Geluid en stemming(en)
(Door Joop Boerstoel)Hoe ontstaat geluid ?
Geluid ontstaat door trillingen in de lucht die door het menselijk gehoor kunnen worden waargenomen. Wanneer dit regelmatige trillingen betreft dan noemen we dat een toon. De toonhoogte wordt bepaald door de snelheid van de trillingen per tijdseenheid. Dit wordt meestal per seconde bedoeld en als Hertz uitgedrukt. Deze naam danken we aan de Duitse fysicus H. Hertz, de ontdekker van de elektronische trillingen.Frequentie
Deze trillingsgetallen per seconde noemen we frequentie. De frequentie die ons gehoororgaan kan waarnemen ligt tussen de ± 20 en 20.000 Hertz. Zijn de trillingen onregelmatig dan ontstaat geruis, geraas of gerommel. Veel van ons slagwerkinstrumentarium geeft klanken van onregelmatige trillingen. Hoe sneller de trillingen per seconde zijn, des te hoger de toon. Hoe langzamer de trillingen, des te lager.Tegenwoordig neemt men over het algemeen de A op 440 tot 443 trillingen per seconde.
Toonsterkte
De wijdte van de trillingen bepaalt de toonsterkte. Dit noemen we amplitude. (hoe groter de amplitude, hoe sterker de toon die door deze trilling wordt veroorzaakt.)Natuurtonen
Bij het beluisteren van een toon horen we eigenlijk een verzameling van tonen, want met de eigenlijke toon (grondtoon) klinken andere tonen mee. Deze meeklinkende tonen worden verschillend genoemd. Zo zijn de volgende namen hiervoor in omloop : natuurtonen, boventonen, aliquottonen, bovenharmonische tonen of partiaaltonen. De waarschijnlijk meest gebruikte term is natuurtonen, omdat op een koperen blaasinstrument deze tonen gespeeld kunnen worden zonder gebruik van ventielen (of cilinders). Als je ook na het verder lezen nog steeds vraagtekens hebt over deze natuurtonen, vraag dan een van de koperblazers eens om een 'demonstratie'.Toonkleur
De natuurtonen geven een bepaalde kleur aan de toon, bijvoorbeeld scherp, donker, nasaal of rond. Deze toonkleur noemen we in de muziektaal het timbre van een toon. De natuurtonen zijn niet afzonderlijk te horen, maar beïnvloeden het timbre van de gespeelde toon. Het aantal van deze natuurtonen is theoretisch onbeperkt. In de praktijk beperken we ons echter tot de grondtoon en zijn eerste 15 natuurtonen. De waldhoorn is overigens het enige instrument die deze 16 natuurtonen ook daadwerkelijk gebruikt.Ingewikkeld
De verhouding der trillingsgetallen van natuurtonen tot grondtonen wordt door de volgorde van de cijfers aangegeven. Zo heeft bijvoorbeeld de derde boventoon drie maal zoveel trillingen als de grondtoon.De lengte van de luchtkolom, welke de toon produceert, staat echter juist in omgekeerde verhouding tot deze cijfers. Voor de derde natuurtoon is een drie maal kortere buis nodig dan voor de grondtoon. Dit houdt weer in dat de luchtkolom in het instrument verdeeld wordt in drie buiken en knopen bij het spelen van de derde natuurtoon.
Klank
Wanneer de lage boventonen het meest meeklinken, krijgt de toon een donker timbre (bijvoorbeeld het zachte koper met hun korte cilindrische en lang conische boring).Bij het scherpe koper (lang cilindrisch en kort conisch), domineren juist de hogere boventonen. Vandaar de heldere klank. Wanneer veel boventonen in de juiste verhouding meeklinken, ontstaat de mooiste toon.
Combinatietonen
Tot de combinatietonen behoren de summatietoon en de differentietoon. De summatietoon is de toon die ontstaat, wanneer we de trillingsgetallen van twee verschillende tonen bij elkaar optellen. De differentietoon berekenen we door het verschil in trillingsgetal van elkaar af te trekken.Voorbeeld 1:
Wanneer een toon gespeeld wordt van 200 trillingen en één van 320 trillingen ontstaat er een summatietoon van 520 en een differtentietoon van 120. Zo kunnen we het ook met de natuurtonen berekenen.
Voorbeeld 2:
Wanneer de derde en de vijfde natuurtoon gespeeld worden, is de summatietoon de achtste en de differentietoon de tweede.
Dus..
Dit alles heeft weer zeer belangrijke consequenties voor de klank van het orkest. Hoe beter de zuiverheid en de balans van het orkest, des te meer combinatietonen men creëert, dus … een betere orkestklank (voller, warmer).Hoe slechter de stemming en balans is, des te slechter wordt ook de orkestklank (leeg en scherp). Deze combinatietonen krijgen we cadeau van moedertje natuur, maar dan moet het wel goed kloppen met de stemming en balans.
