Aufbau der Querflöte

Die Querflöte besteht aus insgesamt 3 Teilen: das Kopfteil, dem Mittelstück und dem Fußteil. Das Material bei Anfängerflöten besteht oft aus Neusilber (versilbert). Fortgeschrittenen- und Profi-Instrumenten werden aus Silber, Gold oder sogar Platin gefertigt.

• Eine Sopran-Querflöte hat einen geraden Kopf. Bei Alt- oder Bassflöten kann er auch gebogen sein. Innerhalb des Kopfteils, befindet sich eine Mundlochplatte, wo die Flötist’innen ihre Lippen auflegen. Die Anblaskante spielt dabei eine sehr wichtige Rolle, um den Luftstrom so zu lenken, dass ein Ton entsteht. Ganz oben am Kopfteil befinden sich Krone und Stimmkork zum Stimmen der Querflöte. Die Lippenplatte ist der Teil des Mundstücks (Kopfstück), der beim Spielen an der Unterlippe der Flötist’innen anliegt.
• Beim Mittelstück gibt es zwei verschiedene Anordnungen der Klappen. Bei der Inline-Bauart, sind sie in einer Linie angeordnet. Bei der Offset-Bauart hingegen wird das G in Richtung des linken Ringfingers vorgezogen. Zudem gibt es noch zwei unterschiedliche Arten von Klappen: Zum einen die geschlossenen Deckelklappen. Dabei ist jede Klappe vollständig geschlossen, sodass der Finger die gesamte Fläche der Klappe bedeckt. Die andere Variante wären die Ringklappen (offenen klappen). Das bedeutet, dass einige Klappen (meist fünf: G, A, F, E, D)  ein Loch in der Mitte haben, welches die Flötist’innen mit den Finger abdecken müssen. Dies ermöglicht erweiterte Techniken wie Obertöne, erfordert aber auch eine präzise Fingerhaltung.
• Das Fußstück ist das kleinste Teil bei einer Querflöte. Es kann ein C-Fuß (der tiefste Ton ist C) sein. Dieser ist meistens bei Schülerflöten oder Solistenflöten gesehen. Die andere Variante wäre der H-Fuß (der tiefste Ton in ist H). Dieses Fußstück ist vor allem für Kammermusik und Barock-Sonaten geeignet. Querflöten mit H-Fuß klingen wärmer und weicher als die mit C-Fuß.

Der Aufbau einer Querflöte besteht aus einem Kopfteil, einem Mittelstück und einem Fußstück. Foto: Stina Sonnenberg

Tonentstehung der Querflöte: Körperhaltung

Für die perfekte Tonerzeugung bei der Querflöte sind vor allem die Körperhaltung, die Fingertechnik und die Atemtechnik entscheidend. Die richtige Körperhaltung sehen Sie auf dem Bild unter diesem Abschnitt.

• Eine gerade Körperhaltung mit entspannten Schultern ist wichtig für die Atmung und damit Ihre Schultern auf Dauer nicht verkrampfen. Dabei ist wichtig, dass die Person gerade steht oder sitzt, um eine leichte Atmung zu ermöglichen und um Krämpfen vorzubeugen. Der Rücken bleibt gestreckt und der Kopf ist gerade, mit dem Kinn leicht angehoben. Ein Haltungsfehler kann zu Verspannungen führen, aber auch negative Auswirkungen auf den Ansatz und die Fingertechnik haben. Dies wiederum wirkt sich auf die Tonerzeugung/Qualität aus.
• Bei der Fingertechnik ist zu beachten, dass die Finger entspannt und waagerecht auf den klappen liegen. Die Finger der linken Hand liegen auf den oberen Klappen, die Finger der rechten Hand hingegen auf den unteren 4 Klappen. Der rechte kleine Finger bedient dabei alle Klappen des Fußstücks.
• Die Atemtechnik ist sehr entscheidend für die Tonerzeugung. Der Ton entsteht durch das Überblasen des Mundlochs. Die Tonerzeugung ist vergleichbar mit der bei einer Trinkflasche. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der kontrollierten Ausatmung.

Die Körperhaltung ist wichtig für die Tonentstehung der Querflöte. Foto: Alexandra Nordenfelt

Tonentstehung der Querflöte: Akustik

Um die Tonentstehung bei der Querflöte noch besser verstehen zu können, muss man sich den Ansatz anschauen, sowie den Luftstrom und die Wirbel, die bei der Tonerzeugung einer Querflöte entstehen.

• Der Ansatz bezeichnet die Art und Weise, wie die Lippenposition an der Mundlochkante, der Luftstrom und die Atemtechnik zusammenwirken, um einen klaren, stabilen Ton zu erzeugen. Ein guter Ansatz ermöglicht es, den Klang gezielt zu formen und dynamisch sowie flexibel zu spiele.
• Der Luftstrom den die Flötist’innen mit ihren Lippen in Richtung des Mundlochs blasen, wird an der Öffnung geteilt. Ein Teil der Luft strömt über die Kante hinweg, ein anderer Teil trifft auf die Innenseite der Querflöte. Die aufgeteilte Luft erzeugt eine Serie von Schwingungen im Luftsäulensystem der Flöte.
• Wirbel entstehen, wenn der Luftstrom der Flötist’innen auf die Kante des Mundlochs trifft. Diese Wirbel sind entscheidend für die Schwingung der Luftsäule im inneren der Querflöte. Ihre Frequenz hängt unteranderem von der Geschwindigkeit des Luftstroms ab.

Im  Studium der Systematischen Musikwissenschaft spielt die Auseinandersetzung mit der Schallentstehung eine wichtige Rolle. Wenn Sie weitere spannende Themen der Musikwissenschaft entdecken möchten, empfehlen wir Ihnen den Artikel über die Shamisen-Gitarre.

Quellen

Baines, Anthony: Lexikon der Musikinstrumente, Metzler/Bärenreiter 2000

Fischer, Jost Leonhardt: On Turbulent Coherent Structures in Transient Processes of Aerophones — Principles of Sound Generation, Habilitation, Universität Hamburg, 2023

Neher, Claudia. Wissenswertes über die Querflöte. Reisser Musik 2020.

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Das sind Stimmung und Temperatur

Stimmung und Temperatur sind sich sehr ähnlich. Beide legen die spielbaren Töne auf einem Instrument fest. Konventionelle europäischen Tonsysteme nutzen bis zu zwölf Töne innerhalb einer Oktave. Es besteht jedoch ein kleiner Unterschied zwischen den beiden Begriffen Stimmung und Temperatur:

Harfenspieler’innen spannen jede Saite so straff, bis alle Tonhöhen der gewünschten Stimmung entsprechen. Foto: drpainmm auf Pixabay

1. Die Stimmung bezeichnet die Festlegung auf Intervalle einer Tonleiter
2. Die Temperatur beschreibt Abweichungen von dieser Stimmung

Stimmungen

Der Begriff Stimmung ist die grundsätzliche Festlegung von Grundfrequenzen einzelner Töne nach einem zuvor definierten System. Ein musikalischer Ton besteht aus dieser Grundfrequenz und weitere Frequenzen. Dabei kann die Stimmung sowohl einige als auch alle spielbaren Töne eines Instrumentes betreffen. So bringen Sie auf einer Geige beispielsweise die fünf Leersaiten in eine bestimmte Stimmung. Die Grundfrequenzen der anderen Töne definieren Sie durch die Positionierung Ihrer Finger. Auf Tasteninstrumenten, wie dem Klavier, stimmen Klavierstimmer’innen jede spielbare Tonhöhe.

Temperaturen

Bei den Temperaturen (mitunter auch als „Temperierung“ oder „Temperament“ bezeichnet) handelt es sich um eine Form der Stimmung, die jedoch ein spezifisches Ziel verfolgt: Durch die Veränderung einzelner Töne soll die Klangqualität (im Sinne der Konsonanz) bestimmter Intervalle verbessert werden. Dies geht oft damit einher, dass manche Intervalle oder auch einzelne Akkorde mehr Rauhigkeit aufweisen, als andere. Bei den Temperaturen unterscheiden sich regelmäßige von unregelmäßigen Temperaturen:

• regelmäßige Temperaturen: Hier werden alle für die Temperatur veränderten Töne um einen gleichen Wert angepasst.
• unregelmäßige Temperaturen: Bei den unregelmäßigen Temperaturen wird Wert darauf gelegt, dass die Akkorde rund um eine Tonart besonders rein klingen. Deshalb werden hier der Tonart nahe stehende Akkorde mit einer geringeren Schwebung gestimmt als weit entfernte Akkorde.

So ist die Temperatur (in Bezug auf die Töne) eines Instrumentes immer auch eine Stimmung. Eine Stimmung ist jedoch nur dann eine Temperatur, wenn ihr Ziel ist, die Klangqualität einzelner Intervalle zu verbessern.

Verschiedene Stimmungen kurz erklärt

Wie bereits zuvor beschrieben, legen Stimmungen die Tonhöhen eines Instrumentes genau fest. Dabei wurden im Verlauf der Musikgeschichte unterschiedliche Systeme entwickelt, von denen im Folgenden die wichtigsten erklärt werden sollen. Grundlage der Stimmungen ist dabei immer das Zwölftonsystem der europäischen Musik. So stellte sich für die Entwicklung neuer Stimmungssysteme immer die Frage, wie die zwölf Töne einer Oktave für einen guten Klang des Instrumentes genau zu verteilen sind. Diese Frage wurde in den Systemen unterschiedlich beantwortet:

Pythagoreische Stimmung

Die pythagoreische Stimmung geht auf die musiktheoretischen Schule um den bekannten Mathematiker Pythagoras zurück. Dieser entwickelte die Stimmung auf Grundlage des musiktheoretischen Werkes De institutione musica (ca. 500–507) des Musiktheoretikers Boethius. Um den ganzen zwölftonigen Raum der Oktave zu erschließen, werden elf aufeinander folgende reine Quinten gestimmt. Die letzte, zwölfte Quinte ist dabei jedoch nicht mehr rein gestimmt, sondern um das pythagoreische Komma von 23,5 Cent verstimmt. Die Cent-Rechnung erklären wir Ihnen in einem eigenen Artikel. Aufgrund der großen Verstimmtheit wurde diese Quinte von den damaligen Musiktheoretiker’innen als Wolfsquinte bezeichnet.

Mitteltönige Temperatur

Die mitteltönige Temperatur entwickelte sich im 15. Jahrhundert, als auch die Terz und die Sexte als reine Intervalle akzeptiert wurden. Musiktheoretiker’innen der Zeit entwickelten daher Temperaturen, die besonders reine Terzen und Sexten hervorbringen.

Die mitteltönige Temperatur wird so auf folgenden Grundlagen gestimmt: Werden vier aufeinanderfolgende reine Quinten (C-G-D-A-E) gestimmt, so kann mit diesen Tönen auch das Intervall der großen Terz (C-E) erzeugt werden. Diese Terz ist jedoch um das syntonische Komma (ca. 21,5 Cent) größer als eine reine große Terz. Aus diesem Grund werden die ersten vier Quinten der mitteltönigen Temperatur um ein Viertel des syntonischen Terzkommas verkleinert. Dabei entsteht jedoch auch hier eine Quinte, die durch ihre starke Schwebung eine Wolfsquinte ist. Jedoch bringt die mitteltönige Stimmung sehr wohlklingende Terzen und Sexten hervor.

Wohltemperierte Stimmungen

Der Begriff der wohltemperierten Stimmung geht auf den deutschen, barocken Musiktheoretiker Andreas Werckmeister zurück. Dieser entwickelte seine Temperaturen mit dem Ziel, alle zwölf Tonarten des Quintenzirkels mit einer Stimmung spielen zu können.  Mit diesem Ziel stellte sich Werckmeister auch der bis dato vorherrschenden mitteltönigen Stimmung entgegen. So störte sich der Musiktheoretiker an der sogenannten Wolfsquinte dieser Temperatur und entwickelte Lösungen, um die Wolfsquinte zu umgehen. Das wohltemperierte Klavier von Johann Sebastian Bach kann als Anspielung auf die von Werckmeister entwickelte Stimmung gesehen werden. So handelt es sich bei den dort enthaltenen Stücken um 24 Präludien und Fugen, die chromatisch alle 12 Tonarten durchlaufen.

Kirnberger Stimmungen

Ein weiteres Beispiel für die wohltemperierten Stimmungen sind die von Johann Philipp Kirnberger entwickelten Systeme. Er versuchte mit seinen Stimmungen, Bachs Stimmpraxis wiederzubeleben. In den Stimmungen von Kirnberg sind alle Tonarten relativ gut spielbar. Dabei weist jede Tonart einen individuellen Klangcharakter auf, da die Größe der Intervalle je nach gespielter Tonart minimal variiert.

Kirnberger schlug vor, für das Stimmen von Tasteninstrumenten zuerst elf der zwölf Töne der diatonischen Tonleiter in Quinten zu stimmen. Alle anderen Oktaven der zwölf gestimmten Töne sollten dann in reinen Oktaven gestimmt werden (Kirnberger I). Es entsteht so eine Stimmung, die viele reine Terzen, reine Quinten und reine Oktaven aufweist. Jedoch besteht hier auch eine Quinte, die um das syntonische Komma verkleinert ist. Für dieses Problem schlug Kirnberger zwei Lösungsmöglichkeiten vor, die heute als die Stimmungen Kirnberger II und Kirnberger III bezeichnet werden. Beide Lösungsvorschläge haben zum Ziel, die durch das syntonische Komma verursachte Schwebung der letzten Quinte zu verkleinern.

• Kirnberger II: Bei dieser Stimmung wird jeweils die Hälfte des syntonischen Kommas auf die ersten beiden zu stimmenden Quinten verteilt. So wird die sich aus der Schwebung ergebende Dissonanz mancher Intervalle verringert.
• Kirnberger III: Bei der Stimmung Kirnberger III wird je ein Viertel des syntonischen Kommas auf die ersten vier Quinten der Stimmung verteilt.

Gleichstufige Stimmung

Die gleichstufigen Stimmung teilt die Oktave in 12 gleich große Halbtonschritte. Dabei ist jeder Halbtonschritt um 1/12 des pythagoreischen Kommas verstimmt. Bei dieser Stimmung entspricht ein Halbtonschritt dann 100 Cent. Die gleichstufige Stimmung hat sich in der heutigen europäischen Musik durchgesetzt. So werden beispielsweise die Klaviere meist in diese Stimmung gebracht. Durch die gleichstufige Verteilung des Kommas verlieren die Tonarten jedoch ihren spezifischen Charakter im Vergleich zu anderen Stimmungen. Grund dafür ist, dass sämtliche benachbarten Töne dasselbe Intervall aufweisen, was bei keiner anderen Stimmung der Fall ist.

Wahrscheinlich berechnete Chu Tsay-yü aus China im Jahr 1584 erstmals eine gleichstufige Stimmung. Erst später wurde die gleichstufige Stimmung durch J. J. Amiot in Europa bekannt, welcher über ihre Verwendung in der chinesischen Musik 1779 berichtete. In der weiteren Geschichte versuchten sich verschiedene Musiktheoretiker’innen daran, ein gleichstufiges Stimmungssystem zu errechnen.

Fazit

Sie können Ihr Musikinstrument auf verschiedene Weisen stimmen. Dies gilt insbesondere für Saiteninstrumente, bei denen Sie die Spannung der Saiten selbst verändern. Bei anderen Instrumenten, wie Blasinstrumenten, legt die Bauform die Stimmung fest. Neben Experimenten mit Stimmungen sollten Sie unbedingt auch verschiedene Skalen ausprobieren, wie die Kirchentonarten.

Quelle

WOLFGANG AUHAGEN, Art. Stimmung und Temperatur in: MGG Online, hrsg. von Laurenz Lütteken, New York, Kassel, Stuttgart 2016ff., zuerst veröffentlicht 1998, online veröffentlicht 2016, https://www.mgg-online.com/mgg/stable/114

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Definition

Die Cent-Skala unterteilt die Oktave in 12 gleichstufige Halbtonschritte. Jeder Halbtonschritt entspricht dabei 100 Cent. So hat jede Oktave 1200 Cent, unabhängig davon, in welchem Frequenzbereich sie sich befindet.

Die DIN-Norm 13320 definiert das Maß von 1 Cent als Frequenzintervall, welches ein Verhältnis von \(2^ \frac {1} {1200}\) beträgt. Das Verhältnis zwischen zwei Frequenzen lässt sich so mit \(c = 1200 \times \mathrm{log}_2(f_1/f_2)\) definieren.

Hauptsächlich wird mit Cent die Größe verschiedener Intervalle verglichen. Dabei wird den beiden Tönen des Intervalls kein spezifischer Wert in Cent zugeordnet, da nur der Abstand der zwei Töne in Cent angegeben wird. Dennoch ist es möglich, auch spezifischen Tönen, bzw. Frequenzen einen Cent-Wert zuzuordnen. Dafür gilt folgende Norm: 1 Hz = 0 Cent.

In diesem Bild können Sie gut erkennen, dass sich die Cent-Skala linear verhält. Dem gegenüber steht das Frequenzmaß Hertz, welches von Oktave zu Oktave exponentiell größere Werte annimmt. Grafik: Marie-Luise Hartmann

Im Gegensatz zu dem Frequenzmaß Hertz berücksichtigt die Cent-Skala bereits in ihrer Definition, dass die Tonhöhenwahrnehmung des Menschen eher logarithmisch verläuft. Das Frequenzmaß Hz definiert hingegen die Anzahl der periodischen Schwingungen pro Sekunde wieder. Betrachtet man die Hz von aufsteigenden Oktaven, zeigt sich, dass die Frequenzabstände auf der Skala immer größer werden (400 Hz – 800 Hz – 1600 Hz – 3200 Hz – etc.). Bei der Cent-Skala entspricht jede Oktave entspricht jede Oktave jedoch 1200 Cent (1200 Cent – 2400 Cent – 3600 Cent – 4800 Cent – etc.).

Durch diesen linearen Verlauf der Cent-Skala lassen sich Intervalle über den ganzen Tonraum hinweg leichter vergleichen, da ein gleich großer Unterschied zwischen zwei Zahlen der Cent-Skala auch einen gleich großen Tonunterschied im wahrgenommenen Intervall bedeutet.

Rechnen mit der Cent-Skala

Mit der Skala kann man auf zwei verschiedene Arten rechnen, die jeweils unterschiedliche Zielsetzungen haben. Zum einen können Sie das Frequenzverhältnis (in Hz) zwischen zwei Tönen in Cents umrechnen. Andererseits können Sie berechnen, in welcher Frequenz (in Hz) ein um beispielsweise 120 Cent höherer Ton schwingt. Beide Rechenwege sind auch mit der Verwendung des absoluten Cents möglich.

Frequenzverhältnisse in Cent umrechnen

Im Folgenden wollen wir das Frequenzverhältnis einer reinen Quinte in Cents umwandeln. Die reine Quinte hat ein Frequenzverhältnis von 3:2. Für die reine Quinte benutzen wir das Intervall zwischen den Tönen c‘ (261,63 Hz) und g‘ (392,445 Hz). Die beiden Frequenzen können als Bruch in ihr Verhältnis gesetzt werden:

Dieses Verhältnis lässt sich nun in die während der Definition genannten Formel einsetzen:

So besteht das Frequenzverhältnis einer reinen Quinte aus 701,955 Cents. Statt 261,63 Hz und 392,445 Hz können Sie natürlich auch 2 und 3 einsetzen, denn die Einheit „Hz“ kürzt sich raus und 392,455/261,63 ≈ 3/2 = reine Quint.

Werte der Cent-Skala in Hertz umrechnen

Im Folgenden wollen wir errechnen, in welcher Frequenz (Hz) ein Ton schwingt, der 350 Cent höher als das c‘ (261,63 Hz) ist. Bei unserem bekannten Ton c‘ handelt es sich somit um unsere erste Frequenz \(f_1/latex]. Die zweite unbekannte Frequenz [latex]f_2\) gilt es hier herauszufinden.

Um die zweite Frequenz zu berechnen, verwende sie die folgende Formel:

So sieht die Formel mit den eingesetzten Zahlen aus:

Somit klingt ein Ton, welcher 350 Cents höher als das c‘ (261,63 Hz) ist, mit einer Frequenz von 320,249 Hz.

Cents, Frequenz und Stimmungssysteme

Besonders in den letzten Jahrhunderten ist die gleichstufige Stimmung von Musikinstrumenten weit verbreitet. Gehen Sie auf dem Keyboard eine Taste weiter, erklingt in der Regel ein Ton, deren Grundfrequenz 100 Cent höher ist. Dadurch ist zum Beispiel die Quinte nur 700 Cents groß, im Gegensatz zur reinen Quinte von 701,955 Cents. Das muss aber nicht so sein. Bei anderen Stimmungen, wie der pytagoreische Stimmung, oder Werckmeister-Stimmung, sind nicht alle Nachbarn genau 100 Cents voneinander entfernt. So können Sie zum Beispiel reine Quinten erzeugen. Um die Unterschiede zwischen Stimmungssystemen zu erfassen, reichen Frequenz und klassische Intervalle kaum aus. Die Cent-Skala schafft Abhilfe. Sie ist zudem besonders wichtig in der Erforschung und im Vergleich verschiedener Musikkulturen. In welchem historischen Kontext die Entwicklung der Cent-Skala stattfand, können Sie in meinem Artikel zur Vergleichenden Musikwissenschaft lesen.

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