Silber und/oder Gold Querflöte - Institute of Music Acoustics (Wiener

Jadranka Korbel
Silber und/oder Gold Querflöte
Analyse der Unterschiede und Gemeinsamkeiten
SCHRIFTLICHE PRÜFUNGSARBEIT
zur Erlangung des akademischen Grades
Magistra artium
Flöte für das Instrumentalstudium
Institut für Wiener Klangstil
Universität für Musik und darstellende Kunst Wien
Betreuer: Dr. phil. Sandra Carral Robles León
Wien, August 2009
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Vorwort
Mein Dank für die große Hilfe und Unterstützung gilt den Mitarbeitern des Instituts für
Wiener Klangstil. Ein ganz besonderer Dank gilt meiner Betreuerin Dr. phil. Sandra Carral
Robles León, die mit ihrem fachlichem Wissen, ihrem Enthusiasmus, ihrem Interesse und
ihrer persönlichen Betreuung diese Arbeit erst möglich gemacht hat.
Im IWK wurden alle Klangaufnahmen, Klanganalysen und Blindtests durchgeführt, da die
dafür benötigten Räumlichkeiten, Geräte und Programme nur dort zur Verfügung standen.
Für die Bereitstellung der Instrumente und Unterlagen möchte ich mich bei Herrn Werner
Tomasi und dem gesamten Team der Wiener Flötenwerkstatt bedanken.
Auch meinem Mann Martin muss ich an dieser Stelle einen großen Dank für seine Geduld
und Unterstützung aussprechen, ohne diese, speziell in der Endphase, diese Diplomarbeit
nicht zustande gekommen wäre.
Vielen herzlichen Dank!
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Einleitung
Die heutige Querflöte hat mit den ersten Instrumenten dieser Art nicht mehr viel gemeinsam.
Neben den verwendeten Materialen, wie zum Beispiel Knochen und Holz, werden Querflöten
heutzutage zu großem Teil aus Metall hergestellt. Unzählige Menschen haben sich seit den
Anfängen mit dem Bau, mit der Verbesserung der Handhabung und des Klanges beschäftigt
und versucht die Querflöte kontinuierlich zu verbessern. Mit der Weiterentwicklung kam
immer mehr die Frage auf, ob und inwieweit das Material beim Klang der Flöte eine Rolle
spielt und zahlreiche Wissenschaftler und Musiker versuchten sich an der Auflösung dieser
Thematik. Bis heute wurde kein eindeutiger Beweis gefunden, welche Komponenten den
Ausschlag bzw. den Schwerpunkt, für den Klang einer Querflöte geben.
Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist es diese Aspekte nochmals neu zu beleuchten und
etwaige Unterschiede durch Tonaufnahmen und deren Analyse und Interpretation zu erklären.
Weiters soll sie auch eine Entscheidungshilfe, hauptsächlich für Studenten, bei der
Beschaffung des „richtigen und passenden“ Instruments sein, inwiefern sich eine so große
Neuinvestition auf die Perfomance der Spielerin/des Spielers auswirkt/lohnt bzw. „rechnet“.
Dieser Investitionsrahmen bewegt sich in der Größenordnung von zirka € 5.000,- bis €
100.000,-.
Die praktische Ausarbeitung dieser Fragestellung wurde am Institut für Wiener Klangstil,
kurz IWK genannt, durchgeführt und mit dem dortigen technischem Know-How von Frau Dr.
phil. Sandra Carral Robles León, in den Räumlichkeiten und den dafür nötigen Geräten und
Programmen analysiert, welche ausführlich weiter unten in dieser Arbeit genauer erläutert
werden.
Als Vergleichswerte werden auch einige ältere Arbeiten, Analysen und Artikel erwähnt und
verglichen, ob sich die Ergebnisse und Tendenzen auch auf die heutige Zeit umsetzten lassen.
Diese Arbeit soll eine Zusammenfassung aller Pro und Contras für alle Studenten und
zukünftige, professionelle Musiker sein, um sie bei der wichtigen Entscheidung der
Instrumentenauswahl in allen essentiellen Aspekten, in einer allgemein gut verständlichen
Form, zu unterstützen.
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Inhaltsverzeichnis
VORWORT .............................................................................................................................. 3
EINLEITUNG .......................................................................................................................... 5
1
DIE GESCHICHTE DER QUERFLÖTE ................................................................... 15
1.1 FRÜHZEIT ...................................................................................................................... 15
1.2 DAS MITTELALTER ........................................................................................................ 16
1.3 DIE RENAISSANCE ......................................................................................................... 17
1.4 DAS BAROCK ................................................................................................................ 18
1.5 DIE NEUZEIT ................................................................................................................. 20
2
DER QUERFLÖTEBAU ............................................................................................... 23
2.1 DIE BÖHM FLÖTE .......................................................................................................... 23
2.2 BEISPIEL: QUERFLÖTENBAU IN BOSTON/USA VON ALEXANDER HANSELMANN........... 25
2.2.1 Der Rohbau .......................................................................................................... 26
2.2.2 Das Querflötenrohr .............................................................................................. 27
2.2.3 Das Kopfstück ...................................................................................................... 28
2.2.4 Stege und Pfosten ................................................................................................. 28
2.2.5 Die Klappendeckel und die Klappenmechanik..................................................... 29
2.2.6 Das Polieren ......................................................................................................... 29
2.2.7 Der Zusammenbau ............................................................................................... 30
2.2.8 Das Polstern ......................................................................................................... 31
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2.2.9 Schneiden/Schnitzen (Cutting) ............................................................................. 31
2.3 DIE METALLE ................................................................................................................ 33
2.3.1 Die Edelmetalle .................................................................................................... 33
2.3.2 Die Unedelmetalle ................................................................................................ 34
2.3.3 Silber- und Goldlegierungen ................................................................................ 36
2.3.4 Metallverwendung beim Querflötenbau ............................................................... 37
2.4 FLÖTENFIRMEN ............................................................................................................. 38
3
ANDERE VERSUCHE .................................................................................................. 41
3.1 JOHN W. COLTMAN – EFFECT OF MATERIAL ON FLUTE TONE QUALITY (1971) ........... 41
3.1.1 Erstes Experiment ................................................................................................ 41
3.1.2 Zweites Experiment .............................................................................................. 41
3.2 RENATE LINORTNER - SILBER, GOLD, PLATIN … DER MATERIALASPEKT
BEI
QUERFLÖTEN (2001) ............................................................................................................. 42
3.2.1 Die Analyse .......................................................................................................... 43
3.2.2 Umfrage und Hörtests .......................................................................................... 43
3.3 PUBLICATION NEVILLE FLETCHER: „MATERIALS
FOR MUSICAL
INSTRUMENTS“,
ACOUSTICS AUSTRALIA 27, S 5 – 9 (1999) ............................................................................ 44
3.4 FLUTE
MATERIAL
–
A
QUESTION
FOR
SIR
JAMES
(2003,
WWW.THEGALWAYNETWORK.COM) ...................................................................................... 45
3.5 DOES
SCIENTISTS
MATERIAL AFFECT TONE QUALITY IN WOODWIND INSTRUMENTS?:
AND
MUSICIANS
JUST
CAN’T
SEEM
TO
WHY
AGREE
(HTTP://WWW.BRETPIMENTEL.COM, 2007) ............................................................................ 45
3.6 ANDERE VERSUCHE - ZUSAMMENFASSUNG .................................................................. 47
4
DIE AKUSTIK ............................................................................................................... 49
Seite 8
4.1 DER EINFLUSS DES SPIELERS AUF DEN KLANG .............................................................. 49
4.1.1 Der Anblasdruck .................................................................................................. 49
4.1.2 Die Lippenöffnung ................................................................................................ 49
4.1.3 Die Abdeckung des Mundlochs ............................................................................ 49
4.1.4 Der Einfluss der Anblasrichtung .......................................................................... 50
4.2 DIE PSYCHOAKUSTIK .................................................................................................... 50
4.2.1 Die Tonhöhe ......................................................................................................... 52
4.2.2 Die Lautstärke ...................................................................................................... 53
4.2.3 Die Klangfarbe ..................................................................................................... 54
4.3 DIE KLANGANLYSE ....................................................................................................... 55
4.3.1 Fourier Analyse .................................................................................................... 55
4.3.2 FFT (Fast-Fourier-Transformation) .................................................................... 56
4.3.3 Spektral Zentroid .................................................................................................. 56
4.3.4 RMS (Root Mean Square – Durchschnitt der quadrierten Werte) ....................... 56
4.3.5 SNDAN (Sound Analysis) ..................................................................................... 56
5
DAS EXPERIMENT ...................................................................................................... 59
5.1 DER VERSUCHSAUFBAU ................................................................................................ 59
5.1.1 Die Instrumente .................................................................................................... 59
5.1.2 Die Flötisten ......................................................................................................... 60
5.1.3 Das Programm und der Versuchsablauf .............................................................. 61
5.1.4 Klangaufnahme und Verarbeitung ....................................................................... 62
5.1.5 Statistik: Überprüfung von Hypothesen ............................................................... 64
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5.2 DIE ERGEBNISSE............................................................................................................ 65
5.2.1 Grafische Analyse ................................................................................................ 65
5.2.2 Die Interviews ...................................................................................................... 78
5.2.3 Spektral Zentroid vs. RMS .................................................................................... 79
5.2.4 Impedanz .............................................................................................................. 84
5.3 DAS EXPERIMENT - ZUSAMMENFASSUNG...................................................................... 86
6
ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 91
7
LITERATURVERZEICHNIS ...................................................................................... 95
8
ANHANG ...................................................................................................................... 101
9
LEBENSLAUF ............................................................................................................. 109
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Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1.1 - Hortus deliciarum [78] ................................................................................... 16
Abbildung 1.2 - Manesse Handschrift [79] .............................................................................. 16
Abbildung 1.3 – Renaissance Flöte [80] .................................................................................. 18
Abbildung 1.4 - Flöte mit „Dis-Klappe“ [81] .......................................................................... 19
Abbildung 1.5 - Textbeispiel aus: „Kombinatorik und die Verbindungskünste der Zeichen
in der Musik zwischen 1630 und 1780“ von Sebastian Klotz [82] .......................................... 20
Abbildung 1.6 - Ringklappenföten um 1860 [83] .................................................................... 21
Abbildung 2.1 - Curt Sachs – Reallexikon der Musikinstrumente, Seite 52 [23] .................... 24
Abbildung 2.2 – Pressling in der Form [14]............................................................................. 27
Abbildung 2.3 – Stationen eines Presslings [14]...................................................................... 27
Abbildung 2.4 - Arbeitsgang: Gezogene Tonlöcher [14]......................................................... 28
Abbildung 2.5 - Anlöten eines Tonlochkamins [14] ................................................................ 28
Abbildung 2.6 – Anlöten des Kamins an die Mundplatte [14] ................................................ 29
Abbildung 2.7 – Feilen eins Spitzenklappenarms [14] ............................................................ 29
Abbildung 2.8 – Das Polieren [14]........................................................................................... 30
Abbildung 2.9 – Die Mechanik [14] ........................................................................................ 31
Abbildung 2.10 – Anpassung an da Tonloch [14] ................................................................... 32
Abbildung 2.11 – dichtes & undichtes Polster [14] ................................................................. 32
Abbildung 2.12 – Das Cutting [14] .......................................................................................... 32
Abbildung 2.13 – Gravuren [14] .............................................................................................. 32
Abbildung 3.1 – Versuch von Coltman [8] .............................................................................. 42
Seite 11
Abbildung 4.1 – Das Innenohr [84] ......................................................................................... 51
Abbildug 5.1 – Muramatsu Silberflöte [32] ............................................................................. 60
Abbildung5.2 – Muramatsu 14K Goldflöte [34] ...................................................................... 60
Abbildung 5.3 – Das Aufnahmeprogramm .............................................................................. 61
Abbildung 5.4 – Anordnung der Spieler und Mikrophone ...................................................... 62
Abbildung 5.5 – BIAS [30] ...................................................................................................... 84
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Tabellenverzeichnis
Tabelle 3.1 - verwendete Querflöten im Raum Wien (2001) [17] ........................................... 43
Tabelle 3.2 - Verteilung – Berufsmusiker/Studenten [17] ....................................................... 44
Tabelle 4.1 - Empfindung und Reizgrösse [12] ....................................................................... 52
Tabelle 4.2 - Frequenzen der Töne der chromatischen Tonleiter [85] ..................................... 53
Tabelle 4.3 – Dynamik [6] ....................................................................................................... 55
Tabelle 5.1 - Interviews ............................................................................................................ 78
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Seite 14
1 Die Geschichte der Querflöte
Dieses Kapitel ist eine kurze Zusammenfassung der Querflötengeschichte. Als Quellen wurde
die gängige Standardliteratur herangezogen. [5] [13] [19] [20]
1.1 Frühzeit
Die Querflöte ist scheinbar als letzte von allen Flöten entstanden und wurde vermutlich von
Nomaden
in
Zentralasien
erfunden,
und
von
dort
nach
Europa
verbreitet.
Sie tauchte wahrscheinlich gegen Ende der Steinzeit auf und war bis in die Antike eher eine
seltene Ausnahme. Die ersten Funde stammen aus der prähistorischen Zeit und wurden aus
Tierknochen hergestellt. Die Spielweise ist leider bei diesen Funden nicht mehr eindeutig
nachzuweisen, da häufig nurmehr einzelne Bruchstücke vorhanden sind.
In den ersten schriftlichen Aufzeichnungen aus der chinesischen Poesie (Schï-djing), heißt es,
dass die Querflöte bereits im 1. Jahrtausend vor Christus existierte. Es wurden auch Reliefs
auf einem indischen Grabmal (Stupa Sanchi) aus dem 1. Jahrtausend nach Christus entdeckt,
auf deren Abbildungen sie allerdings nach links gespielt werden. Die ersten Reliefs rechts
gespielter Flöten wurden an einem Tempel auf Java gefunden. Erst in der hellenistischen
Epoche taucht eine neue Wortschöpfung namens „Photnix“ in Griechenland auf.
Aus der Nähe von Perusa, aus dem ersten oder zweiten Jahrhundert vor Christus, stammt das
früheste eindeutige Bild, welches sich auf einem etruskischen Relief befindet. Die Querflöte
wurde von den Etruskern offensichtlich sehr geschätzt, da uns viele Abbildungen aus ihrer
Kultur bis heute erhalten geblieben sind. Überliefert sind auch Münzen mit Abbildungen von
Flötisten, wovon eine zum Beispiel aus der Ortschaft Baniyas, vormals Caesarea Panias, und
ist auf das Jahr 169 n. Christus datiert. Die häufigen Darstellungen von Flöten in dieser
Gegend ist vermutlich auf den Gott Pan zurückzuführen, welchem auch eine Grotte nahe der
Stadt geweiht wurde.
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Abbildung 1.1 - Hortus deliciarum [78]
Abbildung 1.2 - Manesse Handschrift
[79]
Danach übernahmen die Römer die Querflöte von den Etruskern und bezeichneten sie mit
dem lateinischen Wort „tibia“, was sowohl Schienbein als auch Blasinstrument bedeutet und
womit sich der Kreis zur Frühzeit interessanterweise wieder schließt.
1.2 Das Mittelalter
Von abendländischen Querflöten gibt es archäologische Funde aus dem 12. bis 14.
Jahrhundert. Die älteste bekannte Darstellung enthält die Klosterschrift Hortus deliciarum
(Abbildung 1.1) aus Landsberg aus den Jahren 1175 – 1195.
Ein interessanter Punkt hier ist, dass die mittelalterlichen europäischen Bildnisse, genau wie
Bilder aus Asien, bis auf eine Ausnahme links gehaltene Flöten darstellen, wobei antike
europäische Darstellungen hingegen rechts gehaltene Flöten zeigen.
Daher ist die Vermutung naheliegend, dass die Querflöte in Europa vorübergehend in
Vergessenheit geriet und dann über Byzanz, am Anfang des 2. Jahrhunderts, aus dem
asiatischen Raum wieder eingeführt wurde. Die dazugehörenden Texte der Zeichnungen
bezeichnen die Flöte als swegel. Noch heute lebt dieser Wortstamm im slowenischen (swégla)
und im kroatischen (zvegla) weiter. Ähnlich der Frühzeit bezeichnet dieser Begriff das
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Instrument selbst sowie auch den Schienbeinknochen. Dies legt die Vermutung nahe, dass
auch im Mittelalter noch Flöten aus Knochen gebaut wurden, was durch zahlreiche Funde
untermauert wird.
In der französischen Sprache taucht im 12. Jahrhundert erstmals das Wort „flûte“ auf, das sich
möglicherweise aus dem lateinischen „flatus“ ableitete, wurde von anderen europäischen
Sprachen lautähnlich übernommen und bezeichnete bis ins 13. Jahrhundert noch Block- und
Querflöte.
Eine aus heutiger Sicht ungewöhnliche Bauweise besitzt die Querflöte im 14. Jahrhundert in
Deutschland. Eine Abbildung der „Manesse Handschrift“ (Abbildung 1.2) zeigt, dass sie zu
dieser Zeit beinahe in der Mitte angeblasen wird, sowie ein zeitgenössischer Bericht über
deutsche
Flötisten.
Leider
existieren
nur
wenige
Quellen
über
mittelalterliche
Instrumentalmusik, aber es ist bekannt, dass die Querflöte in sogenannten „niedrigen
Ensembles“ ihre Verwendung fand. Sie diente primär der Unterhaltung und dem Tanz und
wurde nicht schriftlich niedergeschrieben sondern improvisiert und somit nicht überliefert.
1.3 Die Renaissance
Zu Beginn des 16. Jahrhunderts fand auch allmählich die Technik des Buchdruckes ihre
Verwendung in der Musik. Dieser verdanken wir, dass sich die Musik immer mehr zu einem
verbreiteten Zeitvertreib entwickelte. Es wurden neue Techniken im Instrumentenbau benutzt
und dadurch die Stimmungsprobleme langsam gelöst.
Damals distanzierte sich die „Querflöte“ von den wesentlich schrilleren Volksinstrumenten
und im Gegensatz zu den militärischen “Schweizerpfeifen“ hatte sie einen viel weicheren
Klang. Auch dank einer weiteren Mensur entfaltete sie sich damit zu einem Kunstinstrument.
Die „Renaissance-Flöten“ (Traversa, Fiffara, Schweizerpfiff, Fleuste d’Allemand) wurden
meistens einteilig mit zylindrischer Bohrung gebaut. Diese Bohrung hat über die gesamte
Länge denselben Durchmesser. Insgesamt hatte sie 6 Löcher für Zeige-, Mittel- und
Ringfinger der beiden Hände (ca. 6 mm), aber keines für den Daumen und das Mundloch
wurde kreisrund gebohrt (Abbildung 1.3).
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Abbildung 1.3 – Renaissance Flöte
[80]
Mit dieser üblichen Anordnung der Tonlöcher konnten keine Dur- oder Molltonleitern
gespielt werden, sondern nur die mittelalterlichen Hexachorde.
Zwei der wichtigsten Quellen der damaligen Zeit sind das „Synatagma Musicum“ von
Michael Praetorius und die „Harmonie universelle“ von Père Marin Mersenne, in denen die
zeitgenössische musikalische Praxis und alle damals gebräuchlichen Instrumente festgehalten
sind.
In Frankreich zu Beginn des 16. Jahrhunderts bildete sich ein wohlhabendes Bürgertum,
durch die die weltliche Vokalmusik mit Instrumentalbegleitung in Form des Chansons
aufblühte.
1.4 Das Barock
In der Zeit vom 16. bis zum 18. Jahrhundert machte die Querflöte entscheidende
Veränderungen durch. War anfangs die innere Bohrung noch zylindrisch so gab es im 18.
Jahrhundert in Mittelstück und Fuß bereits konische Innenbohrungen. Diese Art der Bohrung
unterscheidet sich im Vergleich mit der zylindrischen Bohrung durch eine vom Luftein- zum
Luftaustritt immer größer und gleichmäßig (linear) werdende Öffnung. Dies zeichnete sich
deutlich in den neuen Griffbildern der Lehrwerke ab.
Die damaligen Flöten waren bereits dreiteilig und wurden dazu verwendet, sich an die, von
Region zu Region, verändernde Stimmung anzupassen. Jedes Instrument verfügte hierzu über
mehrere austauschbare Mittelstücke. Inzwischen ermöglichten die 6 Grifflöcher das Spielen
von Dur-Tonleitern, wobei der Tonumfang vom d‘ bis zum a“‘ reichte.
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Abbildung 1.4 - Flöte mit „Dis-Klappe“ [81]
Später wurde ein 7. Loch (dis)
hinzugefügt (Abbildung 1.4), welches für neue Tonarten
Später wurde ein 7. Loch (dis) hinzugefügt (Abbildung 1.4), welches für neue Tonarten
erforderlich wurde. Dieses neue Loch war mit den Fingern auf herkömmliche Weise nicht zu
erreichen und so wurde die erste Klappe angebracht. Die Folge dieser Veränderung war vor
allem eine verbesserte Intonation und ein größerer Tonumfang.
Im nächsten Schritt versuchte man um 1770 die Gabelgriffe durch zusätzliche Löcher und
Klappen überflüssig zu machen. Als dies gelang, blieb nurmehr für das „C“ ein Gabelgriff,
welcher schlussendlich von Johann Georg Tromlitz geschlossen wurde. Allerdings war die
entstandene Mechanik sehr wackelig und unzuverlässig, wodurch ein sauberes und schnelles
Spiel beinahe unmöglich war. Ein großer technischer Nachteil dieser Instrumente lag darin,
dass die Grifflöcher nach der Spannweite der Finger gesetzt wurden und alle Maße nur der
Erfahrung der damaligen Flötenbauer und keinen akustischen Erkenntnissen folgten.
Ein weiteres Problem stellte Buchsbaum, das zu dieser Zeit verbreitetste Material, dar, der
durch den feuchten Atem aufquoll und trotz aller technischen Innovationen und
Verbesserungen immer noch zu einer ungenügenden Intonation führte. Ebenso verwendete
man auch Ebenholz, Grenadill, Ahorn oder Elfenbein. Erst nach seinem Besuch der Oper in
Dresden (1730) schrieb Johann Sebastian Bach Stücke für die Flöte. Er hatte dort
wahrscheinlich jemanden spielen hören, der einen bleibenden Eindruck auf ihn gemacht hatte,
denn ab diesem Zeitpunkt kamen in seinen Werken immer entweder Block- oder Querflöte
vor. Vermutlich war dies der Fall, da beide Instrumente von den gleichen Musikern gespielt
wurden. Er legte offensichtlich sehr viel Wert auf talentierte Flötisten, da in seinen Stücken
mehrfach Töne über de f“‘ vorkommen.
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Abbildung 1.5 - Textbeispiel aus: „Kombinatorik und die Verbindungskünste der Zeichen in der
Musik zwischen 1630 und 1780“ von Sebastian Klotz [82]
Das Buch „Les Principes de la Flute Traversie“ von Jacques-Martin Hotteterre aus dem Jahr
1707 war ein Meilenstein der Flötengeschichte (Abbildung 1.5). Er ist Vertreter einer
bedeutenden Flötisten- und Flötenbauerfamilie.
1.5 Die Neuzeit
Theobald Böhm erfand im Jahr 1832 eine völlig neue Flöte. Sie war revolutionär und es blieb
so gut wie nichts beim Alten. Er verwendete Metall statt Holz, er veränderte die Dicke der
Rohrwand, die Anzahl, die Größe und die Anordnung der Löcher, und sogar das Mundloch
blieb von Modifikationen nicht verschont. Mit dem Ergebnis dieser ersten Flöte war er aber
noch nicht zufrieden und im Jahr 1847 erschien ein neues, verbessertes Modell. Diesmal
lagen den Positionen und der Anordnung der Klappen exakten Berechnungen zu Grunde. Man
könnte sagen, dass die Innenbohrung umgekehrt wurde. Zum Kork hin hatte sie einen
parabolisch geformten Kopf, wobei Fuß- und Mittelstück zylindrisch geformt waren.
Zu Anfang gab es natürlich kritische Stimmen, allen voran Tulou, was den Erfolg und den
schlussendlichen Durchbruch aber nicht verhindern konnte, als im Jahr 1860 Dorus den
Lehrstuhl am Pariser Konservatorium übernahm.
Dieses „neu“ geschaffene Instrument war eine Ringklappenflöte (Abbildung 1.6). Sie
zeichnete sich, im Vergleich zu den Vormodellen, dadurch aus, dass die Bohrungen für die
Grifflöcher ausschließlich nach akustischen Experimenten angeordnet waren. Dadurch
konnten zwar nicht mehr alle Löcher erreicht werden, er erfand aber ein völlig neu
konstruiertes Klappensystem. Sie hatte aber immer noch einen zylindrischen Kopf und war
erst ab dem Mittelstück konisch.
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Abbildung 1.6 - Ringklappenföten um 1860 [83]
Im Jahr 1869 baute Louis Lot die erste Goldflöte. Heute werden im Flötenbau neben Silber
und Gold auch vergoldetes Silber, Weißgold, Neusilber (eine Legierung aus Kupfer, Zink und
Nickel), Platin und Palladium verwendet. Nach diesen entscheidenden Verbesserungen war
die Verbreitung der Flöte nicht mehr aufzuhalten und die wesentlich bessere Intonation und
flexiblere Fingertechnik veranlasste viele Komponisten für das neue Instrument Werke zu
schreiben. Die musikalischen Leistungen wurden durch die neue Literatur gesteigert, aber
auch Techniken wie die Flatterzunge hielten Einzug. Frankreich gewann zum Beispiel durch
Lehrer wie Taffanel, Gaubert und allen voran Moyse gegen Ende des 19. Jahrhunderts eine
Vormachtstellung in der Flötenwelt.
An der modernen Querflöte wird natürlich heute noch immer geforscht und experimentiert,
um sie noch weiter zu verbessern. Der Bereich der Polster zum Beispiel bietet heute neue
Möglichkeiten, vor allem durch neue, künstliche Materialien. Entwicklungen im Rahmen
neuer Spieltechniken führen zu zusätzlichen Bohrungen und Klappen. [5], [16], [17], [29]
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2 Der Querflötebau
2.1 Die Böhm Flöte
Wie bereits im Kapitel 1 erwähnt, war Theobald Böhm der Vorreiter der heutigen, modernen
Querflöte. Im Reallexikon der Musikinstrumente von Curt Sachs [23] befindet sich eine kurze
Beschreibung über die revolutionären Neuerungen von Böhm (Abbildung 2.1).
In Böhms, über 15 Jahre dauernden, Entwicklung beschäftigte er sich mit allen Aspekten des
Flötenbaues. Den ersten Erfolg hatte er, mit der im Jahr 1831 fertiggestellten Flöte, welche
bereits reges Interesse bei damaligen Musikern weckte. Theobald Böhm selbst war mit dieser
„modernen Urflöte“ noch nicht zufrieden und arbeitete fieberhaft an weiteren Neuerungen
und Verbesserungen. [3]
Da er wegen der Unbeständigkeit des Holzes nie sichere Resultate erlangen konnte,
entschloss er sich, nach unzähligen vergeblichen Anstrengungen, alle zu seinen Versuchen
notwendige Modelle aus Metall zu fertigen. Überzeugt davon, dass die zylindrische Form bei
der Querflöte nicht geeignet sei, konzentrierte er sich mit seinen Untersuchungen auf die
konischen Verhältnisse. Weil er an der, seit langem verwendeten, nach unten hin konisch
geformten Flöte, wenig verbessern konnte, versuchte er die festgefahrene Form einfach
umzukehren. Dabei gingen ihm zahlreiche Gedanken durch den Kopf:
„Ich konnte es nämlich nie recht begreifen, warum denn die Flöte allein nur am dicken Ende angeblasen werden
soll, da doch alle übrigen Blasinstrumente mit konischen Verhältnissen am dünnen ende angeblasen werden, so
wie es auch mehr naturgemäß ist, indem auf diese Weise die mit den wachsenden Tonhöhen immer kürzer
werdenden Luftsäulen-abschnitte verhältnismäßig zugleich dünner werden, während bei der Flöte geradezu das
umgekehrte Verhältnis eintritt, indem die Verjüngung des Rohres bis über sämtliche Löcher hinaufreicht.“
(Zitat nach Theobald Böhm, Über den Flötenbau und die neuesten Verbesserungen desselben,
1847 [3])
Seite 23
Abbildung 2.1 - Curt Sachs – Reallexikon der
Musikinstrumente, Seite 52 [23]
Seite 24
Durch Untersuchungen der Luftsäulen-Verhältnisse entstand so eine Flöte in einem Umfang
von zirka zwei Oktaven, die bezüglich des Klanges, der Fülle, der Reinheit und leichten
Ansprache der Töne, die für diese Zeit bestmögliche Lösung darstellte. Gemäß den damaligen
Ansprüchen den Umfang der Flöte auf drei Oktaven zu erweitern, musste er das Rohr enger
machen, was natürlich klangliche Nachteile in den ersten zwei Oktaven nach sich zog. Ein
weiteres Problem stellte die Unmöglichkeit dar, bei einer Flöte die Entfernung des Stöpsels
vom Mittelpunkt des Mundloches den verschiedenen Luftwellenlängen proportional zu
machen. Dies wäre nur durch einen äußerst komplizierten Mechanismus zu lösen gewesen,
der in der Praxis nicht durchführbar war. Die Lösung fand er, indem er im oberen sechstel den
Zylinder (Kopfstück) bis auf 2 mm verjüngte und der Mittelpunkt der Embouchure zum
Stöpsel 17 mm betrug. Damit stimmten alle Töne am reinsten und sprachen am besten an. Für
das Mundloch verwendete er ein langes Viereck mit abgerundeten Ecken, wodurch ein breiter
Luftpinsel einem ebenfalls breiten Rand entgegengesetzt war. Diese Lösung war mehr
geeignet den meisten Wind aufzunehmen als etwa ein ovales oder rundes Loch von gleicher
Größe. Durch zahlreiche Versuche stellte sich heraus, dass ein Winkel von 7 °, bei einer Höhe
der Wände von 4,2 mm, einer Länge des Mundloches von 12 mm und einer Breite von 10
mm, den meisten Flötenspielern am besten zusagte. Nachdem dadurch die Brauchbarkeit des
Rohres gewährleistet war, begann er sich mit den Tonlöchern zu beschäftigen. Die Größen,
die optimalen Positionen und deren Entfernung zu den unterhalb liegenenden Tonlöchern
sowie auch die Höhe ihrer Wände wurden durch komplizierte Berechnungen ermittelt. Infolge
dieser konsequent und sehr zeitaufwendig durchgeführten Untersuchungen klag diese Flöte
bei weitem voller und kräftiger als alle anderen damaligen Flöten, ohne dabei ihre Tonfarbe
oder die Stimmung, auch im zartesten Piano, zu verlieren. [3]
2.2
Beispiel: Querflötenbau in Boston/USA von Alexander Hanselmann [14]
Zuallererst soll hier erwähnt werden, dass es nicht einfach ist an Informationen über den
genauen Ablauf der Produktion von Querflötenherstellern heranzukommen, da sie diese
„Firmengeheimnisse“ natürlich nicht gerne an Dritte weitergeben.
Schließlich war der Bericht eines Bildungsurlaubs aus dem Jahr 2000 in Boston von
Alexander Hanselmann (Dipl. Musiklehrer und Flötist) aus Herisau in der Schweiz sehr
Seite 25
hilfreich. Auch er hatte Schwierigkeiten detailliertere Auskünfte über den Herstellungsprozess
zu erfahren, bekam aber die einmalige Gelegenheit bei der bekannten Flötenbauwerkstatt „S.
Haynes Co.“ tieferen Einblick in den genauen Prozess der Fertigung eines solchen
Instruments zu machen.
Die Firma wurde im Jahr 1888 von William S. Haynes gegründet und ist somit eine der
ältesten und renommiertesten Querflötenwerkstätten in Amerika. Dieser Betrieb besteht aus
19 Mitarbeitern, welche zirka 200 bis 250 Querflöten und Piccolos pro Jahr produzieren. 20
bis 30 davon sind Goldflöten und wiederum nur zirka 5 Vollgoldflöten.
Wie schon erwähnt zeigte sich „Haynes“ sehr kooperativ und er durchlief alle, zur
Herstellung notwendigen, Stationen zum Bau einer Querflöte.
2.2.1 Der Rohbau
Es werden je nach Modell werden verschiedene Rohmaterialien verwendet.
•
Querflötenrohr:
Silber, Gold, Weissgold, Platin, Grenadil- & Kokosholz
•
Mechanik:
•
Achsen & Schrauben: rostfreier Stahl
•
Rückhaltfedern:
Silber oder Gold
Weissgold
Die Rohre, inklusive der geschliffenen Innenachsen und Schrauben werden von einer
Spezialfirma gefertigt, da für diese präzise gezogenen Rohre unwahrscheinlich große,
schwere und vor allem sehr teure Maschinen notwendig sind.
Aus dem jeweiligen Rohmaterial werden dann alle Klappendeckel, Achsen der Klappen, die
Mundplatte mit dem Tonlochkamin und alles andere Zubehör gefertigt. Dafür stehen
unzählige alte Werkzeuge aus gehärtetem Stahl zur Verfügung, die über die Jahre immer
wieder repariert, ersetzt, modifiziert werden und auf den neuesten Stand gebracht werden. Es
sei noch zu erwähnen, dass „Haynes“, als eine der letzten Firmen, diese Teile in einem
Pressvorgang herstellt (Abbildung 2.2), hingegen bei den meisten anderen Firmen gegossen
wird.
Seite 26
Abbildung 2.3 – Stationen eines Presslings [14]
Abbildung 2.2 – Pressling in der Form [14]
Dieses alte Verfahren zeichnet sich durch eine wesentlich höhere Festigkeit aus. Als
Rohmaterial wird ein runder abgelängter Silberstift verwendet und in vier Pressvorgängen in
seine endgültige Form gebracht wird (Abbildung 2.3). Nach jedem, Pressvorgang wird der
Pressling stark erwärmt und anschließend im kalten Wasser abgeschreckt, damit sich das
Material entspannt und wieder leichter weiterverarbeiten lässt.
2.2.2 Das Querflötenrohr
Die genaue Positionierung derr Tonlöcher ist das Um und Auf einer gut gestimmten Querflöte.
Die Grundpositionen gehen auf die bereits weiter oben beschriebenen Versuche und
Berechnung von Theobald Böhm zurück und wurden von Albert Cooper um 1970 weiter
perfektioniert. Da es keine allgemein
emein gültige Lösung gibt hat jeder Querflötenbauer seine
eigene, leicht modifizierte Skala. Dafür gibt es zwei unterschiedliche Methoden:
Gezogene Tonlöcher
Auf dem Rohr werden zuerst die Abstände und Positionen der Tonlöcher durch ein fein
gebohrtes Loch markiert. Danach wird das kleine Loch durch Ausstanzen in ein größeres,
ovales Loch gerändert.
rändert. Mit einem Spezialwerkzeug wird dann ein Teil des Rohres
herausgezogen, sodass ein Kamin entsteht. Dieser wird anschließend genau abgelängt und
zum Schluss nach außen umgedreht (Abbildung 2.4).
Seite 27
Abbildung 2.4 - Arbeitsgang: Gezogene Tonlöcher
Abbildung 2.5 - Anlöten
n eines Tonlochkamins [14]
[14]
Gelötete Tonlöcher
Hier werden zuerst die Tonlochkamine aus einem anderen Rohr ausgeschnitten und danach
dem Querflötenrohr-Radius
Radius angepasst. Diese Kamine werden mit eine „Lehre“ am genau
vorgesehenen Ort auf dem Rohr platziert und mit Draht arretiert (Abbildung 2.5).
2
Danach
werden sie mit einem speziellen Lot aus dem jeweiligen Material angelötet, aufgefräst und
sauber verputzt.
2.2.3 Das Kopfstück
Das zylindrisch angelieferte
ferte Rohr wird mit einer speziellen Presse ein parabolischer Konus
aufgezogen. Der Tonlochkamin wird aus dem Rohmaterial ausgefräst. Danach werden
Mundplatte, Kamin und Rohr durch Feilen und Polieren angepasst und schlussendlich mit
dem Kopfstückrohr zusammengelötet (Abbildung 2.6).. Anschließend wird noch durch den
Kamin das Blasloch gebohrt.
2.2.4 Stege und Pfosten
An das vorgefertigte Querflötenrohr werden jetzt, die aus SilberSilber oder Goldblech
bestehenden, Stege durch präzises Ausfeilen angepasst und danach die Pfosten angebracht,
Seite 28
Abbildung 2.7 – Feilen eins Spitzenklappenarms
[14]
Abbildung 2.6 – Anlöten des Kamins an die
Mundplatte [14]
die wiederum die Mechanik tragen. Als letztes wird die ganze Konstruktion an das
Querflötenrohr angelötet.
2.2.5 Die Klappendeckel und die Klappenmechanik
In einem nächsten Arbeitsschritt werden die sogenannten „Spitzenklappenarme“ aus den
gepressten Rohlingen
ingen in die korrekte Form geschliffen um sie danach mit den
Klappendeckeln zu verlöten. Zuletzt müssen noch die hinteren Teile der Klappenarme
zurechtgebogen werden (Abbildung
Abbildung 2.7), die später an der Querflöte die Funktion der
Rückalter übernehmen.
Nun lötet man die so hergestellten Klappendeckel an die Mechanik an und bohrt sehr feine
Löcher an bestimmten Stellen der Mechanik die dann beim Zusammenbau mit winzigen
Stiften verbunden werden können.
2.2.6 Das Polieren
Beim Polieren (Abbildung 2.8) werden alle hergestellten Teile auf Hochglanz poliert, was ein
hohes Maß an Erfahrung und Gefühl verlangt, da es etliche verschiedene Polierscheiben und
Seite 29
Abbildung 2.8 – Das Polieren [14]
Polierpasten gibt, welche zur richtigen Zeit an der richtigen Stelle eingesetzt werden müssen,
um nicht die vorherige Arbeit durch eine kleine Unkonzentriertheit wieder zu Nichte zu
machen.
2.2.7 Der Zusammenbau
Das vorgefertigte Rohr wird mit den Tonlöchern, dem Steg und den vorgebohrten Pfosten,
sowie die gelöteten Klappen werden nun zusammengesetzt. Zuerst werden an allen Klappen
und Klappenverbindungen (Tubing) die geschliffenen Stahlstifte (Steel) angepasst,
zugeschliffen und nach dem Ablängen mit Gewinden versehen. Dies ist ein sehr wichtiger,
heikler und nicht umkehrbarer Moment, da er entscheidend für die Qualität der Mechanik ist.
Wie bei jedem Holzblasinstrument ist die Mechanik ein sehr komplizierter Teil und so
müssen auch bei der Querflöte gewisse Teile durch winzig kleine Stahlstifte fix miteinander
verbunden werden und wiederum bei anderen Verbindungen ist die perfekte Gleitfähigkeit
entscheidend. Jetzt werden noch die Weißgoldfedern (Spring) angepasst und eingesetzt. Diese
sind übrigens der wertvollste Teil einer Querflöte. Zuletzt werden noch an den verschiedenen
Klappenrückhaltern entsprechende Korken oder Filze angeleimt (Abbildung 2.9). Nach einer
letzten Kontrolle ist die Querflöte bereit für das Polstern.
Seite 30
Abbildung 2.9 – Die Mechanik [14]
2.2.8 Das Polstern
Das Polstern ist eine sehr aufwendige Arbeit. Das Polster (Pad) besteht aus einem Filz und ist
mit einer zweilagigen Magenhaut eines Kalbes überzogen und nicht, wie meistens
angenommen wird, mit einer Fischhaut. Mittels
Mittels unterlegen feiner Papiersegmente im
Klappendeckel müssen die Polster äußert präzise an den Tonlochkamin angepasst werden (auf
den 1000stel mm genau), damit die Querflöte mit geringstem Druck dicht schließt
( Abbildung 2.10 und Abbildung 2.11).
2
2.2.9 Schneiden/Schnitzen (Cutting)
Unter „Cutting“ versteht man das Ausschnitzen des Blasloches mit Spezialwerkzeugen und
Schabern (Abbildung 2.12).. Dies erfordert ein hohes Maß an Genauigkeit und jahrelange
Erfahrung. Man kann hier natürlich auch noch spezielle Feinabstimmungen vornehmen und
auf Wünsche des Kunden eingehen. Da sich hier entscheidet wie die Querflöte klingen wird,
kann man sagen,
n, dass dieser Teil dem „Herzen der Flöte“ entspricht.
Der Querflöte kann auch noch durch spezielle Gravuren (Abbildung 2.13)) eine ganz
persönliche Note gegeben werden und dadurch einzigartig verschönert werden.
werde
Seite 31
Abbildung 2.11 – dichtes & undichtes Polster [14]
Abbildung 2.10 – Anpassung an da Tonloch [14]
Abbildung 2.13 – Gravuren [14]
Abbildung 2.12 – Das Cutting [14
14]
Seite 32
2.3 Die Metalle [9]
2.3.1 Die Edelmetalle
Silber (Ag)
Silber wird von Menschen etwa seit dem 5. Jahrtausend v. Chr. verarbeitet. Es wird oft aus
einem der wichtigsten Silbererze, dem Silberglanz (Argenit) gewonnen. Hauptsächlich fällt es
aber als „Nebenprodukt“ bei der Verhüttung von Blei-, Zink-, Kupfer- und Nickelerzen an.
Man findet heute noch große Silbervorkommen in Mexiko aber auch in Deutschland. Sein
Schmelzpunkt liegt bei 960°C und sein Siedepunkt bei 2180°C. Silber verfügt über die beste
Leitfähigkeit für Elektrizität und Wärme. Meistens wird es mit Kupfer legiert, da es sich sehr
leicht mit Schwefel und Schwefelverbindungen verbindet und dadurch an der Luft durch
flüchtige Sulfide anläuft. Wenn es mit schwefelhaltigem Eiweiß in Berührung kommt wird es
schwarz.
Gold (Au)
Erstmals wurde Gold im 5. Jahrtausend v. Chr. gefunden und die ersten Gegenstände und
Schmuck aus Gold stammen aus dem 1. Jahrtausend v. Chr. Vor allem in Südafrika,
Nordamerika und Russland befinden sich die ergiebigsten Lagerstätten. Es kommt als feine
Körnchen und Flitter in anderen Gesteinen und Erzen vor, oder man findet es im Gemenge
mit Kies. Der Schmelzpunkt dieses „gelblich glänzenden“ Metalls liegt bei 1063°C, der
Siedepunkt bei ca. 2950°C. Da reines Gold sehr weich ist, wird es schon seit den Anfängen
mit Kupfer oder Silber legiert, wodurch es härter wurde und seine Farbe veränderte. In
Verbindung mit Kupfer wird es etwas dunkler und rötlich, mit Silber wird es blasser und
heller.
Platin (Pt)
Platin kommt in der Natur meistens gediegen, mit den fünf anderen Platinmetallen Palladium,
Rhodium, Iridium, Ruthenium und Osmium vor. Früher wurde es eher stiefmütterlich
behandelt, da man es für eine wertlose Art von Silber hielt, gehört aber heute zum teuersten
Werkstoff des Goldschmieds. Die Hauptvorkommen sind in Südafrika, Russland (nördlicher
Ural) und Südamerika (Kolumbien). Der Schmelzpunkt liegt bei 1773°C, der Siedepunkt bei
Seite 33
ca. 4400°C. Durch diesen hohen Schmelzpunkt ist eine besondere Schmelz- und Gießtechnik
nötig. Dieses grau-weiße, ins bläulich gehende Metall, ist in reinem Zustand so weich wie
Kupfer und kann daher zu dünnen Drähten gezogen, zu Folien ausgehämmert und zu dünnen
Blechen gewalzt werden.
Wie oben schon erwähnt gibt es neben dem metallischen Platin 5 weitere Platinmetalle:
− Palladium (grau-weiß) ist das billigste Platinmetall und wird als Zusatz bei
Weißgolden verwendet.
− Rhodium (silber-weiß) ist säurebeständig und wird daher bei Silber gegen das
„Anlaufen“ verwendet.
− Iridium (hellgrau) ist das härteste der Platinmetalle und wird zur Steigerung der Härte
als Zusatz zu Platin verwendet.
− Osmium (grau-weiß, ins bläulich schimmernd) ist sehr spröde. Es wird für keine
besonderen Zwecke verwendet.
− Ruthenium (grau-weiß) ist hart und spröde. Es wird zum Beispiel bei Elektrischen
Schaltkontakten aus Platin und Palladium zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit zu
legiert.
2.3.2 Die Unedelmetalle
Kupfer (Cu)
Kupfer ist das wichtigste Unedelmetall. Es wird vor allem aus den Kupfererzen Kupferkies,
Kupferglanz und Rotkupfererz gewonnen und wird als Zusatz bei fast allen Gold- und
Silberlegierungen verwendet. Durch seine rötliche Farbe beeinflusst es in Kombination mit
anderen Metallen vor allem auch die Farbe, abhängig von dem jeweiligen Kupferanteil. Das
Kupfer lässt sich aus einigen Erzen durch Reduktion mit Kohle gewinnen. Die am häufigsten
verwendeten Kupferlegierungen sind
− Messing (Kupfer und Zink)
− Tombak (auch Kupfer und Zink jedoch ein viel geringerer Zinkgehalt) und
Seite 34
− Bronze (Kupfer und Zinn), das weitgehend zur Herstellung von Waffen, Werkzeugen
und Kirchenglocken verwendet wird.
Der Schmelzpunkt von Kupfer liegt bei 1086°C und der Siedepunkt bei 2600°C.
Nickel (Ni)
Nickel hat eine weiß-gelbliche Farbe und zeichnet sich dadurch aus, dass es Gefüge härter
macht. Es ist sehr häufig in Magnetkies enthalten und ergiebige Lagerstätten sind unter
anderem in Kanada, Schweden, Norwegen und Italien. In reinem Zustand findet es kaum
Verwendungszwecke, aber als Legierungsmetall bei der Stahlproduktion ist seine Bedeutung
enorm. Die für den Goldschmied wichtigen und harten Weißgolde haben durch einen
Nickelzusatz ihre charakteristische Farbe. Sein Schmelzpunkt liegt bei 1455°C und der
Siedepunkt ist bei 2730°C.
Zink (Zn)
Dieses bläulich-weiße Metall schmilzt bei 419,5°C, sein Siedepunkt liegt bei 906°C. Es wird
vor allem aus Zinkblende und Zinkspat gewonnen und oxidiert leicht an feuchter Luft unter
Bildung von basischem Carbonat, das als festhaftende Schicht, weitere Veränderungen
verhindert. Zink löst sich leicht in Säuren und Laugen auf und ist in der Kälte relativ spröde.
Zwischen 120°C und 150°C kann man es leicht verformen und verarbeiten. Wenn es unter
Luftzutritt stark erhitzt wird, verbrennt es zu Zinkoxid.
Wie schon erwähnt, wird es als Legierungszusatz bei der Messing- und Tombak Produktion
eingesetzt. Bei der Feuerverzinkung von Eisenblech wird es in großen Mengen verbraucht.
Zink und Legierungen aus Zink werden auch im Spritzgußverfahren bei der Herstellung von
unzähligen Maschinenteilen verwendet. Die meisten Silber- und Goldflöte beinhalten Zink
und auch bei achtkarätigen Goldlegierungen ist Zink vorhanden.
Eine Kombination aus Kupfer, Zink und Nickel ist auch unter dem Namen „Neusilber“
bekannt und dient als billigerer Silberersatz. Es ist extrem hart und korrosionsbeständig und
findet seine Verwendung größtenteils in der Herstellung von Besteck, medizinischen Geräten
und Musikinstrumenten. Oft wird es noch zusätzlich mit einer galvanischen Silberauflage
veredelt.
Seite 35
Zinn (Sn)
Zinn zeichnet sich durch seinen silberweißen Glanz aus, den er auch in feuchter Luft nicht
verliert. Es ist leicht verformbar und dadurch gut zu dünnen Folien zu Walzen oder zu
Hämmern. Sein Schmelzpunkt liegt bei 232°C, der Siedepunkt bei 2270°C. Es wird
hauptsächlich aus Zinnstein durch Reduktion mit Kohle gewonnen. Die größten Vorkommen
dieses Erzes sind in Ostindien, Banka und Bolivien. Früher wurde aus Zinn alles mögliche
Geschirr, wie zum Beispiel Teller, Krüge und Becher, hergestellt, aber es wurde auch in der
Orgelpfeifenproduktion genutzt.
Kadmium (Cd)
Kadmium kommt in der Natur nur als „Begleiter“ von Zinkmineralien vor und hat eine weiße
Farbe. Seine Materialeigenschaften sind ähnlich dem des Zinks und unter Erhitzen an der Luft
verbrennt es unter braunem Rauch. Durch seinen ebenso niedrigen Schmelzpunkt wie Zinn,
von 232°C und einem Siedepunkt von 2270°C, ist es bei Silber- und Goldloten sehr
gebräuchlich. Bei Silberlegierungen, die für Tiefzieharbeiten benötigt werden, ist der Zusatz
von Kadmium üblich.
2.3.3 Silber- und Goldlegierungen
Feinsilber und Feingold (reine Metalle ohne Zusätze oder Verunreinigungen) sind nicht für
die Verarbeitung geeignet, da ihre Festigkeit in diesem Zustand zu gering ist. Idem man sie
mit anderen Metallen zusammenschmelzt steigert man deren Härtegrad, aber dieser Vorgang,
der auch Legieren genannt wird, dient auch zur Veränderung der Farbe und zur Verbilligung
der hergestellten Produkte. Das Mengenverhältnis bei Legierungen wird in hundert Teilen
(Prozent) und bei Edelmetallen in tausend Teilen (Promille) angegeben. Den Edelmetallanteil
in Legierungen nennt man Feingehalt, wobei aber zum Beispiel bei Goldlegierungen der
Silbergehalt nicht berücksichtigt wird.
Silberlegierungen
Reines Silber ist aufgrund seiner geringen Härte nicht zur Produktion von Geräten, Schmuck
und Instrumenten geeignet, da es sich bei der alltäglichen Verwendung zu stark abnützen
Seite 36
würde. Durch die Legierung mit anderen unedlen Metallen im Instrumentenbau wird Kupfer
als Zusatz verwendet, steigert die Festigkeit und die Härte beträchtlich.
Goldlegierungen
Da Reines Gold, ebenso wie Silber, relativ weich ist, ist auch hier die Legierung, vor allem
aus Kupfer, Feinsilber und Feingold, gebräuchlich. Anders als beim Silber wird bei
Goldlegierungen dadurch nicht nur der Härtegrad gesteigert, sonder es dient auch der
Farbgebung, die sich aus dem jeweiligen Mischverhältnis ergibt.
2.3.4 Metallverwendung beim Querflötenbau [17]
Kein Instrument besteht also aus 100 % reinem Metall. Sogar die 24 Karat Flöte besteht „nur“
aus 99,9 % Feingold. Die restlichen 0,01 % ist zum Beispiel Kalzium. Das Versilbern,
Vergolden und Verplatinieren wird mit der sogenannten Galvanisation gemacht. Hier wird die
entsprechende Metallschickt elektrolytisch auf einen Gegenstand aufgetragen.
Die allgemein gebräuchlichen Legierungsvarianten sind (die ganz genauen Mischverhältnisse
sind natürlich ein gut gehütetes Firmengeheimnis):
•
925- oder Sterlingsilber besteht aus 92,5 % Feinsilber und 7,5 % Kupfer.
•
9 Karat Gold besteht aus 37,5 % Feingold, 9 % Feinsilber und 49 % Kupfer
•
14 Karat Gold besteht aus 58,5 % Feingold, 25 % Feinsilber und 15 % Kupfer.
•
18 Karat Gold besteht aus 75 % Feingold, 12,5 % Feinsilber und 12,5 % Kupfer.
•
24 Karat Gold besteht aus 99,9 % Feingold und 0,01 % Kalzium (Flötenfirmen geben
häufig 100 % Feingold an).
•
Platin besteht aus 95 % Feinplatin und 5 % Wolfram, das die Härte erhöht, oder 5 %
Kobalt, das die Gießbarkeit verbessert.
Seite 37
2.4 Flötenfirmen
Dieses Kapitel zeigt einen Überblick des Flötenangebots einiger Flötenfirmen:
Muramatsu (www.muramatsuflute.com)
•
Nickel-Silber (Neusilber) [31]
•
Silber (925 Ag) [32]
•
Gold – 9 Karat [33], 14 Karat [34], 18 Karat [35], 24 Karat [36]
•
PTP Model – 925 Silber verplatiniert [37]
•
Platinum – mit Silber- oder Goldmechanik [38]
Sankyo (www.sankyoflute.com)
•
Nickel-Silber (Neusilber) mit Silberauflage [39]
•
Silber - 925 Ag (Sterlingsilber) [40] [41] [42] [43], 950 Ag (Silber) [44] [45], 997 Ag
(Super solid Silber) [46]
•
Gold – 5 Karat [47], 10 Karat [48], 14 Karat [49], 18 Karat [50], 24 Karat [51]
•
d’Amore – 925 Ag Vollsilber mit Silberauflage, Durchmesser 20 mm, Gesamtlänge 810
mm, Gewicht 536 g [52]
•
Holz – Grenadille mit Silbermechanik [53]
Nagahara (www.nagaharaflutes.com)
•
Silber – 925 Ag Sterlingsilber, 950 Silber [54]
•
Gold – 10 Karat, 14 Karat, 18 Karat [55], 20 Karat [56]
•
Platin - mit Silber- oder 14 Karat Goldmechanik [57]
Seite 38
Miyazawa (www.miyazawaflutes.com)
•
Silber – Neusilber, Silber/Kupfer-Legierung, Sterling Silber (925 Ag), Britannia Silber
(958 Ag)
•
Gold-Silber-Legierung (2,4 Karat)
•
Gold – 9 Karat, 14 Karat, 18 Karat, 24 Karat
•
Platin – mit Silbermechanik [58]
Powell (www.powellflutes.com)
•
Sterling Silber (925 Ag) [59]
•
Gold – 9 Karat Rot [60], 10 Karat Gelb [61], 14 Karat Rot (hängt vom Kupferanteil ab)
oder Weiß [62], 19,5 Karat Rot [63]
•
Platin – mit Silber- oder 10K Goldmechanik [64]
•
Holz – Grenadille mit Silber- oder 14K Goldmechanik [65]
•
Arumite – Powells Bezeichnung für eine patentierte Verbindung zwischen Silber & Gold
(seit 1987). Beide Metalle werden in einem Ofen unter Druck hartverlötet, bevor das
Flötenrohr gezogen wird.
− Die Aurumite 9K Flöte besteht aus äußeren 25 % des Flötenrohres (0,10 mm) aus
9 Karat Gold, und Inneren 75 % (0,30 mm) aus Sterling Silber. [66]
− Bei der Aurumite 14K Flöte besteht das innere Flötenrohr aus 14K Rotgold und
wird mit einem äußeren aus Silber laminiert. Die Schichtstärke des Goldes beträgt
1/3 der Wandstärke, oder 0,133 mm. [67]
Altus (www.altusflutes.com)
•
Silber – Neusilber versilbert, Sterling Silber (925 Ag), Britannia Silber (958 Ag), Altus
Silber (997 Ag)
•
Gold – 9 Karat, 14 Karat, 18 Karat
•
Platin – mit Silber-, Platin-, 18 Karat vergoldet-, oder Goldmechanik
•
Altus Metall – hart gelötetes Rohr aus mehr als 20 verschiedenen Metallen
Seite 39
•
d’Amour [70]
Haynes (www.wmshaynes.com)
•
Silber – Nickel Silber, Coin Silber, Sterling Silber
•
Gold – 10 Karat, 14 Karat, 19,5 Karat
•
Platin – mit 14 Karat Goldmechanik
•
Haynes Materialien
− 5 % Gold – Kombination 95,5 % Silber und 5 % Gold
− Fusion I – Außenrohr: Kombination aus 95 % Silber und 5 % Platin; Innenrohr: 14
Karat Rotgold
− Fusion O – Außenrohr: 14 Karat Rotgold; Innenrohr: Kombination aus 95 % Silber
und 5 % Platin. [69]
Yamaha (www.yahama.com)
•
Silber – Nickel Silber, Sterling Silber mit Weißgoldfedern
•
Gold – 9 Karat, 14 Karat
•
Grenadillholz mit Sterling Silbermechanik [70]
Pearl Flutes (www.pearlflutes.com)
•
Silber – Sterling Silber (925) [71], Nickel Silber [72], Pristine Silber (970) [73]
•
Gold – 10 Karat [74], 14 Karat [75], 18 Karat [76], 20 Karat platiniert [77]
Seite 40
3 Andere Versuche
3.1 John W. Coltman – Effect of Material on Flute Tone Quality (1971) [8]
Mit seinem Versuch wollte John W. Coltman herausfinden, ob das verwendete Material
tatsächlich einen Einfluss auf den Klang, wie allgemein angenommen wurde, von Flöten hat.
Dazu dafür wurden 3 Flöten ohne Löcher hergestellt die alle einen inneren Durchmesser von
1,90 cm und eine Länge von 32,70 cm hatten und sich nur durch Material und ihre
Wandstärke unterschieden. Die verwendeten Materialien waren Silber, Kupfer und
Grenadillholz. Die Silberflöte hatte eine Wandstärke von 0,036 cm, die Kupferflöte 0,153 cm
(4mal so schwer wie die Silberflöte) und die Grenadillflöte 0,41 cm (1,7mal schwerer als die
Silberflöte). Alle drei Instrumente waren auf 398 Hz gestimmt und hatten identische
Kopfstücke aus Delrin und ebenso identische Mundlöcher aus Epoxitharz, um für alle Flöten
die gleichen Verhältnisse zu gewährleisten.
3.1.1 Erstes Experiment
Im ersten Experiment, dem Hörtest, mussten 27 Testpersonen, 20 professionelle Musiker oder
erfahrene Amateurmusiker, 13 davon Flötisten und 7 weniger erfahrene Musiker, die
produzierten Flötenklänge dem jeweiligen Flötenmaterial zuordnen. Die Instrumente wurden
von nur einer Person (dem Autor selbst), in einem akustisch optimalen Raum hinter einem
Vorhang, gespielt. Es wurde ein kurzer und ein langer Grundton und eine Oktave und eine
Oktavenbindung geblasen. Es gelang keiner Testperson, zumindest nicht entscheidend über
den zufälligen Wert von 5 %, den Ton der jeweiligen Flöte zuzuordnen.
3.1.2 Zweites Experiment
Die Aufgabe im zweiten Experiment, dem Spieltest, ging Coltman noch einen Schritt weiter.
Vier professionelle Flötisten spielten auf den drei verschiedenen Flöten und mussten sich
dann für die, ihrer Meinung nach, am besten klingende, oder am besten wiedererkennbare
Flöte entscheiden, um diese später zu identifizieren. Hierfür war es notwendig, dass die
Musiker nicht sehen konnten welche Flöte gerade gespielt wird, damit die absolute
Objektivität gewährleistet ist. Coltman konstruierte dafür eine Halterung, in der alle drei
Flöten festgemacht waren, beim Spielen aber nicht erkennbar war welche es ist, weder visuell
noch sensorisch (Abbildung 3.1). Danach wurde diese Konstruktion gedreht, um das Merken
der Position der gewählten Flöte zu verhindern, und sie mussten nur aufgrund des Klanges,
Seite 41
Abbildung 3.1 – Versuch von Coltman [8]
durch wiederholtes Probieren, entscheiden, welche ihr gewählter „Favorit“ ist. Das Ergebnis
ähnelte dem des ersten Experiments.
Einzig ein Flötist merkte den tieferen Klang bei einer der drei Flöten (der Kupferflöte), was
auf die weitaus größere thermische Masse der Kupferflöte und deren langsamere Erwärmung
zurückzuführen ist. Dieser Aspekt ist zum Beispiel ein Grund warum gewisses Material beim
Flötenbau bevorzugt wird.
Als Schlussfolgerung dieser Testergebnisse konnte darauf geschlossen werden, dass keine
Verbindung zwischen Material, Wandstärke und Klang vorhanden ist.
3.2 Renate Linortner - Silber, Gold, Platin … Der Materialaspekt bei
Querflöten (2001) [17]
In dieser Arbeit wurde der Materialaspekt von Querflöten mit verschiedenen Test, Analysen
und Umfragen beschrieben. Dazu spielten 7 Berufsflötisten im „schalltoten Raum“ am IWK
ein vorgegebenes Programm auf 7 unterschiedlichen Querflöten von Muramatsu (Versilbert
(EX), Silber (AD), verplatiniert (Silberflöte verplatiniert), 9K Gold, 14K Gold, 24K Gold,
Platin). Das standardisierte Aufnahmeprogram war:
•
Chromatik C1 – C4 in Mezzoforte
•
fff & ppp (Töne g1, a2, f3)
Seite 42
•
crescendo (ppp < fff; Töne a1, f2, d3, b3)
•
2 Probespielstellen
-
Bizet “Carmen” (cantabile, legato)
-
Brahms “1. Sinfonie“ (Lautstärke, Volumen)
3.2.1 Die Analyse
•
Dynamik:
Mit der Chromatik konnten keinerlei bzw. nur minimale Unterschiede
zwischen den verschiedenen Flöten festgestellt werden. Es kristallisierte sich ein
spielerspezifisches Klangbild bei den einzelnen Flötisten heraus, das sich durch die
gesamte Materialpalette zog.
Auch beim „Crescendo-Versuch“ waren die Unterschiede zwischen den einzelnen
Spielern weitaus höher (7 dB – 19,6 dB) als zwischen den Flöten (nur 1,5 dB).
•
Klang:
Wie bei der Dynamik war auch hier kein signifikanter Unterschied der Flöten
erkennbar. Die Minima und Maxima waren wiederrum spielerabhängig. Der Vergleich
des gemittelten Spektrums aller Spieler und Flöten, ergab zwar eine geringe (max. 0,5
dB), vom Zuhörer aber nicht wahrnehmbare, Abweichung.
3.2.2 Umfrage und Hörtests
Es wurden alle Flötisten im Raum Wien (111 professionelle Orchestermusiker und
Flötenstudenten des Konservatoriums und der Musikuniversität) in Bezug auf Material und
Flötenhersteller befragt (Tabelle 3.1. und Tabelle 3.2).
Silber
Gold
Platin
Holz
65 +9 versilbert
31 (5 – 24K)
1 + 3 verplatiniert
2
Tabelle 3.1 - verwendete Querflöten im Raum Wien (2001) [17]
Seite 43
Berufsmusiker
Studenten
Silber
21
44 + 8 versilbert
Gold
1 x 5K, 6 x 9K, 14 x 14K,
4 x 5K
2 x 18K, 3 x 24K
1 x 14K
Platin
1 + 1 verplatiniert
2 verplatiniert
Holz
2
0
Tabelle 3.2 - Verteilung – Berufsmusiker/Studenten [17]
Bei der Häufigkeit der verwendeten Flötenmarken war Muramatsu (50) klar voran, gefolgt
von Sankyo (21), Hammig Johannes (10), Yamaha (6), Mehnert (5), Altus, Mateki (je 3),
Hanyes, Miazawa, Nagahara, Powell (je 2) und Pearl, Trevor J. James, Hammig Bernhard,
Gemeinhardt, Brenon Cooper (je 1).
Im Hörtest mussten die Probanden, anhand von den 2 oben erwähnten Probespielstellen, die
jeweilige Flöte ihrem Klang nach, dem ihrer Meinung nach richtigem Material zuordnen. Die
24K Flöte und die Silberflöte wurden, zumindest vom Prozentanteil, am öftesten richtig
zugeordnet, aber immer noch zu gering, um von einem eindeutigen „Erkennen“ des
Instruments sprechen zu können. Die höchsten Fehleinschätzungen waren bei der Platin- und
14K Flöte.
3.3 Publication Neville Fletcher: „Materials for musical Instruments“,
Acoustics Australia 27, S 5 – 9 (1999) [10]
Neville Fletcher ist Professor an der „Australian National University“ und hat sich auch mit
dem Materialaspekt bei Querflöten beschäftigt. Seiner Meinung nach liegen die Unterschiede
Seite 44
von Silber- und Goldflöte vor allem in der Herstellung von Goldflöten, die nur den besten und
erfahrensten Flötenbauern der produzierenden Firmen vorbehalten sind und dadurch der
allgemeine Qualitätsstandard höher ist. Bei seinen Versuchen stellte sich heraus, dass bei zum
Beispiel Silberflöten von verschiedenen Firmen der Unterschied in Dynamik und Klang
wesentlich höher ist als bei Silber- und Goldflöten von ein und demselben Handwerker einer
Firma. Somit kommt er zu dem Schluss, dass es keine Hinweise auf die Verbindung von
Dynamik- und Klangunterschiede in Bezug auf das verwendete Material gibt, sondern eben
die oben erwähnte handwerkliche Qualität und vor allem ist der psychologische Aspekt des
einzelnen Flötisten nicht zu unterschätzen.
3.4 Flute Material – A question for Sir James (2003,
www.thegalwaynetwork.com) [11]
Der weltbekannte Flötist Sir James Galway “The man with the golden flute” schrieb auf
seiner Homepage eine Antwort über die Frage des Materialaspekts bei Flöten. Auch seiner
Meinung nach spielt dieser bei Querflöten eine untergeordnete bis gar keine Rolle, sondern
die Individualität des einzelnen Flötisten den Ton angibt.
“Listening to all these really fine players play I was impressed that they all sounded good no matter what they
were playing upon. They ranged from student models to the top of the line professional flutes. Three of them
were students and I cannot really remember what flutes they played. I began to think that no matter what they
played they sounded like the individuals they were. Bulent Evcil from Turkey sounded fantastic on his silver
flute, Davide Formisano, solo flutist la Scala Milan, sounded magnificent on his gold Muramatsu.”
(Zitat nach Sir James Galway in www.thegalwaynetwork.com/notes/material.htm, 2003 [11])
3.5 Does material affect tone quality in woodwind instruments?: Why
scientists and musicians just can’t seem to agree
(http://www.bretpimentel.com, 2007) [18]
In diesem Artikel geht der Musiker Bret Pimentel auf die Diskussion zwischen
Wissenschaftlern und Musikern ein, ob das Material, von Holzblasinstrumenten im
allgemeinen, und Querflöten im speziellen, einen hörbaren Einfluss hat. Er beschreibt drei
Denkansätze warum dies so sein könnte, obwohl wissenschaftliche Experimente das
Gegenteil sagen.
Seite 45
•
Das Material beeinträchtigt den Klang schon, bevor das Instrument gespielt wird. Das
soll heißen, dass zum Beispiel bestimmte Metalle durch ihre Eigenschaften besser zu
Verarbeiten und so besser in die gewünschte Form zu bringen sind, oder dass bei der
Verwendung teuerer Materialien, der bessere Klang aufgrund der höheren Sorgfalt und
Vorsicht in der Herstellung entstehen.
•
Es ist auch möglich, dass die Vibration des Instrumentenkörpers durch die
Knochenleitung des Flötisten zum Innenohr transportiert wird. Wenn das der Fall ist, ist
die Vibration der Tonwellen exakt, vom Spielenden in seinem Innenohr, hörbar. Es gibt
keine Gründe, dass dies einen direkten Einfluss auf den Klang hat, aber falls doch, ist es
vorstellbar, dass es die Empfindung des Flötisten beeinflusst und so auch seinen Ansatz
die Flöte zu spielen, was auch indirekt das Publikum hört (siehe auch 4.2 Die
Psychoakustik).
•
Die überzeugendste Theorie, warum Flötisten so vom besseren Klang der Goldflöten
überzeugt sind, ist, dass das Material in vielen Aspekten das Gefühl des Spielers
beeinflusst, und wie jeder Musiker bestätigen kann, beeinflusst nichts mehr die Musik,
als die Gefühle des Musikers.
Seite 46
3.6 Andere Versuche - Zusammenfassung
All diese Versuche und Artikel beschäftigen sich mit der Thematik des Einflusses von
Material auf den Klang.
Coltman zum Beispiel machte seine Hörtest mit drei gleichen Flötenrohren, die aber keine
Tonlöcher hatten und noch dazu waren die Kopfstücke nicht aus dem jeweiligen Material,
sondern aus Epoxitharz, was vielleicht die Ergebnisse hätte beeinflussen können, weil das
Kopfstück bei einer Querflöte entscheidend für den Ton ist. Es wurden zwar Hörtests
durchgeführt, um herauszufinden ob man das Material „heraushören“ kann, aber es wurden
keine Aufnahmen und keine Klanganalysen gemacht. Es konnte keine signifikante Beziehung
zwischen Material und Klang festgestellt werden. Einzig ein Flötist bemerkte Unterschiede
bei der Kupferflöte, die sich durch ihre größere thermische Masse und daraus folgend durch
langsamere Erwärmung von den anderen zwei unterschied.
In der Studie von Renate Linortner wurden zu den Tests und Aufnahmen 7 professionelle
Musiker herangezogen, die aufgrund ihrer beruflichen Erfahrung sicherlich bereits ihre
eigenen „Klangidendität“, das heißt ihre eigene Vorstellung vom „perfekten Klang“, haben,
was die Ergebnisse unter Umständen auch beeinflusst hat. Gespielt wurde auf 7
verschiedenen Modellen, von versilbert bis Platin, des gleichen Herstellers (Muramatsu). Der
Inhalt dieser Arbeit waren Spiel- und Hörtests, Umfragen und Klanganalysen, beinhaltete
aber auch eine genaue Literaturrecherche betreffend der verwendeten Metalle und deren
Legierungen. Mit der verwendeten Klanganalyse konnten keine Unterschiede bewiesen
werden. Bei den Aufnahmen konnten alle Spieler sehen, welches Instrument sie spielten, da,
der Meinung der Verfasserin nach, ein blindes Spielen der Flöten eine Art „Behinderung“
darstellte, was die Ergebnisse vielleicht beeinflussen könnte.
Professor Neville Fletcher sieht den Unterschied zwischen den Materialien vor allem darin,
dass bei Herstellung von Flöten, bei Verwendung von wertvolleren Metallen, die größere
Sorgfalt und damit die bessere Verarbeitung die entscheidende Rolle spielt, die den Klang
beeinflusst.
Seite 47
Sir James Galways‘ Meinung nach spielt der Einfluss des Materials auf den Klang nur eine
verschwindend geringe bis gar keine Rolle, sondern das Können und die Individualität des
Flötisten als Individuum hier den Ausschlag gibt.
Bret Pimentel meint, dass es drei verschiede Ansätze gibt, um auf den Einfluss des Material
auf den Klang einzugehen. Erstens kann es sein, dass die Metalle aufgrund ihrer spezifischen
Beschaffenheit sich schon in der Herstellung unterscheiden und somit den Klang indirekt
beeinflussen. Zweitens kann die Psychoakustik eine Rolle für den Klang sein
(siehe Kapitel 4.2), und drittens, dass das Gefühl, seiner Meinung nach die überzeugendste
Theorie, des Spielers den entscheidenden Einfluss auf den Klang einer Querflöte hat.
Diese Versuche, Arbeiten und Artikel dienten in dieser Arbeit als Grundlage für
weiterführende Experimente und Analysen. Es wurden, im Gegensatz zu Coltmans‘ Versuch
(mit speziell dafür gebauten Flöten) original Muramatsu Querflöten verwendet oder im
Gegensatz zur Studie von Renate Linortner auch Blindtests durchgeführt. Ein weiterer Aspekt
ist auch, dass in dieser Arbeit die Aufnahmen mit Studenten und nicht mit Berufsmusikern
gemacht wurden und dies hinsichtlich der Klangvorstellungen einen Unterschied ausmachen
könnte. Das soll heißen, dass Studenten unter Umständen „ihren individuellen Klang noch
nicht ganz gefunden haben“.
Seite 48
4 Die Akustik
4.1 Der Einfluss des Spielers auf den Klang [4]
In einem Bericht von Ingolf Bork und Jürgen Meyer aus dem Jahr 1988 wird auf den Einfluss
der Spieltechnik auf den Klang der Querflöte genauer eingegangen, in dem sie die Techniken
die ein Flötist einsetzten kann um den Klang des Instruments zu beeinflussen untersuchen.
•
Der im Mund erzeugte Luftdruck (Anblasdruck),
•
die Form und Größe der Lippenöffnung,
•
der Grad der Abdeckung des Mundlochs und
•
die Richtung des auf die Mundlochkante geblasenen Luftstroms.
Diese vier Punkte werden in dem Artikel, vereinfacht, wie folgt beschrieben:
4.1.1 Der Anblasdruck
Darunter versteht man die Strömungsgeschwindigkeit des zwischen den Lippen des Bläsers
auftretenden Luftstrahls. Die Veränderung des Anblasdrucks bzw. deren Erhöhung, erhöht
auch gleichzeitig die Grundfrequenz des Tones und wirkt sich somit direkt auf die Klangfarbe
der Querflöte aus.
4.1.2 Die Lippenöffnung
Die Vergrößerung dieser, hat auch einen höheren Schallpegel zur Folge, erhöht aber
gleichzeitig auch den Variationsbereich des Anblasdrucks. Mit einer kleineren Lippenöffnung
wird der Klang heller wahrgenommen, wobei bei einer Vergrößerung dieser dunkler
erscheint. Die Lippenöffnung wird für tiefe Töne, wie messtechnisch nachgewiesen wurde,
breiter und für höhere Töne schmaler geformt.
4.1.3 Die Abdeckung des Mundlochs
Die wohl wichtigste Technik der Flötisten zur Veränderung des Klanges ist die Drehung der
Querflöte bzw. des Kopfstücks und zusätzlich kann das Instrument noch mehr oder weniger
fest gegen die Unterlippe gepresst werden. Hierdurch variiert einerseits die Abdeckung des
Seite 49
Mundlochs, wodurch die Rohrresonanzen verschoben werden und andererseits ändert sich
auch der Abstand zwischen Lippenspalt und Mundlochkante. Dies wirkt sich hauptsächlich
auf die Intonation aus und stellt daher die wichtigste Technik der Intonationskorrekturen dar.
Die Dynamik des Tons wird mit zunehmender Abdeckung des Mundlochs schwächer. Wenn
jedoch das Mundloch zu weit von der Lippenöffnung entfernt ist, steigen die Rauschanteile
im Klang stark an.
4.1.4 Der Einfluss der Anblasrichtung
Entscheidend für die Klangfarbe ist die Richtung in die der Luftstrahl gegen die
Mundlochkante geblasen wird. Dies hat einen Einfluss, wie lange der Strahl während einer
Schwingungsperiode in das Innere der Flöte und wie lange er nach außen strömt. Durch
leichtes Drehen kann ein klanglich optimaler Ansatz für die jeweiligen Oktaven erreicht
werden. Durch diese beschriebenen Punkte ist es dem Spieler möglich die Intonation, die
Dynamik, die Artikulation und die Klangfarbe entscheidend zu beeinflussen. Diese Grenzen
der Variationsbereiche für die spieltechnischen Parameter und das Ausmaß der klanglichen
Beeinflussung sind somit wichtige Kriterien für die Qualität eines Instruments, und diese
Ergebnisse der Untersuchung von Bork und Meyer geben auch die allgemeingültige Tendenz
für Querflöten in klanglich spieltechnischer Hinsicht wieder.
4.2 Die Psychoakustik [12] [22]
Bei der Psychoakustik spricht man von der Wissenschaft im Grenzgebiet zwischen
Psychologie und Physik. Sie erforscht die Beziehungen zwischen akustischen Wellen und der
räumlichen Wahrnehmung des Zuhörers. Folgende grundsätzliche Komponenten sind beim
Zuhörer zu erwähnen:
Das Trommelfell, das die Druckschwingungen aufnimmt und sie in mechanische
Schwingungen umwandelt, die über eine Verbindung von Hammer, Amboss und Steigbügel
weitergeleitet und zirka um das 22fache verstärkt werden (Abbildung 4.1). Diese werden
dann an das Innenohr - die Schnecke - übertragen, wo die Schwingungen nach
Frequenzbereichen, von der Information über die zeitliche Abfolge der Schwingungen
Seite 50
Abbildung 4.1 – Das Innenohr [84]
(Tonhöhe) in eine räumliche Position „codiert“ werden, sortiert und von Rezeptorzellen
aufgenommen, die diese Information in elektrische Nervenimpulse umwandeln.
Das Gehörsystem leitet die neuronalen Signale zu Gehirn weiter, wo die Informationen
verarbeitet, an bestimmten Stellen des Cortexes abgebildet und in andere Gehirnzentren
übertragen werden. Dieser Ablauf führt zur bewussten Wahrnehmung musikalischer Klänge.
Die charakteristischen Eigenschaften dieser Klänge sind die Tonhöhe, die Lautstärke und
die Klangfarbe. Dass diese Eigenschaften dem musikalischen Klang zugeordnet werden
können, ist das Ergebnis der Verarbeitungsvorgänge von Ohr und Gehirn. Sie sind jedoch
„nur“ subjektiv und nicht direkt physikalisch messbar. Jede dieser primären Empfindungen
kann aber mit einer definierten Größe des ursprünglichen Reizes, sprich der Schallwelle, in
Verbindung gebracht werden (Tabelle 4.1). Dadurch ist dieser Vorgang physikalisch messbar
und in Zahlen ausdrückbar.
Seite 51
Empfindung (Wahrnehmungsparameter )
Reizgrösse
Lautstärke (dB)
Pegel
Tonhöhe (Hz)
Frequenz
Klangfarbe
Spektrum
Tabelle 4.1 - Empfindung und Reizgrösse [12]
4.2.1 Die Tonhöhe [12] [26]
Die empfundene Tonhöhe eines Schallsignals entspricht normalerweise der Frequenz des
Grundtons (des tiefsten Teiltons im Spektrum) und ist auch von der Lautstärke abhängig. Die
menschliche Wahrnehmung arbeitet mit einer subjektiven Tonhöhe. Zwei Töne, die sich um
den Faktor zwei in der Frequenzskala unterscheiden, entsprechen genau einer Oktave. Der
maximale Frequenzumfang, oder die Bandbreite des Gehörs, beträgt etwa 10 Oktaven, von 16
Hz bis 16 kHz (Tabelle 4.1).
In komplexen Schallsignalen kann das Gehör fehlende Grundtöne rekonstruieren, sofern ein
ausgeprägtes Obertonspektrum vorhanden ist. Dies wird auch das Phänomen der „fehlenden
Grundfrequenz“ genannt.
Wenn dem Ohr zwei Schallsignale angeboten werden, so kann eines der beiden unhörbar sein,
falls diese Signale in Zeit- und Frequenzbereich nahe beieinander liegen. Diesen Effekt nennt
sich „Verdeckung“ oder „Maskierung.
Seite 52
Notenname
c'
cis'
d'
es'
e'
f'
fis'
g'
as'
a'
b'
h'
c''
Frequenzen der Töne der chromatischen Tonleiter
Frequenzverhältnis
reine Stimmung
temperierte Stimmung
zu c'
1/1
264 Hz
261,63 Hz
25/24
275 Hz
277,18 Hz
9/8
297 Hz
293,67 Hz
6/5
317 Hz
311, 13 Hz
5/4
330 Hz
329, 63 Hz
4/3
352 Hz
349,23 Hz
25/18
367 Hz
369,99 Hz
3/2
396 Hz
392,00 Hz
8/5
422 Hz
415,31 Hz
5/3
440 Hz
440,00 Hz
9/5
475 Hz
466,16 Hz
15/8
495 Hz
493,88 Hz
2/1
528 Hz
523,25 Hz
Tabelle 4.2 - Frequenzen der Töne der chromatischen Tonleiter [85]
4.2.2 Die Lautstärke [2] [6] [25] [28]
Die Lautstärke ist ein Maß für die subjektive Lautheitsempfindung durch einen Hörvergleich
mit einem sogenannten Normalschall von 1000 Hz.
Die subjektiv empfundene Lautstärke eines Tons hängt unter anderem vom Pegel und von der
Frequenz ab. Zur Angabe der sogenannten Pegellautstärke wurde die Phon-Skala von
Backhausen eingeführt, die den Schalldruckpegel beschreibt, die bei unterschiedlichen
Frequenzen die gleiche Lautstärke haben. Bei der Phon-Skala bezieht man sich auf den
Schalldruckpegel (dB) eines 1000 Hz Tones. Sprich ein 5 dB lauter 1000 Hz Ton hat einen
Wert von 5 Phon. Die kleinste Änderung der Lautstärke, welche das menschliche Ohr bei
zwei gleichhohen, hintereinander erklingenden Tönen noch wahrnehmen kann, liegt bei etwa
1 dB. Ein weiterer bekannter Effekt ist der der Abhängigkeit der Tonhöhe-Empfindung von
der Lautstärke. Hier gilt grundsätzlich: Bei Tönen über 1 kHz nimmt die Tonhöhe mit der
Lautstärke scheinbar zu, hingegen werden Töne unter 1 kHz mit zunehmender Lautstärke als
tiefer empfunden (Tabelle 4.3).
Seite 53
4.2.3 Die Klangfarbe [24]
Die Klangfarbe ist eine multidimensionale Größe, die von mehreren Faktoren beeinflusst
wird. Es unterscheiden sich nicht nur verschiedene Instrumente, sondern auch innerhalb
desselben Instruments lassen sich Unterschiede je nach Spieler, Spielart, Lautstärke und
Register feststellen. Die dafür verantwortlichen physikalisch messbaren Faktoren sind das
Teiltonspektrum, die Formanten, die zeitlichen Komponenten (Transienten), wie Ein- und
Ausschwingvorgänge, und die Lautstärke.
Das Teiltonspektrum
Ein Ton, der auf einem Musikinstrument gespielt wird, ist immer ein komplexer Ton,
bestehend aus einer Grundfrequenz und mehreren Obertönen. Wenn die Obertöne in einem
bestimmten Verhältnis zum Grundton stehen (einem vielfachen Ganzen des Grundtons),
werden sie auch als „harmonisch“ bezeichnet.
Die Transienten
Dies sind kurzlebige, vorübergehende Komponenten am Anfang und am Ende eines Tons und
während des quasistationären Klangs. Denn jeder Ton benötigt eine bestimmte Zeit, bis er
einen stabilen Zustand erreicht hat und danach wieder abklingt.
Auch die Lautstärke des gespielten Tons hat einen großen Einfluss auf die Klangfarbe, denn
je lauter ein Ton gespielt wird, desto mehr Teiltöne hat er.
Seite 54
Dynamik Intensität Intensitätslevel (dB)
fff
10
100
ff
10
90
f
10
80
mf
10
70
mp
10
60
p
10
50
pp
10
40
ppp
10
30
Tabelle 4.3 – Dynamik [6]
4.3 Die Klanganlyse
4.3.1 Fourier Analyse [24]
Mit Hilfe einer Fourier Analyse kann ein komplexer Ton in seine Teilschwingungen zerlegt
werden. Das Ergebnis einer solchen Analyse ist ein Amplitudenspektrum, das neben der
Anzahl der Teilschwingungen auch die Amplitudengröße bzw. die relative Intensität und die
Frequenz der auftretenden Partialtöne zeigt.
Seite 55
4.3.2 FFT (Fast-Fourier-Transformation) [28]
Die FFT wird benutzt, um die Stärke und die Anzahl der in einem Klang enthaltenen Teiltöne
zu errechnen, welche als Resultat ein Klangspektrum liefert. An der horizontalen Achse ist
die Frequenz aufgetragen und an der vertikalen kann man die in dB angegebene Stärke der
einzelnen Teiltöne ablesen.
4.3.3 Spektral Zentroid [29]
Der Spektral Zentroid ist ein, auf der Fouriertransformation, basierendes Merkmal, bei dem
das Zentrum des Spektrums, sprich der gewichtete Mittelwert, gebildet wird. Dafür werden
die Magnituden einer Frequenz/eines Frequenzbereichs mit der Frequenz gewichtet.
Anschließend wird dann die Summe durch die Summe der Magnituden geteilt. Mit dieser
Methode wird die zentrale Frequenz ermittelt, bzw. wird ermittelt, welche Frequenzen
dominieren (höhere oder tiefere Frequenzen). Ist dieser Wert hoch, kann man daraus
schließen, dass der Klang höher und breiter ist.
4.3.4 RMS (Root Mean Square – Durchschnitt der quadrierten Werte) [21] [27]
Der RMS berechnet wie folgt: Der Amplitudenwert (n) wird in gleichmäßigen Zeitabständen
gemessen. Alle Werte werden quadriert und addiert und das Ergebnis durch „n“ geteilt.
Daraus wird dann die Wurzel gezogen.
Der RMS repräsentiert annäherungsweise die Lautstärke eines Signals.
4.3.5 SNDAN (Sound Analysis) [1]
Das SNDAN ist ein Softwarepaket entwickelt zur Analyse von musikalischen Klängen
(Analyse, Synthese, Anzeige und Verarbeitung). Es gibt zwei Ansätze der Analyse:
Seite 56
Phase vocoder Analyse (pvan)
Hier wird angenommen, dass der Klang (fast) harmonisch ist. Das Signal ist harmonisch und
die Grundfrequenz darf nicht mehr als 2 % variieren.
McAulay-Quatieri (MQ) Analyse
Hier muss das Signal nicht unbedingt harmonisch sein, die Grundfrequenz darf aber um mehr
als 2 % variieren.
Seite 57
Seite 58
5 Das Experiment
5.1 Der Versuchsaufbau
In diesem Kapitel wird im Detail beschrieben, welche Instrumente verwendet wurden, die
Erfahrungen und Qualifikationen der Testpersonen, das Programm und der genaue
Versuchsablauf und wie die Klangaufnahmen und die Verarbeitung derer erfolgte.
5.1.1 Die Instrumente
Die Versuche wurden auf zwei Querflöten derselben Bauart der Firma Muramatsu gespielt
und der einzige Unterschied in dem verwendeten Material lag. Es sei hier zu erwähnen, dass
es natürlich keine zwei, vollkommen identische Querflöten gibt, da diese in Handarbeit
hergestellt sind. Verwendet wurde eine Silberflöte Modell GX mit versilberter Mechanik und
original Muramatsu Silber Kopfstück und ein 14K Goldflöte mit Silbermechanik und original
Muramatsu Gold Kopfstück.
„The GX model has the warm and mellow sound of a handmade flute with silver head and body. This is an all
sterling silver flute except for the silver plated German silver key mechanism. This instrument will thrill those
who have the opportunity to experience it. Yet, the price of this model is less than other professional flutes that
do not offer the high quality and impeccable construction standards exemplified in all Muramatsu flutes
(Abbildug
5.1).“ [32]
„The Muramatsu 14K gold flute is a model perfect in all respects and is especially known for its excellent
reliability. It has a brilliant tonal quality with a rich lustrous sonority. This flute enables smooth transition
between notes while keeping its deep resonant tone throughout the scale. The Muramatsu 14K gold flute has
been praised by professional flutists around the world for its beautiful craftsmanship (Abbildug 5.1).“ [34]
Seite 59
Abbildug 5.1 – Muramatsu Silberflöte [32]
Abbildung5.2 – Muramatsu 14K Goldflöte [34]
5.1.2 Die Flötisten
Die Probanden waren drei Studenten der „Universität für Musik und darstellende Kunst
Wien“ mit unterschiedlich langen und verschiedenen Erfahrungen auf Muramatsu Querflöten.
•
Spieler 1 spielt seit 18 Jahren Querflöte. 7 Jahre lang spielte sie auf einer Muramatsu
Vollsilber Flöte Modell AD. Seit 2008 spielt sie eine 14K Muramatsu Flöte.
•
Spieler 2 spielt seit 20 Jahren Querflöte. 10 Jahre lang spielte sie auf einer Muramatsu
Silberflöte verplatiniert Modell PTP. Seit 2006 spielt sie eine 14K Muramatsu mit 9K
Goldmechanik.
•
Spieler 3 spielt seit 10 Jahren Querflöte. Seit 7 Jahren spielt sie eine Muramatsu Flöte
Modell EX versilbert mit versilberter Mechanik. Vor dem Experiment hatte sie keinerlei
Erfahrungen mit Goldflöten.
Seite 60
Abbildung 5.3 – Das Aufnahmeprogramm
5.1.3 Das Programm und der Versuchsablauf
Das Aufnahmeprogramm war aus dem Konzert für Flöte und Orchester in D Dur KV 314 von
W. A. Mozart, 2. Satz (Abbildung 5.3). Davon wurden die ersten acht Takte mit Metronom
gespielt, das den Takt durch ein Lichtsignal angab. Das Spielen mit Metronom war wichtig,
damit das Analyseprogramm bei der Auswertung der Aufnahmen immer die gleichen
Voraussetzungen hat und keine bzw. möglichst geringe Abweichungen der Spielproben
entstehen.
Nach dem Einspielen mit den Flöten musste das Programm jeweils 30mal auf der Silber- und
Goldflöte
gespielt
werden.
Die
Aufnahmen
wurden
mit
zwei
Standard
Aufnahmemikrophonen durchgeführt. Mikro 1 („Ohr“) war direkt links neben dem Spieler
und hat das aufgenommen, was der Spieler selbst „hört“. Mikro 2 („Fern“) war in einer
Entfernung von drei Metern und in einer Höhe von 1,15 Meter aufgestellt und simulierte das
was das „Publikum hört“ (Abbildung 5.4). Danach wurde ein kurzes Interview, über die
Klangbeschreibung, die Artikulation die Dynamik und ein Vergleich der beiden Flöten, mit
den Testpersonen gemacht.
Seite 61
Abbildung 5.4 – Anordnung der Spieler und Mikrophone
Um einen neutralen Vergleichswert zu erlangen, wurde auch ein Blindtest gemacht. Die
Spieler mussten, bei gleichen Versuchsbedingungen, mit verbundenen Augen auch hier die
zwei Flöten jeweils 30 mal in unregelmäßiger Reihenfolge spielen und gleich danach sagen
auf welchem Instrument sie ihrer Meinung nach gerade gespielt haben. Ein Helfer reichte die
Flöten den Testpersonen in der vorher, vom Computer gewählten, zufälligen Reihenfolge.
Auch beim Blindtest wurden natürlich alle Aufnahmen mit Metronom gespielt, wobei der
Takt mittels akustischen Signals über Kopfhörer angegeben wurde, um auch hier möglichst
genaue Vergleichswerte zu erhalten. Auch die Position der Spieler und der Mikrophone waren
bei allen drei Probanden gleich.
5.1.4 Klangaufnahme und Verarbeitung [1]
Die Aufnahmen wurden im reflexionsarmen Raum am Institut für Wiener Klangstil (IWK)
gemacht und mit dem Programm SNDAN ausgewertet.
•
Dieses Programm basiert auf der McAulay-Quatieri Methode (MQ).
Seite 62
•
Die Minimalfrequenz ƒ muss die niedrigste abgeschätze Grundfrequenz sein und wird
vom Benutzer eingegeben. Daher ist die Maximalperiode des Signales •
.
Die FFT benötigt für die Berechnung des Spekrums ein Fenster, in dem die Anzahl der
Abtastwerte einer 2er-Potenz entsprechen. Die Fenstergröße wurde so gewählt, dass
2 > 3 ist.
•
Dieses Fenster wird mit einem „Kaiser-Fenster“ multipliziert, um die Frequenzspitzen
besser aufzuzeigen, und danach „nullgesetzt“ bis sich seine Größe verdoppelt hat, um die
Frequenzauflösung zu verbessern.
•
Der FFT wird berechnet.
•
Die FFT Magnitud-Spitzen werden berechnet. Die Amplitude !" und die Frequenz ƒ"
dieser Spitzen, die größer als der gegebene Grenzbereich sind, werden errechnet und in
deiner Datei gespeichert.
•
Die nachfolgenden Fenster werden versetzt übereinandergelegt, sodass die Frame Dauer
ein Viertel der Fenstergröße ist (vor der „Nullsetzung“)
•
Die tiefste Note des ausgewählten Spielprogramms ist ein D‘‘ und hat eine Frequenz von
587,33 Hz auf der temperierten Skala (A‘ = 440 Hz).
•
Als untere Frequenzgrenze - ƒ - wurde daher 550 Hz gewählt.
•
Mit der abgetasteten Frequenz von ƒ# = 44,1 kHz soll die Frame Größe ungefähr 1,5 ms
betragen.
Es wurden zwei Klangparameter genauer untersucht:
Der Spektral Zentroid zur Feststellung der Klangfarbe bzw. der Klangqualität berechnet sich
wie folgt:
$%&'=
∑
+ -. " · *+ ,
∑
+ -. *+ ,
Seite 63
Die RMS Amplitude um die Dynamik aufzuzeigen wird mit folgender Formel berechnet:
/0%'1234 20 · 5678 9:∑"; !" '<
In beiden Gleichungen ist = die Anzahl der harmonischen Teile und !" ' ist die Amplitude
des „k-ten“ harmonischen Teiles.
5.1.5 Statistik: Überprüfung von Hypothesen [15]
Wenn eine Untersuchung durchgeführt wird, wird oft eine Idee aufgegriffen, der eine Theorie
oder Beobachtungen zu Grunde liegen. Diese Aussage nennt man Hypothese und mit ihr wird
versucht die Art der Beziehung von Merkmalen in einer vorher definierten Population
aufzuzeigen. Um eine Hypothese zu überprüfen muss die Realität getestet werden und in
Form von Stichproben, die die empirischen Daten liefern, ein Realitätsausschnitt der
Hypothese gegenübergestellt werden. Überprüft werden immer zwei sich gegenseitig
ausschließende statistische Hypothesen: Die Alternativhypothese (> ) und die Nullhypothese
(>8 ). Die Alternativhypothese behauptet immer, dass die Unterschiede oder Veränderungen
von Merkmalen in Zusammenhang mit der Population stehen, die Nullhypothese hingegen
widerspricht ihr und behauptet, dass es keine Zusammenhänge gibt. Grundsätzlich kann man
eine Hypothese mit Stichprobendaten nicht endgültig verifizieren, da sie nie die Realität der
gesamten Population zeigen, sondern diese nur ausschnitthaft darstellt. Diese empirischen
Daten können also nicht die Richtigkeit oder das Gegenteil beweisen, sondern stellen nur eine
Entscheidungshilfe dar.
Als Prüfkriterium für Hypothesen wird die Statistische Signifikanz verwendet. Um nun
festzustellen wie gut ein Strichprobenergebnis mit der H8 vereinbar ist, wird ein statistischer
Signifikanztest durchgeführt. Dieser ermittelt, mit welcher Wahrscheinlichkeit das gefundene
Stichprobenergebnis auftreten kann, wenn H8 zutrifft. Wenn die Irrtumswahrscheinlichkeit,
„p“ genannt, „kleiner oder gleich“ 5 % ist, spricht man von einem signifikanten Ergebnis. Die
Wahrscheinlichkeitshöchstgrenze von 5 % wird auch Signifikanzniveau (significance level)
genannt. Dieser Wert wird durch α symbolisiert und ist per Konvention auf @ 5 % bzw
@ 0,05 fixiert, um Forschungsergebnisse vergleichbar zu machen.
•
In unserem konkreten Experiment besagt die H8 Hypothese, dass es keine
Unterschiede zwischen Silber- und Goldflöte gibt.
Seite 64
•
Das Signifikanzniveau ist @ 0,05 und ist die Wahrscheinlichkeit H8 zu verwerfen,
wenn sie zutrifft.
•
β hingegen ist die Wahrscheinlichkeit H8 als bestätigt zu sehen, obwohl sie falsch ist.
Power (D 1 E F) ist die Wahrscheinlichkeit sich richtig für die Nullhypothese
entschieden zu haben.
•
Der p-Wert ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Ergebnis, in der Annahme, dass H8
richtig ist, gilt.
•
Das Konfidenzintervall ist das Intervall, in das 95 % der Unterschiede hineinfallen.
•
Es wurde ein zweiseitiger t-Test, mit zwei Spielproben gemacht, woraus „p“ und das
Konfidenzintervall errechnet und mit dem definierten Signifikanzniveau (@ 0,05)
verglichen wurden.
•
Wenn D G @ war, wurde H angenommen, (signifikant) und H8 wenn D H @.
5.2 Die Ergebnisse
5.2.1 Grafische Analyse
In diesem Kapitel wird anhand der computergenerierten Grafiken versucht die Unterschiede
der verwendeten Silber- und Goldflöte, in Hinsicht auf Klang und Dynamik, sichtbar zu
machen und diese auch genauer zu erklären. Der Spektral Zentroid bzw der RMS mittelt die ±
Standardabweichung für jeden Zeitpunkt. Da diese Unterschiede relativ klein sind, sind sie
auf den grafischen Auswertungen von Spektral Zentroid und RMS kaum zu erkennen (siehe
Kapitel 8). Aus diesem Grund wurden sie mit Hilfe statistischer Berechnungen visualisiert,
um die erhaltenen Ergebnisse betrachtbar zu machen. Zur besseren Orientierung wurden in
diesen Grafiken ein „Takt-Raster“ eingefügt, anhand dessen man die Position der Noten in der
Zeitachse erkennen kann. Wenn das „Test Result“ (rot) eins ist, gibt es statistisch signifikante
Unterschiede.
Seite 65
Spieler 1 – SEHEN – Ohr
Beim Spieler 1 findet man die Unterschiede im Spektral Zentroid zwischen SilberSilber und
Goldflöte ganz am Anfang (Takt 1,Töne g‘‘, d‘‘, h‘‘), in Takt 5 (Ton e‘‘), in Takt 6 (Ton c‘‘).
Hier hat die Silberflöte etwas heller geklungen.
geklungen Dynamik
ik Unterschiede sind klar geteilt: lange
Töne und Crescendo (Takt
Takt 3, Ton a‘‘, und Takt 5, Ton e‘‘) waren bei der Goldflöte lauter;
Phrase-Anfang und -Ende
Ende (Phrasierung) haben bei der
er Silberflöte lauter geklungen.
Seite 66
Spieler 1 – SEHEN – Fern
In einer Entfernung von 3m (Mikro
o 2 – Fern) findet man die Unterschiede in Takt 2, 4 (Töne
ais‘‘ und h‘‘), und 5 (Ton e‘‘).Die Silberflöte hat in Takt 1 (Ton g‘‘ und d‘‘), 5 (Ton e‘‘) und
7 und 8 (Töne g‘‘ und fis‘‘) heller geklungen; die Goldflöte in Takt 2 und 4 (Töne ais‘‘ und
h‘‘).
Seite 67
Spieler 2 – SEHEN – Ohr
Die Stellen, in denen der Spektral Zentroid Unterschiede beim Spieler 2 aufweist, sind zu
klein, um hörbar zu sein (Takt 1 und 5).Die
5).D Silberflöte war fast die ganze Zeit lauter als die
Goldflöte (Takt 7,Ton c‘‘).
Seite 68
Spieler 2 – SEHEN – Fern
In der Entfernung merkt man beim Spieler 2 sehr wenig Unterschiede zwischen SilberSilber und
Goldflöte. Die Silberflöte ist lauter in Takt 1 (Ton d‘‘), 4 (Ton h‘‘) und in den Takten
Takte 5 und 6
.
Seite 69
Spieler 3 – SEHEN – Ohr
Derr Spektral Zentroid zeigt wenig hörbare Unterschiede zwischen den zwei Flöten. Die
Goldflöte hat in Takt 1, Ton d‘‘, und die Silberflöte in Takt 5, Ton e‘‘‘, heller geklungen.
geklungen Die
Dynamik Unterschiede sind noch kleiner: Die Silberflöte war in Takt 2, Töne a‘‘ und h‘‘, und
die Goldflöte in Takt
kt 4, Töne ais‘‘ und h‘‘, lauter.
lauter
Seite 70
Spieler 3 – SEHEN – Fern
Beim Spieler 3 wurden fast keine Unterschiede gefunden,, weder in der Klangfarbe noch in
der Dynamik, zwischen Silber- und Goldflöte.
Goldflöte
Seite 71
Spieler 1 – BLIND – Ohr
Der Spektral Zentroid zeigt beim
eim Spieler 1 wenig hörbare Unterschiede (Takt
Takt 7, Töne g‘‘ und
fis‘‘).. Hier klingt die Silberflöte heller. Die Goldflöte hat in Takt 3 und 4, und in Takt 5 und 6
lauter geklungen.
Seite 72
Spieler 1 – BLIND – Fern
In der Entfernung zeigte der Spektral Zentroid beim Spieler 2 Unterschiede zwischen den
zwei Flöten. In Takt 5 (Ton e‘‘),
), und Takt 7 (Töne g‘‘ und fis‘‘) hat die Silberflöte heller
geklungen.
n. Dynamikunterschiede wurden in Takt 4 (Töne ais‘‘ und h‘‘), in Takt 5 (Ton e‘‘),
und in Takt 7 (Töne g‘‘ und fis‘‘)gefunden
)gefunden. Hier war die Goldflöte lauter
Seite 73
Spieler 2 – BLIND – Ohr
Beim Spieler 2 wurden im Spektral Zentroid keine Unterschiede zwischen den Flöten
gefunden. Die Goldflöte hat aber
ber oft lauter geklungen (Takt 3, Ton
Ton a‘‘, Takt 5, und Takt 7).
7
Seite 74
Spieler 2 – BLIND – Fern
Hier wurden fast keine Unterschiede im Spektral Zentroid in der Entfernung zwischen der
Silber- und der Goldflöte bei Spieler 2 gefunden.
ge
Dynamikunterschiedee waren auch selten
(Die Goldflöte wurde vielleicht in Takt 7 etwas lauter).
Seite 75
Spieler 3 – BLIND – Ohr
Bei Spieler 3 hat der Spektral Zentroid fast keine hörbaren Unterschiede
nterschiede zwischen den zwei
Flöten gefunden. In der Dynamik gibt es die Unterschiede
de nur am Anfang, Takt 1, Ton g‘‘(die
Goldflöte lauter), und in Takt 5,Ton e‘‘(Die Silberflöte lauter).
lauter
Seite 76
Spieler 3 – BLIND – Fern
Der Spektral Zentroid hat beim Spieler 3 fast überhaupt keine Unterschiede zwischen SilberSilber
und Goldflöten gefunden. Die Goldflöte hat in
i Takt 6, Ton d‘‘‘ lauter geklungen.
Seite 77
5.2.2 Die Interviews
Zwischen den beiden Aufnahmen „Sehen“ und „Blind“ wurden jeweils die drei Testpersonen
interviewt, um deren Meinung über Klang, Dynamik und Artikulation zu erfahren. In Tabelle
5.1 - Interviews sind die subjektiven Ergebnisse dieser Interviews beschrieben.
SILBERFLÖTE
Klang
Dynamik
Artikulation
GOLDFLÖTE
„männlich“, hell, dünn,
„weiblich“, offen, klar, dunkel,
schrill, direkt
weich
weniger Unterschiede
große Dynamikbandbreite
möglich, piano schwer
scharf in der Ansprache,
weiche Ansprache, gut tragend
wenig schwingend
und schwingend
Tabelle 5.1 - Interviews
Wie bereits in Kapitel 5.1.3 erwähnt, mussten die Probanden unmittelbar nach jeder
„Blindaufnahme“ sagen, welches Instrument sie gerade gespielt haben. Die richtigen
Antworten wurden gezählt und dann durch 60 (Anzahl der Aufnahmen) dividiert, um einen
Prozentsatz zu erhalten. Es wurde auch ein „Chi-Quadrat-Test“ (I ) durchgeführt um die
p-Werte zu erhalten.
•
Spieler 1: 90 %
•
Spieler 2: 42 %
•
Spieler 3: 57 %
(J G 0,001)
(J K 0,3)
(J K 0,4)
Seite 78
5.2.3 Spektral Zentroid vs. RMS
Aus den geplotteten Ergebnissen des zeitabhängigen Verlaufs von Spektral Zentroid auf der
x-Achse und RMS auf der y-Achse erhält man den gesamten „Spielbereich“ (Klangfarbe und
Dynamik). Folgende Grafiken zeigen diesen „Spielbereich“ der Silber- und Goldflöte. Es sind
beim jeweiligen Spieler kleine Unterschiede zwischen den zwei Instrumenten zu erkennen,
hingegen ist beim Vergleich zwischen den Spielern eine deutliche Abweichung, wie schon in
Kapitel 3 erwähnt, erkennbar. Daraus lässt sich schließen, dass diese Merkmale spielertypisch
sind.
Seite 79
Alle Spieler – SEHEN - Ohr
GOLDFLÖTE
Spieler 3
Spieler 2
Spieler 1
SILBERFLÖTE
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Alle Spieler – SEHEN – Fern
GOLDFLÖTE
Spieler 3
Spieler 2
Spieler 1
SILBERFLÖTE
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Alle Spieler – BLIND – Ohr
GOLDFLÖTE
Spieler 3
Spieler 2
Spieler 1
SILBERFLÖTE
Seite 82
Alle Spieler – BLIND – Fern
GOLDFLÖTE
Spieler 3
Spieler 2
Spieler 1
SILBERFLÖTE
Seite 83
Abbildung 5.5 – BIAS [30]
5.2.4 Impedanz [7] [30]
Die Eingangsimpedanz (N ) beschreibt vollständig die Resonanzeingenschaften des Rohres.
Sie kann gemessen (z.B. mit BIAS) oder berechnet werden.
N =
O
P
D ist der Druck und Q der Abfluss am oberen Ende des Instruments.
Die Eingangsimpedanz wurde in dieser Studie mit BIAS (Blas Instrumenten Analyse System)
gemessen, welches am IWK entwickelt wurde und verschiedene Möglichkeiten zu Analyse,
Therapie und Optimierung von Blasinstrumenten bietet. Es besteht aus einer Analyse- und
Optimierungssoftware und einem USB-Messkopf, mit dem alle Instrumente gemessen werden
können. Hierzu wird das Instrument, oder ein Teil davon; über den Messkopf mit dem
Computer verbunden und zwei Sekunden lang mit allen relevanten Frequenzen angeregt. Ein
Spezialmikrofon misst die Reaktion des Instruments. Als Ergebnis erhält man eine komplexe
Eingangsimpedanzkurve.
Die Eingangsimpedanz zeigt generell die Eigenschaften des gesamten Instruments. Für jeden
Tongriff steht eine farblich codierte Kurve. Je höher eine Spitze, desto leichter ist dieser Ton
zu spielen. [14]
Seite 84
G
H
D
Seite 85
Bei den Aufnahmen (siehe auch Kapitel 5.2.1 und Kapitel 5.2.3) stellte sich heraus, dass es
doch Unterschiede zwischen der Silber- und der Goldflöte gibt, deswegen stellt sich die
Frage, ob beide Flöten wirklich identisch waren. Aus diesem Grund wurde auch eine
Impedanzmessung mit den Tönen „G“, „H“ und „D“ durchgeführt -Aufnahmeprogramm: KV
314 Mozartkonzert in D-Dur (siehe auch Kapitel 5.1.3).
Es wurden für Kopfstück und Flötenrohr pro Instrument jeweils 10 Messungen durchgeführt,
Sprich pro Querflöte ergaben sich 100 mögliche Ergebnisse. Die Resultate zeigten kleine
Unterschiede in den Resonanzen und somit auch mögliche Unterschiede zwischen den zwei
Flöten. Die zwei Kurvenfarben (Zyan = Silber und Magenta = Gold) entsprechen dem
Mittelwert der erhaltenen 100 Impedanzkurven pro Instrument. Die statistisch signifikanten
Unterschiede sind auf fast allen Spitzen erkennbar (siehe Seite 85).
5.3 Das Experiment - Zusammenfassung
Der Versuchsaufbau (siehe Kapitel 5.1.1 - Kapitel 5.1.3)
Drei Studenten spielten auf zwei Muramatsu-Querflöten (Silber & Gold) die ersten 8 Takte
des Mozartkonzerts für Flöte in D-Dur, KV 314, 2. Satz. Diese Stelle wurde jeweils 30mal
mit der Silber- und der Goldflöte gespielt und von 2 Mikrophonen („Ohr“ und „Fern“) im
reflexionsarmen Raum des IWK aufgenommen. Danach erfolgte ein Interview mit jedem
Spieler über seine subjektive Meinung des Klanges der zwei Flöten. Auch beim Blindtest
wurde jedes Instrument jeweils 30mal in unregelmäßiger Reihenfolge gespielt und nach
jedem Mal musste der Spieler einschätzen, welche Flöte er gerade gespielt hatte.
Klangaufnahme & Verarbeitung (siehe Kapitel 5.1.4)
Die Aufnahmen erfolgten mit dem Programm SNDAN, mit dem zwei Parameter, der Spektral
Zentroid und der RMS, berechnet wurde. Zur Darstellung der Unterschiede wurden diese
Daten in statistischen Grafiken bearbeitet um sie sichtbar zu machen.
Die Ergebnisse (siehe Kapitel 5.2)
Um die in Kapitel 5.2 beschriebenen Unterschiede vereinfachter darzustellen werden die
erhaltenen Ergebnisse nochmals anhand der Noten des Aufnahmeprogramms (siehe
Seite 86
Abbildung 5.3) erläutert. Die rot umrandeten Noten zeigen die Unterschiede zwischen den
zwei Flöten (Spektral Zentroid, RMS).
Spieler 1 – SEHEN –Ohr
Spieler 1 – SEHEN – Fern
Spieler 2 – SEHEN – Ohr
Spieler 2 – SEHEN – Fern
Spieler 3 – SEHEN – Ohr
Spieler 3 – SEHEN – Fern
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Spieler 1 – BLIND – Ohr
Spieler 1 – BLIND – Fern
Spieler 2 – BLIND – Ohr
Spieler 2 – BLIND – Fern
Spieler 3 – BLIND – Ohr
Spieler 3 – BLIND – Fern
Seite 88
Alle Spieler
Bei diesen drei Stellen waren die meisten Unterschiede zwischen den Flöten bei allen drei
Spielern im Spektral Zentroid oder im RMS zu erkennen. Sie kommen zwar nicht immer vor,
was wahrscheinlich auf persönliche Interpretation der Spieler zurückzuführen ist, aber doch
häufig an bestimmten Stellen.
Der Spektral Zentroid vs RMS veranschaulicht die spielertypischen Merkmale und die
kleinen Unterschiede zwischen der Silber- und der Goldflöte.
Bei der Impedanzmessung konnten dennoch einige Unterschiede festgestellt werden.
Seite 89
Seite 90
6 Zusammenfassung
Aufnahme und Klanganalyse
Ziel dieser Studie war es die Unterschiede zwischen einer Silber- und einer Goldflöte des
Querflötenherstellers Muramatsu zu untersuchen. Um diese herauszufinden, wurden
Tonaufnahmen und -analysen in den Räumlichkeiten des IWK durchgeführt und versucht
durch grafische Darstellungen zu erklären. Als Ergebnis dieser Studie kann man sagen, dass
es schon Unterschiede zwischen Silber- und Goldflöte gibt, aber die Unterschiede zwischen
den Spielern wesentlich deutlicher waren. Weiters sei zu erwähnen, dass bei den jeweiligen
Spielern auch verschieden große Unterschiede zwischen den beiden Flöten festgestellt werden
konnten. Auch die Erfahrung mit dem verwendeten Instrument bzw. Material spielt dabei eine
Rolle, da ein erfahrener Spieler, mit Erfahrungen auf mehreren verschieden Flöten mit
unterschiedlichen Materialien, sich genau diese zu Nutze machen kann.
Geschichte und Flötenbau
In Kapitel 1 wird die Geschichte der Querflöte von den frühzeitlichen Knochenflöten über die
Holzflöten des Mittelalters, der Renaissance und des Barocks bis zu den revolutionären
Entwicklungen der neuzeitlichen Querflöten behandelt.
Das Kapitel 2 beschäftigt sich mit dem Bau der modernen Querflöte, die auf die Forschung
von Theobald Böhm zurückgeht (Kapitel 2.1), mit den einzelnen für die Herstellung nötigen
Arbeitsschritten (Kaptiel 2.2), mit den für den Querflötenbau verwendeten Metalle und
Legierungen (Kapitel 2.3) und gibt einen Materialüberblick einiger Flötenhersteller (Kapitel
2.4).
Andere Versuche (Kapitel 3) und Akustik (Kapitel 4)
In Kapitel 3 werden frühere Arbeiten und Artikel zusammengefasst und versucht die
Unterschiede zu dieser Studie auszuarbeiten und Kapitel 4 widmet sich der Akustik in dem
auf die verschiedenen Einflüsse des Flötenspielers auf den Klang und die Aspekte der
Psychoakustik eingegangen wird.
Seite 91
Fragen und Schlussfolgerungen
Nach genauer Untersuchung und Interpretation der gewonnenen Ergebnisse kann man
feststellen, dass es Unterschiede in den verschiedenen Spektren des Klanges und der Dynamik
gibt, diese jedoch von Spieler zu Spieler variieren und wahrscheinlich auch von der Erfahrung
des Musikers abhängen. In dem gemessenen „Spielbereich“ (RMS vs. Spektral Zentroid)
zeigt sich pro Spieler ein ähnliches Muster, wobei sich diese Muster im Spielervergleich
deutlich unterscheiden. Es kann auch vermutet werden, dass auch die individuelle
Interpretation, wie zum Beispiel keine vorgeschriebene Dynamik, des Aufnahmeprogramms
einen Einfluss auf die Ergebnisse hatte. Hier wäre ein interessanter Ansatz die Testpersonen
zusätzlich ein „standardisiertes“ Aufnahmeprogramm, mit allen drei Registern und genau
vorgegebener Dynamik und Artikulation, spielen zu lassen. Es wäre auch eine Überlegung
wert, diese Art des Experiments mit einer größeren Testgruppe zu machen, was aufgrund
zeitlicher und organisatorischer Faktoren leider nicht möglich war. Ein weiterer interessanter
Ansatz wäre auch zu untersuchen, ob ähnliche Ergebnisse in der Klangaufnahme, der
Klanganalyse und der Impedanz mit zwei oder mehreren gleichen Silber- oder Goldflöten
desselben Modells eines Herstellers, erzielt werden. Höchstwahrscheinlich werden nie total
identische Muster zu erhalten sein, da natürlich jede Flöte ein handgearbeitetes Einzelstück ist
und sich dadurch in winzigen Details von anderen unterscheidet. Wie schon in Kapitel 2.3
und Kapitel 3.5 erwähnt, kann es auch sein, dass es Unterschiede hinsichtlich der
Materialverarbeitung, in Bezug auf die optimalen Verarbeitungstemperaturen, der
verschiedenen Metalle gibt, zum Beispiel bei den gezogenen Tonlöchern. Erstens die
potentielle Materialveränderung beim Produktionsschritt „gezogene Tonlöcher“ und zweitens
die Form der inneren Tonlochkanten (runder oder scharfkantiger). Interessant wäre auch
inwieweit die unterschiedlichen thermischen Masseverhältnisse der Materialien zu
Unterschieden führen können. Zu erwähnen sei auch, dass die, in diesem Experiment
verwendeten Querflöten, eine unterschiedliche „Kategorie“ sind und es daher vielleicht auch
Unterschiede in der Herstellung und Verarbeitung, hinsichtlich der handwerklichen Sorgfalt,
geben könnte (siehe auch Kapitel 3.3).
Alle diese, nicht oder nur teilweise in dieser Studie eingeflossenen Überlegungen, können ein
Anreiz für weitere Versuche und Experimente dieser sehr komplexen und interessanten
Thematik sein.
Seite 92
Schlusswort
Das „Institut für Wiener Klangstil“ der „Universität für Musik und darstellende Kunst Wien“
bietet interessierten Studenten unzählige Möglichkeiten ihre Ideen, Fragen und Interessen in
Bezug auf akustische Aspekte der Instrumente, professionell zu untersuchen und dadurch
objektive und neutrale Antworten oder Ergebnisse zu bekommen. Auch beim Kauf eines
neuen Instruments, können im Zuge weiterer Arbeiten und Klanganalysen, wichtige Aspekte
und mögliche Unterschiede zur Instrumentenwahl beitragen.
Es hat keinen Sinn unbedingt eine Querflöte aus einem bestimmten Material, heutzutage geht
die Tendenz in Richtung Goldflöte, eines bestimmten Herstellers spielen zu wollen oder zu
müssen, nur weil man zum Beispiel seinem Idol nacheifern möchte oder einer Art
„Gruppenzwang“ zu folgen. Bei Kaufentscheidung sollte man schon auch auf die Meinung
und Empfehlung des Lehrers hören, sich aber natürlich nicht blind auf diese verlassen,
sondern, bei diesem wichtigen und auch teuren Schritt, andere Aspekte einfließen zu lassen.
Wichtig ist sich genügend Zeit für die Entscheidung zu lassen und so viele verschiedene
Instrumente wie möglich auszuprobieren. Das Material und der Hersteller sollten dabei
nebensächlich sein. Essentiell ist die Möglichkeit längere Zeit an dem Instrument zu arbeiten
und es auch in verschiedenen Situationen zu „testen“ (beim Üben zu Hause, Solo, mit
Klavierbegleitung, im Orchester, in der Kammermusik usw.). Auch sollte man sich die
Meinungen anderer Lehrer, Kollegen und sogar Familie oder Freunden anhören, denn oft ist
es interessant und erstaunlich was auch „Nicht-Musiker“ über einen Klang sagen können.
Alle hier behandelten Punkte sollen ein Denkanstoß oder Hilfe für Studenten bei ihrer Suche
nach dem passenden Instrument sein. Obwohl diese Thematik sicherlich noch viel Stoff für
weitere Diskussionen liefert, kann man nicht sagen, dass eine Goldflöte undbedingt „besser“
als eine Silberflöte, ist. Sie ist einfach anders.
Seite 93
Seite 94
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Flöte mit „Dis-Klappe“ http://www.blasmusikmuseum.at/instrumente/holzblasinstrumente.html
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me=menunum----3:::chap_name----17
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Frequenzen der Töne der chromatischen Tonleiter http://de.wikipedia.org/wiki/Ton_(Musik)
Seite 99
Seite 100
8 Anhang
Sehen
(a) OHR: Normalised Spectral Centroid
(b) OHR: RMS Amplitude
(c)OHR: Spectral Centroid difference
(d) OHR: RMS difference
(e) FERN: Normalised Spectral Centroid
(f) FERN: RMS Amplitude
(g) FERN: Spectral Centroid difference
(h) FERN: RMS difference
Blind
(a) OHR: Normalised Spectral Centroid
(b) OHR: RMS Amplitude
(c) OHR: Spectral Centroid difference
(d) OHR: RMS difference
(e) FERN: Normalised Spectral Centroid
(f) FERN: RMS Amplitude
(g) FERN: Spectral Centroid difference
(h) FERN: RMS difference
Seite 101
Spieler 1 – SEHEN – Ohr & Fern
a
b
c
d
e
f
g
h
Seite 102
Spieler 1 – BLIND – Ohr & Fern
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Seite 103
Spieler 2 – SEHEN – Ohr & Fern
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Seite 104
Spieler 2 – BLIND – Ohr & Fern
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Seite 105
Spieler 3 – SEHEN – Ohr & Fern
a
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Seite 106
Spieler 3 – BLIND – Ohr & Fern
a
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Seite 108
9 Lebenslauf
§ geboren am 26. Oktober 1980 in Zagreb, Kroatien
§ AUSBILDUNG:
• 1988 Beginn des Blockflötenunterrichts
• 1990 Beginn des Querflötenunterrichts
• 1994-1998 Flötenunterricht an der Musikschule „Vatroslav Lisinski“
• 1998 Matura an der Musikschule „V. Lisinski“ in Zagreb
• 1998-2002 Studium an der Musikakademie in Zagreb in der Klasse von Prof. Vesna
Kosir
• 2001 Studium an der Universität für Musik und darstellende Kunst Wien in der Klasse
von Prof. Hansgeorg Schmeiser
• 2002 Diplomprüfung an der Musikakdemie in Zagreb
• 2004 1. Diplomprüfung an der Universität für Musik und darstellende Kunst Wien
§ WETTBEWERBE:
• Kroatischer staatlicher Wettbewerb ( 1994 – 3. Preis, 1998 – 1. Preis )
• Finalistin beim Grand Prix des Lions Club ( 1999 )
• Internationaler Wettbewerb „AudiMozart“ ( 2002, 2004, 2006 – Semifinale, 2008 – 2.
Preis )
• Teilnahme am internationalen Flötenwettbewerb „Jeunesse Musicales“ in Bucharest,
Rumänien ( 2003 )
• Teilnahme am internationalen Flötenwettbewerb „Pacem in Terris“ in Bayreuth,
Deutschland ( 2003 )
§ SEMINARE:
• Jeunesse Moderne in Chambery, Frankreich ( 2004 )
• Karl-Heinz Zöller, Michael M. Kofler, Walter Auer, Hansgeorg Schmeiser, Jean
Claude Gerard, Karl-Heinz Schütz, Jan Ostry, Carin Levine, Luisa Sello, Aurele
Nicolet
§ ORCHESTERERFAHRUNG:
• Wiener Jeunesse Orchester ( 2002-2004 )
• European Philharmonic Orchestra ( 2003 )
• Junge Philharmonie Wien ( 2004 )
• Akademischer Orchesterverein Wien ( 2004 )
• Vienna Symphonie Orchestra ( 2004/5 )
• Gustav Mahler Jugend Orchester Akademie ( 2004 )
• Beethoven Sinfonieorchester Wien ( seit 2006 )
• Stadttheater Baden / Substitut ( seit 2004 )
Seite 109
•
•
•
•
Volksoper Wien / Substitut ( seit 2005 )
Solo Flöte bei den Tiroler Festspielen Erl ( 2005-2007 )
Ambassade Orchester Wien ( 2006 )
Opernballorchester Wien ( seit 2007 )
Seite 110