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Was sind Obertöne?
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 34 Zeilen
- Hallo und willkommen bei capella academy. Heute soll es um Obertöne gehen, ein Begriff, den ihr vielleicht schon einmal gehört habt.
- Entweder in Form von Obertongesang oder in der Stimmbildung, wenn es heißt, ihr sollt einen Vokal obertonreicher, also heller färben.
- Aber was sind diese Obertöne eigentlich? Gar nicht so einfach zu beantworten.
- Dafür habe ich euch ein Instrument mitgebracht, das wie dafür gemacht ist, Obertöne zu erzeugen: ein Monochord.
- Monochord - das heißt so viel wie "eine Saite". Das ist die "kleine Schwester" des großen Flügels oder einer Gitarre.
- Damit kann man gut zeigen, was Obertöne sind. Schauen wir's uns an...
- Das ganze Geheimnis ist, dass eine Saite nicht nur auf eine bestimmte Art und Weise schwingen kann, sondern in verschiedenen Formen. Wenn ich die Saite mit einem kleinen Hammer anschlage, passiert das,
- was wir erwarten: Sie beginnt zu schwingen und es erklingt ein Ton. Lege ich den Finger auf die Saite,
- verstummt der Ton wieder, weil die Saite so nicht weiter schwingen kann. Schlage ich nun – mit dem Finger auf der Saite – mit dem Hammer die Saite erneut an,
- erklingt wieder ein Ton, allerdings ein anderer. Warum eigentlich?
- Liegt der Finger genau in der Mitte, können beide Saitenhälften frei schwingen und die Saite schwingt ein einem neuen Bewegungsbild.
- Und wie kommt der andere Ton zustande? Die Tonhöhe wird durch die Frequenz gekennzeichnet.
- Das ist die Zahl der Schwingungen pro Sekunde. Je mehr Schwingungen, desto höher ist der Ton.
- Ich will Euch nicht mit Formeln aus dem Physiklehrbuch nerven, aber fest steht: Wenn sich an einer schwingenden Saite nichts ändert (Material, Spannung etc. gleich bleiben) und die Länge halbiert wird, dann schwingt sie genau doppelt so schnell.
- Der Ton hat also die doppelte Frequenz. In unserem Fall haben wir sogar zwei Seitenhälften, die mit dieser doppelten Frequenz schwingen.
- Dort, wo der Finger die Saite berührt, sind die beiden Hälften miteinander gekoppelt wie bei einer Wippe, so dass sie immer gerade in die entgegengesetzten Richtungen schwingen. Selbst wenn man den Finger loslässt, bleibt diese Schwingungsform erhalten.
- Deshalb nennt man sie auch Eigenschwingung. Allerdings funktioniert dieses Experiment nur, wenn der Finger zu Beginn die Saite genau in der Mitte berührt.
- Liegt er auch nur knapp daneben, kommt keine Schwingung zustande, denn beide Seiten hätten dann unterschiedliche Längen, damit auch unterschiedliche Frequenzen und könnten sich nicht koppeln.
- Es gibt aber noch einige weitere Positionen, in denen eine Schwingung zustande kommt: Lege ich den Finger bei einem Drittel der Saitenlänge auf die Saite und schlage dann mit dem Hammer die Saite an, klingt wieder ein Ton.
- Jetzt schwingt ein Drittel der Saite und bewegt den anderen Teil der Saite in dieser neuen Schwingungsform mit. Der neue Ton hat die dreifache Frequenz des ersten Tons.
- Es ist die dritte Eigenschwingung der Saite. Das lässt sich fortsetzen: Lege ich den Finger bei einem Viertel der Saitenlänge auf die Saite und schlage dann mit dem Hammer die Saite an,
- klingt wieder ein neuer Ton, diesmal mit der vierfachen Frequenz. Mit dem Finger bei einem Fünftel der Saitenlänge ist es dann die fünffache Frequenz und so weiter.
- Fassen wir zusammen: Jede Eigenschwingung hat eine andere Frequenz und damit einen anderen Ton. Diese Töne nennt man Teiltöne. Der unterste Teilton heißt Grundton, alle anderen Teiltöne nennt man Obertöne.
- Bei unserer schwingenden Saite sind die Frequenzen der Obertöne ganze Vielfache der Frequenz des Grundtons, also das doppelte, dreifache, vierfache uns so weiter.
- Man kann diese Teiltöne sogar in ein Notensystem eintragen: Angenommen, unser Grundton klingt gerade auf einem kleinen c,
- dann ist der zweite Teilton mit der doppelten Frequenz gerade eine Oktave höher, also ein c‘. Der dritte Teilton mit der dreifachen Frequenz ist eine Oktave und eine Quinte höher als der Grundton, klingt also auf einem g‘,
- Der vierte Teilton klingt auf einem c‘‘, der fünfte auf einem e‘‘… Und natürlich würde es noch weiter gehen…
- Das Besondere ist, dass diese Teiltöne nicht nur einzeln zum Klingen gebracht werden können, wenn ich den Finger auf die Saite lege, sondern dass sie immer da sind und sich überlagern.
- Sieht chaotisch aus, ist aber so. Mit spezieller Computersoftware kann man einen Ton sogar in seine Teiltöne zerlegen.
- Hier ist zu sehen, dass sogar höhere Obertöne erklingen, als ich am Anfang gezeigt habe. Jetzt wisst ihr wie Obertöne bei Saiteninstrumenten entstehen.
- Bei Blasinstrumenten und selbst der menschlichen Stimme gibt es ganz ähnliche Mechanismen die Obertöne zum Klingen bringen. Obertöne sind ziemlich präsent.
- Sie bestimmen die Klangfarbe von Instrumenten und helfen uns, die Vokale voneinander zu unterscheiden. Und sie sind daran beteiligt, ob wir ein Intervall als dissonant oder als harmonisch konsonant empfinden.
- Aber dazu in einem anderen Video mehr. Hintergrundinfos findet ihr wie immer auf der Webseite.
- Und ansonsten könnt ihr gerne ein Kommentar oder eine Frage hinterlassen. Denn Musiktheorie ist spannender als man denkt.
Zum Nachlesen
ObertonDer tiefste Teilton wird Grundton genannt und bestimmt in der Regel die wahrgenommene Tonhöhe. Die höheren Teiltöne, die Obertöne, erzeugen die Klangfarbe. [n 2].
UntertonUnterton ist ein Begriff aus der Musik bzw. Akustik, der auch für andere physikalische Schwingungen gilt. In der Musik wird er auch Subharmonische genannt.
TonhöheDie Tonhöhe wird in der Praxis mit der Frequenz (Schwingungsanzahl pro Zeitspanne) eines hörbaren Tones gleichgesetzt, genauer: mit der Grundfrequenz, …
Physikalische AkustikDie physikalische Akustik handelt von den longitudinalen Wellen, den Schallwellen, die vom Ohr wahrgenommen werden. Das Ohr als Schallempfänger reagiert auf …