Alles anzeigenEine Schwingung ist ja grob gesagt immer ein irgendwie gearteter Sinus,
Hmmm, nein eigentlich nicht.
Mathematisch ist der Sinus die Projektion einer rotierenden Radiuslinie des Einheitskreises auf der Vertikalen. Dreht sich die Radiuslinie mit konstanter Winkelgeschwindigkeit, ist die Projektion über der Zeit eine Sinuslinie.
In diesem GIF von Wikipedia kann man das schön sehen.
Ein Screenshot davon:
Eine Sinusschwingung ist eine reine Schwingung einer einzigen Frequenz, wie der 50Hz Sinus des Stromnetzes. Wenn du das durch ein Frequenzfilter jagst und genau 50Hz entfernst, ist Stille, Nulllinie.
Die meisten Schwingungen sind keine reinen Sinusschwingungen einer einzigen Frequenz, oft sind sie auch nicht linear.
Aber jede Schwingung kann durch eine Summe von Sinusschwingungen beschrieben werden. Das macht man mit einer Fourier-Analyse: man schiebt ein Signal vorne rein und bekommt hinten eine Spektrumsdarstellung heraus, aus der man erkennen kann, welche Frequenzen mit welcher Amplitude enthalten sind.
Ein Rechtecksignal beispielsweise, wie es in Synthesizern oft verwendet wird, aber auch in Straßenbahnantrieben mit gepulster Gleichspannung, hat eine unendliche Reihe von Oberschwingungen. Ein Dirac-Impuls, den wir näherungsweise mit einem Schlag des Sticks auf ein Fell vergleichen können, enthält sogar alle Frequenzen gleich stark.
Alles fein, wobei es sich hierbei um die zeitliche Darstellung der Amplitude eines Punktes handelt.
Bei der Betrachtung der Schwingungmoden der Membran auf dem Trommelkörper handelt es sich aber um eine räumliche Betrachtung aller Punkte im Fell. Der einzelne Punkt führt dabei eine Bewegung aus, die der Überlagerung der Einzelschwingung entspricht, die räumliche Verteilung bleibt aber die der Besselfunktion wie du sie mit den Modenbildern gezeigt hattest.
