Akustische Instrumentenerkennung - Institute of Music Acoustics

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Universität für Musik und darstellende Kunst Wien
Institut für Wiener Klangstil
Akustische Instrumentenerkennung
unter Berücksichtigung des Einschwingvorgangs,
der Tonlage und der Dynamik
Diplomarbeit
zur Erlangung des akademischen Grades
Magister artium
von
Andreas Jordan
Betreuer: o. Univ.-Prof. Mag. Gregor Widholm
Wien, im Mai 2007
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis ....................................................................................................... 1
Vorwort ....................................................................................................................... 5
Einleitung .................................................................................................................. 6
1. Zeitstrukturen ....................................................................................................... 7
1.1. Der Einschwingvorgang aus physikalischer Sicht ............................................ 7
1.2. Der Einschwingvorgang aus psychoakustischer Sicht ..................................... 8
1.3. Die Einschwingzeit ........................................................................................... 8
1.4. Der quasistationäre Bereich............................................................................. 9
1.5. Der Ausschwingvorgang .................................................................................. 9
2. Das musikalische Klangbild .............................................................................. 10
2.1. Der Teiltonaufbau .......................................................................................... 10
2.2. Die Klangfarbe ............................................................................................... 11
2.3. Die Formanten ............................................................................................... 12
2.3.1. Das Formantstreckengesetz.................................................................... 13
2.3.2. Das akustische Verschiebungsgesetz ..................................................... 13
2.3.3. Das akustische Sprunggesetz ................................................................. 13
2.3.4. Das Formantenintervallgesetz ................................................................. 14
2.4. Die Geräuschkomponenten ........................................................................... 14
2.5. Dynamik und Klangspektrum ......................................................................... 15
3. Klangeigenschaften der Instrumente................................................................ 16
3.1. Holzblasinstrumente....................................................................................... 16
3.1.1. Oboe ........................................................................................................... 16
3.1.1.1. Zeitstruktur des Klangs......................................................................... 16
3.1.1.2. Spektren, Formanten und Dynamik ...................................................... 17
3.1.2. Fagott.......................................................................................................... 18
1
3.1.3. Querflöte ..................................................................................................... 21
3.1.4. Klarinette..................................................................................................... 24
3.2. Blechblasinstrumente..................................................................................... 27
3.2.1. Trompete..................................................................................................... 27
3.2.2. Horn ............................................................................................................ 30
3.2.3. Posaune...................................................................................................... 32
3.2.4. Tuba............................................................................................................ 35
3.3. Streichinstrumente ......................................................................................... 37
3.3.1. Violine ......................................................................................................... 37
3.3.2. Viola ............................................................................................................ 41
3.3.3. Violoncello................................................................................................... 44
3.3.4. Kontrabass.................................................................................................. 47
3.4. Übersicht über die Klangeigenschaften der Instrumente ............................... 50
2
4. Relevante Eigenschaften zur Auswahl der Testtöne....................................... 51
4.1. Tonhöhe......................................................................................................... 51
4.2. Lautstärke ...................................................................................................... 51
4.3. Dauer der Testtöne ........................................................................................ 51
4.4. Artikulation ..................................................................................................... 51
5. Instrumente, Musiker, Testtöne......................................................................... 52
5.1. Oboe .............................................................................................................. 52
5.2. Fagott............................................................................................................. 53
5.3. Querflöte ........................................................................................................ 54
5.4. Klarinette........................................................................................................ 55
5.5. Trompete........................................................................................................ 56
5.6. Horn ............................................................................................................... 57
5.7. Posaune......................................................................................................... 58
5.8. Tuba............................................................................................................... 59
5.9. Violine ............................................................................................................ 60
5.10. Viola ............................................................................................................. 61
5.11. Violoncello.................................................................................................... 62
5.12. Kontrabass................................................................................................... 63
6. Bearbeitung der Testtöne .................................................................................. 64
6.1. Aufnahmeequipment ...................................................................................... 64
6.2. Mikrofonposition ............................................................................................. 64
6.3. Testtöne mit Einschwingvorgang ................................................................... 65
6.4. Testtöne ohne Einschwingvorgang ................................................................ 65
6.5. Lautstärkenangleichung ................................................................................. 66
6.6. Überlegungen für die Auswahl der Testtöne .................................................. 67
6.7. Trackliste - Hörtest ......................................................................................... 68
7. Testvorgang ........................................................................................................ 69
7.1. Durchführung des Hörtests ............................................................................ 69
7.2. Fragebogen.................................................................................................... 70
3
8. Auswertung......................................................................................................... 72
8.1. Auswertung der einzelnen Testtöne............................................................... 73
8.1.1. Oboe........................................................................................................ 73
8.1.2. Fagott ...................................................................................................... 76
8.1.3. Querflöte.................................................................................................. 79
8.1.4. Klarinette ................................................................................................. 83
8.1.5. Trompete ................................................................................................. 86
8.1.6. Horn......................................................................................................... 89
8.1.7. Posaune .................................................................................................. 93
8.1.8. Tuba ........................................................................................................ 96
8.1.9. Violine...................................................................................................... 99
8.1.10. Viola .................................................................................................... 102
8.1.11. Violoncello ........................................................................................... 105
8.1.12. Kontrabass .......................................................................................... 109
8.2. Auswertung der Instrumentenerkennung ..................................................... 112
8.3. Auswertung unter Berücksichtigung des Einschwingvorgangs .................... 113
8.4. Auswertung unter Berücksichtigung der Tonlage......................................... 114
8.4.1. Auswertung der tiefen Tonlage.............................................................. 115
8.4.2. Auswertung der mittleren Tonlage......................................................... 116
8.4.3. Auswertung der hohen Tonlage ............................................................ 117
8.4.4. Auswertung der Tonlage mit Einschwingvorgang.................................. 118
8.4.5. Auswertung der Tonlage ohne Einschwingvorgang .............................. 119
8.5. Auswertung unter Berücksichtigung der Lautstärke ..................................... 120
8.5.1. Auswertung der Forte-Klänge................................................................ 120
8.5.2. Auswertung der Piano-Klänge ............................................................... 121
8.6. Auswertung unter Berücksichtigung des Geschlechts ................................. 122
8.7. Auswertung nach dem musikalischen Niveau.............................................. 122
8.8. Auswertung nach dem Hauptinstrument der Testpersonen ......................... 123
8.8.1. Erkennung von Holzblasinstrumenten ................................................... 124
8.8.2. Erkennung von Blechblasinstrumenten ................................................. 125
8.8.3. Erkennung von Streichinstrumenten...................................................... 126
9. Zusammenfassung ........................................................................................... 127
Quellenangabe ....................................................................................................... 129
4
Vorwort
Zu Beginn möchte ich mich bei allen Personen bedanken, ohne deren Hilfe und
Unterstützung die vorliegende Diplomarbeit nicht in dieser Form bestehen würde.
Ein großer Dank gilt meinem Betreuer o. Univ.-Prof. Mag. Gregor Widholm sowie den
Mitarbeitern des IWK, die mich mit Tipps und Tricks bei der Umsetzung meiner
Forschungsarbeit unterstützt haben.
Weiters möchte ich mich bei Mag. Daniela Ettlinger bedanken, die mir bei
grammatikalischen Fragen Hilfestellung leistete. Für die fachkundliche Hilfe bei der
Auswertung und Erstellungen der Statistiken möchte ich mich bei DI Gerhard
Nachtmann bedanken.
Großer Dank gilt meiner Freundin Sabine Speckl, die mir tatkräftig zur Seite stand
und immer ein offenes Ohr für sämtliche Probleme hatte.
Besonders möchte ich meinen Eltern für die Förderung meiner Interessen und die
Unterstützung während meiner gesamten Schul- und Studienzeit danken.
5
Einleitung
Welchen
Einfluss
hat
der
Einschwingvorgang
auf
die
Erkennung
von
Instrumentenklängen? Ist er es alleine, der zur richtigen Zuordnung führt? Dieses
Themas wird in der folgenden Arbeit untersucht.
Im ersten Teil der Arbeit wird auf die speziellen Klangeigenschaften der Instrumente
und deren Zeitstrukturen Bezug genommen.
Das Aufnahmeverfahren sowie die Bearbeitung aller Testtöne werden im zweiten Teil
behandelt. Da der Einfluss des Musikers und des Instruments einen entscheidenden
Faktor für die Klangkultur der Töne darstellen, sind Datenblätter angefertigt worden.
Überlegungen zur Erstellung des akustischen Fragebogens werden genau angeführt
um eine sinnvolle Untersuchung nachzuvollziehen.
Der dritte große Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Auswertung des Hörstest
unter Berücksichtigung zahlreicher Aspekte wie dem Einschwingvorgang, der
Tonlage und der Dynamik. Peronelle Daten der Testpersonen werden ebenso
Berücksichtigt und analysiert.
6
1. Zeitstrukturen
1.1. Der Einschwingvorgang aus physikalischer Sicht
Der Einschwingvorgang kann als Sonderfall des Ausgleichsvorgangs betrachtet
werden. Diese Ausgleichsvorgänge finden dann statt, wenn von außen eine Kraft auf
ein schwingendes System einwirkt und dieses zu einer Veränderung zwingt. Als
Einschwingvorgang bezeichnet man den Abschnitt, in dem ein schwingendes System
von der absoluten Ruhe in einen Schwingungszustand übergeht.
Jedes Resonanzsystem benötigt eine bestimmte Zeit, bis die Schwingungen ihre
endgültige Stärke entwickelt haben. Die Amplitude steigt so lange an, so lange mehr
Energie nachgeliefert als abgestrahlt wird. Vom Anfang des quasistationären
Bereiches kann man erst sprechen, wenn zwischen zugeführter und abgestrahlter
Energie
ein
Gleichgewicht
herrscht.
Eine
plötzliche
Veränderung
der
Schwingungsamplitude vom Ruhezustand ins Maximum bedeutet ein Vorhandensein
beliebig vieler Frequenzen. Das Ohr empfindet diese extreme Form als
geräuschartigen Eindruck, der sich als Einschaltknack bemerkbar macht. Da bei
Instrumenten ein System ins Schwingen gebracht werden muss, um einen Klang zu
erzeugen, wird der abrupte Einschwingvorgang gemildert.
Da ein Einschwingvorgang theoretisch nie endet, betrachtet man ihn als
beendet, wenn die Amplitude den Bereich von ± 10 % ihres Wertes im
eingeschwungenen Zustand nicht mehr verlässt.1
Der Einschwingvorgang verläuft umso schneller, je stärker ein System gedämpft ist
und je breiter und flacher der Resonanzbereich ist. Mit steigender Tonhöhe nimmt
die Dauer des Einschwingvorgangs ab. Eine entscheidende Rolle spielt auch die
Ansatzhärte beziehungsweise die Stärke der Tongebung. Je heftiger die Anregung
eines Tons stattfindet, umso schneller schwingt der Ton ein. Nicht beeinflusst wird
der Einschwingvorgang bei nichtperkussiven Instrumenten durch die Spieldynamik.
Da sich bei perkussiven Instrumenten die Klangeinsatzhärte mit der Spieldynamik
ändert, ist deren Einschwingvorgang abhängig von der Dynamik.
1
Dickreiter 1997, S. 71
7
1.2. Der Einschwingvorgang aus psychoakustischer Sicht
Das Ohr kann sich den jeweiligen Wahrnehmungsverhältnissen anpassen. Da beim
Einschwingvorgang eine sehr schnelle Veränderung des Klanges stattfindet,
vergrößert das Gehör die zeitliche Auflösung, um ein Optimum an Information zu
erfahren. Durch die Konzentration
auf die zeitliche Auflösung leidet das
Wahrnehmen des Frequenzbereiches. Wenn der Klang länger quasistationär bleibt,
fokussiert sich das Gehör auf die Frequenzauflösung, mindert jedoch die Auflösung
des zeitlichen Abschnitts. Diese signalabhängige Auflösung des Gehörs gliedert sich
in drei Integrationszeiten. Die erste Integrationszeit liegt bei ca. 10 Millisekunden, die
zweite bei ca. 50 Millisekunden und die dritte bei ca. 250 Millisekunden. (Reuter 1995,
S. 31-35)
1.3. Die Einschwingzeit
Die Einschwingzeit ist der Zeitabschnitt, in dem sich der Klang vom ruhigen bis zu
seinem eingeschwungenen Zustand entwickelt. Das Ende der Einschwingzeit wird
mit dem Erreichen eines bestimmten Amplitudengrenzwerts definiert. In der
Forschungsgeschichte kristallisieren sich laut Christoph Reuter fünf verschiedene
Grenzwerte heraus: Bei 63% (ca. 4 dB unter der Maximalamplitude), bei 70% (ca. 3
dB unter der Maximalamplitude), bei 80% (ca. 1,9 dB unter der Maximalamplitude),
90% (ca. 0,9 dB unter der Maximalamplitude) und bei 100% (ca. 0 dB unter der
Maximalamplitude), bzw. der Durchschnittsamplitude des quasistationären Anteils.
Die Einschwingzeit kann je nach Instrumententyp und Einfluss des Musikers
zwischen ca. 10 und ca. 300 Millisekunden betragen.
Die
folgenden
Diagramme
zeigen
verschiedene
instrumentenspezifische
Forschungsergebnisse der Einschwingzeit.
In den Legenden wird das Ende der Einschwingzeit mit 70%, 80%, 90% und 100%
der Maximalamplitude in verschiedenen Farben markiert. Die zeitliche Spannweite ist
in den Statistiken in Millisekunden dargestellt und den jeweiligen Forschern
zugeordnet.
8
1.4. Der quasistationäre Bereich
Als quasistationären Bereich bezeichnet man den Abschnitt eines Klangs, in dem die
Amplitude des Schallpegels in etwa konstant bleibt. Der quasistationäre Teil beginnt
mit dem Ende des Einschwingvorganges.
Bei Musikinstrumenten ist der quasistationäre Abschnitt dauernden Veränderungen
unterworfen, wobei sich diese Veränderungen erheblich schwächer bemerkbar
machen
lassen,
wahrnehmbaren
als
die
beim
Schwankungen
Ein-
und
können
Ausschwingvorgang.
mikrozeitliche
Zu
diesen
Schwankungen
hinzukommen, die aus Überlagerungen von harmonischen Komponenten und
Geräuschkomponenten resultieren. Geräuschanteile im stationären Klang sind eine
wesentliche Komponente, um den Klangcharakter eines Instruments zu bestimmen.
Bei Streichinstrumenten entstehen sie durch das Streichen des Bogens auf der Saite.
Bei Blasinstrumenten kommt das Anblasgeräusch hinzu. Bewusst erzeugte
periodische Frequenzschwankungen verbunden mit Pegelschwankungen nennt man
Vibrato. Dieser Effekt des Vibratos wird sehr häufig als Ausdrucksmittel verwendet.
Die Schwankungsfrequenz des Vibratos liegt meistens im Bereich von ca. 5-8 Hz, die
das Gehör jedoch noch immer als eine definierte Tonhöhe empfindet.
1.5. Der Ausschwingvorgang
Der Ausschwingvorgang ist der letzte Teilbereich eines Klangs, in dem sich das
schwingende System in den Ruhezustand zurückbegibt.
Die Beendigung der Schwingungsanregung erfolgt bei keinem mechanischen
Musikinstrument so schlagartig, wie sie bei einem staccato- Ton beginnt.
Deshalb werden im Gegensatz zum Einschwingvorgang am Ende des Tones
auch keine neuen Klang- oder Geräuschanteile angeregt. Wichtig für den
Ausklingvorgang ist jedoch, daß in den Resonanzsystemen des Instrumentes
noch Schallenergie gespeichert ist, die weiterhin abgestrahlt wird, bis sie
verbraucht ist. Es handelt sich dabei um den entgegengesetzten Vorgang zum
Aufschaukeln der Schwingung im Einschwingvorgang. Je nach ihrer Dämpfung
klingen die einzelnen Resonanzen langsamer oder schneller aus.2
2
Meyer 1995, S. 42
9
Neben den Resonanzeigenschaften des Instruments beeinflusst auch der Musiker, je
nach Art und Weise wie er die Energiezufuhr beendet, den Ausschwingvorgang. Da
bei Blasinstrumenten die Resonanzen stärker gedämpft sind als z.B. bei
Zupfinstrumenten, ist die Ausklingzeit kürzer. Für die Nachklingdauer ist neben der
Dynamik des abklingenden Tons auch die Raumakustik stark verantwortlich.
2. Das musikalische Klangbild
2.1. Der Teiltonaufbau
Schwingungsvorgänge eines eingeschwungenen Klangs setzen sich aus dem
Grundton und Obertönen zusammen. Die Frequenzen der Obertöne sind
ganzzahlige Vielfache von der Frequenz des Grundtons. Spricht man von Obertönen,
so wird die Grundfrequenz nicht mitgezählt. Spricht man jedoch von Teiltönen,
harmonischen oder Partialtönen, so wird die Grundfrequenz mitgezählt. Der
Grundton ist in erster Linie für den Tonhöheneindruck verantwortlich. Der erste
Teilton (Grundton) muss nicht immer am stärksten ausgeprägt sein. Fällt er in den
Bereich sehr tiefer Frequenzen, so ist seine Intensität meist sehr gering. In diesem
Fall bildet das Gehör den schwach ausgeprägten oder völlig fehlenden Grundton aus
dem Obertonspektrum subjektiv nach. Diesen Effekt nennen wir den Residualton.
Liegt der erste Teilton in höheren Frequenzen, ist seine Intensität meist stärker
ausgeprägt als die der anderen Teiltöne. Unterhalb des Grundtons gibt es keine
stationären Klanganteile mehr. Lediglich geräuschartige Schwingungskomponenten
können auftreten.
Die Obertonreihe: Die rote Kurve demonstriert den logarithmischen Charakter der
Notation. Die Zahlen in der unteren Reihe geben die Abweichung des jeweiligen
Partialtons
von
der
gleichstufig
temperierten
Stimmung
in
Cent
an.
Die
Nummerierung in der ersten Zeile bezieht sich auf die Teiltöne, nicht auf die
Obertöne.
10
3
2.2. Die Klangfarbe
Die Erfahrung lehrt uns, dass wir zwei Klänge die unter gleichen Umständen,
gleicher Lautstärke und Tonhöhe erklingen, voneinander unterscheiden. Es gibt also
noch einen zusätzlichen Parameter: die Klangfarbe.
Für den Begriff Klangfarbe gibt es mehrere Dimensionen, die sehr schwierig zu
beschreiben
sind.
Zum
einen
war
es
1890
Carl
Stumpf,
der
mit
drei
Gegensatzpaaren die Definition der Klangfarbe beschrieb: dunkel – hell, stumpf
(weich) – scharf (rau) und voll (breit) – leer (dünn).
Gemäß den Berechnungen Georg Simon Ohms definierte Hermann von Helmholtz
1896 die einfache Sinusschwingung als Ton, die Überlagerungen von mehreren
Sinusschwingungen als Klang. Dies führte zur Ansicht, dass die Klangfarbe allein
durch die Verteilung der harmonischen Obertöne bestimmt wird.
1909
war
es
Wolfgang
Köhler,
der
Ähnlichkeiten
zwischen
Musikinstrumentenklängen und Sprache herzustellen versuchte. Er prägte den
Begriff Vokalität.
Erich M. von Hornbostel bemerkte 1926, dass die Begriffe Vokalität und Formant das
gleiche Phänomen beschrieben. Um 1935 kamen aus der Physik und Optik Begriffe
wie. Helligkeit, Farbe, Volumen, Dichte, Größe, Gewicht und Ausdehnung zur
Beschreibung der Klangfarbe hinzu.
Gottfried von Bismarck erhielt zwischen 1971 und 1974 durch Untersuchungen von
verschiedenen synthetischen Klängen zwei Adjektive, welche am häufigsten zur
Klangfarbenbeschreibung verwendet wurden: Schärfe und Kompaktheit. Später kam
durch W. Aures noch der Begriff Rauhigkeit hinzu.
3
http://lexikon.freenet.de/Bild:Obertonreihe_small.png (28.2.2007, 13.50h)
11
Mittlerweile wird die Klangfarbe nicht nur spektral, sondern auch zeitlich analysiert.
Stumpf nannte zunächst drei typische Aspekte für die Klangfarbe:
1. den Teiltonaufbau
2. Art und Dauer des Ein- und Ausschwingens
3. begleitende Nebengeräusche
Stumpf betitelte diese drei Parameter als Klangfarbenbegriff im engeren und
weiteren Sinne.
Die Klangfarbe sowohl im engeren Sinne unter spektraler als auch im weiteren
Sinne unter zeitlicher Hinsicht zu definieren, ist eine Herangehensweise, die
dem musikalischen Klangereignis am gerechtesten wird und der sich auch die
meisten Forscher angeschlossen haben.4
Christoph Reuter ist der Meinung, dass alle Autoren durch die Verwendung von
synthetisch, elektronisch erzeugten Klängen am eigentlichen Instrumentenklang
vorbei experimentiert haben. Da meist nur Klänge von gleicher Tonhöhe untersucht
wurden, konnten Formanten nicht erkannt werden. Durch das Wechseln der
Grundtonhöhe wurde ein möglicher Formant mittransponiert.
2.3. Die Formanten
Der Begriff Formant wurde von Ludimar Hermann, der ihn im Jahr 1894 durch
Untersuchungen von Sprachschallen prägte, eingeführt. Er beschrieb einen vom
Grundton unabhängigen, dominierenden und den Klangcharakter bestimmten Teilton
innerhalb eines Vokales. Jeder Vokal (a, e, i, o, u) und jeder Konsonant (b, m, s,
t, …), der menschlichen Stimme hat seinen charakteristischen Formantbereich. Der
Hauptformant (vor allem in der Mundhöhle) aber auch der Nebenformant (Luftsäule
in den Nasenhöhlen und in der Brusthöhle) sind Resonanzschwingungen.
Stumpf merkte 1926, dass auch Instrumente feste Formanten besitzen. Formanten
sind bestimmte Frequenzbereiche im Spektrum eines Musikinstrumentenklangs, in
denen die Teiltöne (unabhängig von der Tonhöhe) besonders große Amplituden
aufweisen. Bestimmte Formanten entsprechen bestimmten Vokalen.
4
Reuter 1995, S. 85
12
Bei Blasinstrumenten wird die Formantenbildung vom Mundstück verursacht,
während sie bei besaiteten Instrumenten durch Resonanzen des Resonanzkörpers
und des eingeschlossenen Luftvolumens aus dem Spektrum der schwingenden Saite
hervorgehoben werden.
Erich Schumann stellte 1929 auf Grund der Ergebnisse seiner Experimente folgende
vier Gesetze zur Physik der Klangfarben auf.
Die Schumannschen Klangfarbengesetze:
2.3.1. Das Formantstreckengesetz
Die Klangfarbe der Musikinstrumententöne wird – unabhängig von der Höhe
des Grundtones – von an feste Tonhöhen gebundenen Frequenzbereichen,
den ‚Formantstrecken’ oder ‚Formantregionen’, bestimmt. Diese Zonen sind
durch stärkere Partialtöne ausgezeichnet.
Daß es sich dabei um feste, d. h. an bestimmte Tonhöhen gebundene
Formantstrecken handelt, geht aus folgendem hervor: Mit steigendem
Grundton und bei gleich bleibender Stärke eines Instrumentenklanges verharrt
das Maximum innerhalb der Formantenstrecke so lange auf dem Teilton
gleicher Ordnungszahl, bis dieser die obere Grenze der Formantenstrecke
erreicht. Dann, d. h. bei weiterem Ansteigen des Grundtones, rückt das
Maximum auf einen in der gleichen Formantenstrecke befindlichen, oder von
unten gerade in sie eintretenden Partialton niederer Ordnungszahl herab.5
2.3.2. Das akustische Verschiebungsgesetz
Bei stärkerer Intensität eines Klanges verlagert sich das Maximum auf Teiltöne
höherer Ordnungszahlen. Innerhalb einer Formantstrecke kommt es zur Steigerung
der Amplitude der höheren Teiltöne, während die Amplitude der unteren Teiltöne
abschwächt.
2.3.3. Das akustische Sprunggesetz
Bei Klängen mit zwei Formantstrecken überspringt bei sehr starker Tongebung das
in p-Klängen im unteren Formantbereich liegende Maximum die zwischen den
Formantstrecken gelegenen Teiltöne, um die zweite obere Formantstrecke
auszuzeichnen.
5
Mertens 1975, S. 30
13
2.3.4. Das Formantenintervallgesetz
Neben der absoluten Höhe der Formantstrecke und neben der sich aus den
Intensitäten der Teiltöne ergebenden Klangstärke ist für den charakteristischen
Instrumentenklang noch ein Intervall entscheidend. Dieses bildet sich aus dem
Verhältnis des stärkeren Teiltones einer Formantstrecke zum stärksten Teilton eines
weiteren Formanten.
Frequenzverhältnisse charakteristischer Orchesterinstrumente sind z. B.:
Oboe 1 : 2
Englisch Horn 2 : 5
Fagott 3 : 8
Klarinette 3 : 6 - 3 : 8
Trompete 1 : 2 : 3
2.4. Die Geräuschkomponenten
Die meisten Instrumente besitzen neben dem Teiltonspektrum auch einen
Geräuschanteil,
der
für
das
gesamte
Klangbild
(Klangcharakter)
des
Musikinstruments eine wesentliche Komponente darstellt. Bei Streichinstrumenten
entstehen sie beispielsweise durch das Streichen des Bogens auf der Saite. Bei
Blasinstrumenten kann man den Geräuschanteil des Klanges als Anblasgeräusch
wahrnehmen. Beim charakteristischen Flötenton nimmt man ein starkes, aber
instrumententypisches Luftgeräusch wahr.
Geräuschanteile entstehen durch Unregelmäßigkeiten in der Anregung. Jedes Mal
werden alle Resonanzen des Instrumentes zu geringfügigen Schwingungen
angestoßen. Dadurch hat jedes Instrument seinen typischen Geräuschcharakter.
Man ist zwar bemüht die Geräuschanteile so gering als möglich zu halten, jedoch
tragen diese entscheidend zur akustischen Erkennung des Instrumentes bei und
fördern darüber hinaus die Lebendigkeit des Klanges.
Imitierungen elektronischer Klangerzeuger durch das alleinige Nachahmen des
Teiltonspektrums lassen daher nur unbefriedigende Instrumentenklänge zu.
14
2.5. Dynamik und Klangspektrum
Unter musikalischer Dynamik versteht man den Stärkegrad, mit dem ein Klang
hervorgebracht wird. Dieser Stärkegrad ist ein wichtiger Faktor, mit dem ein Klang
beeinflusst werden kann. Eines der wichtigsten musikalischen Gestaltungsmittel ist
die Abstufung der Dynamik. Der Begriff Dynamik bezieht sich nicht nur auf die
Lautstärke mit der eine Schallintensität variiert wird, sondern auch auf gleichzeitig
auftretende Veränderungen im spektralen Aufbau. Man kann also nicht nur durch die
Erhöhung des Schallpegels aus einem pp-Klang einen ff-Klang erzeugen. Es muss
sich auch die Klangstruktur verändern. Die Dynamik eines Klanges verändert sich
auch, indem man sich einer Schallquelle nähert oder wenn sich die raumakustischen
Gegebenheiten verändern. Bei Musikinstrumentenklängen ist neben dem spektralen
Aufbau des quasistationären Anteils eines Klangs auch die Dauer und Struktur des
Einschwingvorgangs für die dynamischen Grade verantwortlich.
Je stärker der dynamische Grad ist, umso mehr Teiltöne werden ausgebildet. Bei
lauten Klängen steigt der Pegel der höheren Teiltöne gegenüber leiseren Klängen an.
Im tiefen Register besitzen Klänge mehr Teiltöne als im hohen Register. Bei
Blechblasinstrumenten ändert sich der Teiltongehalt am stärksten mit der
Veränderung
der
Dynamik.
Dies
trifft
auf
Streichinstrumente
weniger
zu.
Grundsätzlich besitzen Streichinstrumente mehr Teiltöne als Blasinstrumente.
15
3. Klangeigenschaften der Instrumente
3.1. Holzblasinstrumente
3.1.1. Oboe
3.1.1.1. Zeitstruktur des Klangs
Doppelrohrblattinstrumente
schwingen
unter
allen
Holzblasinstrumenten
am
schnellsten ein und zeichnen sich dadurch mit besonderer Prägnanz und Klarheit
aus. Obwohl die Einschwingzeit sehr kurz ist und die Teiltonamplitude bei der Oboe
fast exponentiell ansteigt, wird sie nur durch sehr geringe Geräuschanteile begleitet.
Wegen ihres präzisen und klaren Klangeinsatzes ist die Oboe besonders für schnelle,
kurze, präzise stacatto-Passagen geeignet.
Ein weiterer entscheidender Faktor für die Einschwingzeit ist die Beschaffenheit des
Doppelrohrblatts. Je leichter das Doppelrohrblatt, desto schneller schwingt es ein.
Der Vorteil eines schwereren Doppelrohrblatts liegt dagegen in der Stabilität des
Tons die bei Druckschwankungen nicht so stark reagiert.
Die Einschwingzeit ist auch von der Tonhöhe abhängig. Töne in mittlerer Lage
schwingen schneller ein als Töne in hoher oder tiefer Lage.
Die folgende grafische Darstellung zeigt Forschungsergebnisse der Einschwingzeit
unter Berücksichtigung des jeweiligen Amplitudengrenzwertes. Erläuterungen zu den
Messwerten werden in Kapitel 1.3. Die Einschwingzeit beschrieben:
16
Oboe
Reinecke 1953, 58
Luce, Clark 1965, 196
Rösing 1970, 75
Melka 1970, 116
Meyer 1970, 364
70%
80%
Meyer 1972, 53
90%
100%
Nitsche 1972, 25
Nitsche 1978, 92
Dickreiter 1979, 54f.
Voigt 1985, 528
Heptner 1987, 338
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
msec
Nachbildung aus Reuter 1995, S. 97
3.1.1.2. Spektren, Formanten und Dynamik
Das Klangspektrum der Oboe ist sehr obertonreich und stabil. Die stärksten
Klanganteile befinden sich um 1100 Hz, was zu einem Hauptformanten führt, der
dem Vokal >a< ähnelt. Durch die zwei Nebenmaxima bei 2700 und 4500 Hz, die mit
den Vokalen >e< und >i< vergleichbar sind, erfährt der Oboenklang eine
ausgeprägte Helligkeit. Die folgende dreidimensionale Grafik zeigt das obertonreiche
Spektrum der Oboe:
17
Spektrum: Oboe a1 forte
Wie schon bei der Einschwingzeit, ist auch bei der spektralen Analyse die
Beschaffenheit des Doppelrohrblatts entscheidend. Ein leichteres Doppelrohrblatt
besitzt den größeren Anteil an hohen Teiltönen, was dazu führt, dass der zweite
Formant
stärker
ausgeprägt
ist
als
der
erste.
Die
Messergebnisse
der
Formantbereiche in der Forschungsgeschichte kann man bei Reuter 1995, S. 99
nachlesen.
Da Wiener Oboen einen engeren Korpus als die Französischen Oboen besitzen, liegt
der Hauptformant der Wiener Oboe 50 bis 100 Hz tiefer. Dies lässt den
Klangcharakter weniger nasal wirken.
Durch die natürliche Beschaffenheit des Doppelrohrblatts sind der Oboe hinsichtlich
Dynamikumfangs
Grenzen
gesetzt.
Bei
Einzeltönen
bewegt
sich
der
Schallleistungsbereich von 70 dB für pp-Klänge in der Mittellage bis zu 103 dB für ffKlänge in sehr hoher Lage. Man spricht von einer praktisch verwertbaren
Dynamikspanne zwischen pp- und ff-Klängen von ca. 30 dB Schallleistung.
3.1.2. Fagott
Die zeitliche Struktur der Fagottklänge ähnelt der der Oboe sehr stark, da es auch
zur Familie der Doppelrohrblattinstrumente zählt. Trotz der tiefen Lage des Fagotts
ist der Toneinsatz sehr prägnant. Im mittleren und hohen Frequenzbereich
schwingen die Obertöne des Fagottklangs sehr schnell ein, was zu einem klar
18
definierten Tonbeginn führt. Wie schon bei der Oboe treten auch beim Fagott sehr
wenige Geräuschanteile auf. Im tieferen Frequenzbereich benötigt das Fagott eine
längere Einschwingzeit als im hohen Frequenzbereich. Im Vergleich zu anderen
Instrumenten wirkt dies dennoch sehr präzise. Bei weichen Einsätzen verlängert sich
die Einschwingzeit nicht wesentlich über 60 msec.
Das folgende Diagramm zeigt Messergebnisse der Einschwingzeit. Erklärungen zur
grafischen Darstellung sind im Kapitel 1.3. Die Einschwingzeit erläutert:
Fagott
Rösing 1970, 77
Melka 1970, 116
70%
Meyer 1970, 364
80%
90%
Meyer 1972, 58
100%
Nitsche 1972, 25
Voigt 1975, 34
Nitsche 1978, 92
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
msec
Wie bei allen Blasinstrumenten sind die Ausklingvorgänge sehr kurz.
Bei Fagottklängen sind die tiefsten Frequenzanteile im Klangspektrum der untersten
Teiltöne verhältnismäßig schwach ausgebildet. Das Intensitätsmaximum befindet
sich ca. beim 8. oder 9. Oberton. Da sich die stärksten Klanganteile bei etwa 500 Hz
befinden, ähnelt der Klang dem Vokalformanten >o<. Mit dem 2. Teilton verlagert
sich das Amplitudenmaximum in der eingestrichenen Oktave zu höheren Lagen.
Dadurch kommt die Klangfarbe dem Vokalformanten >a< nahe. Darüber hinaus
dominiert der Grundton. Da das Fagott eine große Zahl an Obertönen hat, kommen
durch die Bildung mehrerer stärkerer Gruppen einige Nebenformanten zustande.
19
Diese befinden sich im Frequenzbereich von 1150, 2000, und 3500 Hz. Davon fällt
die erste der Gruppen in den Bereich der Vokalfarbe >a<. In der folgenden Grafik ist
das Spektrum des Fagotts ersichtlich:
Spektrum: Fagott e1 forte
Wie auch bei der Oboe entscheidet die Stärke des Doppelrohrblatts über den Anteil
der Teiltöne. Aber nicht nur die Masse des Doppelrohrblatts, sondern auch
dynamische Abstufungen tragen zur Teiltonvielfalt bei. Mit ansteigender Dynamik
verschieben sich Formantbereiche zu den höheren Teiltönen.
Wie Wolfgang Voigt 1975 argumentierte, sei die Einfachheit des Amplitudenaufbaus
für die Klangfarbenerkennung im Einschwingvorgang nur von geringer Bedeutung.
Dennoch wird sich bei der Betrachtung der psychoakustischen
Untersuchungen zur Klangfarbenwahrnehmung zeigen, daß zumindest beim
Fagottklang der Einschwingvorgang von ausschlaggebender Bedeutung für die
Klangerkennung ist, sobald der Grundton das erste Formantgebiet erreicht,
das Fagott also nicht mehr durch seinen Hauptformanten erkennbar ist.6
Messergebnisse für Formantbereiche bei Fagottklängen sind in Reuter 1995, S. 100
ersichtlich.
Im mittleren Register besitzt das Fagott einen Dynamikumfang von 72 dB bis 102 dB,
was einem Schallpegelleistungsumfang von 30 dB entspricht. In hohen und tiefen
Lagen engt sich dieser Wert auf etwa 25 dB ein.
6
Reuter 1995, S.103
20
3.1.3. Querflöte
Die Querflöte benötigt von allen Blasinstrumenten die längste Zeit bis zur vollen
Entwicklung
ihres
Klangs.
Ein
besonders
charakteristisches
Merkmal
bei
Querflötenklängen ist die Tatsache, dass die tiefste Resonanz des Instruments die
Tendenz besitzt, auch bei überblasenen Tönen mitzuschwingen. Im tieferen
Teiltonspektrum entwickelt sich der Oktavteilton auch schneller als der eigentliche
Grundton. In der Mittellage schwingt der Grundton der Querflöte genauso schnell ein
wie die nächsthöheren Klanganteile.
Da der Anblasdruck vom Klangbeginn noch nicht so groß ist, schwingt bei
Einschwingvorgängen von überblasenen Tönen zunächst die Unteroktave ein. Dies
beansprucht eine Dauer von ca. 60 bis 100 msec. Danach bildet sich erst die
überblasene Grundtonhöhe aus.
Die Schärfe des Ansatzes und die dabei verwendeten Artikulationssilben
beeinflussen
laut
Reuter
die
Stärke
des
Vorläufertons.
Ein
weiteres
charakteristisches Merkmal eines Querflötentons ist die Beimischung einer
Geräuschkomponente,
die
durch
den
instabilen
Anblasdruck
und
die
Luftverwirbelungen im Labium entsteht.
Im
nachfolgenden
Diagramm
werden
gemessene
Einschwingzeiten
unter
Berücksichtigung des jeweiligen Amplitudengrenzwertes aufgestellt. Die Legenden
werden im Kapitel 1.3. Die Einschwingzeit erläutert:
21
Querflöte
Backhaus 1932, 41
Trendelenburg 1935, 130
Meyer-Eppler 1949, 91
Winckel 1952, 37
Reinecke 1953, 62
Winckel 1960, 40
70%
80%
Winckel 1967, 42
90%
100%
Rösing 1970, 63
Melka 1970, 116
Meyer 1970, 364
Meyer 1972, 51
Rösing 1972, 12
Nitsche 1978, 92
Goad, Keefe 1992, 56
0
50
100
150
200
250
300
350
msec
Besonders wichtig für das Klangspektrum ist die Auswirkung des Vibratospiels.
Frequenzschwankungen von ± 10 bis ± 15 Cent werden bereits als sehr stark
empfunden. Da keine Amplitudenänderung der unteren Teiltöne auftritt, wirkt der
Klang sehr stabil.
Die Ausschwingzeit bei Querflöten kann als einzige unter den Blasinstrumenten vom
Spieler beeinflusst werden, da es nicht zum plötzlichen Abbrechen einer
Lippenschwingung oder Blattschwingung kommt. Die Ausschwingzeit kann bis zu ca.
200 msec betragen.
Der Obertonaufbau eines Querflötenklangs ist sehr regelmäßig. Der Grundton ist mit
wenigen Ausnahmen der am stärksten ausgeprägte Teilton. Die Intensität der
Obertöne
fällt
stetig
ab.
Infolgedessen
sollte
man
annehmen,
dass
die
22
Formantbereiche sehr schwach ausgeprägt sind. Dennoch kristallisiert sich ein
deutlicher >a<-Formant heraus. Die folgende dreidimensionale Grafik zeigt das
Spektrum der Flöte:
Spektrum: Querflöte a1 forte
Die Klangfarbe eines Tons kann der Musiker durch spieltechnische Parameter wie
Strömungsgeschwindigkeit der Luft, Grad der Abdeckung des Mundlochs und der
Anblasrichtung beeinflussen. Durch Erhöhen des Anblasdrucks fallen die ersten
Obertöne auf die zugehörigen Resonanzen und verstärken sich im Gegensatz zum
Grundton, was den Eindruck eines hellen Klangs erzeugt. Die Intonation eines
Klangs wird bei Querflöten durch die Abdeckung des Mundlochs beeinflusst, da bei
geringer Abdeckung ein Teil des Luftstrahls an den Rändern aufgeweicht wird. Je
kürzer der Abstand, desto heller der Klangeindruck. Durch Veränderung der
Abdeckung kann auch der Geräuschanteil variiert werden. Die Anblasrichtung ist
entscheidend
für
das
Verhältnis
einzelner
Teiltöne
zueinander.
Forschungsergebnisse über die Formantbereiche der Querflöte sind in Reuter 1995,
S. 113 grafisch dargestellt.
Das Klangspektrum ist auch im stationären Bereich von starken Geräuschanteilen
ausgeprägt, die den Flöten ihren charakteristischen Klang verleihen.
Die dynamische Bandbreite wird ausschließlich durch die Lippenöffnung gesteuert.
Der Dynamikbereich der Querflöte ist in hohem Maße von der Tonhöhe abhängig. In
hohen Lagen kann die Schallpegelleistung in ff-Klängen bis zu 100 dB erreichen,
während ein pp-Klang kaum unter 83 dB fällt. In der tiefen Lage ist die
23
Schallpegelleistung mit ff-Klängen um 86 dB und pp-Klängen um 67 dB besonders
schwach. Im Allgemeinen besitzt die Flöte mit einer realisierbaren dynamischen
Bandbreite von 15 bis 20 dB einen relativ kleinen Dynamikumfang.
(Meyer 1995, S. 60)
3.1.4. Klarinette
Klarinetten zeichnen sich wie die Doppelrohrblattinstrumente durch besondere
Klarheit und Prägnanz aus. Bei einem typischen Klarinettenklangeinsatz schwingt
zuerst der Grundton schnell ein, danach folgen die anderen Teiltöne. Die Amplitude
in den Obertonbereichen wächst gleichmäßig an.
Wird der Klangeinsatz im ff-Klang stark angestoßen, schwingen die Teiltöne
synchron ein. Zusätzlich ist ein Geräuschanteil wahrzunehmen, das jedoch nach ca.
50 msec wieder abklingt. Die Ansatzhärte und die Spieldynamik sind also
ausschlaggebend dafür, ob die Entwicklung der Teiltöne synchron verläuft oder ob
sie in der Reihenfolge ihrer Ordnungszahl einschwingen. Im folgenden Diagramm
sind Messwerte der Einschwingzeit von Klarinettenklängen ersichtlich:
24
Klarinette
Backhaus 1932, 41
Winckel 1952, 37
Reinecke 1953, 103
70%
Winckel 1967, 42
80%
90%
Rösing 1970, 70
100%
Melka 1970, 116
Meyer 1970, 364
Meyer 1972, 55
Nitsche 1978, 92
0
20
40
60
80
100
120
140
msec
Die Ausklingzeit von Klarinettenklängen ist wie bei allen Blasinstrumenten sehr kurz.
Selbst in der tiefen Tonlage beträgt diese nicht mehr als ca. 200 msec und nimmt in
höheren Tonlagen bis auf ca. 100 msec ab.
Der spektrale Aufbau bei Klarinettenklängen hängt stark vom Register ab. Die
Gemeinsamkeit in allen Registern besteht jedoch darin, dass der Grundton immer
am stärksten ausgeprägt ist. In tiefen Lagen ist die Amplitude der ungeradzahligen
Teiltöne gegenüber den geradzahligen Teiltönen größer. Dadurch wirkt der Klang
dunkel und hohl, was eine unheimliche, düstere Klangwirkung erzeugt. Im mittleren
Register der Klarinette bilden sich die ungeradzahligen Teiltöne und die
geradzahligen Teiltöne in etwa gleich aus. In hohen Lagen dominiert der Grundton
sehr stark, die Intensität der Obertöne fällt dagegen stetig ab. Das folgende
Spektrum der Klarinette zeigt die starke Amplitudenausprägung der ungeradzahligen
Teiltöne:
25
Spektrum: Klarinette e1 forte
Der erste Formantbereich zwischen 1000 und 1300 Hz lässt sich zum Vokalformant
>o< zuordnen. Ein weiterer Formantbereich liegt zwischen 3000 bis 3800 Hz, der
dem Vokalformanten >i< sehr nahe kommt. Darüber hinaus gibt es bei ca. 5000 Hz
einen zusätzlichen Formantbereich. Eine grafische Darstellung dazu ist in Reuter
1995, S. 108 ersichtlich.
Einen weiteren Einfluss auf die Klangfarbe hat die Beschaffenheit des Rohrblatts. Je
leichter das Rohrblatt ist, desto obertonreicher ist das Klangspektrum. Die
Schwingungsamplitude des Rohrblatts ist von der Stärke des Blas- und Lippendrucks
abhängig. Wird der Lippendruck stark verringert, überbläst die Klarinette. Der
Geräuschanteil im stationären Bereich ist ebenfalls vom Rohrblatt beeinflussbar. Ein
schweres, feuchtes Rohrblatt lässt weniger Geräuschanteil als ein trockenes, neues
Rohrblatt zu.
Die
Klarinette
besitzt
eine
sehr
große
dynamische
Bandbreite.
Die
Schallpegelleistung kann bei pp-Klängen auf bis zu 57 dB abfallen, während sie bei
ff-Klängen in der zweigestrichenen Oktave einen Höchstwert von ca. 106 dB
erreichen kann. Diesen Dynamikumfang findet man bei kaum einem anderen
Instrument. In tiefen Lagen ergibt sich bei Klarinettenklängen eine dynamische
Bandbreite von etwa 30 dB. In mittlerer Lage kann diese bis zu 50 dB annehmen,
während sie in höherer Lage wieder auf ca. 25 dB abfällt. Diese große Spannweite
der Schallpegelleistung kann durch starke Klangfarbenvariationen noch gefördert
werden. (Meyer 1995, S. 66)
26
3.2. Blechblasinstrumente
3.2.1. Trompete
Angestoßene Töne klingen beim Einsatz eines Trompetentons sehr prägnant. Dafür
ist die kurze Einschwingzeit ausschlaggebend. Da bei Trompeten wie bei anderen
Blechblasinstrumenten die Kopplung zwischen Anregungsquelle und Instrument sehr
eng ist, vollzieht sich der Einschwingvorgang sehr rasch. Reuter spricht beim
Einpendeln auf die richtige Rohrresonanz von einem kurzen Vorläuferimpuls. Der
Vorläuferimpuls zeichnet sich dadurch aus, dass die Amplitude der Teiltöne bis zu
einem Maximum stark ansteigt, danach wieder abfällt bevor sie wieder zum Endwert
(stationärer Bereich) ansteigt. Diese vorläuferähnlichen Phänomene treten bei der
Trompete nach ca. 10 bis 20 msec für eine Dauer von etwa 3 bis 10 msec auf. Durch
diese äußerst schnelle Amplitudenentwicklung wird ein knackähnlicher Eindruck
hervorgerufen. Das von Reuter beschriebene vorläuferähnliche Phänomen (wird
auch bei anderen Instrumenten angeführt) ist allerdings eine Folge von
spieltechnischen Aspekten.
Im Gegensatz dazu kann ein weicher Trompeteneinsatz in tiefer Lage eine
Einschwingdauer von bis zu 180 msec für sich beanspruchen. In hohen Lagen ist der
Unterschied zwischen weichem und scharfem Klangeisatz nicht mehr so groß. Trotz
des hohen Obertongehalts und des stark auftretenden Vorläuferimpulses, lässt sich
auch in hohen Lagen ein weicher Klangcharakter erzielen.
Messergebnisse von Einschwingzeiten bei der Trompete sind im folgenden
Diagramm ersichtlich. Die Legenden des Diagramms werden im Kapitel 1.3. Die
Einschwingzeit genauer beschrieben:
27
Trompete
Backhaus 1932, 41
Winckel 1952, 37
Reinecke 1953, 41
Winckel 1960, 40
Rösing 1967, 25
Winckel 1967, 42
70%
80%
Risset, Mathews 1969, 28
90%
Rösing 1970, 86
100%
Melka 1970, 116
Meyer 1970, 364
Müller 1971, 118
Meyer 1972, 44
Rösing 1972, 12
Nitsche 1972, 25
Nitsche 1978, 92
0
50
100
150
200
250
msec
Nachbildung aus Reuter 1995,S. 129
Bei Blechblasinstrumenten nimmt für den Einschwingvorgang das Mundstück einen
besonderen Stellwert ein. Der Klangcharakter wird umso voller und weicher, je tiefer
und größer der Kessel des Mundstücks ist. Auch die Geräuschanteile nehmen mit
zunehmender Kesseltiefe ab. Je größer und kürzer die Bohrung des Mundstücks,
desto leichter ist die Ansprache in höheren Registern.
Da die Trompete eines der obertonreichsten Instrumente im Orchester ist, wirkt der
Klang strahlend und brillant. Wie bei anderen Blechblasinstrumenten schwingen
28
auch bei der Trompete die tiefsten Teiltöne zuerst ein. In der folgenden Grafik ist das
obertonreiche Spektrum der Trompete dreidimensional dargestellt:
Spektrum: Trompete e1 forte
Der Hauptformant befindet sich im Spektrum eines Trompetenklangs bei ca. 1200 Hz,
was dem Klang der Vokalfarbe >a< zuzuordnen ist. In der zweigestrichenen Oktave
rückt der Hauptformant sogar bis etwa 1500 Hz hinauf. Die Nebenformanten im
Trompetenklang befinden sich im Bereich der Vokale >e< und >i<. Da in höheren
Lagen verstärkt nasale Komponenten auftreten, sind die Nebenformanten für die
Aufhellung
des
Klangs
verantwortlich.
Eine
grafische
Darstellung
der
Formantbereiche bei Trompetenklängen ist in Reuter 1995, S. 135 ersichtlich.
In ff-Klängen steigt der Obertongehalt bis zur Hörgrenze an. Damit wird die Trompete
zum obertonreichsten Orchesterinstrument. Die Trompete hat in tiefen pp-Klängen
eine Schallpegelleistung von etwa 78 dB. In höheren Lagen kann diese in ff-Klängen
bis zu 111 dB ansteigen. Daraus folgt eine verwertbare dynamische Bandbreite von
25 bis 30 dB. Im hohen Register nimmt der Schallpegelumfang wieder ab, da bereits
pp-Klänge einen Wert von ca. 100 dB erzielen. Durch dynamische Unterschiede
kann die Klangfarbe der Trompete stark variiert werden. (Meyer 1995, S. 52)
29
3.2.2. Horn
Das Horn besitzt laut Reuter ebenfalls ein vorläuferähnliches Phänomen, das jedoch
aus spieltechnischen Aspekten entsteht. Dieser Vorläuferimpuls erscheint je nach
Ansatzhärte 10 bis 30 msec nach Klangbeginn und dauert etwa 20 msec.
Vorwiegend beinhaltet dieser Vorläuferimpuls harmonische Teiltöne unter 1000 Hz.
Je weicher der Klangeinsatz stattfindet, umso mehr verringert sich die Stärke des
Vorläuferimpulses. Der berüchtigte Kiekser entsteht durch eine ungenaue oder
falsche Lippenspannung, sodass die Lippenschwingungsfrequenz nicht mit der des
Rohrs
übereinstimmt.
Angestoßene
Töne
beanspruchen
eine
zeitliche
Einschwingzeit von ca. 30 bis 80 msec, die sich bei weicher Tongebung bis zu etwa
100 msec ausdehnen kann.
Im
nachfolgenden
Diagramm
werden
gemessene
Einschwingzeiten
unter
Berücksichtigung des jeweiligen Amplitudengrenzwertes aufgestellt:
Horn
Reinecke 1953, 45
Boegner 1960, 73
Rösing 1970, 92
70%
80%
Melka 1970, 116
90%
100%
Meyer 1970, 364
Meyer 1972, 39
Nitsche 1978, 92
0
50
100
150
200
250
300
msec
Nachbildung aus Reuter 1995,S. 128
Die Ausschwingzeit ist wie bei allen Blechblasinstrumenten sehr kurz. Beim Horn
nimmt diese einen Wert von ca. 150 msec ein. Übergänge von Ton zu Ton werden
durch eine Lippenbindung oder einer Ventilbindung erzielt. Bei einer Bindung mit
30
Verwendung eines Ventils entsteht eine ruckartige Frequenzänderung des
Resonators, die die Tonverbindung klarer und prägnanter, als sie bei einer
Lippenbindung ist, erklingen lässt. Wie bereits im Kapitel 3.2.1. Trompete
(Zeitstruktur des Klanges) beschrieben ist, spielt das Mundstück eine wesentliche
Rolle für den Einschwingvorgang.
Typisch für Blechblasinstrumente ist, dass in höheren Lagen der Grundton am
stärksten ausgeprägt ist, während sich in tieferer Lage das Maximum formantenartig
ausbildet. Beim Horn überwiegt der Grundton von c1 aufwärts. Unterhalb verlagert
sich das Maximum zunächst auf den Oktavteilton. In den tiefsten Lagen liegt auf dem
4. und 5. Teilton die meiste Energie. Somit ergibt sich ein Hauptformant bei etwa 340
Hz der dem Vokalformanten >u< zuzuordnen ist. Der Klang des Horns wirkt dadurch
rund und sonor. Nebenformanten entstehen bei 750 Hz, im Bereich der Vokalfarbe
>a< und darüber hinaus bei 1225 Hz, 2000 Hz sowie bei 3500 Hz. Die starke
Ausprägung des Grundons ist im folgenden Spektrum des Horns ersichtlich:
Spektrum: Horn e1 forte
Der Hauptformant >u< verschiebt sich jedoch mit zunehmender Lautstärke zu etwas
höheren Frequenzen. Somit wird die Grundtonfarbe bis zu einem >o< oder gar >å<
aufgehellt. Eine grafische Darstellung der Formantbereiche des Horns kann man in
Reuter 1995, S. 136 nachlesen.
31
Die Intensität der tieferen Teiltöne und somit der Klangcharakter hängen auch von
der Spieltechnik ab. Ein höherer Lippendruck am Mundstück bewirkt einen volleren,
tragfähigeren
Klang.
Ein
leichterer
Lippenanpressdruck
fördert
die
leichte
Spielbarkeit in der höheren Lage. Durch die Länge des Rohrs besitzt das F-Horn im
Verhältnis zum kürzeren B-Horn mehr Obertongehalt und somit eine markantere
Klangfarbe. Das Betätigen der Ventile bedeutet ein Zunehmen der Rohrlänge und
verringert den Obertongehalt, sodass der Klang matter wirkt und an Brillanz verliert.
Wie bei anderen Blechblasinstrumenten ist auch beim Horn der Geräuschanteil kaum
hörbar.
Die Schallpegelleistung beträgt in tiefen Lagen bei pp-Klängen einen Wert von 65 dB.
In hohen Lagen kann ein ff-Klang eine Schallpegelleistung von bis zu 117 dB
erreichen. Diese Werte entsprechen einer realisierbaren Dynamikbandbreite von 35
bis 40 dB. Der Einfluss der Dynamik trägt stark zur Klangfarbenvariation bei. (Meyer
1995, S. 46f.)
3.2.3. Posaune
Die Einschwingzeit für angestoßene Töne beträgt laut Reuter in tiefen Lagen etwa 40
msec, während sie sich in höheren Lagen auf ca. 20 msec verkürzt. In der
eingestrichenen Oktave schwingen Posaunenklänge sogar schneller ein als
Trompetenklänge. Die Einschwingzeit hängt ausschließlich von der Länge des Rohrs
ab und kann vom Musiker in gewissem Grad beeinflusst werden. Trotz eines
weichen Ansatzes wird bei Posaunen, im Gegensatz zu Hörnern oder Trompeten,
die Maximalamplitude bereits nach etwa 70 msec erreicht. Deshalb gibt es bei
Posaunen einen geringeren Variationsbereich für die Gestaltung des Klangeinsatzes.
Blechbläser werden zwar immer bemüht sein, einen glatten Toneinsatz zu erzielen,
der Rest eines Vorläuferimpulses wird aber immer vorhanden sein. Im folgenden
Diagramm sind Einschwingzeiten samt deren Amplitudengrenzwerten grafisch
dargestellt. Die Erläuterung zur grafischen Darstellung ist in 1.3. Die Einschwingzeit
ersichtlich:
32
Posaune
Rösing 1970, 95f.
70%
Melka 1970, 116
80%
Meyer 1970, 364
90%
100%
Meyer 1972, 47
Nitsche 1978, 92
0
20
40
60
80
100
120
140
msec
Die
Ausklingzeit
eines
Posaunenklangs
entspricht
dem
aller
anderen
Blechblasinstrumente und ist somit sehr kurz.
Eine besondere Rolle für die Art und Dauer des Einschwingvorgangs spielt das
Mundstück. Wie im Kapitel 3.2.1. Trompete (Zeitstruktur des Klanges) genauer
beschrieben, hat auch das Mundstück der Posaune Einfluss auf Klangcharakter,
Ansprache, Einschwingzeit und Geräuschanteil.
Die Spieltechnik des Vibratos kann nicht nur durch das Lippenvibrato, sondern auch
durch das Zugvibrato erzielt werden.
Der Spektralbereich der Tenorposaunen beginnt in der tiefen Lage unter
Miteinbeziehung der Pedaltöne bereits bei 41 Hz. Die folgende dreidimensionale
Grafik zeigt den regelmäßigen spektralen Aufbau der Posaune:
33
Spektrum: Posaune e1 forte
Teiltonintensitäten lassen sich bei Posaunenspektren bei 520 Hz feststellen, was
einem
Formantbereich
der
Vokalfarbe
>o<
entspricht.
Im
Gegensatz
zu
Trompetenspektren verändert sich das Frequenzgebiet stärker mit der Tonhöhe.
Maxima in tiefen Lagen findet man bei 480 Hz. Dies bedeutet eine Klangfarbe, die
klar zum Vokalformant >o< zugeordnet werden kann. In höheren Lagen verändert
sich das Timbre zu einem offenen, kraftvollen Klang, das bei 600 Hz den
Vokalformanten >o< und >å< ähnlich kommt. Nebenformanten findet man im Bereich
der Vokalfarbe >a<, in aufhellenderen, höheren Gebieten vervollständigen sie das
Klangbild mit den Vokalformanten >e< und >i<. Unter anderem ist der Klang durch
die Mensur der Schalltrichterweite und des Mundstücks beeinflussbar. Eine grafische
Darstellung der Formantbereiche ist in Reuter 1995, S. 135 ersichtlich.
Im Dynamikbereich von ff-Klängen besitzt die Posaune einen sehr starken
Obertongehalt.
Spektrumbereich
Durch
kann
eng
in
aufeinander
höheren
folgende
Frequenzgebieten
Teiltöne
ein
im
unteren
geräuschartiger,
metallischer Höreindruck entstehen. Die Schallpegelleistung mit 50 dB bei 3000 Hz
liegt unter dem Hauptformanten und fällt pro Oktave mit 20 bis 30 dB stetig ab.
Dadurch lässt eine Posaune in pp-Klängen nicht so einen weichen Klang und eine
geringe Gesamtlautstärke wie ein Horn zu. Ein weit mensuriertes Instrument hat den
Vorteil eines kräftigen, sonoren, tragfähigen Klangs im Fortissimo. Nachteile
hingegen liegen im matten, kontrastlosen, obertonarmen Höreindruck bei pp-Klängen.
Einzeltöne können eine dynamische Schallpegelleistung von 70 dB in tiefen Lagen
bis zu 113 dB in höheren Lagen erreichen. Das entspricht einer dynamischen
Bandbreite von 30 bis 35 dB. (Meyer 1995, S. 55)
34
3.2.4. Tuba
Auch bei der Tuba schwingen die Töne trotz der tiefen Lage sehr schnell ein. In
tiefen Lagen beträgt die Dauer der Einschwingzeit von angestoßenen Tönen etwa 60
msec. In höheren Lagen verkürzt sich diese auf bis zu 25 msec. Durch die Länge
und die Mensur der Tuba besitzt der Tonbeginn keine so steile Anstiegsflanke.
Dadurch wirkt ein Staccato-Toneinsatz nicht so deutlich und abrupt. Zusätzlich trägt
die geringe Teiltonanzahl dazu bei, dass der Klangeinsatz weich und unprägnant
klingt. Weich angestoßene Töne schwingen bei den Tuben im Gegensatz zu den
Hörnern und Posaunen schneller ein. In tiefen Lagen dauert dies etwa 130 msec, in
höheren Lagen etwa 60 msec, was wiederum auf den geringen Frequenzumfang des
Spektrums zurückzuführen ist. Messwerte der Einschwingzeit unter Berücksichtigung
des Amplitudengrenzwertes sind im folgenden Diagramm grafisch dargestellt:
Tuba
70%
Rösing 1970, 98
80%
90%
Melka 1970, 116
100%
Meyer 1970, 364
Meyer 1972, 49
0
20
40
60
80
100
120
140
160
msec
Der bedeutende Faktor des Mundstücks für die Einschwingzeit wird im Kapitel 3.2.1.
Trompete (Zeitstruktur des Klanges) genauer erläutert.
35
Die untere Grenze des Frequenzumfangs der Basstuba und Kontrabasstuba liegt bei
29 Hz. Ist die Basstuba in F ausreichend weit mensuriert, kann sie trotz ihrer höheren
Lage in die gleich tiefen Register wie die Kontrabasstuba in B vordringen. Der
wesentliche Unterschied liegt in klanglichen Aspekten. Das Spektrum der Tuba ist
sehr obertonarm. Dies ist in der folgenden dreidimensionalen Grafik deutlich
ersichtlich:
Spektrum: Tuba a forte
Je nach Mensur fällt das Schallleistungsspektrum unterhalb des ersten Formanten
ab. Dadurch entsteht der Hauptformant zwischen 210 und 250 Hz. Die Vokalfarbe
des Hauptformanten ist ebenfalls von der Mensur abhängig. Weit mensurierte Tuben
lassen sich mit dem Vokalformant >u< vergleichen, enger mensurierte Tuben mit
dem Vokalformant >o<. Der Klangeindruck von weiten Tuben wirkt dunkel, weich bis
dumpf. Bei einer eng mensurierten Tuba erklingt ein schlankes Timbre.
Formantbereiche der Tuba werden in Reuter 1995, S. 136 grafisch dargestellt.
Fortissimo-Klänge in hohen Lagen der Tuba können Geräuschkomponenten
beinhalten und sollten nicht zu sehr forciert werden, da sie sonst roh klingen. Die
Schallpegelleistung von Einzeltönen kann in tiefen Lagen 77 dB bis zu 112 dB in
höheren Lagen erreichen. Somit ergibt sich ein Dynamikumfang von 25 bis 30 dB.
(Meyer 1995, S. 58)
36
3.3. Streichinstrumente
3.3.1. Violine
Die Anregung durch den Bogen erlaubt den Streichern einen weitaus größeren
Spielraum für die Gestaltung des Toneinsatzes als den Bläsern. Durch das Streichen
des Bogens auf der Saite entstehen dreiecksförmige Störungen, die sich in beiden
Richtungen auf der Saite fortpflanzen. Diese nennt man Transversale-Schwingungen.
Am Steg werden diese Impulse reflektiert und bei der Rückkehr zur Anstrichstelle löst
sich aufgrund des zu geringen Bogendrucks die Saite vom Bogen. Man spricht von
der Haftphase, wenn der Bogendruck stark genug ist, um die Saite in die
Streichrichtung mitzuziehen und von der Gleitphase, wenn die Rückstellkraft höher
ist als die Reibungskraft. Da die Dauer der Haftphase länger ist als die der
Gleitphase, entsteht eine so genannte Sägezahnschwingung. Mit zunehmendem
Bogendruck werden Auslenkungen der Saite immer größer.
Wie bei den Blasinstrumenten findet also bei den Streichinstrumenten eine
Synchronisation der Anregungsimpulse statt, die abhängig von der Saitenlänge
und dem Abstand zwischen Steg und Anstrichstelle ist. Wegen dieser
Synchronisation kann man eigentlich alle nichtperkussiven Musikinstrumente
als autopoietische Systeme betrachten: Die Klangbildung geschieht in einem in
sich geschlossenen System (= zum Schwingen angeregte Luftsäule oder
Saite), das durch Störungen an der Systemgrenze (= Anregung) aus seinem
inneren Gleichgewicht gebracht wird und dessen Schwingungseigenschaften
vom System selbst festgelegt sind und durch die Synchronisation der
Anregungsfunktion sowohl durch das System selbst erzeugt als auch erhalten
werden, wobei jeder Schwingungszustand ein möglicher Zustand des Systems
bleibt.7
Der Steg, den man als Resonanzfilter zwischen Korpus und Saite betrachten kann,
ist hauptsächlich für die Übertragung der Saitenschwingung verantwortlich. Ein
unwesentlicher Anteil der Saitenschwingung wird über den Violinenhals auf den
Korpus übertragen. Die Entwicklung der Saitenschwingung bis hin zur ausgebildeten
Sägezahnschwingung hängt stark von der Dämpfung der Streichinstrumentendecke
ab. Je härter das Deckenholz (= geringe Deckendämpfung), desto schneller kann
7
Reuter 1995, S. 141
37
sich
die
Sägezahnschwingung
ausbreiten.
Daraus
folgt
ein
schneller
Einschwingvorgang. (Reuter 1995, S. 139-146)
Kurz angestoßene Töne bei Streichinstrumenten benötigen jedoch eine längere
Einschwingzeit
als
beispielsweise
Einschwingvorgang auf der
die
der
Doppelrohrblattinstrumente.
Der
G-Saite dauert immerhin 60 msec. In der Mittellage
verkürzt sich dieser Wert auf etwa 40 bis 50 msec. Kurze Einschwingzeiten sind in
höherer Lage beispielsweise auf der E-Saite möglich, die ca. 30 msec betragen. Ein
sehr
rundes
Klangbild
entsteht
bei
weich
angesetzten
Tönen,
die
eine
Einschwingdauer von 200 bis 300 msec haben. (Meyer 1995, S. 77)
Einschwingzeiten der Violine unter Berücksichtigung des Amplitudengrenzwertes
sind im folgenden Diagramm ersichtlich. Eine genauere Beschreibung zur Legende
ist in 1.3. Die Einschwingzeit ersichtlich:
Violine
Backhaus 1932, 42
Backhaus 1934, 198
Trendelenburg et al. 1935, 516
Reinecke 1953, 101
Fletcher et al. 1965, 859
70%
80%
Risset, Mathews 1969, 29
90%
Rösing 1970, 35
100%
Melka 1970, 116
Meyer 1970, 364
Meyer 1972, 63
Nitsche 1972, 25
Nitsche 1978, 92
Dickreiter 1979, 54f., 59
Güth 1987, 26
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
msec
38
Die Dauer des Einschwingvorgangs hängt tatsächlich von vielen Faktoren ab:
Bogendruck,
Saitendicke
Bogengeschwindigkeit,
sowie
Anstrichstelle,
Kolophoniumverteilung.
Dämpfung
Deshalb
der
weichen
Decke,
gemessene
Einschwingzeiten stark voneinander ab.
Die kürzeste Einschwingzeit bei Streichinstrumenten kann mit der Spielweise des
Pizzicato erreicht werden. Unabhängig von der Tonlage schwingt die Saite bereits
bei weniger als 10 msec ein. Tonwechsel innerhalb eines musikalischen Kontextes
vollziehen sich bei der Violine in der Zeit von 60 bis 80 msec. Artikulationsgeräusche
treten bei hohem Bogendruck am Beginn eines Toneinsatzes auf, deren Dauer etwa
50 bis 100 mesc betragen können.
Die Ausklingzeit hängt davon ab, ob der Bogen am Ende des Tons abgehoben wird
oder auf der Saite verbleibt. Verbleibt der Bogen am Ende des Tones auf der Saite,
beträgt die Ausklingzeit nur etwa 100 msec. Wird die Saite am Ende des Tones
freigegeben, nimmt die Dauer der Ausklingzeit mit größerer Masse der Saite zu. Bis
zur vollständigen Ruhe kann dies zwischen 2 bis 3 sec dauern.
Bei
Streichinstrumenten
Resonanzeigenschaften
des
wird
der
Korpus
Klang
geformt.
vorwiegend
Da
jedes
durch
Holz
bei
die
den
Streichinstrumenten eine individuelle Eigenschaft besitzt, bilden sich eine Vielzahl an
Varianten aus.
Bei allen Streichinstrumenten schwingen zuerst die höheren Teiltöne ein, danach die
tieferen, bis schließlich der Grundton einschwingt. Hermann Backhaus erklärt das
spätere Einschwingen der tieferen Teiltöne durch den noch nicht ausreichenden
Bogendruck beim ersten Aufsetzen des Bogens auf der Saite. Wie Helmholtz 1896
beobachtet hat, sind geringfügige Veränderungen des Bogendrucks und der
Bogengeschwindigkeit sowie Veränderungen der Anstrichstelle ausschlaggebend
dafür, dass Klänge gestrichener Saiten im quasistationären Zustand ständigen
Schwankungen unterworfen sind. Da auch jedes Instrument durch die Beschaffenheit
des Holzes individuelle Resonanzgebiete besitzt, sind die Klangspektren der
Streichinstrumente nicht so einheitlich und systematisch aufgebaut wie die der
Blasinstrumente.
In höheren Tonlagen ist aufgrund des Zusammenwirkens von Saitenschwingung und
Resonanzschwingung
fast
ausnahmslos
der
Grundton
der
am
stärksten
39
ausgeprägteste
Teilton
des
Spektrums.
In
tiefen
Lagen
fällt
das
Schallleistungsspektrum des Grundtons pro Halbtonschritt etwa 4 dB ab. Die
folgende dreidimensionale Grafik zeigt das Spektrum der Violine:
Spektrum: Violine a1 forte
Auch genaue Formantgebiete sind instrumentenspezifisch verschieden. Typische
Formantlagen der Violine findet man bei etwa 400 Hz, was dem Voklformant >o<
ähnelt. Ein zweites wesentliches Formantgebiet findet man im Bereich der
Vokalfarbe >a< zwischen 800 und 1200 Hz. Dieser Frequenzbereich verleiht dem
Violinenklang Substanz und Kraft, zusätzlich verhindert er einen näselnden
Klangeindruck. Formantgebiete, die für Brillanz und Helligkeit sorgen, liegen
zwischen 2000 und 2600 Hz, dem Bereich der Vokalfarbe >e<, und Formantgebiete
zwischen 3000 und 4000 Hz ähneln dem Vokalformant >i<. (Meyer 1995, S. 73-76)
Eine grafische Darstellung der Formantbereiche ist in Reuter 1995, S. 150 ersichtlich.
Streichinstrumente besitzen eine typische Klangeigenart: das Anstrichgeräusch.
Durch die Resonanz des Korpus erhält das Bogengeräusch eine typische Färbung,
die in allen Tonlagen hervortritt. Das Verhältnis der Geräuschanteile zu den
harmonischen Klanganteilen ist mit Ausnahme der Flöte bei Streichinstrumenten viel
stärker als bei Blasinstrumenten.
Die Dynamik ist bei Streichinstrumenten durch die Bogengeschwindigkeit und die
Lage des Bogens auf der Saite (Kontaktstelle) zu regulieren. Je höher die
Bogengeschwindigkeit, desto höher die Amplitude der Schallpegelleistung. Je näher
die Kontaktstelle beim Steg liegt, desto lauter und heller wird der Klang. Mit
40
Annäherung der Kontaktstelle zum Steg wird jedoch der Variationsbereich für den
zulässigen Bogendruck kleiner. Die Intensität des Anstrichgeräuschs zwischen ppKlängen und mf-Klängen ist nahezu gleich groß. Erst in ff-Klängen steigt sie an.
Daraus
resultiert
eine
pp-Schallpegelleistung,
unter
Berücksichtigung
des
Anstrichgeräuschs, von 58 dB bei Einzeltönen. Fortissimo-Klänge erreichen eine
Schallpegelleistung von 94 dB. Das ergibt einen Dynamikumfang von 30 bis 35 dB.
(Meyer 1995, S. 76)
3.3.2. Viola
Die Anregung eines Klangs bei Saiteninstrumenten sowie entscheidende Faktoren
für die Dauer der Einschwingzeit werden allgemein im Kapitel 3.3.1. Violine
(Zeitstruktur des Klanges) erläutert.
Die Viola braucht trotz ihres größeren Korpus keine längere Einschwingzeit bei
angestoßenen Tönen als die Violine. Untypisch wurden vielfach sogar kürzere
Einschwingzeiten gemessen. Staccato-Töne benötigen etwa 30 msec bis zur vollen
Klangentwicklung. Im Gegensatz zur Violine schwingen Töne in tieferen Lagen
bereits nach etwa 20 msec ein. Ein weicher Einsatz auf der C-Saite der Viola lässt
eine Verbreiterung der Einschwingzeit nicht über 100 msec zu. In höheren Lagen auf
der A-Saite beträgt die Einschwingzeit maximal 200 msec. Bei Violenklängen in
höheren Registern sind die Variationsbereiche für weiche Klangeinsätze größer als
bei Violinen. Bei den Violinen kann man weiche Klangeinsätze jedoch in tieferen
Registern besser variieren. (Meyer 1995, S. 81)
Gemessene
Einschwingzeiten
der
Viola
unter
Berücksichtigung
des
Amplitudengrenzwertes sind im folgenden Diagramm ersichtlich:
41
Viola
Rösing 1970, 47
70%
Melka 1970, 116
80%
Meyer 1970, 364
90%
Meyer 1972, 65
100%
Nitsche 1978, 92
0
100
200
300
400
500
600
msec
Einschwingzeiten für Pizzicato-Klänge sind bei Violen ähnlich wie bei Violinen und
betragen ca. 10 msec. Tonwechsel im musikalischen Kontext finden bei der Viola in
der Zeit von 60 bis 80 msec statt.
Die Ausklingzeit ist bei der Viola jedoch etwas länger als bei der Violine. Diese kann
bei nicht gegriffenen Saiten und Abheben des Bogens nach Beendigung des Tons
eine Dauer bis zu 4 sec erreichen.
Durch die ähnliche Bauweise der Viola und der Violine sind die Klangeigenschaften
in den wesentlichen Zügen gleich. Wie bereits im Kapitel 3.3.1. Violine (Spektren,
Formanten und Dynamik) genauer beschrieben ist, sind auch bei der Viola die
Resonanzeigenschaften des Korpus sowie der Bogendruck und die Anstrichstelle für
den Klangcharakter verantwortlich.
Die Abmessungen der Viola sind um einen Faktor von 1,15 bis 1,20 größer als die
der Violine. Da die Stimmung der Viola um eine Quinte tiefer liegt als bei der Violine,
erweitert sich der Tonbereich bis zum kleinen c, das im Frequenzgebiet von 130 Hz
liegt. Die Viola besitzt im Allgemeinen weniger Obertongehalt als die Violine.
Dadurch wirkt der Klang etwas dunkler und nicht so strahlend. Wie auch bei Violinen
42
ist die Amplitude des Grundtons in tiefen Lagen der Viola sehr schwach ausgeprägt
und fällt bis zu 25 dB unter dem stärksten Teilton ab. Die folgende dreidimensionale
Grafik zeigt das Spektrum der Viola:
Spektrum: Viola a1 forte
Tiefe Resonanzgebiete im Vokalbereich >u< liegen bei der Viola um 220 und um 350
Hz. Weitere Formantgebiete findet man um 600 und 1600 Hz. Ersteres lässt sich
zwischen der Vokalfarbe >o< und >å< einordnen und verleiht der Viola ein näselndes
Timbre. Qualitativ hochwertige Violen besitzen jedoch einen Nebenformanten
zwischen 3000 und 3500 Hz, was der Vokalfarbe >i< ähnelt, die den näselnden
Klangcharakter abschwächt. (Meyer 1995, S. 80f.) Eine grafische Darstellung der
Formantgebiete ist in Reuter 1995, S. 150 ersichtlich.
Der Geräuschanteil eines Violenklangs fällt im Wesentlichen nur im musikalischen
Kontext größer aus als bei der Violine.
Wie bei allen Streichinstrumenten wird auch bei der Viola die dynamische Bandbreite
durch
die
Bogengeschwindigkeit
und
die
Anstrichstelle
beeinflusst.
Die
Schallpegelleistung eines pp-Klanges liegt bei etwa 67 dB in tiefen Lagen. Einzeltöne
im Fortissimo liegen etwas unter denen der Violine und erreichen einen Wert von
etwa 95 dB. Der Dynamikumfang liegt wegen der trägeren Ansprache in extremen
Tonlagen ebenfalls minimal unter dem der Violinen. (Meyer 1995, S. 81)
43
3.3.3. Violoncello
Der Einschwingvorgang der Celli lässt sich wie die anderen Streichinstrumente
dadurch charakterisieren, dass die Klanganteile unterer Komponenten länger für die
Ausbildung ihres endgültigen Wertes benötigen als die höheren Frequenzanteile.
Durch das Anstoßen der Resonanzen entstehen bei Klangeinsätzen von Cellotönen
besonders starke Geräuschanteile. Die Einschwingzeit der tiefen Klanganteile
beträgt zwischen 60 und 100 msec und ist somit wesentlich länger als bei Violinen
und Violen. Dadurch kann es vorkommen, dass bei staccato-Einsätzen nur die
höheren Komponenten ihre volle Amplitude erreichen, während die tiefen Anteile nur
schwach bis gar nicht abgestrahlt werden. Bei schnellen Passagen vermisst man oft
die Sonorität des Celloklanges, da nasale, geräuschartige Bestandteile sehr in den
Vordergrund treten. Im Gegensatz dazu können weich angesetzte Töne sehr gut
entwickelt werden. In tiefen Lagen kann die Einschwingzeit über 300 msec betragen.
Im
folgenden
Diagramm
werden
gemessene
Einschwingzeiten
unter
Berücksichtigung des Amplitudengrenzwertes grafisch dargestellt:
Violoncello
Kreichgauer 1932, 38
Reinecke 1953, 33
70%
Melka 1970, 116
80%
90%
Meyer 1970, 364
100%
Meyer 1972, 67f.
Fricke 1978, 133
Nitsche 1978, 92
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
msec
44
Tonwechsel im musikalischen Kontext sind noch geräuschhaltiger als bei Violinen
oder Violen. Diese Tonübergänge finden in der Zeit von 80 bis 100 msec statt.
Da das Cello wesentlich längere und schwerere Saiten als beispielsweise die Violine
besitzt, wird die Ausklingzeit deutlich länger. Gegriffene Töne in unteren und
mittleren Registern haben eine Ausklingzeit von etwa 2 sec, während sich die
Ausklingzeit in höheren Registern auf 1 sec reduziert. Da bei der leeren C-Saite
keine Resonanz dem Grundton die Energie entziehen kann, ist die Ausklingzeit von
bis zu 10 sec möglich. (Meyer 1995, S. 83)
Wie bei allen Strichinstrumenten wird auch beim Cello der Klang vorwiegend durch
die Resonanzeigenschaften des Korpus geformt. Das Cello besitzt eine untere
Grenze des Tonumfangs von 65 Hz (C) und liegt somit eine Oktave unter der Viola.
Unterhalb der Hohlraumresonanz von 110 Hz (A) fällt die abgestrahlte Schallleistung
mit ca. 6 dB pro Oktave ab. In tiefen Lagen hat der Grundton somit eine geringere
Intensität, die bis zu 12 dB unter den stärksten Teiltönen liegen kann. Wie bereits im
Kapitel 3.3.1. Violine (Spektren, Formanten und Dynamik) beschrieben wird, ist auch
das Spektrum bei Celloklängen ständigen Schwankungen unterworfen, die durch
geringfügige
Veränderungen
des
Bogendrucks,
Bogengeschwindigkeit
sowie
Veränderungen der Anstrichstelle entstehen.
Bei tieferen Streichinstrumenten wie Violoncello oder Kontrabass treten bevorzugte
Frequenzbereiche deutlicher hervor als bei den kleineren Streichinstrumenten. Das
obertonreiche Spektrum des Cellos ist in der folgenden Grafik dreidimensional
dargestellt:
45
Spektrum: Violoncello e1 forte
Formantgebiete, die die Sonorität eines qualitativ hochwertigen Cellos unterstreichen,
befinden sich um 250 Hz sowie zwischen 300 und 500 Hz. Diese bewirken eine
Klangfärbung die einer Vokalfarbe zwischen >u< und >o< entspricht.
Je nach
individuellem Charakter des Cellos liegen Maxima zwischen 600 und 800 Hz. Dieser
Frequenzbereich ist für den Klangcharakter der Vokalfarbe >å< und >a< zuständig.
Zwischen 1000 und 1200 Hz (helles >a<) besitzt das Cello eine ausgeprägte Senke,
an die sich die Stegresonanz bei etwa 2000 Hz anschließt. (Meyer 1995, S. 82)
Formantgebiete werden in Reuter 1995, S. 150 grafisch dargestellt.
Die Gesamtabstrahlung beim Cello liegt in der Größenordnung der Violine. Obwohl
beim Cello aufgrund seiner Größe in tiefer Lage mehr Schallenergie abgestrahlt wird,
führt es durch die relativ großen Decken- und Bodenplatten vielfach zu einem
akustischen Kurzschluss, der durch gegenphasige Schwingungen zwischen
benachbarten Bereichen auftritt.
Einzeltöne haben eine Schallpegelleistung zwischen 63 und 98 dB, was zu einem
praktisch verwertbaren Schallpegelumfang von 25 bis 30 dB führt. In höheren Lagen
liegt die ff-Schallpegelleistung nur noch um 90 dB. Da Flageolett-Töne besonders
leicht ansprechen, können sie leiser als bei der Violine und der Viola gespielt werden.
Eine sehr geringe Lautstärke erreicht das Cello bei pizzicato pp-Klängen, die eine
Schallpegelleistung von nur 51 dB aufweisen. (Meyer 1995, S. 83f.)
46
3.3.4. Kontrabass
Der Kontrabass benötigt unter allen Streichinstrumenten wegen seiner Größe die
längste Einschwingzeit. Angestoßene Töne in tiefen Lagen dauern über 140 msec,
erst von c an aufwärts ergeben sich Werte unter 100 msec bis zum vollständigen
Einschwingen. Wie bereits im Kapitel 3.3.1. Violine (Zeitstruktur des Klanges)
genauer beschrieben, schwingen auch beim Kontrabass die höheren Klanganteile
schneller ein als die tiefen. Durch zu schwachen Bogendruck kann es oft vorkommen,
dass kurze pp-Klänge des Kontrabasses die tiefsten Komponenten gar nicht
ausbilden
können
und
somit
ein
nasaler
Klangeindruck
entsteht.
Weiche
Klangeinsätze in höheren Lagen können eine Einschwingdauer von 150 bis 250
msec für sich in Anspruch nehmen. In tieferen Lagen kann dies sogar von 350 bis
400 msec dauern. Leere Saiten schwingen bereits in tieferen Lagen nach spätestens
180 msec ein. Die folgende grafische Darstellung zeigt gemessene Einschwingzeiten
unter Berücksichtigung des Amplitudengrenzwertes:
Kontrabass
Melka 1970, 116
70%
Meyer 1970, 364
80%
90%
Meyer 1972, 70
100%
Nitsche 1978, 92
Abbas 1989, 149
0
100
200
300
400
500
600
700
msec
Pizzicato-Töne schwingen auch in tiefen Lagen bereits nach 35 msec ein. Dieser
Wert kann sich in höheren Lagen sogar auf bis zu 15 msec verkürzen.
47
Tonübergänge beim Kontrabass sind so geräuschhaft, dass sie mit einer Länge von
120 msec sehr unprägnant und verschwommen wirken.
Die Ausklingzeit dauert noch länger als die des Cellos. Für gegriffene Töne ergeben
sich Werte von ca. 3 sec, für leere Saiten ca. 10 sec bis zum vollständigen
Ausklingen der unteren Teiltöne. Höhere Teiltöne klingen bereits nach etwa 0,5 sec
aus. (Meyer 1995, S. 85)
Die untere Grenze des Tonumfangs bei Kontrabässen ist von deren Bauweise
abhängig. Viersaitige Instrumente reichen bis zum Kontra-E, was einer Frequenz von
41 Hz entspricht. Fünfsaitige Kontrabässe gelangen sogar bis zum Kontra-C (33 Hz)
hinunter. Hohlraumresonanzen liegen je nach Bauart zwischen 57 und 70 Hz.
Infolgedessen ist die Amplitude des stärksten Teiltons etwa 15 bis 20 dB größer als
die des Grundtons. Die folgende dreidimensionale Grafik zeigt das Spektrum des
Kontrabasses:
Spektrum: Kontrabass a forte
Formantbereiche zwischen 70 und 350 Hz ergeben einen dunklen, fülligen
Klangcharakter, der sich jedoch keiner Vokalfarbe zuordnen lässt, da das
Formantgebiet des >u< erst oberhalb dieses Bereiches beginnt. Nebenformanten um
500 Hz ähneln der Vokalfarbe eines dunklen >o<. In ff-Klängen entsteht ein weiterer
Nebenformant um 800 Hz, der der Vokalfarbe zwischen >å< und einem dunklen >a<
zuzuordnen ist. Die Stegresonanz bei Kontrabässen liegt bei etwa 1250 Hz. Wie
48
bereits im Kapitel 3.3.1. Violine (Spektren, Formanten und Dynamik) erläutert ist,
schwanken auch Frequenzgebiete von Kontrabässen wegen deren individueller
Beschaffenheit und Bauweise. (Meyer 1995, S. 84)
Eine grafische Darstellung von Formantgebieten bei Kontrabässen ist in Reuter 1995,
S. 150 ersichtlich.
Unter allen Streichinstrumenten besitzt der Kontrabass die höchsten Geräuschanteile
im Klangbild, die vielfach in höhere Frequenzen als die harmonischen Komponenten
hinauf reichen. In Tutti-Klängen des Orchesters werden diese Geräuschanteile durch
gleichzeitiges Erklingen höherer Instrumente meist verdeckt.
Einzeltöne bei Kontrabässen können eine dynamische Schallpegelleistung bis zu
100 dB erreichen, wobei sie jedoch von ausgeprägten Korpusresonanzen unterstützt
werden. Die dynamische Untergrenze von Einzeltönen liegt bei ca. 66 dB, was einen
realisierbaren Dynamikumfang von 25 bis 30 dB bedeutet. Mit steigender
Dynamikstufe erhöht der Kontrabass nur in hohen Tonlagen den Obertongehalt.
Pizzicato-Klänge bei Kontrabässen lassen eine maximale Schallpegelleistung von 93
dB zu. Bei pp-Klängen lässt sich die Schallpegelleistung auf etwa 60 dB reduzieren.
Es ergibt sich also ein Dynamikumfang von 33 dB, der somit größer ist als bei
gestrichenen Tönen. (Meyer 1995, S. 85f.)
49
3.4. Übersicht über die Klangeigenschaften der Instrumente
Instrument
Notation
Grundton
umfang
Violinschlüssel
g - etwa
c’’’'
→ 196 2100 Hz
Viola
Bratschenschlüssel
(Altschlüssel)
c – etwa
c’’’
→ 130 1050 Hz
Violoncello
Bassschlüssel
(hohe Stellen
im Tenorbzw. Violinschlüssel)
C - etwa
c’’
→ 65 -520
Hz
Kontrabass
Bassschlüssel
transponierend (wird
eine Oktave
höher notiert)
Violine
E’ (C’) etwa c’
→ 41 (33)
- 260 Hz
Große Flöte
Violinschlüssel
h - etwa
c’’’’
→ 247 2100 Hz
Oboe
Violinschlüssel
h (b) etwa f’’
→ 247 1400 Hz
Klarinette
in B
Fagott
Horn in F
Violinschlüssel
transponierend, wird
einen
Ganzton
höher notiert
Bassschlüssel
(Tenorschlüs
sel)
Violinschlüssel
(Bassschlüss
el) transponierend, wird
eine Quinte
höher
(Quarte
tiefer) notiert
d - etwa
g’’’
→ 147 1570 Hz
B’ - etwa
c’’
→ 58 520 Hz
H’ - etwa
f’’
→ 62 700 Hz
(Instrumen
t in F)
Quasistationärer Zustand
FormantenObertonstruktur
bereiche
große Variabilität,
im tiefen Bereich
Grundton schwach,
Frequenzkomponenten bis
etwa 10 kHz
im tiefen Bereich
Grundton schwach,
Frequenzkomponenten bis
etwa 7 kHz, max.
10 kHz
im tiefen Bereich
Grundton schwach,
Frequenzkomponenten bis 8
kHz, über 3 kHz
schwach
Grundton schwach,
Frequenzkomponenten bis 7
kHz, über 1,5 kHz
(hohe Lage 2,5
kHz) schwach
Grundton
überwiegt, mit
steigender
Obertonfrequenz
abnehmende
Teiltonintensität,
Frequenzbereich
bis 3 - 6 kHz
obertonreich
Grundton schwach,
Frequenzkompone
nten bis 9 kHz (mf),
über 12 kHz (ff)
d - d’ : ungeradzahl.
Obertöne schwach,
es’ - g’’ : nur noch
1. Oberton
schwach, über
g’’ :gleichmäßiger
Obertonaufbau
obertonreich,
Frequenzkompone
nten im ff bis über
12 kHz
unterer Tonbereich
durch Formanten,
oberer durch das
Überwiegen des
Grundtons
gekennzeichnet,
Frequenzkompone
nten bis über 5 kHz
(ff)
Geräuschkomponenten
um 400 Hz
800 - 1200 Hz
2000 - 2600 Hz
3000 - 4000 Hz
um 220, 350;
600 und 1600
Hz (3000 –
3500 Hz)
relativ starkes,
typisches
Anstrichgeräusch,
starker Einfluß
der Strichart
nur 250 Hz
zwischen 300
Hz und 500, 600
und 900 Hz,
Senke zwischen
1000 und 1200
Hz
relativ starkes,
typisches
Anstrichgeräusch,
(„Sirren“)
Frequenzkompo
nenten bis 10
kHz
keine typischen
Formanten
Geräuschkomponenten
mit Tonhöhencharakter (mit
dem jeweiligen
Grundton
identisch)
Bei 1100 Hz bei
2700 und 4500
Hz
500 Hz (1150,
2000 und 3500
Hz)
Einschwingvorgang
30 - 60 ms, bei
weichem
Klangeinsatz bis
300 ms,
Geräuschkomponenten;
beim pizz. 10 ms
30 -60 ms, bei
weichem
Klangeinsatz bis
200 ms,
Geräuschkomponenten;
beim pizz. 10 ms
60 - 100 ms, bei
kurzen Klängen
sehr
geräuschhaltig,
Grundton spricht
zuletzt an
zwischen 70
und 250 Hz um
400 Hz (um 800
Hz nur in der
hohen Lage)
nur im oberen
Tonbereich
(über g’’)
zwischen 3000
und 4000 Hz
(Dickreiter 1997, S. 80f.)
gering
im pp
besonders im
Bereich um
3000 Hz
100 - 200 ms, bei
kurzen Tönen
sehr
geräuschhaltig
und näselnd;
beim pizz. 15 - 25
ms
charakteristisch
durch
Vorläuferton
(etwa 50 ms) und
Geräuschanteile,
von allen
Holzblasinstrume
nten am längsten
sehr klar, keine
Geräuschanteile,
20 - 40 ms, auch
im staccato noch
klar
beim
gestrichenen
Ton Abreißen
des Klanges;
beim pizz. 50 600 ms
beim
gestrichenen
Ton Abreißen
des Klanges;
beim pizz. 50 200 ms (pp),
bis 1,4 s (ff)
beim
gestrichenen
Ton Abreißen
des Klanges;
beim pizz.
durchschnittlich
etwa 1 s (max
1,6 s)
Abreißen des
Klanges
klar und prägnant
ohne
Geräuschanteile
um 340 Hz
(750, 1225,
2000 und 3500
Hz), nur im
unteren
Tonbereich
20 - 100 ms,
„Vorläuferimpuls“
(Frequenzkomponenten bis
1 kHz)
1200 - 1500 Hz
(2000 und 3000
Hz)
20 - 180 ms, sehr
prägnanter
Klangeinsatz
durch kurzen
„Vorläuferimpuls“
(Frequenzkomponenten bis
2 - 3 kHz)
e - etwa
d’’’
→ 165 1175 Hz
(Instrumen
t in B)
sehr obertonreich,
Frequenzkompone
nten bis 15 kHz (ff),
Grundton im
ganzen Tonbereich
schwach
Posaune
Altposaune
Tenorposaune
Bassposaune
Altschlüssel
Tenorschlüssel
Bassschlüssel
E - etwa c’’
→ 82 520 Hz
(Tenorpos
aune)
Grundton schwach,
obertonreich,
Frequenzkompone
nten bis 5 kHz (mf),
über 10 kHz (ff)
480 - 600 Hz
1200 Hz
schwacher
„Vorläuferimpuls“,
20 - 40 ms, bei
weichem
Klangeinsatz etwa
70 ms
Tuba
Bassschlüssel
Etwa B’’ –
a’
→ 29 440 Hz
Grundton schwach,
Frequenzkompone
nten nur bis 1.5 - 2
kHz
210 - 250 Hz
rascher
Klangeinsatz
schwach
beim
gestrichenen
Ton Abreißen
des Klanges;
beim pizz. 40 800 ms
klar und prägnant
(15 - 20 ms) ohne
Geräuschanteile,
weicher Einsatz
etwa 50 ms
Violinschlüssel
transponierend (wird
ein Ganzton
höher notiert)
Trompete
in B
Ausschwingvorgang
Abreißen des
Klanges
50
4. Relevante Eigenschaften zur Auswahl der Testtöne
4.1. Tonhöhe
In den meisten psychoakustischen Experimenten zur Klangfarbenwahrnehmung liegt
der
Grund
für
das
schlechte
Erkennen
von
Instrumentenklängen
ohne
Einschwingvorgang darin, dass Töne untersucht wurden, die über dem ersten
Formantgebiet liegen und somit anhand des quasistationären Anteils nur sehr schwer
erkannt wurden. Bei hohen Klängen hat der Einschwingvorgang einen größeren
Einfluss auf das Erkennen des Instrumentenklangs als bei tiefen Klängen.
In dieser Untersuchung wurden deshalb von jedem der zwölf Instrumente klingende a
und e in den spezifisch verschiedenen Oktavlagen aufgenommen. Die aufgenommen
Töne werden im Kapitel 5. Instrumente, Musiker, Testtöne genau angeführt. Dennoch
wurden für die späteren Untersuchungen die Töne e1 und a1 von jedem Instrument
aufgenommen.
Während der Aufnahme konnten die Musiker die Frequenz der Testtöne mittels eines
Stimmgeräts kontrollieren. Die geforderte Stabilität der Töne hinsichlich der
Schwankungsfreiheit
war
notwendig,
um
eventuelle
Veränderungen
des
Klangspektrums während der Spieldauer möglichst zu unterbinden.
4.2. Lautstärke
Da mit steigender Dynamik der Formantbereich stärker ausgeprägt ist, werden
f-Klänge besser erkannt und zugeordnet als p-Klänge. Deshalb wurden alle Testtöne
im forte und piano aufgenommen und für die Untersuchung verwendet.
4.3. Dauer der Testtöne
Durch nachträgliches Bearbeiten der Testtöne am Computer war die genaue Dauer
der zu spielenden Testtöne für die Musiker wenig entscheidend. Die Vorgabe war ein
ca. 3 sec lang andauernder quasistationärer Bereich jedes Tons. Detaillierte
Angaben für die Dauer der Testtöne werden in dem Kapitel 7. Bearbeitung der
Testtöne beschrieben.
4.4. Artikulation
Da sich mit steigender Tonhöhe die Einschwingzeit verkürzt, gab es für die Musiker
außer der Bedingung, die Töne anzustoßen, keine genaueren Artikulationsvorgaben.
51
5. Instrumente, Musiker, Testtöne
5.1. Oboe
Musiker:
Instrument: Wiener Oboe
Gernot Jöbstl
Marke:
Karl Rado
Stift:
Reinhold
geb. 17.11.1982
Ausbildungsstand:
Berufsmusiker (Volksoper Wien)
Musikstudium (Konzertfach)
Aufgenommene Töne:
e1 – piano
a1 – piano
e1 – forte
a1 – forte
e2 – piano
a2 – piano
e2 – forte
a2 – forte
e3 – piano
e3 – forte
Töne, die beim Hörtest verwendet wurden:
Töne mit Einschwingvorgang:
Töne ohne Einschwingvorgang:
e1 – forte
a1 – forte
a1 – forte
e1 – piano
e3 – piano
e2 – piano
52
5.2. Fagott
Marke:
Musiker:
Yamaha
Matthew Smith
geb. 23.10.1986
Rohr (Holz): Danzi
Ausbildungsstand:
Aufgenommene Töne:
E – piano
A – piano
E – forte
A – forte
e – piano
a – piano
e – forte
a – forte
1
e – piano
a1 – piano
e1 – forte
a1 – forte
e1 – forte
a1 – forte
a – forte
e1 – piano
E – piano
A – piano
53
5.3. Querflöte
Musikerin:
Marke:
Muramatsu
Doris Nicoletti
Material:
Vollsilber
geb. 8.4.1983
Ausbildungsstand:
Aufgenommene Töne:
e1 – piano
a1 – piano
e1 – forte
a1 – forte
e2 – piano
a2 – piano
e2 – forte
a2 – forte
e3 – piano
a3 – piano
e3 – forte
a3 – forte
e1 – forte
a1 – forte
a3 – forte
a2 – piano
(2-mal)
e1 – piano
e3 – piano
54
5.4. Klarinette
Musiker:
Bauweise:
deutsches System in B
Stefan Happ
Marke:
Gerold
geb. 6.5.1982
Mundstück: Frank
Ausbildungsstand:
Bahn:
WR 2
Musikstudium (Konzertfach, IGP)
Blatt:
P. Leuthner
(Wiener Schnitt / Standart)
Aufgenommene Töne:
e – piano
a – piano
e – forte
a – forte
1
e – piano
a1 – piano
e1 – forte
a1 – forte
e2 – piano
a2 – piano
e2 – forte
a2 – forte
e3 – piano
a3 – piano
e3 – forte
a3 – forte
e1 – forte
a1 – forte
a – forte
e1 – piano
e3 – piano
a2 – piano
55
5.5. Trompete
Musiker:
Marke:
Jürgen Hofstätter
Lechner in B
geb. 19.8.1979
Mundstück: Yamaha 15 E4
Ausbildungsstand:
Musikstudium (Konzertfach, IGP)
Aufgenommene Töne:
e – piano
a – piano
e – forte
a – forte
e1 – piano
a1 – piano
e1 – forte
a1 – forte
e2 – piano
a2 – piano
e2 – forte
a2 – forte
e3 – piano
e3 – forte
e1 – forte
a1 – forte
a2 – forte
e1 – piano
e2 – piano
a – piano
56
5.6. Horn
Musiker:
Instrument: Wiener Horn in F
Josef Reif
Marke:
geb. 10.1.1980
Yamaha
Mundstück: Windhager W / D7
Ausbildungsstand:
Rand:
Berufsmusiker (Volksoper Wien)
B7
Aufgenommene Töne:
E – piano
A – piano
E – forte
A – forte
e – piano
a – piano
e – forte
a – forte
e1 – piano
a1 – piano
e1 – forte
a1 – forte
e2 – piano
e2 – forte
a2 – forte
e1 – forte
a1 – forte
(2-mal)
a – forte
e1 – piano
e2 – piano
A – piano
57
5.7. Posaune
Musiker:
Instrument: Tenorposaune
Stefan Obmann
Marke:
Schagerl – Aurora
Sterling Silberbecher
Mundstück: Breselmair 1 Y2
Rand:
geb. 10.8.1988
Ausbildungsstand:
Denis Wick DK 3
Aufgenommene Töne:
A1 – piano
A1 – forte
E – piano
A – piano
E – forte
A – forte
e – piano
a – piano
e – forte
a – forte
e1 – piano
a1 – piano
e1 – forte
a1 – forte
e1 – forte
a1 – forte
A – forte
e1 – piano
a – piano
e – piano
58
5.8. Tuba
Musiker:
Instrument: F – Tuba / (5/4)
Johann Schiestl
Marke:
geb. 27.2.1979
Rudolf Meinl
Mundstück: Rudolf Meinl RM 9
Ausbildungsstand:
Aufgenommene Töne:
E1 – piano
A1 – piano
E1 – forte
A1 – forte
E – piano
A – piano
E – forte
A – forte
e – piano
a – piano
e – forte
a – forte
e1 – piano
a1 – piano
e1 – forte
a1 – forte
e1 – forte
a1 – forte
Kontra A – forte
e1 – piano
e – piano
A – piano
59
5.9. Violine
Musikerin:
Marke: franz. Meistergeige
Johanna Ensbacher
geb. 3.11.1980
Bogen: H.R. Pfretzschner
Saiten: e (Piastro Gold), a (Tonika),
d (Oliv), g (Oliv)
Ausbildungsstand:
Musikstudium (IGP)
Instrumentallehrerin
Aufgenommene Töne:
a – piano
a – forte
e1 – piano
a1 – piano
e1 – forte
a1 – forte
e2 – piano
a2 – piano
e2 – forte
a2 – forte
e3 – piano
a3 – piano
e3 – forte
a3 – forte
e1 – forte
a1 – forte
a2 – forte
e1 – piano
a3 – piano
e2 – piano
60
5.10. Viola
Musiker:
Marke: Udo Kretschmann 1999
Johann Ratschan
geb. 22.12.1980
Bogen: Thomas Gerbeth 2003
Saiten: Eva Pirazzi
Ausbildungsstand:
Musikstudium (IGP)
Aufgenommene Töne:
e – piano
a – piano
e – forte
a – forte
e1 – piano
a1 – piano
e1 – forte
a1 – forte
e2 – piano
a2 – piano
e2 – forte
a2 – forte
e3 – piano
e3 – forte
e1 – forte
a1 – forte
a2 – forte
e1 – piano
a – piano
e – piano
61
5.11. Violoncello
Musikerin:
Marke: Polnisches Cello 1994
Judith Susana
geb. 2.11.1977
Bogen: Klaus Grünke 2005
Ausbildungsstand:
Musikstudium (IGP)
Instrumentallehrerin
Aufgenommene Töne:
E – piano
A – piano
E – forte
A – forte
e – piano
a – piano
e – forte
a – forte
e1 – piano
a1 – piano
e1 – forte
a1 – forte
1
a1 – forte
e – forte
a – forte
A – piano
(2-mal)
e1 – piano
e – piano
62
5.12. Kontrabass
Musiker:
Marke:
Horst Grünert 1992
Ernö Rácz
Bogen:
H.A. Stöhr
geb. 31.7.1986
Ausbildungsstand:
Aufgenommene Töne:
E1 – piano
A1 – piano
E1 – forte
A1 – forte
E – piano
A – piano
E – forte
A – forte
e – piano
a – piano
e – forte
a – forte
e1 – piano
a1 – piano
e1 – forte
a1 – forte
e1 – forte
a1 – forte
A – forte
e1 – piano
e – piano
Kontra A – piano
63
6. Bearbeitung der Testtöne
Zum Bearbeiten der Töne wurde das Programm Sound Forge 7.0 verwendet.
6.1. Aufnahmeequipment
Für die Aufnahme im schalltoten Raum wurden zwei Mikrofone der Marke AKG C414
B-ULS verwendet.
Um den Schallpegel jedes Instruments der Aufnahme anzupassen und ein mögliches
Übersteuern zu vermeiden, wurde ein Mikrofon-Vorverstärker eingesetzt.
Als digitaler Wandler diente ein Gerät der Marke Fostex RD-8.
Die Bearbeitung der Testtöne erfolgte mit dem Programm Sound Forge 7.0.
6.2. Mikrofonposition
Die eingespielten Töne wurden zweikanalig aufgenommen.
1. Kanal: Mikrofon am Ohr des Musikers
2. Kanal: Mikrofon ein Meter vom Instrument entfernt
Aus dem vorhandenen Material wurde jeweils ein repräsentativer Ton jeder Tonlage
und Dynamik ausgewählt, wobei auf Störungsfreiheit und klaren Verlauf von
Einschwingvorgang und stationären Bereich geachtet wurde. Nach Absprache mit
64
den Musikern wurden für den weiteren Verlauf ausschließlich die Töne von Kanal 1
(Mikrofon am Ohr) weiter verarbeitet. Die Am-Ohr-Mikrofonie ist für Aufnahmen von
einzelnen, isolierten Instrumentenklängen die vorteilhafteste Mikrofonposition, da der
Klang genau dort abgegriffen wird, wo ihn der Spieler selbst hört, kontrolliert und wo
er in ständiger Wechselwirkung zum Instrument steht. Ein weiterer Grund für die AmOhr-Mikrofonie liegt darin, dass die Formanten viel deutlicher hervortreten als bei
anderen Mikrofonpositionen.
6.3. Testtöne mit Einschwingvorgang
Die Testtöne mit Einschwingvorgang wurden so bearbeitet, dass die Dauer des
quasistationären Anteils 2 sec betrug. Um den Ton nicht abrupt enden zu lassen,
wurde ein künstlicher Ausschwingvorgang von 20 msec erstellt.
Die folgende Grafik zeigt einen bearbeiteten Testton mit Einschwingvorgang der
Klarinette:
Klarinette e2 forte
6.4. Testtöne ohne Einschwingvorgang
Da die Testtöne ohne Einschwingvorgang durch das plötzliche Einsetzen des
quasistationären Bereichs einen Einschaltknack hervorrufen würden, erhielten sie
einen künstlichen Anschwellvorgang von 300 msec. Diese Dauer wurde deshalb
gewählt, da sie oberhalb der Klangverschmierungsschwelle liegt (vgl. 1.3.3. Der
Einschwingvorgang aus psychoakustischer Sicht), und so das Anschwellen des
65
Klangs nicht als instrumentenspezifischer Einschwingvorgang, sondern als ein
allmähliches Lauterwerden empfunden wird.
Der anschließende quasistationäre Bereich erhielt wie auch der der Testtöne mit
Einschwingvorgang eine Dauer von 2 sec. Ebenfalls wurde ein künstlicher
Ausschwingvorgang in der Dauer von 20 msec erstellt, um den Ton nicht abrupt
enden zu lassen.
Die folgende Grafik zeigt einen bearbeiteten Testton ohne (=künstlichen)
Einschwingvorgang der Klarinette:
Klarinette e2 forte
Jedem Klangeinsatz ist ein stiller Abschnitt in der Dauer von 700 msec vorangestellt.
Dieser dient zur kurzen Konzentration des Hörers.
6.5. Lautstärkenangleichung
Eine Angleichung der Lautstärke war für diese Untersuchung notwendig, um die
Unterscheidbarkeit der Instrumente aufgrund ihres Klangs festzustellen. Um alle fTöne sowie alle p-Töne auf ein einheitliches Lautstärkenniveau zu bringen, war
neben der Anpassung des Aufnahmepegels auch eine weitere Bearbeitung mit dem
Computerprogramm Sound Forge 7.0 nötig. Dabei wurden alle f-Klänge auf ähnliche
Schallpegelwerte gebracht. Die Einstellung aller p-Klänge war etwa 15 dB unter dem
Schallpegelwert der f-Klänge. Da die Töne wegen ihres unterschiedlichen
Obertonreichtums von den Hörern subjektiv als verschieden laut empfunden worden
wären, war eine vollständige Angleichung auf identische Pegelwerte nicht sinnvoll.
An der Intensitätsverteilung des Frequenzspektrums wurde nichts verändert.
66
6.6. Überlegungen für die Auswahl der Testtöne
Aus der Vielzahl an Testtönen musste ein repräsentativer Teil für den Inhalt des
akustischen Fragebogens herangezogen werden. Pro Instrument wurden 6 Testtöne
ausgewählt und für den Hörtest verwendet, die Folgendes beinhalten sollten:
1. Töne mit und ohne Einschwingvorgang
2. Töne in verschiedenen Tonlagen (tief, mittel, hoch)
3. Töne in verschiedenen Lautstärken (piano, forte)
4. Referenztöne e1 und a1 (zum direkten Vergleich der Instrumente)
5. 3 gleiche Tonpaare (um die Wiederholung zu prüfen)
Die Testtöne jedes Instruments sind in dem Kapitel 5. Instrumente, Musiker, Testtöne
angeführt.
Bei der Reihung der Testtöne für den Fragebogen wurde darauf geachtet, dass kein
Ton desselben Instruments hintereinander klingt, auch nicht, wenn sie sich in der
Form des Einschwingvorgangs voneinander unterschieden.
Der Hörtest enthielt insgesamt 75 Testtöne. Dies ergibt sich aus den 6 Testtönen
jedes Instruments (=72) und 3 gleichen Tönen von:
-) Horn e1 forte mit Einschwingvorgang (2-mal)
-) Flöte a3 forte mit Einschwingvorgang (2-mal)
-) Cello a forte mit Einschwingvorgang (2-mal)
Diese 3 gleichen Tonpaare wurden eingesetzt um festzustellen, wie sehr das
Hörverhalten durch den vorangegangenen Ton beeinflusst wird.
Um den Testhörern eine Vorstellung der Unterschiedlichkeit zwischen Tönen mit und
ohne Einschwingvorgang darzustellen, wurden zwei Probehörbeispiele vorgespielt:
-) Klarinette e2 forte mit Einschwingvorgang
-) Klarinette e2 forte ohne Einschwingvorgang
Für den akustischen Fragebogen wurde eine CD mit 77 Testtönen (= 75 Testtöne,
+2 Probetesttöne der Klarinette) erstellt. Die detaillierte Auflistung der Reihenfolge ist
im Kapitel 6.7. Trackliste – Hörtest ersichtlich.
67
6.7. Trackliste - Hörtest
1 Oboe a1 f mit EV
40 Klarinette a2 p ohne EV
2 Violine a2 f mit EV
41 Viola e1 p ohne EV
3 Posaune e p ohne EV
42 Tuba a1 f ohne EV
4 Kontrabass A f mit EV
43 Posaune A f mit EV
5 Fagott e1 p ohne EV
44 Fagott e1 f mit EV
6 Tuba A p ohne EV
45 Kontrabass a1 f ohne EV
7 Viola a1 f ohne EV
46 Flöte e1 f mit EV
8 Flöte a2 p mit EV
47 Violine e1 f mit EV
9 Cello e1 p ohne EV
48 Trompete a p ohne EV
10 Horn e1 f mit EV
49 Klarinette e1 f mit EV
11 Klarinette e3 p mit EV
50 Horn a1 f ohne EV
12 Violine a1 f ohne EV
51 Posaune a1 f ohne EV
13 Horn e1 f mit EV 2. mal
52 Cello a f mit EV
14 Oboe e1 p ohne EV
53 Fagott a1 f ohne EV
15 Viola e p ohne EV
54 Viola a p mit EV
16 Posaune a p mit EV
55 Cello a f mit EV 2. mal
17 Kontrabass e1 p ohne EV
56 Oboe e1 f mit EV
18 Klarinette a f mit EV
57 Trompete a1 f ohne EV
19 Trompete a2 f mit EV
58 Kontrabass e p mit EV
20 Fagott E p mit EV
59 Klarinette a1 f ohne EV
21 Flöte e3 p ohne EV
60 Flöte e1 p ohne EV
22 Violine e1 p ohne EV
61 Violine a3 p mit EV
23 Tuba e p mit EV
62 Tuba e1 p ohne EV
24 Cello a1 f ohne EV
63 Posaune e1 f mit EV
25 Horn e2 p mit EV
64 Viola a2 f mit EV
26 Kontrabass e1 f mit EV
65 Horn a f mit EV
27 Oboe a1 f ohne EV
66 Trompete e1 p ohne EV
28 Viola e1 f mit EV
67 Cello e p ohne EV
29 Fagott A p ohne EV
68 Fagott a f mit EV
30 Posaune e1 p ohne EV
69 Kontrabass Kontra A p ohne EV
31 Flöte a3 f mit EV
70 Horn e1 p ohne EV
32 Klarinette e1 p ohne EV
71 Cello A p mit EV
33 Tuba e1 f mit EV
72 Flöte a1 f ohne EV
34 Violine e2 p ohne EV
73 Oboe e3 p mit EV
35 Flöte a3 f mit EV 2. mal
74 Trompete e2 p mit EV
36 Trompete e1 f mit EV
75 Tuba Kontra A f mit EV
37 Oboe e2 p ohne EV
76 Beisp. Klarinette e2 f mit EV
38 Horn A p ohne EV
77 Beisp. Klarinette e2 f ohne EV
39 Cello e1 f mit EV
68
7. Testvorgang
Da es sich bei dieser Untersuchung um einen akustischen Fragebogen handelte,
wurden statt der sonst üblichen schriftlichen oder gesprochenen Fragen akustische
Signale vorgespielt. Diese sollten mittels Auswählen einer Antwort aus einer
vorgegebenen Liste beantwortet werden.
7.1. Durchführung des Hörtests
Insgesamt wurden 95 Personen, die selbst in irgendeiner Form ausübende
MusikerInnen sind, gebeten, den Hörtest durchzuführen. Für die Auswertung der
Fragebögen wurden folgende persönliche Daten erfasst:
-
Geschlecht (männlich, weiblich)
-
musikalisches Niveau (Profi, Hobby)
-
ausübendes Hauptinstrument
Die Testpersonen wurden gebeten, den wahrgenommenen Klang einem Instrument
aus der vorgegebenen Liste zuzuordnen. Um den Testpersonen den Unterschied
zwischen Tönen mit und ohne Einschwingvorgang näher zu erläutern, wurden zwei
Probe-Testtöne der Klarinette (e2 forte) vorgespielt. Der erste Probe-Testton mit
Einschwingvorgang, der zweite ohne. (CD Track 76, 77) Diese beiden ProbeTesttöne wurden zur Auswertung nicht herangezogen.
Die Hörbeispiele wurden mittels erstellter CD größeren Gruppen zu je ca. 30
Personen vorgespielt.
Jeder Testton wurde mindestens zwei Mal gehört. Auf Wunsch der Testpersonen
konnte der Testton auch öfters wiederholt werden.
Die Dauer eines Hörtests betrug etwa 35 Minuten.
69
7.2. Fragebogen
Hörtest: Instrumentenerkennung mit/ohne Einschwingvorgang
Personenangaben:
männlich
□
weiblich
□
Ich bin -) Profi-MusikerIn (MusikstudentIn, MusiklehrerIn, BerufsmusikerIn)
□
-) Hobby-MusikerIn (FreizeitmusikerIn, BlasmusikerIn, MusikliebhaberIn)
□
Ich spiele folgendes Instrument: ………………………………………………………………
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------Folgende Instrumente sind zu hören:
Violine (A)
Oboe (E)
Trompete (I)
Viola (B)
Fagott (F)
Horn (J)
Cello (C)
Querflöte (G)
Posaune (K)
Kontrabass (D)
Klarinette (H)
Tuba (L)
Als Testtöne werden a und e in verschiedenen Oktavlagen verwendet, die im forte oder
piano zu hören sind.
Die verwendeten Töne sind:
-) Originaltöne
-) Töne ohne Einschwingvorgang
1)
………………………………
12) ………………………………
2)
………………………………
13) ………………………………
3)
………………………………
14) ………………………………
4)
………………………………
15) ………………………………
5)
………………………………
16) ………………………………
6)
………………………………
17) ………………………………
7)
………………………………
18) ………………………………
8)
………………………………
19) ………………………………
9)
………………………………
20) ………………………………
10) ………………………………
21) ………………………………
11) ………………………………
22) ………………………………
70
23) ………………………………
50) ………………………………
24) ………………………………
51) ………………………………
25) ………………………………
52) ………………………………
26) ………………………………
53) ………………………………
27) ………………………………
54) ………………………………
28) ………………………………
55) ………………………………
29) ………………………………
56) ………………………………
30) ………………………………
57) ………………………………
31) ………………………………
58) ………………………………
32) ………………………………
59) ………………………………
33) ………………………………
60) ………………………………
34) ………………………………
61) ………………………………
35) ………………………………
62) ………………………………
36) ………………………………
63) ………………………………
37) ………………………………
64) ………………………………
38) ………………………………
65) ………………………………
39) ………………………………
66) ………………………………
40) ………………………………
67) ………………………………
41) ………………………………
68) ………………………………
42) ………………………………
69) ………………………………
43) ………………………………
70) ………………………………
44) ………………………………
71) ………………………………
45) ………………………………
72) ………………………………
46) ………………………………
73) ………………………………
47) ………………………………
74) ………………………………
48) ………………………………
75) ………………………………
49) ………………………………
71
8. Auswertung
Für die Auswertung und die Erstellung der Statistiken wurde das Programm R 2.4.1
verwendet. Es ergaben sich minimale Schwankungen der Prozentangaben, weil die
Werte gerundet wurden.
Die Auswertungen wurden mit dem Η2-Test (Chi Quadrat-Test) durchgeführt. Die
Irrtumswahrscheinlichkeit wurde mit 5% festgelegt. Der Einfluss der jeweiligen
Auswertung wird wie folgt angegeben:
- höchst signifikant ***
(Irrtumswahrscheinlichkeit < 0,001)
- hoch signifikant **
- signifikant *
Für die Auswertung der personellen Daten wurden alle 95 Testpersonen in Gruppen
eingeteilt.
Einteilung nach ihrem Hauptinstrument:
- 25 Holzbläser
- 17 Blechbläser
- 16 Streicher
- 37 Übrige (Klavier, Gesang, Gitarre, Schlagwerk, Orgel, …)
Einteilung nach dem musikalischen Niveau:
- 34 Hobbymusiker:
18 männlich
16 weiblich
- 61 Profimusiker:
31 männlich
30 weiblich
Einteilung nach dem Geschlecht:
- 49 männlich
- 46 weiblich
72
8.1. Auswertung der einzelnen Testtöne
8.1.1. Oboe
Die Testtöne der Oboe wurden vor allem im tiefen mittleren Register gut erkannt. Zu
83% wurde die Oboe dem Kammerton a1 (Stimmton im Orchester) richtig
zugeordnet.
Obwohl beim Testton e3 piano der Einschwingvorgang vorhanden war, ordnete die
Mehrzahl der Testpersonen die Oboe der Flöte zu. Dies liegt an der hohen Lage des
Tons, der als Randton bezeichnet wird.
Auch ohne Einschwingvorgang wurde der Testton e1 piano mit 38% gut erkannt.
Dass der Einschwingvorgang zur Erkennung der Oboe im mittleren Register sehr
entscheidend ist, wird unter dem Vergleich der beiden Testtöne a1 forte mit/ohne
Einschwingvorgang ersichtlich. Im Gegensatz zum a1 forte mit Einschwingvorgang
wurde derselbe Testton ohne Einschwingvorgang öfters mit den höheren
Streichinstrumenten wie Violine oder Viola verwechselt.
In höherer Lage wurde die Oboe ohne Einschwingvorgang tendenziell öfter der
Klarinette zugeordnet. (siehe e2 piano)
73
Testtöne - Oboe mit Einschwingvorgang
13 = 14 %
Flöte:
2= 2%
Trompete:
1= 1%
-
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
-
Kontrabass:
-
keine Angabe:
-
%
Tuba:
40
-
20
-
Posaune:
60
Klarinette:
Horn:
100
79 = 83 %
Fagott:
80
Oboe:
33 = 35 %
Flöte:
-
Klarinette:
10 = 11 %
Trompete:
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
-
Violine:
3= 3%
Viola:
2= 2%
Cello:
Kontrabass:
Klarinette
60
2= 2%
%
Posaune:
Tuba:
Flöte
3= 3%
-
40
Horn:
100
37 = 39 %
Fagott:
80
Oboe:
1= 1%
20
Wahrgenommener Klang
e1 forte (Track 56):
Fagott
Oboe
0
a1 forte (Track 1):
4= 4%
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
1= 1%
40
-
Violine:
-
Cello:
-
Kontrabass:
-
keine Angabe:
-
20
Viola:
Trompete
%
Posaune:
Tuba:
Klarinette
-
Klarinette
Horn:
Flöte
-
Flöte
12 = 13 %
Trompete:
Fagott
Klarinette:
Fagott
76 = 80 %
Oboe
Flöte:
60
80
6= 6%
Fagott:
0
Oboe:
100
e3 piano (Track 73):
Oboe
0
keine Angabe:
74
Testtöne - Oboe ohne Einschwingvorgang
2= 2%
Klarinette:
5= 5%
Trompete:
3= 3%
Horn:
1= 1%
Posaune:
2= 2%
-
Violine:
100
6= 6%
Viola:
15 = 16 %
Cello:
4= 4%
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
4= 5%
20
Tuba:
80
Flöte:
60
16 = 17 %
%
36 = 38 %
Fagott:
40
Oboe:
Oboe:
29 = 31 %
Fagott:
3= 3%
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
6= 6%
-
Horn:
-
Posaune:
-
Tuba:
-
Violine:
25 = 26 %
Viola:
27 = 28 %
Cello:
40
%
60
Trompete:
Kontrabass:
Flöte
80
-
Klarinette:
1= 1%
20
Flöte:
100
a1 forte (Track 27):
Fagott
Oboe
0
4= 5%
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
%
1= 1%
Cello:
-
Kontrabass:
-
keine Angabe:
Horn
Viola:
Trompete
-
Trompete
-
Violine:
40
Tuba:
Klarinette
1= 1%
-
20
Posaune:
60
Horn:
Klarinette
-
Flöte
52 = 55 %
Trompete:
Flöte
Klarinette:
Fagott
29 = 31 %
Fagott
Flöte:
Oboe
2= 2%
100
9= 9%
Fagott:
80
Oboe:
1= 1%
0
Oboe
0
keine Angabe:
75
8.1.2. Fagott
Der Testton E piano mit Einschwingvorgang wurde vor allem wegen der tiefen Lage
und der starken Ausprägung des Formanten richtig zugeordnet. Minimale
Verwechslungen gab es mit den tiefen Instrumenten der anderen Familien wie Tuba
und Kontrabass.
Mit Einschwingvorgang wurde das Fagott in höherer Lage (e1) größtenteils mit dem
anderen Instrument der Doppelrohrblattfamilie, der Oboe, verwechselt.
Die Testtöne in der Mittellage des Fagotts wie a forte beziehungsweise A piano
wurden mit sowie ohne Einschwingvorgang eindeutig richtig erkannt.
Der dynamische Aspekt zur Erkennung des Fagottons wird im Vergleich der Töne e1
piano ohne Einschwingvorgang sowie a1 forte ohne Einschwingvorgang ersichtlich.
Im Piano wurde das Fagott zu 18% der Flöte zugeordnet, während es im Forte sogar
von 48% der Testpersonen mit der Oboe verwechselt wurde.
76
Testtöne – Fagott mit Einschwingvorgang
55 = 58 %
Flöte:
-
Klarinette:
-
Trompete:
-
Horn:
-
60
9= 9%
16 = 17 %
Violine:
-
Viola:
4= 4%
Kontrabass:
10 = 11 %
keine Angabe:
-
20
Cello:
40
Tuba:
%
Posaune:
100
1= 1%
Fagott:
80
Oboe:
39 = 41 %
Flöte:
-
Trompete:
4= 4%
Horn:
1= 1%
4= 4%
Violine:
2= 2%
Viola:
8= 8%
Cello:
4= 4%
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
2= 4%
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
40
-
20
Tuba:
60
2= 2%
%
Klarinette:
Posaune:
100
28 = 29 %
Fagott:
80
Oboe:
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
1= 1%
40
1= 1%
1= 1%
Cello:
5= 5%
-
20
Viola:
keine Angabe:
Klarinette
2= 2%
Posaune:
Kontrabass:
Flöte
Horn:
Violine:
Flöte
1= 1%
60
2= 2%
Trompete:
%
Klarinette:
Tuba:
Fagott
-
Fagott
Flöte:
Oboe
70 = 74 %
100
6= 6%
Fagott:
80
Oboe:
6= 7%
0
a forte (Track 68):
Oboe
0
Fagott
Oboe
0
E piano (Track 20):
77
Testtöne – Fagott ohne Einschwingvorgang
17 = 18 %
Klarinette:
4= 4%
Trompete:
1= 1%
4= 4%
Posaune:
3= 3%
Tuba:
-
Violine:
-
Viola:
7= 7%
-
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
7= 9%
20
Cello:
40
Horn:
100
Flöte:
80
43 = 45 %
60
8= 8%
Fagott:
%
Oboe:
81 = 85 %
-
Trompete:
1= 1%
Posaune:
5= 5%
Tuba:
4= 4%
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
1= 1%
Kontrabass:
1= 1%
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
-
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Viola:
8= 8%
Cello:
keine Angabe:
Klarinette
8= 8%
3= 3%
-
40
-
Violine:
Kontrabass:
Klarinette
1= 1%
60
1= 1%
Posaune:
%
Horn:
Tuba:
Flöte
4= 4%
-
20
Trompete:
Flöte
Klarinette:
Fagott
-
Fagott
Flöte:
Oboe
16 = 17 %
100
46 = 48 %
Fagott:
80
Oboe:
8 = 10 %
0
Oboe
0
keine Angabe:
40
Horn:
60
-
Klarinette:
%
Flöte:
100
2= 2%
Fagott:
80
Oboe:
20
A piano (Track 29):
Fagott
Oboe
0
e1 piano (Track 5):
78
8.1.3. Querflöte
Wie in den folgenden Statistiken ersichtlich ist, wurden die Töne der Flöte mit
Einschwingvorgang sowohl im Piano als auch im Forte nahezu immer richtig erkannt.
Dies liegt vor allem am Anblasgeräusch und den Geräuschkomponenten im
stationären Bereich des Klangs.
Ein eindeutiges Ergebnis zeigt sich beim gleichen Tonpaar a3 forte mit
Einschwingvorgang, das beim zweiten Mal sogar mit 100% richtig zugeordnet wurde.
Obwohl beim Hörtest unmittelbar vor den beiden Flötentönen einmal der Ton einer
Posaune und einmal der Ton einer Violine zu hören war, wurden diese beide Male
nicht beeinflusst und richtig wahrgenommen.
Ohne Einschwingvorgang wurde der Testton e3 piano nur von 11% der
Testpersonen mit der Violine verwechselt.
Im tiefen Register wurden die Testtöne der Flöte ohne Einschwingvorgang
überwiegend der Klarinette zugeordnet. 10% ohne Angabe sowie 13% Oboe lassen
darauf
schließen,
dass
der
Einschwingvorgang
in
tiefer
Lage
trotz
der
Geräuschkomponeten im Klang sehr wichtig für die Erkennung eines Flötentons ist.
79
Testtöne – Flöte mit Einschwingvorgang
-
Fagott:
1= 1%
Klarinette:
1= 1%
-
Posaune:
-
Tuba:
-
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
-
Kontrabass:
-
keine Angabe:
-
%
Horn:
60
-
40
Trompete:
80
93 = 98 %
-
Trompete:
-
Horn:
-
Posaune:
-
Tuba:
-
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
-
Kontrabass:
-
keine Angabe:
-
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
60
-
%
94 = 99 %
Klarinette:
40
Flöte:
80
1= 1%
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
-
Posaune
keine Angabe:
Posaune
-
Horn
-
Kontrabass:
Horn
-
Cello:
Trompete
Viola:
Trompete
-
Klarinette
-
Violine:
Klarinette
Tuba:
Flöte
-
Flöte
-
Posaune:
Fagott
Horn:
Fagott
-
Oboe
-
Trompete:
100
Klarinette:
80
95 = 100 %
60
Flöte:
%
-
40
-
Fagott:
20
Oboe:
0
a3 forte 2. Mal (Track 35):
Oboe
0
Fagott:
20
Oboe:
100
Fagott
Oboe
0
Flöte:
20
Oboe:
100
a2 piano (Track 8):
80
100
11 = 12 %
Flöte:
55 = 58 %
Klarinette:
11 = 12 %
Trompete:
1= 1%
1= 1%
Tuba:
1= 1%
-
Viola:
3= 3%
Cello:
5= 5%
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
keine Angabe:
3= 3%
-
Fagott
Kontrabass:
Oboe
Violine:
%
-
20
Posaune:
40
Horn:
60
Fagott:
80
4= 4%
0
Oboe:
81
Testtöne – Flöte ohne Einschwingvorgang
-
Flöte:
76 = 80 %
4= 4%
Trompete:
1= 1%
-
%
-
Posaune:
-
Violine:
10 = 11 %
Viola:
-
Cello:
-
Kontrabass:
-
keine Angabe:
-
20
Tuba:
40
Horn:
60
Klarinette:
80
4= 4%
Fagott:
Oboe:
2= 2%
Fagott:
4= 4%
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
1= 1%
Posaune:
1= 1%
Tuba:
1= 1%
Violine:
1= 1%
Viola:
3= 3%
Cello:
-
Kontrabass:
5= 6%
Fagott
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Fagott
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Klarinette:
49 = 52 %
Trompete:
1= 1%
-
Tuba:
-
%
-
Posaune:
Violine:
1= 1%
Viola:
2= 2%
Cello:
1= 1%
Kontrabass:
-
keine Angabe:
10 = 10 %
40
Horn:
60
15 = 16 %
80
4= 4%
Flöte:
20
Oboe
12 = 13 %
Fagott:
0
Oboe:
100
Oboe
0
keine Angabe:
%
3= 3%
60
-
Horn:
40
Trompete:
80
74 = 78 %
Klarinette:
20
Flöte:
100
Fagott
Oboe
0
Oboe:
100
82
8.1.4. Klarinette
Im hohen Register wurde der Testton der Klarinette mit Einschwingvorgang trotz
mehrheitlich richtiger Zuordnung oft mit der Oboe oder der Flöte verwechselt. (siehe
e3 piano mit Einschwingvorgang)
Da in tiefer Lage die Amplitude der ungeradzahligen Teiltöne höher als die der
geradzahligen ist, wirkt der Klang dunkel und hohl. Deshalb wurde der Testton a
forte richtig erkannt. Auch im mittleren Register (e1 forte mit Einschwingvorgang) gab
es wenig Zweifel an der Eindeutigkeit des Klarinettentons.
Ein Vergleich der beiden Testtöne e3 piano mit Einschwingvorgang und a2 piano
ohne Einschwingvorgang zeigt die ähnliche Erkennungsrate trotz unterschiedlicher
Art des Einschwingvorgangs. In beiden Fällen wurde die Klarinette zwar größtenteils
richtig erkannt, jedoch öfters mit der Oboe oder der Flöte verwechselt. Auch die
Testtöne
ohne
Einschwingvorgang
(e1
piano,
a1
forte)
wurden
richtig
wahrgenommen. Der Einfluss der Tonlage bei Klarinettenklängen entscheidet über
die richtige Zuordnung.
83
Testtöne – Klarinette mit Einschwingvorgang
Flöte:
23 = 24 %
Klarinette:
49 = 52 %
Trompete:
-
Horn:
%
-
Violine:
3= 3%
Viola:
1= 1%
Cello:
-
Kontrabass:
-
keine Angabe:
-
20
Tuba:
1= 1%
40
Posaune:
100
80
18 = 19 %
Fagott:
60
Oboe:
3= 3%
Fagott:
7= 7%
-
Klarinette:
82 = 86 %
Posaune:
-
Tuba:
-
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
-
Kontrabass:
-
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
3= 4%
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
keine Angabe:
Posaune
Kontrabass:
Horn
-
Cello:
Horn
Viola:
Trompete
-
%
60
1= 1%
-
20
-
Violine:
40
3= 3%
Tuba:
Trompete
-
Posaune:
Klarinette
Horn:
Klarinette
-
Flöte
79 = 83 %
Trompete:
Flöte
Klarinette:
Fagott
-
80
Flöte:
Fagott
7= 7%
Oboe
4= 4%
Fagott:
100
Oboe:
1= 2%
0
Oboe
0
keine Angabe:
60
%
-
Horn:
40
Trompete:
80
Flöte:
100
Oboe:
20
a forte (Track 18):
Fagott
Oboe
0
84
Testtöne – Klarinette ohne Einschwingvorgang
Klarinette:
61 = 64 %
Trompete:
-
Horn:
1= 1%
Posaune:
2= 2%
Tuba:
-
Violine:
1= 1%
Viola:
2= 2%
Cello:
Kontrabass:
100
4= 4%
80
Flöte:
60
7= 7%
%
7= 7%
Fagott:
40
Oboe:
4= 4%
20
6= 8%
-
Flöte:
34 = 36 %
Klarinette:
46 = 48 %
Posaune:
-
Tuba:
-
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
-
Kontrabass:
-
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
1= 1%
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
-
Kontrabass:
-
20
1= 1%
Cello:
keine Angabe:
Trompete
1= 1%
Viola:
Trompete
-
Violine:
Klarinette
Tuba:
Klarinette
-
%
-
Posaune:
40
Horn:
Flöte
-
Flöte
71 = 75 %
Trompete:
60
Klarinette:
Fagott
7= 7%
Fagott
Flöte:
Oboe
5= 5%
100
8= 8%
Fagott:
80
Oboe:
2= 3%
0
Oboe
0
keine Angabe:
%
-
60
2= 2%
Horn:
40
Trompete:
100
12 = 13 %
Fagott:
80
Oboe:
20
a2 piano (Track 40):
Fagott
Oboe
0
keine Angabe:
85
8.1.5. Trompete
Die Trompetentöne mit Einschwingvorgang wurden sehr gut erkannt und nie mit
einem Streichinstrument verwechselt. Lediglich in höherer Lage der Trompete wurde
manchmal ein Klarinettenton oder Oboenton vermutet.
Die Testtöne der Trompete ohne Einschwingvorgang wurden weniger gut erkannt.
Die korrekte Zuordnung überwiegt jedoch in allen Hörbeispielen mehrheitlich.
Beim a piano ohne Einschwingvorgang wurde in 23% der Fälle ein Oboenton
vermutet. Auch Fagott und Posaune wurden jeweils mit 8% als wahrgenommener
Klang angegeben.
Im mittleren Register wurden die Trompetentöne ohne Einschwingvorgang oft der
Oboe und manchmal der Flöte zugeordnet.
86
Testtöne – Trompete mit Einschwingvorgang
2= 2%
Klarinette:
12 = 13 %
Trompete:
69 = 73 %
1= 1%
Posaune:
1= 1%
Tuba:
-
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
-
Kontrabass:
1= 1%
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
-
Klarinette
keine Angabe:
Klarinette
-
Klarinette
-
Kontrabass:
Flöte
Cello:
Flöte
-
%
20
-
Viola:
40
2= 2%
60
1= 1%
Violine:
Flöte
92 = 97 %
-
Fagott
Trompete:
Tuba:
Fagott
-
Posaune:
Fagott
-
Klarinette:
80
Flöte:
Horn:
Oboe
-
Oboe
-
Fagott:
100
Oboe:
0
Oboe
0
keine Angabe:
40
Horn:
100
Flöte:
80
1= 1%
60
8= 8%
Fagott:
%
Oboe:
20
-
Klarinette:
1= 1%
Trompete:
83 = 87 %
Horn:
1= 1%
Posaune:
2= 2%
-
Viola:
-
Cello:
-
Kontrabass:
-
keine Angabe:
-
40
1= 1%
Violine:
20
Tuba:
60
Flöte:
%
80
7= 7%
Fagott:
0
Oboe:
100
87
Testtöne – Trompete ohne Einschwingvorgang
22 = 23 %
Fagott:
8= 8%
Klarinette:
2= 2%
Trompete:
48 = 51 %
Horn:
2= 2%
Posaune:
8= 8%
Violine:
1= 1%
-
Viola:
2= 2%
Cello:
Kontrabass:
40
Tuba:
60
80
-
1= 1%
20
Flöte:
%
Oboe:
100
a piano (Track 48):
1= 2%
4= 4%
Flöte:
3= 3%
Klarinette:
7= 7%
Trompete:
52 = 55 %
Posaune:
5= 5%
Violine:
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
40
1= 1%
Viola:
-
Cello:
-
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
5= 6%
20
Tuba:
60
1= 1%
%
Horn:
100
16 = 17 %
Fagott:
80
Oboe:
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Horn:
1= 1%
Posaune:
1= 1%
1= 1%
Viola:
80
40
-
Violine:
1= 1%
Cello:
-
Kontrabass:
-
keine Angabe:
Fagott
44 = 46 %
60
2= 2%
Trompete:
%
Klarinette:
Tuba:
Fagott
7= 7%
10 = 11 %
20
Flöte:
Oboe
27 = 28 %
Fagott:
1= 2%
0
Oboe:
100
Oboe
0
Fagott
Oboe
0
keine Angabe:
88
8.1.6. Horn
Der Testton e1 forte mit Einschwingvorgang wurde beide Male dem Horn richtig
zugeordnet. Zu jeweils ca. 20% wurden Trompetentöne und Posaunentöne
wahrgenommen. Da der Testton e2 piano mit Einschwingvorgang ein Randton in
hoher Lage des Horns ist, wurde er mit der Trompete verwechselt. Der richtige
Hornton wurde wie die Oboe mit nur 11% angegeben.
In tiefer Lage wurde das Horn mit der Posaune verwechselt. (siehe a forte mit
Einschwingvorgang)
Nicht erkannt wurde das Horn ohne Einschwingvorgang in sehr tiefer Lage. Beim A
piano ohne Einschwingvorgang wurden die Tuba und der Kontrabass als
wahrgenommene Klänge angegeben.
Der Testton a1 forte ohne Einschwingvorgang wurde einerseits der Klarinette,
andererseits der Violine und der Viola zugeordnet.
Der
Testton
e1
piano
ohne
Einschwingvorgang
wurde
auch
mit
den
Holzblasinstrumenten Flöte und Klarinette verwechselt.
89
Testtöne – Horn mit Einschwingvorgang
1= 1%
Fagott:
3= 3%
-
Klarinette:
-
Trompete:
20 = 21 %
46 = 48 %
Posaune:
18 = 19 %
-
Viola:
-
40
1= 1%
Violine:
Cello:
1= 1%
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
4= 5%
20
Tuba:
%
Horn:
60
80
Flöte:
100
Oboe:
Oboe:
1= 1%
-
Trompete:
18 = 19 %
Horn:
50 = 53 %
Posaune:
18 = 19 %
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
Kontrabass:
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
1= 1%
40
Tuba:
60
-
Klarinette:
%
Flöte:
80
-
3= 3%
20
Fagott:
100
e1 forte 2. Mal (Track 13):
Fagott
Oboe
0
4= 4%
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
1= 1%
Cello:
keine Angabe:
Klarinette
Viola:
Kontrabass:
Klarinette
1= 1%
1= 1%
-
40
-
Violine:
20
Tuba:
4= 4%
Flöte
10 = 11 %
Posaune:
Flöte
Horn:
Fagott
47 = 49 %
Fagott
7= 7%
Trompete:
Oboe
Klarinette:
60
3= 3%
%
8= 8%
Flöte:
80
10 = 11 %
Fagott:
3= 4%
0
Oboe:
100
Oboe
0
keine Angabe:
90
-
Klarinette:
28 = 29 %
Posaune:
50 = 53 %
9= 9%
2= 3%
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
keine Angabe:
Posaune
-
Horn
-
Kontrabass:
Trompete
Cello:
Klarinette
-
Flöte
-
Viola:
Fagott
Violine:
Oboe
Tuba:
%
Horn:
60
4= 4%
40
Trompete:
80
2= 2%
Flöte:
20
Fagott:
0
Oboe:
100
a forte (Track 65):
91
Testtöne - Horn ohne Einschwingvorgang
11 = 12 %
Flöte:
-
Klarinette:
-
Trompete:
3= 3%
Posaune:
7= 7%
44 = 46 %
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
Kontrabass:
40
Tuba:
%
Horn:
60
80
Fagott:
6= 6%
20
Oboe:
100
A piano (Track 38):
21 = 22 %
3= 4%
7= 7%
Fagott:
4= 4%
-
Klarinette:
21 = 22 %
Trompete:
2= 2%
Horn:
2= 2%
-
Violine:
22 = 23 %
Viola:
25 = 26 %
Cello:
Kontrabass:
5= 5%
-
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
5= 7%
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
33 = 35 %
6= 6%
Violine:
-
Viola:
-
40
Tuba:
%
2= 2%
Cello:
1= 1%
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
5= 6%
20
Posaune:
Klarinette
Horn:
Flöte
-
Flöte
23 = 24 %
Trompete:
Fagott
Klarinette:
Fagott
16 = 17 %
Oboe
Flöte:
100
6= 6%
80
2= 2%
Fagott:
60
Oboe:
0
Oboe
0
keine Angabe:
Flöte
60
%
2= 2%
Tuba:
40
Posaune:
80
Flöte:
100
Oboe:
20
Fagott
Oboe
0
keine Angabe:
92
8.1.7. Posaune
Wie schon bei der Trompete wurden auch die Testtöne der Posaune mit
Einschwingvorgang nie mit einem Streichinstrument verwechselt.
In tiefer Lage wurde die Posaune mehrheitlich richtig erkannt. (siehe A forte mit
Einschwingvorgang)
In der Mittellage wurde oft das Horn als Posaunenklang wahrgenommen. (siehe a
piano mit Einschwingvorgang)
Beim Testton e1 forte mit Einschwingvorgang wurden lediglich wahrgenommene
Klänge der Trompete, des Horns sowie der Posaune angeführt, wobei die Angaben
der Posaune mit 45% überwiegen.
Ohne Einschwingvorgang wurde die Posaune niemals prozentuell mehrheitlich
erkannt. Am häufigsten wurden die Testtöne der Posaune ohne Einschwingvorgang
dem Horn zugeordnet.
Im mittleren Register wurde die Posaune vor allem mit dem Horn aber auch mit dem
Fagott verwechselt. Beim Testton e1 piano ohne Einschwingvorgang wurde sogar
von 52% der Testpersonen das Horn als wahrgenommener Klang angegeben.
Sehr
ausgeglichen
fielen
die
Angaben
des
Testtons
a1
forte
ohne
Einschwingvorgang aus. Der richtige Posaunenton wurde prozentuell nur an die
vierte Stelle gereiht. 11% der Testpersonen konnten diesen Testton keinem
Instrument zuordnen und machten keine Angabe.
93
Testtöne – Posaune mit Einschwingvorgang
3= 3%
Flöte:
1= 1%
2= 2%
Horn:
37 = 39 %
Posaune:
45 = 47 %
-
Viola:
-
Cello:
-
Kontrabass:
-
keine Angabe:
-
40
7= 7%
Violine:
20
Tuba:
60
Trompete:
%
Klarinette:
80
-
Fagott:
-
Klarinette:
-
Trompete:
2= 2%
Horn:
3= 3%
70 = 74 %
Tuba:
11 = 12 %
Violine:
-
Viola:
-
Kontrabass:
-
keine Angabe:
-
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
20
Cello:
40
Posaune:
60
Flöte:
80
9= 9%
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
keine Angabe:
Trompete
-
20
-
Kontrabass:
60
43 = 45 %
%
27 = 28 %
Posaune:
40
Horn:
-
Klarinette
24 = 25 %
Cello:
Klarinette
-
Trompete:
Viola:
Flöte
Klarinette:
-
Flöte
-
-
Fagott
Flöte:
Violine:
Fagott
-
Tuba:
Oboe
100
-
Fagott:
80
Oboe:
1= 2%
0
Oboe
0
Fagott:
%
Oboe:
100
A forte (Track 43):
Fagott
Oboe
0
Oboe:
100
a piano (Track 16):
94
Testtöne - Posaune ohne Einschwingvorgang
100
1= 1%
Klarinette:
1= 1%
Trompete:
1= 1%
Horn:
33 = 35 %
Posaune:
25 = 26 %
7= 7%
Violine:
-
Viola:
-
40
Tuba:
Cello:
3= 3%
Kontrabass:
1= 1%
-
13 = 14 %
Flöte:
-
Klarinette:
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
2= 2%
Posaune:
17 = 18 %
Tuba:
-
Violine:
-
Viola:
40
49 = 52 %
60
4= 4%
Horn:
%
Trompete:
1= 1%
Cello:
Kontrabass:
100
3= 3%
Fagott:
80
Oboe:
1= 1%
20
Fagott
Oboe
0
keine Angabe:
80
23 = 24 %
Flöte:
60
-
Fagott:
%
Oboe:
20
e piano (Track 3):
5= 5%
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
22 = 23 %
Posaune:
12 = 13 %
Tuba:
7= 7%
17 = 18 %
Cello:
5= 5%
Kontrabass:
-
keine Angabe:
10 = 11 %
20
Viola:
Flöte
Horn:
Violine:
Flöte
13 = 14 %
%
3= 3%
Trompete:
40
Klarinette:
60
80
-
0
Flöte:
Fagott
3= 3%
Fagott
3= 3%
Fagott:
Oboe
Oboe:
100
Oboe
0
keine Angabe:
95
8.1.8. Tuba
Verwechslungen der Tuba finden ausschließlich innerhalb der Blechblasinstrumente
statt. Im Falle des Testtons e piano mit Einschwingvorgang irrten sich nur 18% der
Testpersonen und gaben das Horn als wahrgenommenen Klang an.
Eine Oktave höher (e1 forte) tendierten die Testpersonen mit 68% sehr stark zum
Horn. Die Tuba wurde allgemein selten als Posaune wahrgenommen.
Beim Testton Kontra A forte mit Einschwingvorgang gab es keinen Zweifel an der
Eindeutigkeit des Tubatons. Lediglich 8% nahmen ein Fagott wahr.
Auch ohne Einschwingvorgang wurde die Tuba in tiefer Lage gut erkannt.
Da die Testtöne a1 forte und e1 piano (beide ohne Einschwingvorgang) eine
extreme Lage im Tubaregister darstellen, wurden diese Töne mit großer Mehrheit
mit dem Horn verwechselt.
Auffallend bei der Auswertung der Tubatöne ist die sehr seltene Zuordnung zum
Kontrabass.
96
Testtöne – Tuba mit Einschwingvorgang
100
-
Fagott:
-
Flöte:
-
Klarinette:
-
Trompete:
-
Horn:
17 = 18 %
4= 4%
71 = 74 %
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
-
Kontrabass:
60
3= 3%
-
-
Flöte:
-
Klarinette:
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
1= 1%
Posaune:
14 = 15 %
Tuba:
12 = 13 %
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
40
65 = 68 %
60
1= 1%
Horn:
%
Trompete:
Kontrabass:
Flöte
100
-
Fagott:
80
Oboe:
1= 1%
20
Fagott
Oboe
0
keine Angabe:
40
Tuba:
%
Posaune:
80
Oboe:
20
e piano (Track 23):
1= 1%
Fagott
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Fagott
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
-
Horn:
1= 1%
Posaune:
2= 2%
Tuba:
84 = 88 %
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
-
Kontrabass:
-
keine Angabe:
-
60
-
Trompete:
%
Klarinette:
40
-
80
8= 8%
Flöte:
20
Oboe
-
Fagott:
0
Oboe:
100
Kontra A forte (Track 75):
Oboe
0
keine Angabe:
97
Testtöne - Tuba ohne Einschwingvorgang
-
Klarinette:
-
Horn:
3= 3%
Posaune:
9= 9%
65 = 68 %
Violine:
-
Viola:
-
40
Tuba:
60
1= 1%
%
Trompete:
80
4= 4%
Flöte:
Cello:
7= 7%
Kontrabass:
4= 4%
keine Angabe:
2= 4%
4= 4%
Flöte:
1= 1%
Klarinette:
2= 2%
Trompete:
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
2= 2%
7= 7%
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
%
7= 7%
Tuba:
40
Posaune:
60
61 = 64 %
1= 1%
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
6= 9%
20
Horn:
100
2= 2%
Fagott:
80
Oboe:
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
3= 3%
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
-
40
Tuba:
%
3= 3%
60
68 = 72 %
Posaune:
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
5= 5%
20
Horn:
Klarinette
1= 1%
Flöte
4= 4%
Trompete:
Flöte
Klarinette:
Fagott
3= 3%
Fagott
Flöte:
Oboe
6= 6%
100
1= 1%
Fagott:
80
Oboe:
0
Oboe
0
Fagott
Oboe
0
Fagott:
20
Oboe:
100
A piano (Track 6):
98
8.1.9. Violine
Die Violine wird trotz originalem Einschwingvorgang beim Testton a2 forte häufig mit
dem Klang der Oboe verwechselt. Ebenfalls assoziierten 18% der Testpersonen
diesen Ton als Klang einer Klarinette.
In tieferer Lage der Violine wurde der Testton e1 forte mit Einschwingvorgang vor
allem mit der Viola verwechselt.
Da durch das Streichen des Bogens auf der Saite starke Nebengeräusche entstehen,
tendierten beim Testton a3 piano mit Einschwingvorgang 22% der Testpersonen zur
Flöte, deren Nebengeräusche durch Luftverwirbelungen im Labium ebenfalls sehr
prägnant sind. Zu 56% wurde dieser Testton jedoch richtig zugeordnet.
Ohne Einschwingvorgang wurde beim Testton a1 forte die Violine lediglich mit
Instrumenten der Streicherfamilie verwechselt.
Beim Vergleich zwischen den Testtönen e1 forte mit Einschwingvorgang und e1
piano ohne Einschwingvorgang wird die nahezu identische Verwechslung mit der
Viola ersichtlich. Beim Testton ohne Einschwingvorgang irrten sich mit 16% deutlich
mehr Testpersonen und ordneten diesen der Oboe zu.
Dass zur Erkennung eines Violinentons der Einfluss des Einschwingvorgangs nicht
entscheidend ist, zeigt der Testton e2 piano ohne Einschwingvorgang, der in 81%
der Fälle richtig erkannt wurde.
99
Testtöne – Violine mit Einschwingvorgang
7= 7%
Flöte:
2= 2%
Klarinette:
17 = 18 %
Trompete:
3= 3%
1= 1%
Tuba:
-
Violine:
30 = 32 %
Viola:
8= 8%
Cello:
Kontrabass:
%
60
-
Posaune:
40
Horn:
80
21 = 22 %
Fagott:
1= 1%
20
Oboe:
100
a2 forte (Track 2):
5= 6%
1= 1%
Flöte:
-
Klarinette:
-
Trompete:
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
2= 2%
2= 2%
Tuba:
-
Violine:
29 = 31 %
Viola:
32 = 34 %
Cello:
18 = 19 %
Kontrabass:
6= 6%
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
53 = 56 %
5= 5%
-
20
9= 9%
Cello:
keine Angabe:
Trompete
-
Violine:
Kontrabass:
Klarinette
Tuba:
Viola:
Klarinette
-
%
-
Posaune:
40
Horn:
Flöte
-
Flöte
-
Trompete:
Fagott
Klarinette:
Fagott
21 = 22 %
Oboe
Flöte:
60
80
6= 6%
Fagott:
1= 2%
0
Oboe:
100
Oboe
0
keine Angabe:
%
Posaune:
60
-
40
Horn:
100
5= 5%
Fagott:
80
Oboe:
20
Fagott
Oboe
0
keine Angabe:
100
Testtöne - Violine ohne Einschwingvorgang
Oboe:
1= 1%
Fagott:
2= 2%
80
2= 2%
Trompete:
2= 2%
%
-
Tuba:
-
Violine:
38 = 40 %
Viola:
30 = 32 %
Cello:
16 = 17 %
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
3= 3%
40
-
Posaune:
20
Horn:
60
Klarinette:
Oboe:
15 = 16 %
Fagott:
3= 3%
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
80
-
-
Posaune:
1= 1%
Tuba:
-
Violine:
23 = 24 %
Viola:
38 = 40 %
Cello:
5= 5%
Kontrabass:
2= 2%
keine Angabe:
6= 7%
%
-
Horn:
40
Trompete:
60
2= 2%
20
Klarinette:
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
-
Flöte
-
Posaune:
Fagott
Horn:
Fagott
-
Oboe
-
Trompete:
60
Klarinette:
%
-
Tuba:
-
Violine:
77 = 81 %
Viola:
9= 9%
Cello:
2= 2%
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
3= 4%
40
Flöte:
20
80
3= 3%
Fagott:
0
Oboe:
100
Oboe
0
Flöte:
100
Fagott
Oboe
0
Flöte:
100
101
8.1.10. Viola
Ähnlich wie die Violine wurde auch die Viola hauptsächlich mit Instrumenten der
Streicherfamilie verwechselt.
Beim Testton e1 forte mit Einschwingvorgang wurde das Cello fast gleich oft wie die
Viola angegeben. 12% der Testpersonen vermuteten bei diesem Ton eine Oboe zu
hören.
In tiefer Lage (a piano) wurde die Viola vor allem mit dem Cello verwechselt.
Die klangliche Ähnlichkeit der Viola mit der Violine wurde in den mittleren und hohen
Registern deutlich. (siehe Testtöne a2 forte mit Einschwingvorgang und a1 forte ohne
Einschwingvorgang)
Der Vergleich der beiden Testtöne e1 forte mit Einschwingvorgang und e1 piano
ohne Einschwingvorgang zeigt sogar die bessere Zuordnung des Testtons ohne
Einschwingvorgang.
Durch die starken Geräuschanteile im Klang der Viola spielt der Faktor des
Einschwingvorgangs nur eine untergeordnete Rolle. Wichtiger ist die Lage des
gespielten
Tons,
die
jedoch
die
Verwechslung
zu
den
benachbarten
Streichinstrumenten fördert.
102
Testtöne – Viola mit Einschwingvorgang
11 = 12 %
Fagott:
5= 5%
1= 1%
Horn:
1= 1%
Posaune:
1= 1%
Tuba:
-
Violine:
%
2= 2%
Trompete:
40
Klarinette:
60
80
-
7= 7%
Viola:
27 = 28 %
Cello:
31 = 33 %
Kontrabass:
4= 4%
keine Angabe:
5= 6%
1= 1%
Klarinette:
1= 1%
-
Horn:
-
Posaune:
Tuba:
1= 1%
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
%
Trompete:
60
Flöte:
80
1= 1%
-
Violine:
40
Fagott:
2= 2%
Viola:
23 = 24 %
Cello:
49 = 52 %
Kontrabass:
15 = 16 %
2= 2%
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Tuba:
1= 1%
%
60
1= 1%
Violine:
42 = 44 %
Viola:
21 = 22 %
Cello:
6= 6%
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
2= 3%
40
Posaune:
20
Horn:
Klarinette
3= 3%
Flöte
10 = 11 %
Trompete:
Flöte
Klarinette:
Fagott
-
80
Flöte:
Fagott
1= 1%
Oboe
7= 7%
Fagott:
100
Oboe:
0
Oboe
0
keine Angabe:
20
Oboe:
100
a piano (Track 54):
Fagott
Oboe
0
Flöte:
20
Oboe:
100
103
Testtöne - Viola ohne Einschwingvorgang
Oboe:
3= 3%
Fagott:
3= 3%
2= 2%
Horn:
1= 1%
Posaune:
1= 1%
Tuba:
1= 1%
Violine:
33 = 35 %
Viola:
37 = 39 %
Cello:
Kontrabass:
%
6= 6%
Trompete:
40
Klarinette:
60
80
-
6= 6%
20
Flöte:
100
a1 forte (Track 7):
2= 3%
Oboe:
3= 3%
Fagott:
3= 3%
-
Posaune:
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
60
-
Horn:
3= 3%
%
Trompete:
-
Violine:
40
Tuba:
80
1= 1%
-
3= 3%
Viola:
22 = 23 %
Cello:
49 = 52 %
Kontrabass:
8= 8%
keine Angabe:
3= 4%
20
Klarinette:
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
7= 7%
43 = 45 %
Cello:
30 = 32 %
Kontrabass:
-
keine Angabe:
Klarinette
-
Violine:
Viola:
%
1= 1%
40
Tuba:
60
-
Posaune:
20
Horn:
Klarinette
1= 1%
Flöte
1= 1%
Trompete:
Flöte
Klarinette:
Fagott
1= 1%
Fagott
Flöte:
Oboe
3= 3%
100
4= 4%
Fagott:
80
Oboe:
4= 5%
0
Oboe
0
Flöte:
100
e piano (Track 15):
Fagott
Oboe
0
keine Angabe:
104
8.1.11. Violoncello
Die hohe Lage des Testtons e1 forte mit Einschwingvorgang führte zu zahlreichen
Verwechslungen mit der Viola. Kein Zweifel an der Eindeutigkeit des Cellotons
bestand beim gleichen Testtonpaar a forte mit Einschwingvorgang.
Auch in tiefer Lage wurde das Cello mehrheitlich richtig erkannt.
Die nahezu identische Auswertung der Testtöne e1 forte mit Einschwingvorgang und
e1
piano
ohne
Einschwingvorgang
zeigt
den
irrelevanten
Faktor
des
Einschwingvorgangs beim Cello in dieser Lage.
Durch die hohe Lage des Testtons a1 forte ohne Einschwingvorgang wurde der
wahrgenommene Klang zu 57% der Violine zugeordnet.
Auch ohne Einschwingvorgang wurde die Erkennung des Cellotons e piano durch
62% der Testpersonen bestätigt.
105
Testtöne – Cello mit Einschwingvorgang
-
Flöte:
-
Klarinette:
-
Trompete:
2= 2%
-
Violine:
%
1= 1%
40
Tuba:
60
-
Posaune:
7= 7%
Viola:
49 = 52 %
Cello:
26 = 27 %
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
4= 5%
20
Horn:
80
5= 5%
Fagott:
-
Fagott:
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
80
-
Trompete:
-
Horn:
-
Posaune:
-
Tuba:
-
60
1= 1%
%
Klarinette:
Violine:
2= 2%
Viola:
1= 1%
Cello:
79 = 83 %
Kontrabass:
10 = 11 %
1= 1%
Fagott
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Klarinette:
80
1= 1%
Horn:
-
Posaune:
-
60
-
%
Trompete:
Fagott
1= 1%
-
-
Violine:
-
Viola:
19 = 20 %
Cello:
63 = 66 %
40
Tuba:
Kontrabass:
9= 9%
keine Angabe:
2= 3%
20
Flöte:
Oboe
-
Fagott:
0
Oboe:
100
a forte 2. Mal (Track 55):
Oboe
0
keine Angabe:
40
Flöte:
1= 1%
20
Oboe:
100
a forte (Track 52):
Fagott
Oboe
0
Oboe:
100
106
-
keine Angabe:
Kontrabass
31 = 33 %
Cello
62 = 65 %
Kontrabass:
Viola
Cello:
Violine
1= 1%
Tuba
-
Viola:
Posaune
Violine:
Horn
-
Trompete
Tuba:
Klarinette
-
Flöte
-
Posaune:
Fagott
Horn:
Oboe
60
-
Trompete:
%
Klarinette:
40
-
80
1= 1%
Flöte:
20
Fagott:
0
Oboe:
100
A piano (Track 71):
107
Testtöne - Cello ohne Einschwingvorgang
Flöte:
2= 2%
Klarinette:
4= 4%
Trompete:
3= 3%
-
Tuba:
7= 7%
Viola:
40 = 42 %
Cello:
28 = 29 %
Kontrabass:
1= 1%
keine Angabe:
5= 7%
20
Violine:
%
-
Posaune:
40
Horn:
100
1= 1%
80
4= 4%
Fagott:
60
Oboe:
Oboe:
1= 1
Fagott:
2= 2%
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
1= 1
-
Tuba:
-
Violine:
54 = 57 %
Viola:
20 = 21 %
Cello:
%
Posaune:
60
Horn:
Kontrabass:
Flöte
6= 6%
40
Trompete:
80
-
Klarinette:
6= 6%
20
Flöte:
100
Fagott
Oboe
0
e1 piano (Track 9):
5= 6%
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Tuba:
-
Violine:
-
60
-
%
-
Posaune:
40
Horn:
Viola:
3= 3%
Cello:
59 = 62 %
Kontrabass:
26 = 27 %
keine Angabe:
Flöte
3= 3%
-
20
Trompete:
Flöte
Klarinette:
80
-
1= 2%
0
Flöte:
Fagott
2= 2%
Fagott
1= 1%
Fagott:
Oboe
Oboe:
100
e piano (Track 67):
Oboe
0
keine Angabe:
108
8.1.12. Kontrabass
In tiefer Lage wurden die Testtöne des Kontrabasses gut erkannt. Der Testton A
forte mit Einschwingvorgang wurde zu 72% richtig gehört. Lediglich 20% der
Testpersonen hielten diesen wahrgenommenen Klang für die Tuba. Interessant
dabei ist, dass Testtöne der Tuba so gut wie nie Testtönen des Kontrabasses
zugeordnet wurden.
Wie
auch
bei
den
anderen
Streichinstrumenten
ist
der
Faktor
des
Einschwingvorgangs wenig für die Erkennung des Kontrabasses verantwortlich.
Die hohe Lage des Testtons e1 forte ist trotz originalem Einschwingvorgang für die
falsche Zuordnung zum Cello verwantwortlich.
Die beiden Testtöne e1 piano und a1 forte (beide ohne Einschwingvorgang) führten
zu Verwechslungen mit der Viola beziehungsweise der Violine.
Wie der Testton Kontra A piano ohne Einschwingvorgang deutlich zeigt, wurden
Töne in tiefer Lage auch ohne Einschwingvorgang richtig erkannt.
109
Testtöne – Kontrabass mit Einschwingvorgang
-
Klarinette:
-
Trompete:
-
Posaune:
19 = 20 %
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
40
Tuba:
60
1= 1%
-
%
Horn:
80
5= 5%
Flöte:
2= 2%
Kontrabass:
68 = 72 %
keine Angabe:
-
1= 1%
Trompete:
-
Horn:
-
Posaune:
-
Tuba:
1= 1%
Viola:
15 = 16 %
Cello:
70 = 74 %
Kontrabass:
4= 4%
keine Angabe:
3= 3%
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
20
Violine:
60
-
%
-
Klarinette:
40
Flöte:
100
1= 1%
Fagott:
80
Oboe:
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
2= 2%
2= 2%
40
Tuba:
%
-
60
Horn:
-
Viola:
4= 4%
Cello:
34 = 36 %
Kontrabass:
47 = 49 %
keine Angabe:
Fagott
-
Trompete:
Violine:
Fagott
Klarinette:
80
-
20
3= 3%
Flöte:
Posaune:
Oboe
-
Fagott:
3= 4%
0
Oboe:
100
e piano (Track 58):
Oboe
0
Fagott
Oboe
0
Fagott:
20
Oboe:
100
A forte (Track 4):
110
Testtöne - Kontrabass ohne Einschwingvorgang
2= 2%
Trompete:
2= 2%
Horn:
1= 1%
Posaune:
1= 1%
Tuba:
-
Violine:
22 = 23 %
Viola:
38 = 40 %
Cello:
18 = 19 %
Kontrabass:
3= 3%
keine Angabe:
4= 5%
100
Klarinette:
80
1= 1%
60
Flöte:
%
1= 1%
40
2= 2%
Fagott:
20
Oboe:
-
Flöte:
-
Klarinette:
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
3= 3%
1= 1%
Tuba:
-
Violine:
36 = 38 %
Viola:
29 = 31 %
Cello:
12 = 13 %
Kontrabass:
5= 5%
keine Angabe:
5= 5%
%
Posaune:
60
1= 1%
40
Horn:
20
Trompete:
80
3= 3%
Fagott:
Fagott
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
Fagott
Flöte
Klarinette
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
-
Trompete:
-
Horn:
-
Posaune:
5= 5%
Violine:
-
Viola:
-
Cello:
40
Tuba:
60
Klarinette:
%
-
80
2= 2%
Flöte:
6= 6%
Kontrabass:
82 = 86 %
keine Angabe:
-
20
Oboe
-
Fagott:
0
Oboe:
100
Kontra A piano (Track 69):
Oboe
0
Oboe:
100
Fagott
Oboe
0
111
8.2. Auswertung der Instrumentenerkennung
Der Faktor, welches Instrument zu hören war, ist höchst signifikant *** für die richtige
Zuordnung.
gut erkannte Instrumente:
Flöte, Klarinette, Trompete
schlecht erkannte Instrumente:
Horn, Oboe, Viola
Kontrabass
Cello
Viola
Violine
Tuba
Posaune
Horn
Trompete
Klarinette
Flöte
Fagott
falsch
k.A.
richtig
Zuordnung
Oboe
Instrument
112
8.3. Auswertung unter Berücksichtigung des Einschwingvorgangs
Mit 5% Irrtumswahrscheinlichkeit gibt es in der Erkennung von Tönen mit und ohne
Einschwingvorgang einen Unterschied. (höchst signifikant ***)
Einschwingvorgang
Zuordnung
mit
ohne
falsch
23 %
27 %
keine Angabe
1%
2%
richtig
29 %
18 %
100 %
Einschwingvorgang
ohne
k.A.
richtig
Zuordnung
falsch
mit
113
8.4. Auswertung unter Berücksichtigung der Tonlage
Die
Tonlage
der
Hörbeispiele
war
höchst
signifikant***
für
die
richtige
Instrumentenzuordnung. Dieses Diagramm beinhaltet die Auswertung sämtlicher
Hörbeispiele. (mit/ohne Einschwingvorgang)
Lage
Zuordnung
hoch
mittel
tief
falsch
65 %
41 %
44 %
keine Angabe
3%
3%
3%
richtig
32 %
56 %
54 %
100 %
100 %
100 %
Lage
mittel
tief
richtig
k.A.
Zuordnung
falsch
hoch
114
8.4.1. Auswertung der tiefen Tonlage
In der tiefen Lage gibt es höchst signifikante *** Unterschiede zwischen Klängen mit
und ohne Einschwingvorgang. (Irrtumswahrscheinlichkeit < 0,001)
Einschwingvorgang
Zuordnung
mit
ohne
falsch
40 %
49 %
keine Angabe
2%
3%
richtig
58 %
49 %
100 %
100 %
Tiefe Lage
ohne
k.A.
richtig
Zuordnung
falsch
mit
Einschwingvorgang
115
8.4.2. Auswertung der mittleren Tonlage
Auch in der mittleren Lage gibt es höchst signifikante *** Unterschiede zwischen
Klängen mit und ohne Einschwingvorgang. (Irrtumswahrscheinlichkeit < 0,001)
Einschwingvorgang
Zuordnung
mit
ohne
falsch
36 %
48 %
keine Angabe
2%
4%
richtig
62 %
49 %
100 %
100 %
Mittlere Lage
ohne
k.A.
richtig
Zuordnung
falsch
mit
Einschwingvorgang
116
8.4.3. Auswertung der hohen Tonlage
Ebenso in der hohen Lage gibt es höchst signifikante *** Unterschiede zwischen
Klängen mit und ohne Einschwingvorgang. (Irrtumswahrscheinlichkeit < 0,001)
Einschwingvorgang
Zuordnung
mit
ohne
falsch
56 %
75 %
keine Angabe
2%
5%
richtig
43 %
20 %
100 %
100 %
Hohe Lage
ohne
k.A.
richtig
Zuordnung
falsch
mit
Einschwingvorgang
117
8.4.4. Auswertung der Tonlage mit Einschwingvorgang
Auch mit originalem Einschwingvorgang ist die Tonlage für die Erkennung der
Instrumentenklänge höchst signifikant ***. (Irrtumswahrscheinlichkeit < 0,001)
Lage
Zuordnung
hoch
mittel
tief
falsch
56 %
36 %
40 %
keine Angabe
2%
2%
2%
richtig
43 %
62 %
58 %
100 %
100 %
100 %
Mit Einschwingvorgang
mittel
tief
k.A.
richtig
Zuordnung
falsch
hoch
Lage
118
8.4.5. Auswertung der Tonlage ohne Einschwingvorgang
Unterschiede in der Erkennung der Hörbeispiele zwischen den verschiedenen
Tonlagen ohne Einschwingvorgang sind mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 5%
gegeben. (höchst signifikant ***)
Lage
Zuordnung
hoch
mittel
tief
falsch
75 %
48 %
49 %
keine Angabe
5%
4%
3%
richtig
20 %
49 %
49 %
100 %
100 %
100 %
Ohne Einschwingvorgang
tief
k.A.
falsch
mittel
richtig
Zuordnung
hoch
Lage
119
8.5. Auswertung unter Berücksichtigung der Lautstärke
Unterschiede
zwischen
Forte-
und
Piano-Klängen
sind
mit
einer
Irrtumswahrscheinlichkeit von 5% nicht gegeben.
8.5.1. Auswertung der Forte-Klänge
Bei Forte-Klängen gibt es mit 5% Irrtumswahrscheinlichkeit Unterschiede in der
Erkennung von Tönen mit beziehungsweise ohne Einschwingvorgang.
(höchst signifikant ***)
Einschwingvorgang
Zuordnung
mit
ohne
falsch
42 %
67 %
keine
Angabe
2%
6%
richtig
55 %
27 %
100 %
100 %
forte
ohne
k.A.
richtig
Zuordnung
falsch
mit
Einschwingvorgang
120
8.5.2. Auswertung der Piano-Klänge
Unterschiede in der Erkennung der Hörbeispiele zwischen Piano-Klängen mit und
ohne Einschwingvorgang sind mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 5% gegeben.
(höchst signifikant ***)
Piano-Klänge ohne Einschwingvorgang wurden besser erkannt als Forte-Klänge
ohne Einschwingvorgang.
Einschwingvorgang
Zuordnung
mit
ohne
falsch
47 %
53 %
keine
Angabe
1%
3%
richtig
52 %
44 %
100 %
100 %
piano
ohne
k.A.
richtig
Zuordnung
falsch
mit
Einschwingvorgang
121
8.6. Auswertung unter Berücksichtigung des Geschlechts
Ingesamt nahmen 95 Personen am Hörtest teil. Davon waren 49 männlich und 46
weiblich. Das Geschlecht war für die Erkennung der Testtöne signifikant *.
Geschlecht
Zuordnung
männlich weiblich
falsch
51 %
48 %
keine
Angabe
2%
4%
richtig
46 %
48 %
100 %
100 %
8.7. Auswertung nach dem musikalischen Niveau
Insgesamt nahmen 34 Hobby- und 61 Profi-Musiker am Hörtest teil.
Zur
Gruppe
der
Hobbymusiker
zählten
Musikschüler
und
Mitglieder
von
Blasmusikkapellen.
Zur Gruppe der Profimusiker zählten Musikstudenten der Universität für Musik Wien
sowie Berufsmusiker.
Von den 34 Hobbymusikern waren:
18 männlich, 16 weiblich
Von den 61 Profimusikern waren:
31 männlich, 30 weiblich
Der Unterschied zwischen Hobby- und Profi-Musikern war für die Erkennung der
Testtöne höchst signifikant ***.
musikalisches
Niveau
Zuordnung
Profi
Hobby
falsch
48 %
53 %
keine
Angabe
2%
4%
richtig
50 %
43 %
100 %
100 %
122
8.8. Auswertung nach dem Hauptinstrument der Testpersonen
Um den Einfluss des Hauptinstruments der Testpersonen auf die Erkennung der zu
hörenden Instrumente darzustellen, wurden alle 95 Testpersonen, wie in dem Kapitel
8. Auswertung bereits erläutert, entsprechend ihrem Hauptinstrument in vier
Gruppen eingeteilt:
- Blechbläser
- Holzbläser
- Streicher
- Übrige
In den folgenden Statistiken ist die richtige Zuordnung der Instrumente unter
Berücksichtigung der eingeteilten Gruppen in Prozent ersichtlich.
Unterschiede in der Erkennung der Instrumente unter Berücksichtigung des
Hauptinstruments der Testpersonen sind hoch signifikant **.
123
8.8.1. Erkennung von Holzblasinstrumenten
Unter den Holzblasinstrumenten wurden vor allem die Flöte und die Klarinette richtig
erkannt. Mit Ausnahme der Oboe wurden alle Holzblasinstrumente von den
Blechbläsern am besten erkannt.
Die Erkennung des Fagotts und der Flöte sind vom Hauptinstrument der
Testpersonen abhängig und mit 5% Irrtumswahrscheinlichkeit gegeben.
(hoch signifikant **)
Holzblasinstrumente
Fagott
Flöte
Klarinette
Blechbläser
34 %
62 %
83 %
73 %
Holzbläser
39 %
59 %
79 %
72 %
Streicher
34 %
54 %
78 %
65 %
Übrige
31 %
45 %
69 %
65 %
100
Oboe
0
20
40
%
60
80
Blechbläser
Holzbläser
Streicher
Übrige
Oboe
Fagott
Flöte
Klarinette
124
8.8.2. Erkennung von Blechblasinstrumenten
Auch die Blechblasinstrumente wurden mit Ausnahme der Trompete am häufigsten
von den Blechbläsern richtig zugeordnet. Die Blechblasinstrumente Horn, Posaune
und Tuba wurden bei den Hörtests nicht gut erkannt.
Unterschiede
in
der
Erkennung
der
Blechblasinstrumente,
abhängig
vom
Hauptinstrument der Testpersonen, sind mit 5% Irrtumswahrscheinlichkeit lediglich
bei der Posaune gegeben. (signifikant *)
Blechblasinstrumente
Horn
Posaune
Tuba
Blechbläser
67 %
34 %
47 %
46 %
Holzbläser
76 %
25 %
43 %
42 %
Streicher
68 %
22 %
30 %
44 %
Übrige
64 %
25 %
32 %
41 %
100
Trompete
0
20
40
%
60
80
Blechbläser
Holzbläser
Streicher
Übrige
Trompete
Horn
Posaune
Tuba
125
8.8.3. Erkennung von Streichinstrumenten
Die Gruppe der Streichinstrumente wurde in allen Fällen von den Streichern am
häufigsten richtig erkannt.
Unterschiede in der Erkennung der Violine und der Viola sind vom Hauptinstrument
der Testpersonen abhängig und mit 5% Irrtumswahrscheinlichkeit gegeben.
(hoch signifikant **)
Streichinstrumente
Viola
Cello
Kontrabass
Blechbläser
31 %
32 %
50 %
35 %
Holzbläser
49 %
27 %
46 %
37 %
Streicher
52 %
45 %
59 %
43 %
Übrige
42 %
26 %
45 %
34 %
100
Violine
0
20
40
%
60
80
Blechbläser
Holzbläser
Streicher
Übrige
Violine
Viola
Cello
Kontrabass
126
9. Zusammenfassung
Die vorliegende Klangstudie zur Erkennung von Musikinstrumenten basiert auf
Hörtests.
Das
klingende
Testmaterial
wurde
aus
Klängen
von
12
Orchesterinstrumenten im reflexionsarmen Raum mittels der Am-Ohr-Mikrofonie
aufgenommen und zusammengestellt.
Um den Einfluss des Einschwingvorgangs auf die Erkennung der Instrumente zu
untersuchen, wurde bei 36 der insgesamt 75 Testtöne der Einschwingvorgang
mittels Computer durch ein künstliches Fade-In ersetzt.
Am Hörtest nahmen insgesamt 95 Testpersonen teil. Für die Auswertung wurde
deren Geschlecht, das musikalische Niveau und das ausübende Hauptinstrument
berücksichtigt.
Bei der Auswertung wurde ersichtlich, dass die Bedeutung des Einschwingvorgangs
für die Klangfarbenwahrnehmung oft überschätzt wird. Sehr wohl wurden Klänge mit
Einschwingvorgang öfters richtig zugeordnet als Klänge ohne Einschwingvorgang,
jedoch nicht in dem Ausmaß wie bisher angenommen.
Ein entscheidender Faktor für die richtige Zuordnung war die Tonlage der
spezifischen Instrumentenklänge. Töne in tiefer und mittlerer Lage wurden deutlich
besser erkannt als Töne in hoher Lage. Diese Ergebnisse wurden sowohl mit als
auch ohne Einschwingvorgang erzielt.
Unterschiede in der Erkennbarkeit zwischen Forte- und Piano-Klängen waren nicht
gegeben.
Der Einfluss des Geschlechts der Testpersonen auf die Erkennung der
Instrumentenklänge war minimal. Die weiblichen Testpersonen ordneten die Klänge
weniger oft falsch zu, gaben jedoch gegenüber den männlichen Testpersonen öfters
keine Angabe.
Höchst signifikant war das musikalische Niveau der Testpersonen für die
Auswertung. Musikstudenten und Berufsmusiker weisen eine deutlich bessere
Erkennungsrate als Hobbymusiker auf.
Nach Einteilung der Testpersonen in ihr ausübendes Hauptinstrument wurde
Folgendes ersichtlich: Mit Ausnahme der Oboe wurden alle Holzblasinstrumente von
der Gruppe der Blechbläser am häufigsten richtig erkannt. Ebenso wurden alle
Blechblasinstrumente, außer der Trompete, von den Blechbläsern am besten
127
zugeordnet. Streichinstrumente wurden immer von der Gruppe der Streicher öfters
richtig erkannt.
Verwechslungen der Oboen gab es in tiefer Lage vor allem mit der Violine und der
Viola, in höheren Lagen mit der Flöte und der Klarinette.
Das Fagott wurde im hohen Register mit der Oboe verwechselt.
Flöten- und Klarinetten-Klänge ordnete man nur in seltenen Fällen anderen
Holzblasinstrumenten zu.
Die Testtöne der Trompete wurden mehrmals denen der Oboe zugeordnet.
Mit Einschwingvorgang wurde das Horn hauptsächlich mit Blechblasinstrumenten
verwechselt, während es ohne Einschwingvorgang auch den Streich- oder
Holzblasinstrumenten falsch zugeordnet wurde.
Die Testtöne der Posaune ohne Einschwingvorgang klangen für einen Großteil der
Testpersonen wie die eines Horns.
Die falsche Zuordnung der Tuba beschränkte sich auf andere Blechblasinstrumente.
Sämtliche Verwechslungen von Testtönen der Streichinstrumente betrafen je nach
Tonlage andere Streichinstrumente.
128
Quellenangabe
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Handbuch für Komponisten, Dirigenten und Tonmeister.
Regensburg: Gustav Bosse, 1970
Dickreiter, Michael. Handbuch der Tonstudiotechnik: Band 1 Raumakustik,
Schallquellen, Schallwahrnehmung, Schallwandler, Beschallungstechnik,
Aufnahmetechnik, Klanggestaltung. 6. verbesserte Auflage hrsg. von der
Schule für Rundfunktechnik. München: K.G. Saur, 1997
http://lexikon.freenet.de/Bild:Obertonreihe_small.png
Mertens, Paul-Heinrich. Die Schumannschen Klangfarbengesetze und ihre
Bedeutung für die Übertragung von Sprache und Musik:
Frankfurt am Main: Erwin Bochinsky, 1975
Meyer, Jürgen. Akustik und musikalische Aufführungspraxis: Leitfaden für Akustiker,
Tonmeister, Musiker, Instrumentenbauer und Architekten.
3. erw. Auflage. Frankfurt am Main: Erwin Bochinsky, 1995
R Development Core Team (2006). R: A language and environment
for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna,
Austria. ISBN 3-900051-07-0, URL http://www.R-project.org.
Reuter, Christoph. Der Einschwingvorgang nichtperkussiver Musikinstrumente:
Auswertung physikalischer und psychoakustischer Messungen. Frankfurt am
Main: Peter Lang, 1995
Sonic Foundry Sound Forge. Version 7.0
129
Weingerl Bergbaur, Ingeburg. Klangstudie zur Erkennung von Musikinstrumenten
unter Berücksichtigung des Einschwingvorganges:
Institut für Wiener Klangstil Wien. Schriftliche Hausarbeit, 1997
Widholm, Gregor. Akustik und elektroakustische Behelfe:
prov. Skriptum Studienrichtung IGP. Universität für Musik und darstellende
Kunst Wien. Nicht veröffentlicht! 2001
130
Lebenslauf
Name:
Andreas Jordan
Anschrift:
Alte Str.9; 3291 Kienberg
Geburtsdatum:
15. September 1978 in Scheibbs
Staatsbürgerschaft:
Österreich
Schulbildung:
1984 – 1988 Volksschule in Kienberg
1988 – 1992 Hauptschule in Gaming
1992 – 1993 Polytechnischer Lehrgang in Gaming
Berufslaufbahn:
1993 – 1996 Druckerlehre
Lehrabschlussprüfung im Juni 1996
Präsenzdienst:
1997 – 1998 Gardemusik Wien
Musikalische Laufbahn:
1985-1993 Musikschule Gaming
1997-1999 Kapellmeisterkurs in Zeillern
1999-2000 Musikschule Waidhofen/Ybbs
seit Okt. 2000 Studium IGP und Konzertfach an der
Universität für Musik und darstellende Kunst Wien
bei Prof. Willibald Janezic
Hauptfach Horn - Schwerpunkt Klavier
seit Sept. 2003 beim Gemeindeverband der Musikschule
Erlauftal als Lehrer tätig
seit Sept. 2006 beim Gemeindeverband der Johann
Heinrich Schmelzer Musikschule Scheibbs als Lehrer tätig
Juni 2004 Diplomprüfung IGP 1 mit Auszeichnung
bestanden
Juni 2005 Diplomprüfung Konzertfach 1 mit Gutem Erfolg
bestanden

Akustische Instrumentenerkennung - Institute of Music Acoustics

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