Saiteninstrument

Die Erzeugung von Schall

Das Ohr addiert und subtrahiert aufgrund seiner eigenen Struktur den äußeren Schall. Es ist zum Beispiel relativ unempfindlich für tieffrequenten Schalldruck, aber extrem empfindlich für feine Tonhöhenveränderungen. Gleichzeitig kann es eine große Anzahl von Tonhöhen- und Stimmsystemen akzeptieren. Weltweit gibt es eine große und vielfältige Anzahl von Tonsystemen, von denen die ältesten aus China stammen. Das älteste im Westen bekannte System ist das so genannte pythagoräische System, das von dem berühmten griechischen Philosophen und Mathematiker Pythagoras im 7. Jahrhundert formuliert wurde; weitere Systeme sind die mitteltönige Stimmung, die gerechte Intonation und das gleichschwebende System, Methoden der Stimmberechnung, die sich leicht in der genauen Größe der Intervalle innerhalb einer Oktave unterscheiden. Alle diese Systeme stellen bis zu einem gewissen Grad theoretische mathematische Konzepte dar, und ihre Ursprünge sind eher in geheimnisvollen numerologischen Systemen als in der praktischen Musik zu suchen. Daher beziehen sich „stimmen“ und „in der richtigen Stimmung spielen“ nicht notwendigerweise auf dieselbe Sache; Spieler und Stimmer passen jeden mathematisch festgelegten Rahmen ständig nach ihrem Urteil und ihrer Erfahrung an. Mit anderen Worten: Auch wenn ein bestimmtes „wissenschaftliches“ Stimmsystem Skalen und Modi vorgibt, verbringt der Instrumentalist, der ein Instrument mit großer Tonhöhenflexibilität spielt (z. B. die Geige), viel Zeit in den Zwischenräumen zwischen den in der jeweiligen Skala zugewiesenen Noten. Die japanische Zither (Koto) zum Beispiel kann nach einer Reihe fester Systeme gestimmt werden; dennoch erzeugt ihr Spieler durch Manipulation der Saiten viele mikrotonale (mit Intervallen, die sich von den gleichmäßig verteilten Halbtönen der westlichen Musik unterscheiden) Variationen dieser festen Tonhöhen. Der Spieler des vietnamesischen Dan-Bau-Monochords erzeugt alle Tonhöhen und Nuancen auf seiner Metallsaite, indem er den biegsamen Bambusstamm, an dem sie befestigt ist, nach innen zieht. In der westlichen Musiktradition würden Klavierstimmer übrigens nicht daran denken, ein Klavier ganz nach dem Diktat eines wohltemperierten Systems zu stimmen, sondern sie verwenden eine so genannte gedehnte Stimmung, bei der sie die Tonhöhen nach oben hin unmerklich anheben und so die höchsten Töne relativ schärfer machen als die tiefsten. Untersuchungen haben ergeben, dass Streicher eher nach dem pythagoräischen als nach dem wohltemperierten System spielen.

Ungereimtheiten sind also allen Stimmsystemen inhärent; die Hersteller von Laute mit Bünden – wie z.B. der Gitarre und der griechischen Laouto (eine Art Laute mit beweglichen Bünden) – arbeiten nach einer Kombination aus Gehör und Faustregel, wenn sie Bünde (Notenpositionsmarkierungen – z.B. aus Darm oder Draht) in das Griffbrett einfügen oder einstellen. Solche Instrumente werden nach der „Achtzehntel-Regel“ gebündelt, bei der der erste Bund in einem Achtzehntel des Abstands von der Oberkante bis zur Unterkante der Saite gesetzt wird, der zweite in einem Achtzehntel des Abstands vom ersten Bund bis zur Unterkante, und so weiter. Selbst wenn mit dieser Methode eine akustisch perfekte Tonleiter erzeugt würde (was nicht der Fall ist), könnte der Spieler diese nicht exakt reproduzieren, denn wenn er die Saite auf das Griffbrett drückt, wird die Saite gedehnt und dadurch leicht verlängert. Deshalb ergibt das Anschlagen einer Saite genau in ihrer Mitte einen Ton, der etwas schärfer ist als die erwartete Oktave über der offenen Saite. Trotz alledem geht die Suche nach einem akustisch perfekten Stimmsystem weiter.

Auch wenn die Konstruktionsmethoden von Gebiet zu Gebiet und von Instrument zu Instrument sehr unterschiedlich sind, so gibt es doch eine begrenzte Anzahl grundlegender Probleme, die der Hersteller von Streichinstrumenten zu lösen hat. Das eigentliche Prinzip, das den Klang von Akkordophonen ermöglicht, ist die Saitenspannung; gleichzeitig ist die Spannung zerstörerisch für das Instrument, da sie dazu neigt, es buchstäblich auseinanderzuziehen. Der Korpus eines Instruments muss also aus festem Material bestehen, er muss verstärkt sein, darf aber gleichzeitig nicht so steif sein, dass er nicht mitschwingen kann, d. h. eine zusätzliche Schwingung erzeugen, die die der Saite verstärkt. Die Herausforderung, diese gegensätzlichen Bedürfnisse in Einklang zu bringen, ist die zentrale Aufgabe des Chordophonbauers. Auch das Klima hat einen deutlichen Einfluss auf Musikinstrumente: Feuchtigkeit dehnt ein Holzinstrument aus, Trockenheit zieht es zusammen. Von diesen Faktoren ist die Trockenheit am schädlichsten, da das Zusammenziehen des Holzes das Instrument tatsächlich auseinander zieht. Im Laufe der Jahrhunderte wurde viel Energie in die Erforschung verschiedener Lacke, Schellacke, Leime und Versiegelungen gesteckt. Viele Instrumentenbauer ziehen es vor, ihre Instrumente unter trockenen Bedingungen herzustellen, denn die durch Feuchtigkeit verursachte Ausdehnung ist wahrscheinlich nicht so schädlich wie die durch Trockenheit verursachte Kontraktion.

Abgesehen von einer Familie südostasiatischer Instrumente, die als Bootslaute bekannt sind – die definitionsgemäß aus einem einzigen Holzblock gehauen werden – und einigen anderen Akkordophonen, darunter die japanische Biwa (eine Laute), Teile der Koto (eine Zither) und oft das puertoricanische Cuatro (eine Laute), werden die Körper der meisten Holzinstrumente aus mehreren Holzstücken gebaut. Die Instrumente werden aus vielen zusammengeleimten Holzstücken gebaut; die Formgebung der gebogenen Teile erfolgt durch Hobeln (wie beim Bauch der Geige) oder durch Erhitzen und Einpressen in einen Rahmen (die Seiten der Geige oder Gitarre). Resonanzböden, der wichtigste Teil des Resonanzsystems von Saiteninstrumenten, werden sorgfältig und mit engen Toleranzen gehobelt. Für die Herstellung hochwertiger Akkordophone ist die Massenproduktion ungeeignet, denn kein Holzstück gleicht in seinen akustischen Eigenschaften exakt dem anderen; jedes Holzstück erfordert eine besondere Beurteilung und Behandlung. Im Idealfall müssen daher Saiteninstrumente von höchster Qualität individuell hergestellt werden. Der Klavierbau bildet eine Ausnahme von dieser Regel, aber auch in einer Klavierfabrik können individuelle Behandlung und handwerkliches Können voll zum Tragen kommen. Das moderne Klavier ist ein Produkt aus mehreren Fabriken. Die gusseisernen Rahmen werden von spezialisierten Gießereien hergestellt, und die Stahlsaiten, die Klaviaturen und die Mechaniken (Mechanismen zum Anschlagen der Saiten) werden von spezialisierten Firmen produziert. Jeder dieser Prozesse erfordert einen erfahrenen Handwerker, und die Arbeit des Zusammenbaus, Polierens, Stimmens und der Tonregulierung erfordert stundenlange individuelle Aufmerksamkeit für jedes Instrument.

Der Bau und die Wartung westlicher Saiteninstrumente wurden im Allgemeinen im Laufe der Jahrhunderte durch einen ständigen Anstieg der Standardtonhöhe erschwert, was ein Nachspannen der Saiten erforderte. Ältere Instrumente (wie z.B. eine Stradivari-Violine) waren zusätzlichen physischen Belastungen ausgesetzt und benötigten daher schwerere Bassbalken (Verstrebungen unter dem Bauch).

Wie bereits erwähnt, umfassen die Methoden der Klangerzeugung auf einem Saiteninstrument das Zupfen, Anschlagen, Streichen und Blasen. Eine Saite schwingt auf komplexe Weise: die gesamte Saite schwingt in einem Segment (erzeugt den Grundton), und verschiedene Segmente schwingen gleichzeitig unabhängig voneinander, um Obertöne zu erzeugen. Der daraus resultierende Klang ist sehr schwach, es sei denn, das Instrument ist mit einem Resonator ausgestattet, der den Klang verstärkt. Die Form des Resonators ist sehr unterschiedlich. Sie wurde durch die in der Gesellschaft verfügbaren Materialien, Werkzeuge und Technologien, die symbolische Bedeutung der Form und den von der Kultur gewünschten Klang beeinflusst. Der letzte Faktor scheint von den ersten drei Faktoren abhängig zu sein, d.h. die vorgeschriebene Form des Resonators beeinflusst die Obertonstruktur des Instruments und erzeugt eine bestimmte Klangfarbe, die von der jeweiligen Gesellschaft als attraktiv empfunden wird.

Eines der deutlichsten Beispiele für die grundlegende Bedeutung der Form des Resonators für ein Musikinstrument ist der afrikanische Mundbogen (ein Musikbogen, den der Spieler teilweise in den Mund steckt). Indem er die Größe und Form der Mundhöhle verändert, während er die einzelne, nicht mit den Fingern gegriffene Saite anschlägt oder zupft, erzeugt der Spieler eine deutlich wahrnehmbare, wenn auch leise Melodie, die nur deshalb existiert, weil die Veränderungen im Mund verschiedene Obertöne betonen. Bei Saiteninstrumenten mit fest installierten Resonatoren bestimmen Größe, Abmessungen, Form der Öffnungen, Dicke und Verstrebungen der Resonanzflächen weitgehend, welche Obertöne betont werden und wie das Instrument daher klingt. Bei einer gut gebauten Geige beispielsweise sollten die Resonanzen des im Korpus des Instruments eingeschlossenen Luftkörpers und des Bodens in der Nähe der beiden Saiten A und D liegen, wodurch diese Töne und ihre Obertöne verstärkt und gefärbt werden. Die Klangqualität eines Saiteninstruments wird auch durch die Dicke und das Material der Saiten beeinflusst; in erster Linie sind es jedoch die Größe und Form des Resonanzkörpers und vor allem das Material, die Dichte und die Dicke des Resonanzbodens, die den Klang eines Instruments bestimmen. Ein bekannter spanischer Gitarrenbauer hat in einem erfolgreichen Versuch, die Bedeutung des Gitarrenbauchs zu beweisen, einmal ein Instrument – ein hervorragendes – aus Pappmaché (einem akustisch toten Material) gebaut, mit Ausnahme einer sorgfältig ausgewählten und bearbeiteten Holzdecke. Die Gitarrenbauer widmen also einen großen Teil ihres Könnens und ihrer Kenntnisse der Wahl des Materials für die Decke; der Hersteller von Instrumenten mit Holzbauch bevorzugt altes Holz, weil es trocken und gut abgelagert ist. So finden manche Gitarrenbauer die Resonanzböden ausrangierter Klaviere ungewöhnlich geeignet für ihre Zwecke; die Erbauer der klassischen chinesischen Zither oder Qin bevorzugten alte Särge oder gut abgelagertes Holz von alten Bäumen.

Die Klangfarbe eines angeschlagenen oder gezupften Saiteninstruments wird auch durch die Art und Weise beeinflusst, wie die Saite in Bewegung gesetzt wird. Eine Saite, die mit einer scharfen Spitze (dem Fingernagel des Spielers oder einem Plastikplektrum) gezupft wird, betont die höheren Obertöne und erzeugt so eine „helle“ Klangqualität. Im Gegensatz dazu betont ein weicher Anschlag, wie der eines Klavierhammers, die Grundtonhöhe. Die relative Härte des Hammers auf dem Klavier ist also von entscheidender Bedeutung für den Klang des Instruments und spielt eine zentrale Rolle im letzten Prozess der Klavierherstellung: dem Intonieren. Bei der Intonation eines Klaviers stellt ein Fachmann die Klangfarbe des Instruments ein, indem er die Filzhämmer mit Nadeln ansticht, bis eine einheitliche Qualität über den gesamten Tonumfang des Instruments erreicht ist. Der Klang eines Instruments wird auch durch den Ort, an dem die Saite angeschlagen wird, stark beeinflusst. Bei Tasteninstrumenten muss die feste Anschlagsstelle so gewählt werden, dass sowohl die Klangfarbe als auch die mechanischen Anforderungen des Instruments berücksichtigt werden. Bei fast allen anderen Saiteninstrumenten variiert der Spieler die Klangqualität, indem er an verschiedenen Stellen der Saite zupft, anschlägt oder streicht. Eine Ausnahme bildet die Äolsharfe, die keinen Spieler hat; ihre Saiten werden durch den Wind in Schwingung versetzt.

Eine weitere Möglichkeit, mit der Musiker und Musikinstrumentenbauer den Klang ihrer Instrumente beeinflussen, ist die Verwendung von sympathisch schwingenden Saiten. Wenn beispielsweise beim Klavier das so genannte Dämpferpedal angehoben wird, so dass alle Saiten frei schwingen können, bewirkt das Anschlagen einer Note, dass alle eng verwandten Tonhöhen mitschwingen und so die Lautstärke und den Klang der angeschlagenen Note verändern. Dieser Effekt (der auch bei Zither und Harfe auftritt) ist kein zentrales Merkmal dieser Instrumente, aber es gibt zahlreiche eurasische Akkordophone, bei denen das Prinzip von grundlegender Bedeutung ist. Die Zupfinstrumente der Hindustani-Musik, der Sarod und die Sitar, verfügen über zahlreiche sympathische Saiten, die entsprechend den Noten der gespielten Tonart gestimmt sind. Die südasiatische Geige Sarangi hat etwa zwei bis drei Dutzend Resonanzsaiten, die norwegische Hardangergeige (Hardingfele) hat vier oder fünf Resonanzsaiten und die Viola d’amore hat in der Regel sieben. Die Resonanzsaiten sind in der Regel aus dünnem Messing oder Stahl, und ihre Schwingungen verstärken die oberen Obertöne, wodurch ein heller, silbriger Klang entsteht.