Wie Blechblasinstrumente funktionieren - Al Cannon

Siehe ganze Lektion: http://ed.ted.com/lessons/how-brass-instruments-work-al-cannon

Was gibt einer Trompete ihren lauten Klang und einer Tuba ihr durchdringendes "um-pa-pa"? Warum klingt eine Posaune so jazzig? Al Cannon zeigt, dass der Grund dafür nicht das Blech ist, aus dem die Instrumente gemacht sind, sondern der Weg, den die Luft von den Lungen bis zum Instrument zurücklegt.

Lektion von Al Cannon, Animation durch TED-Ed.

Was gibt einer Trompete
ihren lauten Klang

und einer Tuba

ihr durchdringendes "um-pa-pa" ?

Warum klingt eine Posaune so jazzig?

Der Grund dafür ist nicht das Blech,
aus dem die Instrumente gemacht sind,

sondern der Weg, den die Luft
von den Lungen des Musikers

bis zum Schallbecher
des Instruments zurücklegt.

Wie jeder Ton besteht Musik
aus Luftschwingungen.

Instrumente werden danach eingeteilt,
wie diese Schwingungen entstehen.

Schlaginstrumente werden geschlagen.

Saiteninstrumente werden gezupft
oder mit einem Bogen gestrichen.

Bei Holzblasinstrumenten wird Luft gegen
ein Blatt oder eine Kante geblasen.

Bei Blechblasinstrumenten

kommt die Vibration jedoch
direkt vom Mund des Musikers.

Ein Blechbläser muss gleich
zu Beginn lernen, tief einzuatmen,

sodass möglichst viele Luftpartikel
in die Lunge gequetscht werden.

Sobald die Luft in der Lunge ist,
muss sie durch den Mund ausströmen.

Dabei kommt es zu einem inneren Konflikt:

Der Musiker versucht gleichzeitig,
seine Lippen geschlossen zu halten

und genug Luft hinauszublasen,
damit sie sich öffnen.

Die ausströmende Luft stößt auf Widerstand
an den Lippenmuskeln,

formt eine Öffnung, "Apertur" genannt,

und erzeugt eine Schwingung,
die Blechbläser "Buzzen" nennen.

Sobald ein Mundstück an
die schwingenden Lippen gehalten wird,

ändert sich der Summton.

Dabei wird die Schwingung
bestimmter Frequenzen verstärkt.

Aber es wird erst richtig interessant,

abhängig davon, welches Instrument
an dem Mundstück dran ist.

Der Körper eines Blechblasinstruments
ist im Prinzip ein Rohr,

das mit der Luftsäule mitschwingt,
durch die es geblasen wird.

Während die Schallwelle
durch diese Säule wandert,

erzeugt sie ein bestimmtes Muster
an Tonhöhen, die sogenannte Naturtonreihe.

Ihre Töne liegen im tiefen
Bereich weit auseinander,

aber mit zunehmender Höhe
dichter zusammen.

Der Musiker kann die Höhe eines Tons

durch leichtes Zusammenziehen
der Lippen und Veränderungen

im Luftvolumen und in
der -geschwindigkeit beeinflussen.

Langsame, warm aufsteigende Luft
erzeugt tiefere Töne

und schnellere, kühle Luft erzeugt
höhere Töne in der Reihe.

Jede Naturtonreihe hat Lücken,
an denen Höhen fehlen

und die Vielseitigkeit
von Blechblasinstrumenten

liegt in ihrer Fähigkeit, zwischen
verschiedenen Reihen zu wechseln.

Auf Instrumenten wie der Trompete
kann man Ventile drücken,

die die Länge des Rohrs,
durch das die Luft strömt, vergrößert.

Auf der Posaune geschieht dies
durch das Ausziehen des Zuges.

Wenn das Rohr verlängert wird,
wird die schwingende Luftsäule gestreckt.

Das reduziert die Frequenz
der Schwingungen

und führt zu einem tieferen Ton.

Deshalb kann man auf der Tuba,
dem größten Blasinstrument,

die tiefsten Töne spielen.

Also ändert sich die Naturtonreihe
mit der Länge des Instruments,

während leichte Veränderungen
des Luftstroms und der Lippen

die unterschiedlichen Töne erzeugen.

Diese Töne kommen schlussendlich
aus der geweiteten Becheröffnung.

Was als tiefer Atemzug

und schwingender Summton
auf den Lippen begann,

wird zu einem charakteristischen
blechernen Klang.

Indem der Musiker jeden Teil
dieses Prozesses gekonnt ausführt,

von der Lunge

über die Lippen

zum Mundstück

bis zum Instrument selbst

erzeugt er eine Vielfalt von Höhen,

die man in den Musikgenres
der ganzen Welt hören kann.

Da die Bedeutung natürlicher Resonanz

flexibel und kontrollierbar genutzt wird,

sind Blechblasinstrumente
ein tolles Beispiel

für das Zusammenwirken
menschlicher Kreativität

und den physikalischen Gesetzen der Natur.