Wie Klang entsteht: Tonhöhe, Lautstärke und Klangfarbe

Alles auf dieser Seite dreht sich letztlich um die Tonhöhe — welcher Ton, wie weit entfernt von welchem anderen Ton. Es lohnt sich, eine Lektion darauf zu verwenden, woher die Tonhöhe kommt, denn die Tonhöhe ist nur eine von drei Eigenschaften eines Klangs, und die anderen beiden werden ständig mit ihr verwechselt.

Ein Klang ist etwas, das schwingt

Ein Klang beginnt damit, dass sich etwas hin und her bewegt: eine Saite, eine Luftsäule in einer Röhre, ein Trommelfell, deine Stimmbänder. Diese Bewegung drückt gegen die Luft ringsum, der Druck wandert als Welle aus etwas höherem und etwas niedrigerem Luftdruck nach außen, und dein Trommelfell bewegt sich im Takt mit. Das ist der ganze Mechanismus.

Stoppe die Schwingung, und der Klang hört mit ihr auf — genau das passiert, wenn du die Handfläche auf ein klingendes Becken legst. Und deshalb verklingt ein Ton auf einem echten Instrument, statt ewig zu dauern: Die Schwingung verliert mit jedem Zyklus Energie.

Tonhöhe: wie schnell etwas schwingt

Wie oft pro Sekunde sich das Ganze hin und her bewegt, ist seine Frequenz, gemessen in Hertz (Hz), und die Frequenz ist das, was dein Ohr als Tonhöhe meldet. Schnellere Schwingung, höherer Ton. Das A, nach dem Orchester stimmen, hat 440 Schwingungen pro Sekunde; das A eine Oktave darunter hat 220, das A eine Oktave darüber 880.

Diese Zahl lässt sich gezielt verändern, und nirgends kann man das besser beobachten als auf einer Gitarre. Die leere fünfte Saite klingt als A. Drückst du sie im dritten Bund herunter, kann nur noch der Teil der Saite zwischen deinem Finger und dem Steg frei schwingen:

Diese kürzere Länge schwingt schneller, also ist der Ton höher: im dritten Bund gegriffen, klingt die fünfte Saite als C. Jede Art, auf jedem Instrument die Tonhöhe zu verändern, läuft auf dieselben drei Stellschrauben hinaus — Länge, Spannung und Masse. Spanne eine Saite stärker, und sie steigt; genau das ist Stimmen. Nimm eine dickere Saite, und sie sinkt; deshalb sind die tiefen Saiten einer Gitarre die dicken.

Lautstärke: wie kräftig etwas schwingt

Die Lautstärke misst dieselbe Bewegung auf andere Weise: nicht, wie oft sie geschieht, sondern wie weit die Saite jedes Mal ausschlägt. Zupfe dieselbe Saite kräftiger an, und sie schwingt weiter aus, drückt stärker gegen die Luft und kommt lauter an. Die Frequenz hat sich dabei überhaupt nicht geändert.

Das ist die Unterscheidung, die am häufigsten durcheinandergerät, und man darf sie ruhig deutlich aussprechen: Tonhöhe und Lautstärke sind unabhängig voneinander. Ein hoher Ton kann kaum hörbar sein, und ein tiefer Ton kann ohrenbetäubend sein. Wenn eine Lehrerin einen höheren Ton verlangt und du denselben Ton kräftiger spielst, hast du eine andere Frage beantwortet.

Klangfarbe: alles Übrige

Spiele denselben Ton in derselben Lautstärke einmal auf dem Klavier und einmal auf der Gitarre. Niemand würde die beiden verwechseln. Was auch immer sie unterscheidbar macht, ist die Klangfarbe, und sie ist die Eigenschaft, die die Identität eines Instruments oder einer Stimme trägt.

Klangfarbe gibt es, weil so gut wie nichts in der physischen Welt auf nur eine einfache Weise zugleich schwingt. Eine echte Saite schwingt über ihre ganze Länge und in Hälften und in Dritteln, alles gleichzeitig, und die zusätzlichen Töne, die aus diesen gleichzeitigen Bewegungen entstehen, sind das, was dein Ohr als „Gitarre“ und nicht als „Klavier“ liest. Wie stark jeder einzelne davon ist und wie schnell er verklingt, ist der Fingerabdruck des Instruments.

Du hast diese Seite das schon tun hören. Die vier Instrumente hier sind keine Aufnahmen; jeder Ton, den du hörst, wird an Ort und Stelle aus einem Modell davon berechnet, wie dieses Instrument tatsächlich Klang erzeugt — eine gezupfte Saite für die Gitarre, eine gestrichene für die Violine, ein Stapel gleichzeitiger Töne für das Klavier. Sie sind unterschiedlich gebaut, weil sie es sein müssen: Eine einzige Methode der Klangerzeugung kann keine vier Klangfarben hervorbringen.

Warum es in diesem Kurs vor allem um die Tonhöhe geht

Von den dreien ist die Tonhöhe diejenige, auf der die Musiktheorie aufbaut. Eine Melodie ist eine Folge von Tonhöhen, Harmonie sind gleichzeitig erklingende Tonhöhen, und eine Tonleiter ist eine Auswahl daraus. Lautstärke und Klangfarbe sind enorm wichtig dafür, wie Musik sich anfühlt, und fast völlig unwichtig dafür, wie sie analysiert wird — ein Akkord ist derselbe Akkord, ob leise auf der Orgel oder in die Tasten gehämmert.

Der Rest dieser Seite wird also fast ausschließlich von der Tonhöhe sprechen, und das ist eine bewusste Einschränkung und keine Aussage darüber, was in der Musik zählt.

Häufige Fehler, die du vermeiden solltest

• „Höher“ im Sinne von „lauter“ verwenden. Es sind getrennte Eigenschaften eines Klangs, und jedes Instrument kann die eine verändern, ohne die andere anzurühren.
• Erwarten, dass es bei der Tonhöhe allein um die Größe geht. Eine kurze dünne Saite klingt hoch, aber eine lange, sehr straff gespannte Saite kann höher klingen als eine kurze, schlaffe. Länge, Spannung und Masse zählen alle mit.
• Klangfarbe als Verzierung behandeln. Sie ist der Grund, warum du ein einzelnes Instrument aus einem Ensemble heraushören kannst, und die nächste Lektion zeigt, dass sie aus derselben Physik stammt, die darüber entscheidet, welche Intervalle konsonant klingen.