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

Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Organisation Achtung: Neuer Termin der Übung: Dienstags 16-18h. 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 http://www.mu-on.org erreichbar Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

Vorläufiger Terminplan 7.4. Einführung I 2.6. Blechblasinstrumente (Rodehorst et al.) 15.4. Einführung II 10.6 Elektronische Instrumente (Schwartz et al.) 22.4. Einführung III 16.6. Afrikanische Instrumente (Dembowski) 28.4. Zufpinstrumente (Kapidzic et al.) 23.6. 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.) Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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. Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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. Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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? 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 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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! 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) Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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 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 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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

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. Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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. 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 n (Kehrwert der Periode n = 1/T, Einheit Hz = 1/s) Prototypen für periodische Schwingungen: sin(t) und cos(t) mit Periode 2p. Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

Periodische Schwingungen Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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

Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Frequenzanalyse Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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

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. Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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

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

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

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

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) 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 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde Wellen Transversal Longitudinal Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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

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 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

Stehende vs Laufende Wellen Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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

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/m2), Normaler Luftdruck: 1013,25 hPa = 101.325 Pa Schall besteht aus Longitudinalwellen 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 mPa bei 1000 Hz. (Effektive Leistung proportional zum Quadrat des Drucks) Auch andere Bezugsgrößen in Gebrauch: Z. B. maximale Lautstärke (Technik). Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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! Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

Generator-Resonator-Modell Aktivator Generator Resonator(en) Verstärker Aktivator Generator Resonator(en) Aktivator Generator Resonator(en) 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 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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 Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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 Resonatoren: Tonabnehmer – Kabel Verstärkerkette: (Vorstufe )- Endstufe- Lautsprecher Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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) Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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) Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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

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) Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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! Klaus Frieler: Einführung in die Instrumentenkunde

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