oder: Was sind eigentlich "Good Vibrations"?

Was hat eine Gitarre mit Flöten und grünen Bohnen zu tun? Nun, anders als z.B. das Klavier zählt die Gitarre zu den Instrumenten, die über ein hohes Maß an Klangformungs-Fähigkeit besitzen. Man kann einer Konzertgitarre wesentlich mehr unterschiedliche Klangfarben entlocken als z.B. einem Piano oder einer Klarinette. Dort ist der wundervolle Klang des Instruments durch die Physik des Instruments in der Klangfärbung selbst doch relativ begrenzt.

Der Gitarrist hingegen kann den Klang eines Tones durch Griff- und Anschlagtechnik in einem sehr viel weiteren Bereich formen. Er muß es sogar tun, um dem durch seine Physik wiederum anderweitig arg limitierten Instrument (insbesondere Lautstärke und Sustain) die nötige Aufmerksamkeit zu verschaffen. Ein wichtiges Stilmittel des Gitarrenspiels ist das Flageolett. Hier soll etwas näher beleuchtet werden, was es klangtechnisch damit für eine Bewandtnis hat. Auf die verschiedenen Spieltechniken selbst soll allerdings weniger eingegangen werden, denn das ist mehr ein Thema für den Gitarrenunterricht.

Eigentlich bezeichnet "Flageolet" (sprich "Flascholeh") eine kleine Flöte, die sich um 1600 in Frankreich entwickelt hat, also irgendwann zwischen Renaissance und Früh-Barock. Äußerlich und von Funktion und Klang ist das Flageolet tatsächlich nichts wesentlich anderes als eine Blockflöte, nur daß sie meistens ein spezielles Mundstück aus Elfenbein hat. Und genau genommen hat sich zu der Zeit weniger die Flöte entwickelt als ihre Bezeichnung und ihre Verwendung in der konzertanten Musik. Der Name leitet sich her vom Französischen "flageolet", eine kleine, bei passender Zubereitung überaus wohlschmeckende grüne Bohnenart. (Ich vermute aber sehr stark, daß eher die Form des Böhnchens bei der Namensgebung Pate stand als etwaige, anderweitig durch sie erzeugten "Tönchen".) Später wurde dann auch ein bestimmtes Register der barocken Kirchenorgel ihres milden, flötenhaften Klangs wegen als "Flageolett" bezeichnet (mit zwei "t", sprich "Flascholett"; beide Bezeichnungen sind absolut gebräuchlich).

Es geht also um die Erzeugung eines milden, flötenhaften Tons. Aber wie kann man einer Gitarre diese milden Flötentöne beibringen?

Nun, um das zu verstehen, ist es zunächst einmal hilfreich zu verstehen - oder doch zumindest eine bildliche Vorstellung davon zu haben, wie eine Saite eigentlich schwingt. Da nun die Physik - völlig unverständlicherweise - für eine Minderheit der geneigten Leserschaft nicht wirklich zu den Lieblingsfächern gehört, und die abstrakte Mathematik, die man dazu braucht, sich auch bestenfalls einer geteilten Beliebtheit erfreut, möchte ich versuchen, bei der Erklärung auf Formeln zu verzichten, und statt dessen die Sache - hoffentlich - etwas anschaulicher und damit leichter begreifbarer zu machen.

Nachfolgend ein kleines Experiment, das jeder einfach nachmachen kann. Es lohnt sich durchaus. Alles, was man dazu braucht, ist ein stabiler Pfosten und ein Abschleppseil für Autos. Ein Abschleppseil muß es nicht unbedingt sein, aber je schwerer und zugleich in sich weicher der Tampen ist, desto leichter geht's.

Der erste, kleine Filmausschnitt zeigt, wie Schreiber dieses (bei gefühlten -20°C Außentemperatur) eine einfache Welle in das Seil schlägt. Soweit kennt das bestimmt jeder noch vom Seilhüpfen. Man sieht, daß die Schwingung im Seil einen Bauch hat in der Seilmitte. An den beiden Enden, wo das Seil aufgehängt bzw. von mir gehalten wird, hat die Schwingung einen sog. "Knoten", das Seil wird an diesen Stellen nicht ausgelenkt. (Von der kleinen Handbewegung, die ich brauche, um die Schwingung anzuregen, wollen wir bitte mal absehen. Ich habe einfach nicht so große Finger, als daß ich da noch in der Mitte anzupfen könnte...)

Im zweiten Filmausschnitt sieht man, wie ich eine doppelte Welle in das Seil schlage. Es gibt links und rechts zwei Stellen mit maximalem Ausschlag, jeweils abwechselnd mal Wellen-Berg, mal Wellen-Tal. Interessant ist die Mitte des Seils: Hier gibt es plötzlich einen "Knoten", an den sich das Seil (fast) überhaupt nicht mehr bewegt. Es findet trotz der heftigen Schwingung im Seil an dieser Stelle keine Bewegung statt. Würde genau an der Stelle jemand das Seil zwischen Daumen und Zeigefinger packen, würde das die Welle im Seil also gar nicht beeinflussen, da dort ohnehin keine Bewegung stattfindet.

Im Dritten Filmausschnitt schließlich schlage ich eine dreifache Welle in das Seil. Es gibt nun drei Stellen, die abwechselnd Berg und Tal werden, wobei verständlicherweise immer ein Berg neben einem Tal liegt. Dazwischen gibt es nun zwei "Knoten", an denen keinen Bewegung stattfindet. Auch hier könnte man das Seil wieder packen, ohne das Experiment zu beeinflussen. Wobei es keinen Unterschied machen würde, ob man sich den linken oder den rechten Knoten dazu aussuchen würde. Beide sind so gesehen "gleichberechtigt".

Eine vierfache Welle in das Seil zu schlagen, ist mir leider nicht mehr zufriedenstellend gelungen. Dazu hätte ich ein längeres Seil gebraucht. Daher wollen wir uns hier mit der graphischen Darstellung begnügen:

Daß ich die Knotenpositionen mit einem kleinen, grünen Dreieck markiert habe, hat durchaus seinen Grund. Denn genau auf diese Knotenpositionen kommt es bei Flageolett an. Doch dazu später mehr.

Ich möchte zunächst noch einmal den Augenmerk auf die drei kleinen Filmsequenzen lenken. Physikalisch ist das, was ich dort mache, mit der Physik der schwingenden Saite durchaus verwandt. (Für Insider: Ich addiere noch eine weitere, frequenzgleiche, aber 90° phasenverschobene Schwingung in Richtung der Horizontale...) Und man kann aus den drei Film-Schnipseln ein paar interessante Dinge herauslesen:

• Wie man an der Handbewegung ablesen kann, schwingt das Seil mit zunehmender Wellenzahl schneller. Würde man ganz genau hinschauen, dann würde man erkennen: Die doppelte Welle schwingt doppelt so schnell wie die einfache; die dreifache schwingt dreimal so schnell wie die einfache, usw.

• Mit zunehmender Wellenzahl geht die Auslenkung der Schwingungen zurück. Ist auch verständlich - das Seil wird durch die schnelleren Schwingungen ja nicht länger. Würde es mir gelingen, das Seil bei allen drei Versuchen gleich straff zu halten, wäre der Effekt sogar noch deutlicher.

• Der Knoten der Doppelwelle teilt das Seil gerade in zwei gleich lange Teile. Der Knoten der dreifachen Welle teilt das Seil in drei gleich lange Teile. Die vierfache Welle teilt das Seil in vier gleich lange Teile... usw.

Zum Verständnis der Flageolett-Töne fehlt dann nur noch eine Beobachtung, für die es kein Experiment braucht: Jeder von Euch kennt sicher den Klang einer einzelnen Violine. Klingt etwas schrill. Und dünn. Je nach Talent des Solisten und Qualität des Kolophoniums sogar etwas rauh, kratzig. Andererseits hat bestimmt auch jeder schon mal eine Gruppe Streicher gehört. Das klingt erstaunlich anders. Das klingt geschlossen, harmonisch. Und voll. Allein die Lautstärke kann es nicht sein. Selbst wenn man mit dem Ohr direkt an die Geige dran geht, dann ist es sehr laut, aber der Charakter des Klangs ändert sich dadurch immer noch nicht.

Was da passiert, ist im Großen durchaus nichts anderes, als es im Kleinen bei jedem einzelnen Instrument passiert. Es ist eine Eigenschaft der Natur, daß bei Systemen, die unterschiedliche Zustände annehmen können - also z.B. das Seil, das einfache, doppelte, dreifache usw. Wellen tragen kann - diese unterschiedlichen Zustände gleichzeitig vorliegen können, ohne sich dabei notwendigerweise zu stören. Wasser kann kleinste Rippel tragen, mittlere Wellen und riesige Brecher. Aber die Oberflächen selbst der größten Wellen sind immer auch durchsetzt mit kleinsten Rippeln. Und die Luft, die uns den Ton einer einzelnen Violine zutragen kann, in Form von Schallwellen, kann uns auch gleichzeitig den Ton vieler Violinen zutragen. Erstaunlicherweise ändert sich dabei in unserem Empfinden der Charakter des Klangs. Dadurch, daß keine zwei Violinen absolut gleich gestimmt sind (warum soll's den Geigern besser gehen als unsereinem...), und daß die Saiten auch nie alle synchron schwingen, alle gleichzeitig in die gleiche Richtung, ergibt sich mit der Überlagerung der einzelnen Wellen, die in Summe bei unserem Ohr ankommen, ein vollkommen anderer Klang.

Und genau so ist es mit der schwingenden Saite: Sie trägt nicht nur eine Art der Schwingung, sondern so gut wie alle, die für dieses System "schwingende Saite" möglich sind. Jede einzelne davon mit unterschiedlicher Intensität (diese Mischung nennt der Physiker das "Spektrum des Klangs") und diese Mischung ergibt den Klang der einzelnen Saite.

Zum Abschluß des ersten Teils, möchte ich ein kleines Beispiel dafür geben, wie so eine Überlagerung von Wellen aussehen kann. Folgende Grafik zeigt die möglichen Wellen auf einem Seil oder einer Saite, und zwar zuerst die 2 Schwingungsbäuchen, dann 2*3, 2*5 und schließlich 2*7 Bäuchen:

Weil diese einfachen, man sagt auch "elementaren" Schwingungen so eine schöne Bogenform haben, bezeichnet man sie als "Sinus"-Schwingungen, was im Lateinischen einen natürlichen Bogen bzw. eine natürliche Krümmung bezeichnet, wie man sie z.B. auch bei Meeresbuchten findet.

Addiere ich nun die Welle mit 2*1 und die mit 2*3 Bäuchen, erhalte ich eine etwas verbeulte Schwingungsform:

Addiere ich die Welle mit 2*5 Bäuchen dazu, ähnelt das Ergebnis zunehmend einer Sandburg:

Kommt die Welle mit 2*7 Bäuchen dazu, beginnt die Schwingungsform, irgendwie eckig zu werden:

Geht man mal weiter bis zur Welle mit 2*43 Bäuchen, und addiert auf dem Weg dahin immer fleißig alles auf, dann erhält man etwas erstaunlich rechteckiges:

Und um mal zu zeigen wie das klingt:

-> So klingt ein Sinus

-> und so klingt ein Rechteck

Man hört deutlich, daß der Ton erst durch die hizugekommene, sog. "Oberschwingungen" einen Charakter erhält. Zugegeben, beim Rechteck ist der noch nicht so besonders ansprechend. Aber im Vergleich zum relativ dumpfen Sinuston doch schon ein Klang. Die Wellenform, die sich auf einer angeschlagenen Saite bildet, ist deutlich vielschichtiger und komplexer. Zumal sie in ihrer jeweiligen Form auch alle Methoden der Tonformung wiedergibt, die der Spieler eingesetzt hat.

Eine dieser Maßnahmen wäre das Flageolett. Im nächsten Teil dieser Artikelserie soll dann gezeigt werden, wie man einer Saite die Flötentöne beibringt, und was dabei so mit der Schwingung auf der Saite passiert.

Weitere Artikel in dieser Sequenz:

Das Flageolett (1): Saiten schwingen nicht einfach, sie schlagen Wellen

Das Flageolett (2): Die Schönheit der Beschränkung