Icon up Overzicht

De Zingende Zaag

Onderwerp: Geluid, Trilling en golf

Muziekinstrumenten kunnen onderverdeeld worden op basis van datgene wat het geluid produceert, bijvoorbeeld snaarinstrumenten (chordofonen), blaasinstrumenten (aerofonen) of trommels (membranofonen). Dit artikel gaat over de zingende zaag, die behoort tot de idiofonen. Idiofonen zijn instrumenten die in hun geheel de klank maken. De xylofoon, buisklokken en de bekende stemvork behoren ook tot deze familie.

Bekijk en beluister de zingende zaag in actie.

Ontstaan van de klank

De klank ontstaat door met een strijkstok langs de rug van de zaag te strijken, bij voorkeur op een plek die overeenkomt met de toonhoogte die je speelt. Hierbij wordt de zaag geklemd tussen de knieen van de speler en in een S-vorm gebogen. De plek waar de knik in de S zit, bepaalt de toonhoogte die je hoort. Wanneer deze knik op het brede stuk van de zaag zit, hoor je een lage toon. Voor een hoge toon moet je de knik van de S op het smalle stuk leggen.
Wanneer de zaag niet onder spanning staat (dus niet geklemd wordt) is de klank zeer snel uitgedoofd en kun je eigenlijk niet van een toonhoogte spreken. Als de zaag wel tussen de benen geklemd wordt maar je buigt er geen S-vorm in, dan is de klank moeilijk te sturen en een beetje dunnetjes. Zoals op onderstaand filmpje goed te horen is, heb je gewoon het beste en het best beheersbare geluid met een zaag waar je een S-vorm in buigt. Voor de duidelijkheid wordt hier de zaag bespeeld met behulp van een hamertje (voor het spelen van melodieen wordt meestal een strijkstok gebruikt).

Het bespelen van de zingende zaag met een hamertje. Het is goed te horen dat de S-vorm de beste klank levert.

Het geluidssignaal nader bekeken

Met behulp van het programma Coach is een opname gemaakt van het geluid van de zaag. In onderstaande figuur zie je hiervan de resultaten. Het is goed te zien dat het geluidssignaal sinusvormig is met een frequentie van 400 Hz, bij nadere analyse blijkt er ook de boventoon van een octaaf hoger (800 Hz) in te zitten.

Het geluidssignaal van de zingende zaag

Frequentieanalyse van het bovenstaande signaal

 

Chladni proef met de zingende zaag

Een bekende proef uit de natuurkundeles is de proef van Chladni. Hierbij strooi je zout of zand op een plaat die gaat trillen. Door de trilling van de plaat wordt het zout weggetrild. Het zout komt op een plek terecht waar de minste trilling is. Op die manier kun je knoop- en buiklijnen in beeld brengen. Wanneer we deze proef doen met de zingende zaag, krijgen we het volgende.

De Chladniproef, weergegeven op reguliere snelheid en 4 keer vertraagd.

Je ziet duidelijk twee lijnen die parallel aan de rand van de zaag lopen. Dat betekent dat de breedte van de zaag precies één golflengte is, met knopen op 1/4 en 3/4 van de dwarslengte. Als je dus op een smaller deel van de zaag je S-knikje legt, heb je een kortere golflengte en hoor je een hogere toon. Dit hadden we al eerder gezien maar het is leuk om het bevestigd te zien.

Schematische weergave van het trillen van de zaag. Je ziet een dwarsdoorsnede, de breedte van het zaagblad bepaalt de golflengte λ knooplijnen worden aangegeven met de letter k

Kan ik geluid krijgen uit een gewone handzaag?

Ja , op zich kan dit met elke zaag. Je krijgt uit elke zaag wel een beetje geluid. Het geluid uit een gewone zaag is echter dunnetjes en wat moeilijker te sturen. Daarnaast is het bereik van de meeste gewone zagen een beetje klein.
Voor een zingende zaag wordt iets soepeler en vaak ook wat dunner staal gebruikt. Daarnaast is er ander gewalst staal gebruikt, hierdoor loopt de vleug van het staal anders bij een zingende zaag dan bij een handzaag.
Je kunt het zelf beoordelen met behulp van onderstaande opname. Hier wordt een liedje gespeeld op de zingende zaag en halverwege wordt overgeschakeld op een gewone handzaag, het verschil is goed hoorbaar.

Hetzelfde liedje, ingezet op zingende zaag en afgemaakt op handzaag.

Kan ik zagen met een zingende zaag?

Nee, eigenlijk niet. De zingende zaag heeft wel tandjes maar dat is vooral sier. De tandjes zijn ook niet gezet, waardoor je niet lekker zaagt. Een kartonnen koker of een pakje boter lukt misschien wel maar bij een stukje triplex kom je al in de problemen.