Musik Warum hochwertige Geigen besser klingen

Wenn zwei Musiknoten gleichzeitig gespielt werden und man aber noch etwas Zusätzliches "irgendwo dazwischen" hört, dann sind das die sogenannten Kombinationstöne, und diese kann man wiederum in zwei Arten unterscheiden - subjektive und objektive.
Subjektiv gehörte Kombinationstöne hängen mit dem nichtlinearen Aufbau des menschlichen Ohres zusammen. Der Verstärkungsmechanismus der Hörschnecke (Cochlea) im Innenohr spielt dabei wahrscheinlich die größte Rolle. Und weil das bei verschiedenen Menschen unterschiedlich ausgeprägt ist, hören diese Menschen auch die Kombinationstöne in unterschiedlicher Intensität.

Objektive Kombinationstöne wiederum sind ein wunderbares Beispiel für den Zusammenhang von Musik und Mathematik. Subtraktion, Addition, Multiplikation – alles ist dabei, denn objektive Kombinationstöne entstehen aus Differenzen und Summen der beiden Grundton-Frequenzen bzw. deren Vielfachen. Sie sind zwar weniger wahrnehmbar als die subjektiven, werden aber von einigen Musikinstrumenten erzeugt. Und weil diese Töne dann durch die Luft schwingen, können sie auch von empfindlichen Mikrofonen erfasst, gemessen und aufgezeichnet werden.

Und genau das haben drei Wissenschaftler aus Italien getan. Sie haben die objektiven Kombinationstöne von verschiedenen Geigen verglichen. "Bislang galten die von Violinen erzeugten Kombinationstöne als zu schwach, um gehört zu werden, und daher als unbedeutend für die Musik", sagt Giovanni Cecchi von der Universität in Florenz. "Unsere Ergebnisse ändern diese Ansicht, indem sie zeigen, dass Kombinationstöne, die von Geigen guter Qualität erzeugt werden, leicht zu hören sind."

Sieger im Kombinationston-Wettstreit: Diese Totoni-Violine, die 1700 in Bologna gebaut wurde und die stärksten und am besten hörbaren Kombinationstöne erzeugte. Bildrechte: Gabriele Caselli, Giovanni Cecchi, Giulio Masetti

Ein professioneller Violinist spielte dafür Kombinationen aus harmonischen Intervallen, also gleichzeitigen Zweiklängen auf insgesamt fünf verschiedenen Geigen. Das Forscherteam zeichnete alles mit hochempfindlichen Mikrofonen auf und bemerkte, dass jede Geige individuelle harmonische Verzerrungen und Resonanzen in der Luft entwickelte, was zu einer jeweils einzigartigen Amplitude der objektiven Kombinationstöne führte.

"Wir haben festgestellt, dass die Kombinationstöne bei guten Geigen viel stärker und deutlich hörbar sind", so Giovanni Cecchi. "Der stärkste wurde bei einer alten italienischen Geige gefunden, die 1700 in Bologna von dem berühmten Geigenbauer Carlo Annibale Tononi gebaut wurde. Bei Geigen schlechterer Qualität waren die Kombinationstöne dagegen vernachlässigbar klein."

Die Studie legt nahe, dass starke Resonanzen in der Luft mit der Klangqualität von Geigen in Verbindung stehen. Die auffälligsten Kombinationstöne korrelierten mit der Spitzenamplitude der Luftresonanz. Die höherwertigen Geigen erzeugten eine stärkere Luftresonanz, was auf mehrere Faktoren zurückzuführen ist, darunter das verwendete Material und die Herstellungstechniken.

Und genau das soll in Zukunft untersucht werden. Ziel ist eine Analyse, in die einerseits deutlich mehr Modelle einfließen. Und andererseits will man herausfinden, welcher Teil der Geige für die Kombinationstöne und damit für den besseren Klang verantwortlich ist.

(rr)