Samstag, 13. August 2022

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Holzrohre mit Pfiff

Physik. - Viele Kulturen benutzen Flöten als Musikinstrumente und das Spektrum von Bauformen reicht dabei sehr ausgefeilt bis hin zum schlicht bearbeiteten Bambus. Aber das Didgeridoo der australischen Ureinwohner gilt als einmalig und als eines der komplexesten Instrumente, die es gibt. Dabei sind seine akustischen Eigenschaften bislang kaum erforscht. Um herauszufinden, wie dieses uralte Instrument der Aborigines funktioniert, schlossen sich Physiker jetzt zu einem ungewöhnlichen Forschungsprojekt zusammen.

28.05.2002

    Von Dagmar Röhrlich

    Das Didgeridoo ist im Grunde eine schlichte Röhre, die mit Hilfe von Termiten aus dem Holz eines jungen Baums gefertigt wird. Die Insekten fressen das Innere heraus, und die Aborigines benutzen den hohlen Stamm danach als Musikinstrument. Von der Form her ist das Didgeridoo ein Flöte – und deshalb sollten seine akustischen Eigenschaften eigentlich sehr gut erforscht sein. Aber das ist in diesem Fall nur ein kleiner Teil des Aspekts, denn – wenn man so will – sitzt beim Didgeridoo das Wichtigste der Körper des Spielers. Dort – in der Mundhöhle – entstehen die Töne. Lloyd Hollenberg, Physikprofessor an der Universität von Melbourne und eigentlich Spezialist für Quantencomputer:

    "Wenn man ein Didgeridoo allein hört, dann hört man ein sehr tiefes Dröhnen. Das ist die Luft, die im Inneren vorwärts und rückwärts vibriert. Je länger das Didgeridoo ist, desto tiefer sein Ton. Der Spieler aber erzeugt noch andere Töne auf diesem hohlen Stamm."

    Zunächst das tiefe Dröhnen – der Eigenklang des Instruments, nur der Klang der Eigenresonanz. Dann dazu der Mensch, der mit seinem Stimmapparat und den Stimmbändern die Melodie dazugibt.

    "Das sind diese Geräusche, für die wir vermutlich keine Worte haben. Es sind springende Geräusche, andere klingen, als ob man etwas hineinstopfen würde. Diese höheren Töne kommen aus dem Stimm-Apparat des Menschen. Dabei funktioniert die Mundhöhle im Grunde wie das Didgeridoo, weil die Luft darin hin- und herschwingt. Nur diesen "Teil" des Instruments kann der Spieler verändern und weil das Volumen der Mundhöhle sehr viel kleiner ist, erzeugt er damit auch hohe Töne. Diese beiden Effekte treten zur gleichen Zeit auf und machen die Akustik des Didgeridoos aus."

    Um das Didgeridoo mathematisch zu erfassen, hat sich Lloyd Hollenberg regungslos in ein Magnetresonanz-Tomographen gelegt und gespielt. Nicht mit einem richtigen Instrument. Dafür reichen die zwei oder drei Zentimeter über seiner Nase nicht aus. Vielmehr haben die Physiker dazu einen speziell veränderten Schlauch angefertigt. Auf dem erzeugt er dann einen Ton, den er 20 Sekunden lang hält. Das reicht für ein Dutzend Schädelaufnahmen, genug für die dreidimensionale Auswertung dessen, was passiert, wie die Töne durch das Zusammenspiel von Instrument, Mundhöhle, Zunge und Lippen entstehen.

    Die ersten Resultate bestätigen die zentrale Rolle der Zunge. Im 3-D-Bild ist zu erkennen, wie sie bei einer flachen, tiefen Note am Grund der Mundhöhle vibriert, im Grunde im Einklang mit dem natürlichen Ton des Instruments. Bei den hohen, scharfen Tönen schließt die Zunge die Mundhöhle fast in der Mitte ab. Dieses Geschehen wird gerade in mathematische Modelle gegossen. Vor allem aber hofft Lloyd Hollenberg, dass er noch ein paar freiwillige Didgeridoo-Spieler in das Magnetresonanz-Tomograph bekommt – damit die Berechnungen auch wirklich repräsentativ und belastbar werden.

    Die Sendung steht Ihnen auch als Audiodatei zur Verfügung. Forschung aktuell als Real-Audio-Datei Forschung aktuell als mp3-Datei