekent dat de posthoorn in rust geen zuiver gestemde bes van 466 Hz voortbracht, dat maakt het moeilijk voor de dames met het absolute gehoor. Uitgaande van 471 Hz en 40 km/h zouden de toonhoogtes van naderen en verwijderen respectievelijk 486 Hz = B en 456 Hz = Bes moeten zijn. Ik begin te twijfelen aan het absolute gehoor van de dames, die het een Bes en een A noemden!

Dezelfde letters gelden voor de door Xilvo gemeten toonhoogtes van naderen en verwijderen:

Code: Selecteer alles

run    naderen        verwijderen
1      491 Hz = B     456 Hz = Bes
2      495 Hz = B     457 Hz = Bes
3      489 Hz = B     457 Hz = Bes 

(Als A = 440.0 Hz, Bes = 466.2 Hz, en B = 493.9 Hz, dan 
is de Bes alles wat tussen 453.1 en 480.1 Hz ligt.)

Bij de door Xilvo gemeten toonhoogtes lijkt 473 Hz als schatting van de posthoornfrequentie in rust beter te passen dan 471 Hz

[Xilvo]

Ik zie bij stilstand op het station een grondtoon van 471 Hz (maar meerijdend in de trein 473 Hz, was de posthoorn opgewarmd?).

Of blies hij harder omdat hij vanaf de trein gehoord moest worden? Ik kan me voorstellen dat dat ook invloed op de frequentie heeft.

[jkien]

Harder blazen zou de frequenties van de grondtoon en de boventonen niet veranderen, alleen hun amplitudes: een zwakkere grondtoon, en sterkere boventonen.

[OOOVincentOOO]

Interessant. Hieronder een artikel. Hoge tonen worden "harder" of hebben meer amplitude wanneer er meer energie aan systeem geleverd word.

Artikel blaasinstrument:
https://mysterytomastery.com/topic/the- ... ow-harder/

Een hoornspeler, dan bedoel ik het koper instrument (langopgekruld). Een hoornspeler heeft het meestal moeilijk, ten aanzien van de lengte instrument speelt deze vaak relatief hoog in register. Kleine variaties en de hoornspeler is vals (de lucht heeft immers veel manieren te resoneren in de relatief lange/brede pijp). Het filmpje heeft een iets andere hoorn daarvan ben ik mij bewust (ik kan echter niet het volledige filmpje vinden waarover jullie spreken).

Typische grapjes:
Q: How many French horn players does it take to change a light bulb?
A: Just one, but he'll spend two hours checking the bulb for alignment and leaks.

Q: Did you hear about the French Horn player who played in tune?
A: Neither did I.
source: French Horn

Als voorbeeld voor mijn contrabas:

• Als ik een hoge noot wil aanslaan plukken heb ik meer energie nodig. De snaar heeft immers meer spanning en heb meer kracht nodig een snaar dezelfde uitslag te geven als een lage noot. (proef van Melde)

• Als ik met een strijkstok speel hoog op de toets (hoge noten) dien ik de strijkstok sneller te bewegen bijna tegen de brug (opletten met harden aandrukken dan is het weer vals).

Een dirigent van een orkest waarin ik speelde had absoluut gehoor voor een enkele noot. Er zijn diverse varianten van abs. gehoor. Echter van de meeste muzikanten met conservatorium kan met verwachten intervallen tussen noten goed te herkennen. De dirigente kon een D herkennen/benoemen, of het veel bijdrage heeft te zeggen een A die een beetje sharp is weet ik niet. Dat kan verwarrend werken voor de leerling/publiek/luisteraar.

Off topic:
Echter vaker gelezen dat abs. gehoor niet constant is in de tijd (van enkele uren tot men bejaard/oud is). Het schijnt dat men deze kan verliezen of zelfs steeds lager zijn dan men denkt. Zo zijn er discussies over latere symfonien Beethoven (toen hij doof en oud was) dat deze eigenlijk gemoduleerd dienen te worden (in hogere toonsoort) zoals hij ze waarnemende in zijn hoofd en niet schreef.

[jkien]

ik kan echter niet het volledige filmpje vinden waarover jullie spreken

Uitzending gemist Jekel: link

[OOOVincentOOO]

Dankjewel voor de link. Leuke documentaire. Op het miljoenenlijntje!

https://nl.wikipedia.org/wiki/Spoorlijn ... Simpelveld
https://www.miljoenenlijn.nl/

Toen ik naar de HTS-Heerlen met de trein ging vanuit Maastricht stond op station Simpelveld in de zomer de stoomtrein voor toeristen klaar. Ik zat in de normale (stop)trein.

Er moet natuurlijk wel drie kwartier gevuld worden met wat feitelijk maar een heel kort experiment was.

Inderdaad, maar de voorbereiding voor een experiment kost meestal de meeste tijd, net zoals docu. Een meetmethode vastleggen en verbeteren kost vaak het meeste tijd en is saai (voor vele mensen).

Maar net zoals mythbusters een "spannings" opbouw naar de uitslag toe, de trial-error en "saaie" werk is er uit geknipt. Het is leuker zelf het experiment te doen dan te consumeren. Een kunstmatige cliffhanger ervan maken met bijbehorende filmmuziek is een beetje over-done in mijn ogen.

Mijn eigen kritiek en vragen:

• Die posthoorn ziet natuurlijk nostalgisch. Maar naar mijn gehoor zat er veel vibrato op de noot (bij de demo op perron). Betekenend dat de toon hoogte niet als een sinus op Bb ligt maar veel naburige frequenties heeft (brede verdeling). Posthoorn is nostalgisch leuk maar twijfel of dit het optimale instrument is voor een stabiele frequentie.

• Het menselijk gehoor kan zich focusseren/filteren op het geluid van de Hoorn. Dit is natuurlijk subjectiever, krijgen jullie betere meetresultaten door een filter toe te passen?

• Kan omgeving wind zorgen voor een natuurlijke filterwerking (white noise?). Zodat perceptie makkeljker/moeilijker word? Noise Reduction

Erg mooie reproductie van het experiment/docu. Vele tijd en liefde in het maken ervan met beschikbare middelen! Erg veel vrijwilligers bij betrokkenen neem ik aan!