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1.2. Der Schall
Der Ton, der die Musik macht, entsteht durch Schwingungen eines elastischen Körpers,
der fest (z.B. Violinensaite, Trommelfell) oder gasförmig (z.B. Luftsäule einer Pfeife) sein
kann. Feste Körper müssen in einen Spannungszustand versetzt werden und streben dann
wieder in ihre Ruhelage zurück. Durch äußere Anstöße, wie Berühren der Saite oder An-
blasen der Pfeife, gerät der Körper in Schwingungen, welche sich kugelförmig um den
Körper ausbreiten. Dabei werden die Moleküle der Umgebung zu Schwingungen angeregt.
Bei 440 periodischen Schwingungen in der Sekunde und 20°C spricht man vom Kammer-
ton a´. Sobald die Schwingungen nicht periodisch sind, also für die Musik uninteressant,
spricht man nicht mehr von einem Ton, sondern von einem Geräusch.
Wie man später sehen wird, liefert die Amplituden-Zeit-Funktion eines Tones eine Sinus-
kurve. Dieser Ton ist ohne jegliche Obertöne und kommt in der Musik normalerweise nicht
vor, da bei den meisten Instrumenten noch Schwingungen über dem Grundton mitschwin-
gen (Oberschwingungen), die erst den charakteristischen Klang eines Instrumentes ausma-
chen. Diese Oberschwingungen werden nicht bewußt wahrgenommen, weil sie höher als
Haupt- oder Grundton klingen und meistens nicht in der Intensität des Grundtones vorlie-
gen. Außerdem sind sie normalerweise ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz und wer-
den deshalb als Harmonische bezeichnet.
Der Klang, der bereits angesprochen wurde, bezeichnet einen Ton, bei dem die zuvor er-
läuterten Oberschwingungen vorhanden sind. Sobald ein Musiker jedoch von einem ge-
spielten Ton spricht, meint er physikalisch einen Klang.
Der Klang ist also eine Überlagerung mehrerer periodischer Schwingungen, also Töne,
deren Frequenzen ganzzahlige Vielfache eines Grundtones sind.
Um zu erklären, wie die Schwingungen von einem elastischen Körper auf die Umgebung
übertragen und somit hörbar gemacht werden, untersuchen wir eine Stimmgabel.
1.2.1. Die Stimmgabel
Eine Stimmgabel (Abb. 1), die frei von Obertönen schwingt, kann man sich als U-förmigen
Stab vorstellen, an dessen Grund der Biegung ein Stiel befestigt ist. Nach dem Anschlagen
eines Stabendes bewegen sich beide Zinken aufeinander zu und entfernen sich im nächsten
Moment wieder. Währenddessen hebt und senkt sich bei vertikaler Stellung der Stimmga-
bel das zwischen den Knotenstellen liegende Stück mit dem daran befindlichen Stiel.
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