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Einführung in die Instrumentenkunde (a.k.a. Organologie) Klaus Frieler Übung 56.809, SoSe 2008 Musikwissenschaftliches Institut Universität Hamburg.

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1 Einführung in die Instrumentenkunde (a.k.a. Organologie) Klaus Frieler Übung , SoSe 2008 Musikwissenschaftliches Institut Universität Hamburg

2 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Organisation Achtung: Neuer Termin der Übung: Dienstags h. Scheinkriterien: –(Gruppen-)Kurzreferat 20-25min –50% der Punkte aus der Klausur Klausur basiert auf: Dickreiter, M.: Musikinstrumente, Kassel : Bärenreiter Exkursion in das Klingende Museum geplant Website zur Übung über erreichbarhttp://www.mu-on.org

3 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Vorläufiger Terminplan 7.4.Einführung I2.6.Blechblasinstrumente (Rodehorst et al.) 15.4.Einführung II10.6Elektronische Instrumente (Schwartz et al.) 22.4.Einführung III16.6.Afrikanische Instrumente (Dembowski) 28.4.Zufpinstrumente (Kapidzic et al.) Asiatische Instrumente (v. Zitzewitz et al.) 5.5.Streichinstrument (Stumpner) ?Exkursion 20.5.Holzblasinstrumente (Johnert et al.) 8.7.Klausur und Nachlese 26.5.Tasteninstrumente (Choi et al.)

4 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Wettbewerb Erstmalig wird der Wettbewerb Das kurioseste Instrument ausgeschrieben Es winken kuriose Sachpreise (t.b.a.) Einsendeschluss ist der 23.6., unbedingt mit Klangbeispiel, Hintergrundinformationen willkommen. Das Auditorium stimmt über den Gewinner ab.

5 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Einleitung Studium der Musikinstrumente in Hinsicht auf Design, Klang, Geschichte, soziale Funktion und musikalische Anwendung. Definitionsversuch von Musikinstrument: Ein Etwas oder ein Teil eines Etwas, das zur absichtsvollen Klangerzeugung benutzt wird. Ist es speziell dafür hergestellt worden, spricht man von einem eigentlichen Musikiustrument.

6 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Einleitung Ergänzende Definition Musikautomat: Bedarf ein Musikinstrument nicht der andauernden Einwirkung eines Menschen, so heißt es Musikautomat. Beispiel: Spieluhr, Plattenspieler. Aber: Drehorgel?

7 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Aufgaben und Fragestellungen Systematik und Klassifikation von Musikinstrumenten Analyse von Klangerzeugung, Klangfarbe, Klangwahrnehmung Geschichte, Soziologie und Ergologie der Musikinstrumente Instrumente und Musikpraxis: –Stimmungen und Tonsysteme –Einfluss von Instrumenten und Spieltechniken auf die Musikproduktion

8 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Klassifikation Wieviel Musikinstrumente gibt es und gab es? Die Wikipedialiste der Musikinstrumente allein zählt bereits 1285 Einträge! Klassifikation der Musikinstrumente unbedingt notwendig! Beispiel: Das Hornbostel-Sachs-System (1914) Wird uns später noch ausführlicher beschäftigen!

9 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Musikinstrumentakustik Systematiken und Prinzipien der Klangerzeugung (Fein)analyse und Simulation der physikalischen Prozesse Physikalischen und psychologische Beschreibungen und Analyse von Klangfarbe Zusammenklang verschiedener Instrumente (Instrumentationslehre)

10 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Geschichte und Kultur Geschichte und Entwicklung von Instrumenten(familien): Bau, Spielweisen, musikl. Gebrauch, Migration Soziale Aspekte von Instrumenten Ethnologie und Ergologie der Musikinstrumente Semiotik von Musikinstrumenten

11 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Instrumente und Musikpraxis Stimmungen von Musikinstrumenten beeinflussen die Entwicklung von Tonsystemen. Die Erfindung oder Verbreitung von neuen Instrumenten und Spielweisen beeinflusst die Entwicklung musikal. Genres und Stile. Musikschaffenden erfinden eigene Instrumente

12 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Crashkurs Akustik Es folgt ein Crashkurs Akustik: –Schwingungen –Periodischen Schwingungen –Frequenzanalyse –Resonanz –Wellen –Schall

13 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Schwingungen Schwingungen sind beschränkte Schwankungen einer (physikalischen) Größe in einem endlichen Bereich. Schwankungen = (zeitliche) Abweichungen aus einer Ruhelage. Die maximale Auslenkung (Elongation) heißt Amplitude.

14 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Schwingungen Typen von Schwingungen: –Periodische und quasiperiodische Schwingungen (Töne) –Aperiodischen, d. h. chaotische und zufällige Schwingungen (Rauschen) Für die Musik wichtigster Fall: Gedämpfte, quasiperiodische Schwingungen.

15 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Periodische Schwingungen Nach einer Periode T wiederholt sich der Vorgang: f(t+T) = f(t) Kenngrößen: Periodendauer (T) und Frequenz (Kehrwert der Periode = 1/T, Einheit Hz = 1/s) Prototypen für periodische Schwingungen: sin(t) und cos(t) mit Periode 2

16 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Periodische Schwingungen

17 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Frequenzanalyse Fourieranalyse: Jede periodische Schwingung lässt sich als Überlagerung von Sinus und Cosinus-Funktionen darstellen. (Diskretes Spektrum.)

18 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Frequenzanalyse

19 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Frequenzanalyse Fouriertheorem: Zerlegung in periodische Anteile auch für nicht-periodische Klänge (Kontinuierliches Spektrum) Spektrogramm: Zeitliche Folge von Spektra

20 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Resonanz Werden zwei schwingfähige Systeme gekoppelt, kommt es zu Resonanzphänomenen. Jedes schwingfähige System hat eine oder mehrere Eigenfrequenzen (Resonanzfrequenzen). Resonanzkurve: Energieaufnahme des System in Abhängigkeit von der angeregenden Frequenz.

21 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Resonanz Gastophon: Die Resonanzkatastrophe

22 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Resonanzenprofil & Formanten Komplexe geometrische Objekte haben komplexe Resonanzkurven Resonanzkörper wirken wie Filter und Verstärker.

23 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Resonanzenprofil & Formanten Feste Frequenzbänder erhöhter Resonanz heißen Formanten Formanten sind wichtig zur Erkennung von Vokalen in der Sprache und zur Erkennung von Musikinstrumenten

24 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Formanten: Austral.-Engl. Vokale

25 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Wellen Schwingungen in Raum und Zeit heißen Wellen: f(x, y, z; t) Wellenlänge: Periode der räumlichen Welle f(x+, t) = f(x, t) Es gilt c = – c = Ausbreitungsgeschwindigkeit (m/s) – Wellenlänge (m) – Frequenz (Hz = 1/s)

26 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Wellen Die für die IK wichtigsten physikalischen Schwingungs- und Wellenformen: –Druckwellen (Schall) –Mechanische Wellen (Biege-, Dehn-, Schubwelle etc.) –Elektromagnetische Wellen (Elektrische und magnetische Feldstärken, Licht)

27 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Wellencharakteristiken Geometrie: –Longitudinal: In Ausbreitungsrichtung (Schall, mediengebundene Wellen) –Transversal: Senkrecht zur Ausbreitungsrichtung (z. B. mechanische Wellen, nicht mediengebunden Wellen) Dynamik –Fortschreitende Wellen –Stehende Wellen

28 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Wellen Transversal Longitudinal

29 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Laufende Wellen –Erregung (Störung) breitet sich im Raum aus –Energietransport in Ausbreitungsrichtung

30 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Stehende Wellen Überlagerung laufender Wellen entgegengesetzter Richtung aber gleicher Amplitude und Frequenz, z.B. durch Reflexion Keine Energietransport Wellenbäuche/berge (max. Auslenkung) und Wellenknoten/täler (keine Auslenkung) an festen Positionen

31 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Stehende vs Laufende Wellen

32 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Stehende Wellen in Röhren Offen-offen Offen-Geschlossen L = n n /2 L = (2n+1) n /4

33 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Schall Schall besteht aus räumliche und zeitliche Druckschwankungen p(x,y,z, t) in einem Medium (Festkörper, Flüssigkeit, Gas, Plasma…) Druck ist ein Skalar: Kraft pro Fläche –Einheit des Drucks: Pascal (Pa = N/m 2 ), –Normaler Luftdruck: 1013,25 hPa = Pa Schall besteht aus Longitudinalwellen

34 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Wellengrößen des Schalls Schallgeschwindigkeit c = 343 m/s (1234,8 km/h) bei 20 °C (zum Vgl.: Helium: 981 m/s, Wasser: 1484 m/s) Schalldruckpegel wird in dezibel (dB) gemessen: Der Logarithmus der Leistung im Verhältnis zur Hörschwelle 20 Pa bei 1000 Hz. (Effektive Leistung proportional zum Quadrat des Drucks) Auch andere Bezugsgrößen in Gebrauch: Z. B. maximale Lautstärke (Technik).

35 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Weitere Begriffe Interferenz von Wellen Schwebung, Rauigkeit Einschwing- und Ausschwingvorgänge, stationäre Schwingung Hüllkurve Attack, Decay, Sustain, Release Musikalische Akustik!

36 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Generator-Resonator-Modell GeneratorResonator(en)VerstärkerAktivator Generator Resonator(en) Aktivator

37 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Generator-Resonator-Modell Aktivator: Primär Energielieferant, nicht frequenzbestimmend Generator: Primärschwinger, frequenzbestimmend Resonator: Kombinierte Verstärkungs – und Klangfarbenfunktion, wenig Rückkopplung auf den Generator Passiver Generator: Generator, der durch andere Generatoren angeregt wird (z. B. Resonanzsaiten) Verstärker: Primäre Verstärkungsfunktion, wenig Rückkopplung auf Resonator

38 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde GR-Modell: Beispiele Beispiel: Flöten –Aktivator: Luftstrom(Atem)+ Labium –Generator: Instrumentinnenluft –Resonator: Keiner (=Generator) Beispiel: Hörner, Trumpeten etc –Aktivator: Luftstrom (Atem) –Generator: Lippenschwingungen –Resonator: Instrument

39 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde GR-Modell: Beispiele Beispiel: Streichinstrumente –Aktivator: Bogen –Generator: Saiten –Resonatoren: Steg – Korpus- Luft im Korpus Beispiel: E-Gitarre –Aktivator: Plektrum, Finger –Generator: Saiten –Resonatoren: Tonabnehmer – Kabel –Verstärkerkette: (Vorstufe )- Endstufe- Lautsprecher

40 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde GR-Modell: Beispiele 1 Generator, kein Resonator: Blasinstrumente 1 Generator, 1 Resonator: Monochord N Generatoren, 1 Resonator: Gitarre, Geige N Generatoren, M passive Generatoren, 1 Resonator: Sitar, Hardangerfiedel 1 Generator, N Resonatoren: ??? N Generatoren, 0 Resonatoren: Panflöte, Orgel (Labialpfeifen) N Generatoren, N Resonatoren: Vibraphon, Orgel (Zungenpfeifen)

41 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde AGRV-Code AGRV-Code: (0, 1, K):(0,1,N):(0,1,M):(0, 1, L) –(0, 1, K) Aktivatoren –(0, 1, N) Generatoren –(0, 1, M) Resonator(ketten) –(0, 1, L) Verstärker (elektrische) Beispiele: –Flöten (Blasinstrumente): 1:1:0:0 –Geigen (gestrichen): 1:N:1:0 (1:4:1:0) –Gitarre (gezupft): M:N:1:0 (5:6:1:0), E-Gitarre: M:N:1:1 –Vibraphon: K:N:N:0 (z.B. 4:37:37:0)

42 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde GR-Modell: Übung Aufgabe: Bestimmen Sie die akustischen Stufen und den AGRV-Kode von –Maultrommel –Klavier –Dudelsack

43 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde GR-Modell: Übung Maultrommel (1:1:1:0) –Aktivator: Finger –Generator: Metallzunge –Resonator: Mund Klavier (N:N:1:0) –Aktivatoren: (Finger-Tasten-)Hammer –Generatoren: Saiten –Resonatoren: Resonanzboden-(Innenraum)

44 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde GR-Modell: Übung Dudelsack (1:N:0:0) –Aktivator: Windkapsel+ Rohrblätter –Generatoren: Pfeifen –Resonatoren: Keine (Generatoren) Hausaufgabe: Bestimmen sie AGRV + Code für den Turntable!

45 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde GR-Modell: Hausaufgabe Turntable (Scratched) (1:1:0:1) –Aktivator: Plattenrille –Generator: Nadel –Resonator: Keine (Kabelage) –Verstärker: Endstufe

46 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde AGRV-Modell Revisited Zahl und Rolle der Aktivatoren machmal unklar (z. B. beim Vibraphon) Definition von Generator als frequenzbestimmend sowie die Unterscheidung zum Resonator manchmal unscharf (z. B. Perkussion, Klanghölzer) Verstärker lassen sich stets als Resonatoren auffassen – künstliche Unterscheidung

47 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde AGRV-Modell Revisited Definiere Aktivator als letztes anregendes Element vor dem Generator (z. B. Hammer beim Klavier) Aktivatorzahl: Zahl der typischen Aktivatoren (hier kommt Spieltechnik ins Spiel, systematischer Bruch) Falls Generator = Aktivator (z. B. Klanghölzer) dann Aktivatorcode 0! Falls Generator = Resonator (oder ein enggekoppeltes System) Resonatorzahl = 0 Verstärkercode wird reserviert für elektrische Verstärkung (systematischer Bruch)


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