Waarom klinken instrumenten uniek?
It's Going Down, I'm Yelling Timbre
Een definitie van geluid
Laten we bij het begin beginnen: wat is geluid? Om geluid te maken heb je trillingen nodig. Deze trillingen creëren luchtbeweging. Als we die golven kunnen horen, noemen we dat geluid. Twee termen die vaak worden gebruikt om geluid te beschrijven zijn frequentie en amplitude.
Frequentie
Frequentie zegt iets over de hoogte of de toonhoogte van een geluid. Het is het aantal voltooide golven per seconde. Hoe hoger de frequentie, hoe hoger het geluid. Frequentie wordt uitgedrukt in Hertz. Wij mensen kunnen alleen akoestische golven horen met een frequentie tussen 20 Hz en 20 kHz.
Amplitude
Amplitude is de sterkte of het niveau van de geluidsdruk. Hoe hoger de druk, hoe hoger de amplitude. En hoe hoger de amplitude, hoe harder het geluid. Amplitude wordt uitgedrukt in decibel. Spraak is bijvoorbeeld 60 dB en muziek 80 dB.
Noten en boventonen
Het volgende waar je meer over moet weten zijn tonen en boventonen. Als je een noot speelt, speel je eigenlijk meerdere (zachtere) noten met verschillende frequenties. Als je een A speelt, creëer je een geluidsgolf met een frequentie van 440Hz. Dit wordt de eerste en fundamentele harmonische of toon genoemd. Maar je creëert ook een tweede geluidsgolf die twee keer zo snel is (880Hz), de tweede harmonische genoemd. En je creëert ook een derde die drie keer zo snel is (1320Hz) enzovoort. Deze extra tonen met hogere frequenties worden boventonen of harmonischen genoemd. De verschillende geluidsgolven samen worden ‘De Harmonische Reeks’ genoemd.
Timbre: een unieke reeks klankkleuren
Nu je meer weet over geluid en noten, kunnen we beginnen met het beantwoorden van onze hoofdvraag: wat maakt dat instrumenten uniek klinken? Instrumenten hebben verschillende klankkleuren. Timbre (klankkleur) is een woord dat vaak gebruikt wordt om de geluidskwaliteit van een instrument te beschrijven.
De reden dat instrumenten een unieke klankkleur hebben is omdat elk instrument een andere set boventonen creëert. Weet je nog dat er bij het spelen van een noot meer tonen ontstaan met een hogere frequentie? De amplitude van de boventonen die instrumenten produceren verschilt waardoor instrumenten anders klinken.
In het algemeen kunnen instrumenten die een lager geluid maken, zoals cello’s, meer hoorbare boventonen produceren dan instrumenten die een hoger geluid maken, zoals violen. Omdat de sterkte van de geluidsniveaus van de boventonen die elk instrument produceert anders is, hebben instrumenten hun eigen timbre.
Wat beïnvloedt Timbre?
Instrumenten klinken dus anders door hun unieke set boventonen. Maar wat beïnvloedt de amplitude van boventonen? Het ontwerp van een instrument, maar ook de manier waarop je een instrument bespeelt, hebben een enorme invloed op de geluidskwaliteit van een instrument.
Ontwerp
Het ontwerp van een instrument bepaalt hoe trillingen of geluidsgolven door het instrument worden versterkt. Welk materiaal wordt er gebruikt en wat is de vorm van een instrument? Daarom kunnen zelfs twee violen verschillend klinken. De unieke achterplaat van een viool beïnvloedt de trillingspatronen wanneer een viool wordt bespeeld. Deze patronen creëren bepaalde boventonen waardoor een viool uniek klinkt.
Speeltechniek
De manier waarop je een instrument bespeelt, beïnvloedt ook hoe je geluid waarneemt. Als je bijvoorbeeld een noot aan het begin van een snaar speelt, kan die veel harder klinken dan wanneer je hem aan het einde van de snaar speelt. Waarom? Omdat de amplitude van de boventonen op andere delen van de snaar anders is.
Ervaren muzikanten kunnen bepaalde technieken gebruiken om unieke klanken te creëren. Ze beïnvloeden hoe het geluid zich in de loop van de tijd ontwikkelt. Er zijn vier stadia van geluid: aanzet, afname, aanhouden en loslaten. Als je bijvoorbeeld op een viool tokkelt, bereik je een snellere aanzet en afname dan wanneer je de viool met een strijkstok bespeelt. Op deze manier creëer je een geheel nieuwe geluidservaring met hetzelfde instrument.
Conclusie
Het lijkt zo vanzelfsprekend dat instrumenten anders klinken, maar de reden erachter is eigenlijk heel complex. Het is verbazingwekkend dat je eigenlijk veel verschillende tonen met verschillende frequenties produceert als je één noot speelt. Het feit dat de luidheid van die extra tonen instrumenten uniek laat klinken is fascinerend. Zo’n delicaat verschil, dat beïnvloed kan worden door ontwerp en techniek. Het maakt het bespelen van een instrument nog interessanter.
Meer weten?
Meer lezen, kijken of luisteren over dit onderwerp? Bekijk dan de onderstaande links.