Windspiel und Panflöte bauen: Rohrlängen
Wähle den tiefsten Ton, die Tonleiter und wie viele Rohre du willst. Beim Windspiel gibst du Material, Außendurchmesser und Wandstärke an: Die Tabelle zeigt die Länge jedes Klangrohrs und wo du für die Aufhängung bohrst. Bei der Panflöte (oder Siku) gibst du den Innendurchmesser und die Lufttemperatur an.
Windspiel aus Aluminium 1″ × 0,065″ (C-Pentatonik)
Aluminiumrohr 6063 mit 25,4 mm Durchmesser und 1,65 mm Wand, Dur-Pentatonik ab C5, a' = 440 Hz; Bohrung bei 22,4 % von jedem Ende.
| Ton | Hz | Länge (mm) | Bohrung (mm) |
|---|---|---|---|
| C5 | 523,3 | 537,9 | 120,6 |
| D5 | 587,3 | 507,7 | 113,8 |
| E5 | 659,3 | 479,2 | 107,4 |
| G5 | 784,0 | 439,4 | 98,5 |
| A5 | 880,0 | 414,8 | 93,0 |
| C6 | 1046,5 | 380,4 | 85,3 |
So geht's
- Wähle Windspiel oder Panflöte, den Anfangston, die Tonleiter und die Anzahl der Rohre. Beim Windspiel ist die Pentatonik am beliebtesten: Jede Kombination klingt gut.
- Tippe beim Windspiel auf ein Rohr aus dem Handel oder gib die Maße deines Rohrs ein, mit dem Messschieber gemessen.
- Tippe auf Anhören, um die Tonleiter zu hören, und auf Kopieren, um die Zuschnittliste mitzunehmen.
Hilfe und Erklärungen
Ein Aluminiumrohr mit 1″ Durchmesser und 0,065″ (1,65 mm) Wand ergibt c'' (C5, 523,3 Hz) bei 537,9 mm Länge, gebohrt 120,6 mm von jedem Ende.
Die Rechnung fürs Windspiel
Ein aufgehängtes Rohr schwingt wie ein Stab mit zwei freien Enden: f = (4,730² ÷ 2πL²) · √(EI ÷ ρA), mit E als Elastizitätsmodul, ρ als Dichte, I als Flächenträgheitsmoment und A als Querschnittsfläche. Weil L im Quadrat steht, braucht eine Oktave höher das 0,707-Fache der Länge, nicht die Hälfte.
Der Schwingungsknoten liegt bei 22,4 % der Länge von jedem Ende; dort gebohrt, klingt das Rohr am längsten. Es ist dieselbe Rechnung wie in den Tabellen von Lee Hite (leehite.org).
Materialien
Elastizitätsmodul und Dichte stammen aus MatWeb: Aluminium 6063 (68,9 GPa, 2,70 g/cm³), Stahl aus US-Elektroinstallationsrohr EMT (205 GPa), Kupfer (117 GPa) und Messing (110 GPa). PVC und Bambus schwanken von Rohr zu Rohr stark und erscheinen als Schätzung. Gängige Baumarktmaße gibst du direkt ein: Ein Kupferrohr 22 × 1 mm ergibt c'' bei 427,8 mm, ein Aluminiumrohr 25 × 1,5 mm bei 535,0 mm.
Panflöte und Siku
Jede Röhre ist unten geschlossen und schwingt als Viertelwelle: L = c ÷ 4f − Mündungskorrektur, mit c = 331,3 · √(1 + T ÷ 273,15), also 343,2 m/s bei 20 °C. Die Korrektur beträgt etwa das 0,82-Fache des Innenradius, wie in den Bambusmessungen von Carrasquillo (Physics 406, University of Illinois).
Tipps
- Schneide jedes Rohr etwa 3 mm länger und stimm es mit dem Online-Stimmgerät: Kürzen am Ende des Windspielrohrs hebt den Ton.
- Bei der Panflöte hebt Wachs oder ein Korken am Boden den Ton. Tiefer geht nur mit einer neuen Röhre.
- Bohr das Windspielrohr mit 3 bis 4 mm und entgrate das Loch, damit die Schnur nicht durchscheuert.
Häufige Fragen
Wie lang müssen die Rohre beim Windspiel sein?
Bei Aluminium 1″ × 0,065″ in C-Dur-Pentatonik: c'' 537,9 mm, d'' 507,7, e'' 479,2, g'' 439,4 und a'' 414,8 mm.
Wo bohre ich das Loch zum Aufhängen?
Bei 22,4 % der Länge vom Ende: beim 537,9-mm-Rohr 120,6 mm vom Ende, beim Kupferrohr 22 × 1 mm mit 427,8 mm bei 95,9 mm.
Wie viel kürzer für eine Oktave höher?
Mal 0,707: Das c'' mit 537,9 mm wird mit 380,4 mm zum c'''.
Ändert das Material die Länge?
Stark. Für dasselbe c'' braucht EMT-Stahlrohr 3/4″ 517,8 mm, Kupferrohr 3/4″ 428,7 mm und PVC 20 × 1,5 mm etwa 253,5 mm (Schätzung, PVC schwankt je nach Hersteller).
Wie lang sind die Röhren einer Panflöte?
Für g' (392 Hz) mit 15 mm Innendurchmesser 212,7 mm von der Kante bis zum Boden, bei 20 °C. Für a' (440 Hz) mit 14 mm: 189,3 mm.
Ändert die Temperatur die Stimmung?
Bei der Panflöte ja: Von 20 auf 30 °C steigt der Ton um etwa 29 Cent. Beim Windspiel aus Metall fast gar nicht.