MUSIKINSTRUMENTE UND PHYSIK
Jeder Ton, der von einem Musikinstrument erzeugt wird, hat eine physikalische Erklärung. Die Art und Weise, wie Instrumente gebaut werden, und die Art der verwendeten Materialien bestimmen auf einzigartige Weise den resultierenden Klang.
Die Schallwelle ist eine Übertragung von Energie, an der keine Materie beteiligt ist. Theoretisch betrachtet sind Klänge mechanische Longitudinalwellen. Musikinstrumente und Physik sind also eng miteinander verbunden. 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 Schalls ist definiert als das Intervall zwischen zwei Punkten, in dem sich der Schall nicht wiederholt. Die Periode (T) ist das kürzeste Intervall, in dem sich das Wellenverhalten nicht wiederholt. Die Gesamtzahl der Schwingungen, die der Schall in einer Sekunde durchläuft, ist also die “Frequenz” (f).
Jeder Ton bewegt sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit, die von der Wellenlänge und der Frequenz abhängt, so dass ein und dasselbe Instrument einen recht interessanten Prozess erzeugen kann. Interferenz ist ein weiteres Thema, das bei der Analyse von Musikinstrumenten und im Zusammenhang mit der Physik diskutiert werden muss. Es ist sehr wahrscheinlich, dass zwei Töne gleichzeitig am selben Ort und zur selben Zeit auftreten. Die Effekte kombinierter Wellen werden normalerweise mit Hilfe der Superpositionstheorie analysiert.
Einfach ausgedrückt…
Stellen Sie sich einfach zwei identische Musikinstrumente in einem physikalischen Standardversuch vor. Zum Beispiel zwei Trompeten. Wenn sie gleichzeitig und mit einer bestimmten Frequenz geblasen werden, kann das Ergebnis Kopfschmerzen verursachen. Wenn sich die Scheitelpunkte zweier Wellen treffen, ist das Ergebnis für das menschliche Ohr in der Regel unangenehm, und die daraus resultierenden Phänomene werden als destruktive Interferenzen bezeichnet.
Es ist gut zu wissen, dass die Wellen, nachdem sie den Schnittpunkt passiert haben, wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Die meisten Menschen haben keine Ahnung, was hinter dem Zauber der Musik steckt. Die Beziehung zwischen Musikinstrumenten und Physik ist für die meisten von uns, die die Gesetze der Physik nicht kennen, eher eine Kuriosität. Für diejenigen, die die Instrumente selbst herstellen, sind diese Informationen jedoch von entscheidender Bedeutung.
Am wichtigsten für unser Wissen ist die Intensität des Tons. Auch dies ist Teil der Beziehung zwischen Musikinstrumenten und Physik. Es ist unser Gehör, das die Intensität des Klanges auf einer sehr subjektiven Ebene bestimmt. Ansonsten verwendet die Physik eine Standardskala, um zu messen, wie Klänge aus der Umgebung auf unser Hörsystem wirken.