Kippschwingung
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Als Kippschwingung oder Sägezahnschwingung wird eine besondere Form periodischer, nicht-sinusförmiger Schwingungen bezeichnet. Im Gegensatz zur harmonischen Schwingung, bei denen Hin- und Herbewegung symmetrisch ablaufen, folgt bei der Kippschwingung einer langsamen Aufladung eine sehr schnelle Entladung, die typisch für einen Vorgang ist, bei dem die Entladung mit einem Mal durch das Erreichen eines Schwellenwertes ausgelöst wird. Entsprechend dem Aussehen ihrer grafischen Darstellung wird sie auch „Sägezahnschwingung“ genannt. Die Kurve der Kippschwingung ist im allgemeinen aufsteigend, d. h. dass das Signal kontinuierlich ansteigt um dann abrupt abzufallen. Es gibt allerdings auch absteigenden Sägezahn.
[Bearbeiten] Anwendungen
Eine Besonderheit dieser Schwingungsform ist, dass sie theoretisch alle möglichen Oberwellen der Grundfrequenz mit enthält. Klanglich erinnert sie an eine verzerrte E-Gitarre, weswegen sie mitunter in Synthesizern und Keyboards verwendet wird. Das große Spektrum hat allgemein Vorteile bei der Anwendung in elektronischen Musikinstrumenten wie vor allem der elektronischen Orgel mit subtraktiver Klangsynthese. Durch Filterung der Sägezahnschwingung können aus einer einzelnen generierten Schwingung verschiedene Obertöne bevorzugt werden, wie sie für die Klangfarben der Orgel benötigt werden, z. B. eher Richtung Trompeten- oder Flötenklang.
Daneben wird die Kippschwingung in Oszillographen zur horizontalen Ablenkung des Elektronenstrahls benutzt. In Kathodenstrahlröhrenbildschirmen (beispielsweise in herkömmlichen Röhrenfernsehern) wird der Elektronenstrahl sowohl in horizontaler, als auch in vertikaler Richtung mit einer Kippschwingung angesteuert, wobei die Frequenz der horizontalen Ablenkung in der Regel die deutlich höhere ist.
[Bearbeiten] Beispiele
Ein einfaches Beispiel für eine Kippschwingung ist ein asymmetrischer Behälter, der drehbar befestigt ist und gleichmäßig mit Wasser befüllt wird. Erreicht der Inhalt eine bestimmte Grenze, kippt der Behälter und das Wasser läuft aus.
In der Elektronik können Kippschwingungen mit Hilfe einer Glimmlampe oder durch komplexere Schaltungen wie den Sperrschwinger, Miller-Transitron oder Kippschwinger erzeugt werden.
