Darum klingen alle Gitarren so unterschiedlich

Allgemeine Fragen zum Gitarre lernen
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von Simse
#141255
In einem anderen Thread ging es darum,. ob eine alte Gitarre "besser klingt als eine Neue. (nachzulesen hier: ftopic13175.html
Das soll hier nicht weiter diskutiert werden, sondern hier soll nun erklärt werden, wie Holz generell schwingt und wie sich Töne ausbilden und zusammensetzen. Daraus ergeben sich vielleicht neue Gedankenwege wenn es um Vergleiche zwischen Alt und Neu geht.

Was ist das eigentlich was wir nachher als Klang wahrnehmen? Warum klingen die Gitarren alle so unterschiedlich?

Nun mal ein Ansatz um zu erläutern, wie Holz schwingt und wie sich Töne bilden:
(ich habe versucht so einfach und verständlich wie möglich zu schreiben, aber Ergänzungen werden gerne berücksichtigt)


1.) Einleitung

Das sich im Fichtenholz was tut wenn mans einspielt ist ja schon bewiesen. Und eine Gitarre die sich "freigeschwungen" hat, klingt auch subjektiv vielleicht besser als eine unbespielte.
Warum?
Eine Fichtendecke schwingt, je nachdem welche Töne angeschlagen werden, in bestimmten Mustern. Geigenbauer und Klavierbauer (Gitarrenbauer sicherlich auch) machen sich das Wissen und die Bearbeitungsmöglichkeiten dieser Schwingungsmuster zunutze und arbeiten die Decken so aus, dass sie am optimalsten schwingen und möglichst viele Frequenzen gut wiedergeben können.

2.) Schwingungen in der Praxis
Wie im folgenden Video gezeigt wird, verändern sich die Muster je nach Frequenz (Tonhöhe). Man beachte, dass die Muster umso komplexer werden, je höher die Frquenz ist. Es ist zwar kein Holz auf dem der Versuch durchgeführt wird, aber das Schwingungsverhalten einer Tonholzplatte ist nicht sehr viel anders.
Zur Erklärung des Videos: Die Linien sind die sogenannten Schwingungstäler und die freien Bereiche sind die Schwingungsbäuche. D.h. dort wo sich das Streu ansammelt, schwingt die Platte gerade nach unten und da wo nix liegt, schwingt sie gerade nach oben.
>>>Töne sichtbar machen<<<
Eine Fichtendecke die immer wieder jedem Muster längere Zeit unterlag hat also beste Voraussetzungen alle Töne gleich gut wiederzugeben. Allerdings muss man ja auch konstrukitve Merkmale beachten: Dicke der Decke, wo ist die Brücke aufgeleimt, wie fest drücken die Saiten auf die Decke, welche Flächengröße hat die Decke, wie ist sie berippt, ist sie gewölbt oder nicht, welche Fichtenholzqualität wurde verwendet etc. etc. Diese Merkmale bestimmen durchaus mit, wie flexibel nachher die Decke ist und wo ihre Stärken und Schwächen sind.
Bei einem Klavierhersteller wurde sogar mal mit speziellem Rauschen (weiß oder rosa wars) ein unbespielter Resonanzboden "bestrahlt" und hat zu sehr guten Ergebnissen geführt was die Schwingungsfähigkeit des Holzes angeht. Mit Holz kann man sehr viel anstellen um es klanglich zu optimieren. Natürliches und künstliches Altern zählt auch dazu.
Was weißes oder rosa Rauschen ist könnt ihr selber bei wikipedia genau nachlesen. Das besagte Rauschen hatte jedenfalls ein Frequenzspektrum das mehr als unser gesamtes Hörspektrum abdeckt. Der Mensch hört Frequenzen in einem Bereich von ungefähr 20 - 20.000 Hertz.

3.) Töne und Teiltöne im Zusammenhang
Wenn nun jemand bei einer neuen Gitarre beispielsweise nur in den ersten 5 Bünden spielen würde heißt das jedoch nicht, dass zwangsweise die höheren Töne nach einiger Zeit nicht so gut klingen würden wie die Töne in den ersten 5 Bünden! (Dies ist eine bloße Vermutung meinerseits und darf gerne mit Fakten wiederlegt werden)
Per Definition (im akustischen Wissenschaftsbereich) besteht ein Klang aus dem Grundton und vielen Teiltönen (Obertönen).
Beispiel: Wir spielen den Ton (Klang) C1.
Vom C1 ist auch das C1 der Grundton, 1. Teilton = C2 // 2. TT = G2 // 3. TT = C3 // 4. TT = E3 // 5. TT = G3, ....
Die Obertonreihe
Alle Teiltöne werden beim anschlagen des "Tons" C1 gleichsam mit in Schwingung versetzt und KLINGEN MIT. D.h. selbst wenn man nur in den ersten 5 Bünden spielt, hat es trotzdem eine Auswirkung auf Töne die höher liegen. Wie laut die Teiltöne mitschwingen hängt wiederum auch von konstruktiven Begebenheiten ab. Und ob man sie hören kann hängt letztendlich vom eigenen Gehör ab. Beim Obertongesang sind z.B. die Teiltöne lauter als der gesungene Grundton. Diese Technik ist nicht einfach zu erlernen, aber recht interessant anzuhören.

4.) Eins kommt zum andern
Aber um jetzt nochmal aufs Video zurückzukommen: Denn nun verknüpfen wir die Tatsache dass bei einer angeschlagenen Saite nicht nur der jeweilige Ton, sondern auch seine Teiltöne mitschwingen. Im Video wurde gezeigt was bei EINER Frequenz passiert, nämlich EIN Muster bildet sich aus. Bei einem angeschlagenen Ton und seinen mtischwingenden Teiltönen würden sich aber gleich meherere Muster ausbilden wollen. Jedoch sind die Teiltöne nicht so laut wie der Grundton und schwingen schwächer.
Vom Prinzip ist es nachher so: Verwandte Muster verstärken sich gegenseitig, gegensätzliche Muster behindern sich oder löschen sich ganz aus.
D.h. manche Teiltöne werden stärker ausgebildet als andere. So entstehen dann die unterschiedlichen Klangcharakter bei Instrumenten.
Wenn sehr viele Obertöne mit ausgeblidet werden, dann hat man eher den Eindruck von Brillianz und Klarheit, bei wenig Obertönen eher den Eindruck von Weichheit oder Dumpfheit.

Ein weiterer interesannter Beitrag zu Obertönen: Obertöne

Das Thema der Klangauswirkung von Gitarrensaiten auf den Gesamtklang hab ich weggelassen, weil ich mich in dem Bereich zuwenig auskenne um fundierte Antworten geben zu können.
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