Teilthema: Obertonmusik

 

Einführende Informationen

Der "Ton" eines Musikinstrumentes ist in Wirklichkeit ein Klang, der aus vielen verschiedenen Teiltönen (Partial- oder Obertönen) unterschiedlicher Intensität besteht. Die Frequenzen der Partialtöne sind ganzzahlige Vielfache der Frequenz des Grundtones. Das Klangspektrum, also die Verteilung der Intensität auf die verschiedenen Frequenzen, entscheidet über die Klangfarbe eines Instrumentes und sorgt (zusammen mit anderen Faktoren) dafür, dass wir z.B. ein Klavier von einer Flöte unterscheiden können, obwohl beide Instrumente ein "a" spielen. Bild 1 (aus: RAAbits Musik, Juli 1996) zeigt die Spektren einer Trompete und einer Flöte.

Man kann nun eine spezielle Art von Musik erzeugen , indem man den Grundton gleich lässt, die Zusammensetzung der Partialtöne aber laufend und "gleitend" ändert. Eine solche Musik heißt Obertonmusik. Es gibt z.B. Obertonsänger, die es schaffen, das Partialtonspektrum bewusst zu beeinflussen, indem sie die Resonanzräume im Mund- und Rachenbereich passend verändern.

In diesem Teilthema sollen Sie Aufnahmen der Gesänge eines Obertonsängers und eines Obertonchores analysieren und mit Hilfe des Computers selbst Obertonmusik komponieren. Umfassende Hintergrundinformationen finden Sie unter http://musicweb.hmt-hannover.de/ipmm/material/jrp/mainaml.htm.

 

Aufgaben

  1. In musikalischer Schreibweise sind die ersten fünf Obertöne über dem Ton c' die folgenden: c",g",c''',e''',g'''. Berechnen Sie die Frequenzverhältnisse aufeinanderfolgender Obertöne (beginnend mit dem Verhältnis zwischen c" und c') und bringen Sie sie mit musikalischen Intervallen in einen Zusammenhang! (Die zu verschiedenen musikalischen Intervallen gehörenden Frequenzverhältnisse bei reiner Stimmung finden Sie im Teilthema "Naturtonreihe".) Wenn es Ihnen schwerfällt, ausschließlich mit Verhältnissen zu rechnen, nehmen Sie für die Frequenz von c' eine einfache Zahl an, z.B. 100 Hz.
  2. Laden Sie die Datei vierinstrumente.mp3 und stellen Sie die Klangspektren der vier Instrumente dar!
  3. Laden Sie die Datei obertonsaenger.mp3. Hören Sie sich die Aufnahme an und überzeugen Sie sich durch eine Frequenzanalyse davon, dass sich nur die Klangfarbe, nicht aber der Grundton ändert. Hören Sie sich auch obertonchor.mp3 an.
  4. Komponieren Sie mit CoolEdit Obertonmusik! Erzeugen Sie mit Generate -> Tones Sinus-Schwingungen (Flavor: Sine) und lassen Sie durch passende Einstellungen bei Initial Settings und Final Settings Obertöne dazukommen oder verschwinden.
  5. "Schönere" Kompositionen entstehen auf folgende Weise: Verwenden Sie einen Sinusgenerator (Physiksammlung) oder ein Keyboard mit einem obertonarmen Klang (z.B. Flöte). Nehmen Sie nacheinander Partialtöne auf, die Sie sie in ihrer Intensität verändern. Mixen Sie die Aufnahmen mit Edit -> Mix Paste. In dem Mix-Paste-Fenster muss Overlap (Mix) eingestellt sein. Komponieren Sie ein Obertonwerk (bei dem eine musikalische Idee erkennbar sein sollte) und spielen Sie es Ihren Mitschülern/Mitschülerinnen vor!