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Die Resonanz in der Decke


Oder warum in einer Gitarre ein Wolf wohnen kann.


Wenn man sich durch die Musikerforen bewegt, stößt man immer wieder auf den Begriff der "Resonanz". Und stellt dabei fest, daß der Begriff leider recht oft eher falsch angewendet wird. Gerade in Bezug auf die klanglichen Eigenschaften von Instrumenten, insbesondere der Gitarrendecken. Daher soll hier einmal der Frage nachgegangen werden, was sich eigentlich hinter diesem Ausdruck verbirgt. Was ist das, eine "Resonanz"?

Fangen wir mir dem Begriff an: "Sonare" ist Lateinisch und heißt soviel wie "tönen, "erklingen". Aber auch "reden" oder "rauschen". Von lat. "Sonare" leiten sich auch solche Begriffe ab wie "sonor", für eine voll tönende Stimme. Aber auch das Französische "le son" für "der Ton" kommt daher. Selbst ein Begriff wie "eine Per-son" leitet sich wahrscheinlich aus "Sonare" her. Die Vorsilbe "Re" wird im Lateinischen immer dann angewendet, wenn etwas "zurück" kommt, zurückgeführt wird oder in irgendeiner Weise auf etwas "antwortet". Man kennt solche Begriffe wie re-tour, Re-sozialisation, re-agieren, re-bellieren (wörtl. "den Krieg beantworten") oder das Französische "ré-pondre" bzw. Englische "to res-pond" für "antworten" (wörtl. "zurücklegen").

"Re-sonanz" heißt also wörtlich übersetzt soviel wie "einen Klang beantworten", oder "den Ton erwidern". Und da liegt vielleicht schon das am häufigsten anzutreffende Mißverständnis: Resonanz heißt eben nicht "klingen" an sich, sondern "wider-klingen". Eine angeschlagene Gitarrensaite schwingt und klingt an sich. Das heißt aber nicht, daß hier in irgendeiner Weise eine Resonanz stattfindet oder auch nur erwünscht ist. Im Gegenteil.

Um zu verdeutlichen, was der Unterschied ist zwischen Schwingung und Resonanz, wollen wir uns einen etwas langsameren Vorgang anschauen: Eine schwingende Schaukel. Ein Brett zum Sitzen, aufgehängt an zwei Seilen. Das kennt man, und die meisten wissen auch, wie man schaukelt. Kinder wissen es anfangs noch nicht, aber sie lernen es. Was passiert beim Schaukeln? Und was passiert, wenn man es lernt?

Wenn ich auf der Schaukel angestoßen werde, schwinge ich in einem ganz bestimmten Rhythmus hin und her. Und ich kann tun und lassen, was ich will, ich kann vielleicht beeinflussen, wie weit die Schaukel ausschwingt, aber ich kann nicht machen, daß es schneller hin und her geht. Oder langsamer. Egal, was ich tue, Schaukeln in Zeitlupe geht nicht.

Die Schaukel mit mir drauf hat also ihren eigenen Rhythmus, der Physiker nennt das die "Eigen-Frequenz", mit der sie hin und her schwingt. Will ich selber aktiv schaukeln, dann verlagere ich meinen Oberkörper vor und zurück, schwinge dazu mit den Beinen, verlagere dabei also mein Gewicht bzw. meinen Schwerpunkt so, daß er mal vor dem Sitzbrett liegt, mal dahinter. Was man beim Schaukeln aber erst mal lernen muß ist, den richtigen Rhythmus zu finden. Finde ich diesen Rhythmus nicht - und er ist bei jeder Schaukel anders, weil er z.B. auch von der Länge der Seile mit festgelegt wird - dann wird mir das Schaukeln nicht gelingen. Es endet bloß in einem wilden Gezappel, aber nicht in einem harmonischen Schwingen.

Finde ich aber den richtigen, den passenden Rhythmus, dann schwingt die Schaukel wunderbar hin und her. In diesem Fall entspricht mein eigener Rhythmus genau der Eigenfrequenz der Schaukel, und die Schaukel "beantwortet" mein Antreiben mit einer Schwingung. Der Physiker sagt: "Meine anregenden Bewegungen und das schwingfähige System Schaukel befinden sich in Resonanz". Erfahrungsgemäß kann man dabei trotz harmonischer Bewegung ins Schwitzen kommen: Ein Hinweis darauf, daß hier dauernd Energie übertragen wird; von einem selbst auf die Schaukel als dem schwingfähigen System.

Resonanz liegt also genau dann - und nur dann - vor, wenn ein schwingfähiges System dauernd und kontinuierlich angetrieben wird, und der Antrieb dabei genau den Rhythmus der Eigenfrequenz des Systems hat. Dann "antwortet" das System darauf mit einer Schwingung.

Eine angeschlagene Gitarrensaite befindet sich nicht in Resonanz: Sie entspricht viel mehr einer Schaukel, deren Seil-Länge man durch das Greifen festgelegt hat, und die man dann einmal anschubst, danach schwingt sie langsam aus. Und auch die gestrichene Saite einer Geige oder eines Cellos befindet sich nicht in Resonanz. Sie entspricht tatsächlich eher einem Kind auf der Schaukel, die Seillänge durch Greifen wiederum festgelegt, und der Papa muß anschieben... und anschieben... und anschieben... Solange, wie es eben gehen soll. In beiden Fällen liegt also keine Resonanz vor.

Es kann aber eine Resonanz vorliegen, und die ist dann fast immer äußerst unangenehm:

Die Saite des Instruments regt ihrerseits die Decke der Gitarre oder der Geige an. Und wenn die Decke nun zufällig eine Eigenfrequenz in der Nähe eines Tones hat, der gegriffen wurde, dann passiert das, was der Geiger oder Cellist einen "Wolfton" nennt. (Auf dem verlinkten Wikipedia-Artikel gibt es auch ein schauerliches Klangbeispiel dazu). Ein solcher Wolf kann einen Solisten zur Verzweiflung bringen. Das Instrument ist im Grunde nicht zu gebrauchen. Zum Glück kann man die Eigenfrequenz der Decke beeinflussen. Entweder man bringt eine kleine Masse an auf dem Saitenstück zwischen Steg und Saitenhalter, einen sog. "Wolftöter". Oder man plaziert etwas Kitt an der richtigen Stelle auf der Untersaite einer Decke. Bei Streichinstrumenten kann man auch den Stimmstock ein klein wenig anders positionieren. Solche Eingriffe brauchen schon gehörige Erfahrung des Instrumentenbauers, um den Klang des Instruments nicht völlig zu verhunzen.

Aber auch Gitarren kennen den bösen "Wolf". Es gibt Instrumente, bei denen schwingt ein Ton auf dem Griffbrett einfach nicht an. Da kann es sein, daß der Ton auf der D-Saite im achten Bund einfach nicht richtig kommt, daß er auffällig leiser ist als z.B. sein direkter Nachbar. Oder er wabert irgendwie in der Lautstärke und schwingt auch deutlich kürzer. Wenn man aber die Saite etwas verstimmt, vielleicht um einen Viertelton, dann ist der Effekt plötzlich wieder weg. Diese Gitarre hat einen "Wolf": Die Decke des Instruments hat eine ausgeprägte Resonanz bei eben diesem Ton oder zumindest in der Nähe dieses Tons. Und statt die Anregung durch die schwingende Saite wie eine Lautsprechermembran zu verstärken und in den Raum abzustrahlen kommt sie selbst in eine Eigen-Schwingung, entzieht dabei der Saite bloß Energie, verwandelt diese aber nicht richtig in abgestrahlten Klang sondern bloß in eine Wellenbewegung auf der Decke selbst. Und wenn die beiden Töne, also die schwingende Saite und die Eigenfrequenz der Decke, relativ nahe beieinander liegen, dann hört man dieses seltsame Wabern. Der Physiker redet in dem Fall von "Schwebung". (Das kennt man wiederum aus anderem Zusammenhang, nämlich vom Stimmen des Instruments: Sind die Töne exakt gleich, dann verschwindet eben dieses Wabern. Der Physiker nennt das "Schwebungs-Null".)

Entgegen einem landläufigen Irrtum ist es also gerade nicht die Aufgabe einer Gitarrendecke, möglichst viele Resonanzen zu haben, schon gar nicht im Bereich der angeregten Grundtöne, sondern das genaue Gegenteil ist der Fall. Eine ideale Gitarrendecke hat fast kein Gewicht, so daß sie der Saite möglichst wenig Energie entzieht und möglichst schnell anspricht, und sie ist idealerweise ganz steif und schwingt nicht in sich selbst, schlägt also in sich keine Wellen und verwindet sich dabei. Eine solche, ideale Decke wird durch die Saite nur auf und ab bewegt, ohne daß sie sich dabei irgendwie verwindet, und strahlt den Ton der Saite ab in den Raum.

Nun gibt es in der ganzen Natur natürlich keinen einzigen Festkörper, der nicht irgendwelche Eigenfrequenzen hätte. Und natürlich hat auch eine Instrumentendecke immer ihre Eigenfrequenzen, auf die sie resonant antworten wird. Das Geheimnis liegt aber in den Tonhöhen, bei denen die Resonanzen auftreten. Letztlich weiß man aus eigener Erfahrung, daß dicke Decken anders klingen als dünne, muffig statt brillant. Und während es Gitarristen gibt, die auf Fichtendecken schwören, halten andere alles, was nicht Zeder ist, für Brennholz oder allenfalls für tauglich, um daraus Weihnachtsschmuck zu schnitzen. Viele Dinge spielen bei der Klangbildung eine Rolle; Dicke, Festigkeit, daraus sich ergebende Resonanzen, der Trocknungszustand, Härte und Dämpfungsverhalten der Decke... Man kann sich jahrelang damit beschäftigen und entdeckt dabei doch fast mehr Fragen als Antworten.

Wenn man also die Resonanz einer Instrumentendecke nach der reinen Lehre einfach bloß grundsätzlich als "Fehler" des Instruments bezeichnen würde, dann wäre das zu kurz gedacht. Es ist doch gerade die Summe solcher kleiner "Fehler" und Unperfektheiten, die einem bestimmten Instrument gerade den Klang verleiht, den man liebt und der zu einem Spieler paßt der der Deckel auf den Topf. Es sind die physikalischen Unperfektheiten, die machen, daß ein Instrument auf den Spieler gerade so antwortet, wie er es erwartet und liebt. Nur ein "echter Wolf", einer, der nicht bloß den Klang färbt, sondern die Harmonie stört, der bedarf der Abhilfe.

Manchmal verhält es sich mit einem geliebten Musikinstrument gar nicht viel anders als mit einem geliebten Menschen: Resonanz im eigentlichen Sinne ist manchmal eher ein Hindernis auf dem Weg zu gemeinsamer Harmonie.

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