Musikinstrumente und Physik

 

Jeder Klang, der von einem Musikinstrument erzeugt wird, hat eine physikalische Erklärung. Die Art und Weise, wie Instrumente geschaffen werden, und die Art der verwendeten Materialien definieren auf einzigartige Weise den resultierenden Klang.

Die Schallwelle ist eine Übertragung von Energie, die keine Materie impliziert. In einem eher theoretischen Ansatz sind Klänge mechanische Longitudinalwellen. Musikinstrumente und Physik sind also eng miteinander verwandt. Wie können sie koexistieren?

Es gibt eine mathematische Formel, die die Musik erklärt, ausgehend von den Musikinstrumenten und den Eigenschaften der Physik. Die Wellenlänge des Klangs ist definiert als ein Intervall zwischen zwei Punkten, in dem der Klang kein wiederholtes Verhalten aufweist. Die Periode (T) stellt das kürzeste Intervall dar, in dem sich das Wellenverhalten nicht wiederholt. Daher stellt die Gesamtzahl der Schwingungen, die der Schall in einer Sekunde realisiert, die “Frequenz” (f) dar.

Jeder Ton bewegt sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit, die von der Wellenlänge und der Frequenz abhängt, so dass das gleiche Instrument einen recht interessanten Prozess erzeugen kann. Interferenz ist eine weitere Sache, die bei der Analyse von Musikinstrumenten und im Kontext der Physik diskutiert werden muss. Es ist sehr wahrscheinlich, dass zwei Klänge gleichzeitig am selben Ort und zur selben Zeit vorhanden sind. Die Auswirkungen von kombinierten Wellen werden normalerweise mit Hilfe der Superpositionstheorie analysiert.

Um es einfach auszudrücken, stellen Sie sich zwei identische Musikinstrumente in einem Standard-Physik-Experiment vor. Nehmen wir an, es seien zwei Trompeten. Wenn sie gleichzeitig und auf einer bestimmten Frequenz geblasen werden, kann Ihnen das Ergebnis Kopfschmerzen bereiten. Wenn der Scheitelpunkt zweier Wellen aufeinander trifft, ist das Ergebnis in der Regel für das menschliche Ohr lästig, die daraus resultierenden Phänomene nennt man destruktive Interferenz.

Außerdem ist es gut zu sagen, dass die Wellen nach dem Passieren des Schnittpunktes zwischen den Wellen wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Die meisten Menschen haben keine Ahnung, was sich hinter der Magie der Musik verbirgt. Die Beziehung zwischen Musikinstrumenten und der Physik ist für die meisten von uns, die die Regeln der physikalischen Phänomene nicht kennen, eher eine Kuriosität. Dennoch sind solche Informationen für diejenigen, die die Instrumente als solche herstellen, von entscheidender Bedeutung.

Am relevantesten für unser Wissen ist die Intensität des Klangs. Dies ist auch Teil der Beziehung zwischen den Musikinstrumenten und der Physik. Unsere Hörfähigkeiten sind diejenigen, die die Intensität des Klangs auf einem sehr subjektiven Niveau bestimmen. Ansonsten verwendet die Physik eine Standardskala, um die Art und Weise zu messen, wie Klänge in der Umgebung auf unser Gehörsystem einwirken.