"Die Besonderheiten der Klangerzeugung auf dem Klavier"

[Haydnspaß]

wenn einzig und allein die Geschwindigkeit der Taste messbar und belegbar ist, dann dürfte es keine gleichlauten Töne von differierender Klangqualität geben

Gibt es auch nicht. Die Dynamik und Rhythmik der Töne untereinander macht den "schönen Klang" - so man es auf Klangschönheit anlegt.

Ein gutes Beispiel war ja kürzlich diese Gould-"Neueinspielung", wo man Goulds alte Aufnahmen computertechnisch umgesetzt hat und dann auf einem akustisch superklingenden Flügel abspielen hat lassen.

Wie hat man diese Daten wohl erfasst? - Lautstärke, Anschlagszeitpunkt, Zeitpunkt des Loslassens, Pedal

Es gibt keine Anschlagsart "schöner Ton". Und ich sage das durchaus mit zwiespältigen Gefühlen: die Vorstellung des schönen Tons ist beim Klavierüben nämlich unverzichtbar. Nur mit ihr findet man die exakte Lautstärke, die zum gewünschten Klang führt.

 

[Bachopin]

HiDiHo,

bin auch mal wieder da.
Bin aber leider zu spät, Klimperer hat oben schon einen guten Post mit ähnlichem Inhalt geschrieben. Na ja, hier kommt meiner trotzdem:

Warum beschränkt ihr euch eigentlich auf die
Ausnahmesituation eines einzelnen Anschlags?

Um dieses "uralte" esoterische Thema zu besprechen, sollte man sich meiner Meinung auf den einzelnen Anschlag beschränken. Bei einer Abfolge von mehreren Tönen hat die Artikulation und Dynamik einen sehr grossen Einfluss auf das erfahrene Hörgefühl. Dadurch werden die "Messergebnisse" zu stark verfälscht.

2 Tatsachen:

1.) Der Hammer verlässt, bevor er die Saite trifft, den Stössel (heisst das so?) und bewegt sich eine kurze Zeit vollkommen frei bis er die Saite trifft.
Dadurch ist das Endergebnis des Saitenaufpralls (Klang) völlig entkoppelt von dem was vorher passierte und nur durch seine Masse, Geschwindigkeit und Pralleigenschaften (Filz) bestimmt.

2.) Der Tastenmechanismus bis er den Hammer bewegt ist sehr kompliziert und nur unzureichend durch einfache Modelle zu erklären (es müssten Reibungkräfte, Verformungskräfte, Trägheitsmomente/kräfte, Beschleunigungskräfte, etc. berücksichtigt werden).
Aber wenn sich der Hammer endgültig auf die Taste zubewegt spielt nur noch 1.) eine Rolle.

Jemand hat mal behauptet, daß man so anschlagen kann, daß der Hebel, an dem der Hammer hängt, kurzzeitig verformt wird,

Diese "Theorie" stammt vom allseitsgeliebten C.C. Chang.
Ich halte diese "Theorie" für sehr unwahrscheinlich, da das Stück Holz das den Hammer mit seinem Drehpunkt verbindet sehr hart und starr ist und die Masse des Hammerkopf sehr klein ist. Dadurch wird der Hebel eher nicht verformt. Aber prinzipiell möglich wäre es. Und insbesonders müssten dann Schwingungsphänomene (dadurch wird Energie dem Aufprall weggenommen) berücksichtigt werden.


Gruß

PS:

Jörg, auch wenn ich Dir gram bin, weil Du mich das H nicht zum B umdefinieren läßt

Klasse, noch einer für B statt H. Dann lautet die Tonleiter nämlich völlig überraschend "abcdefg".

 

[Kleines Cis]

Also das mit der Verformung des Hammerstiels ist mir suspekt: Dass sowas in einem hinreichenden Ausmaß durch alle Glieder der Mechanik gehen sollte...
So erscheint mir die im letzten Post von Haydnspaß formulierte Auffassung der Klangschönheit doch wesentlich plausibler.
Nur ist diese Diskussion an sich müßig. Es muss halt mal jemand hergehen und das messen.

Vom Spieler her gesehen kommt es nur auf die Geschwindigkeit des Anschlags an.

Nein. Es kommt auf den Impuls an, der auf die Taste übertragen wird, und der ist nun einmal eine Funktion von Geschwindigkeit und Masse.

 

[Bachopin]

Hi,

hier noch die 2 einzigen wissenschaftlichen Bücher zum Thema, die ich kenne:

• The Physical Basis of Piano Touch and Tone von Otto Ortmann
  
• Physiological Mechanics of Piano Techniques von Otto Ortmann

Hab' sie zwar, aber ich hab's nicht geschafft sie komplett zu lesen. War mir zu langweilig. Ich lese lieber esoterische Anschlagsmärchen.

Gruß

 

[Guendola]

Das eizige, was mich an dieser Thematik wirklich interessiert, ist die Frage, ob es tatsächlich einen weichen und einen harten Anschlag gibt, und zwar in dem Sinne, daß man einfach einen Akkord mit gleicher Lautstärke hart und weich spielen kann. Aber ich fürchte, daß selbst Otto Ortmann darauf keine befriedigende Antwort geben kann.

Mein persönlicher Favorit als Erklärung für den Unterschied ist ja, daß die Tastengeräusche hier eine Rolle spielen. Wenn man einen Akkord Bruce Lee-mäßig in die Tasten "sticht", wirkt er jedenfalls härter als wenn man weich abfedert und die Tasten erreichen den Tastengrund mit Sicherheit etwas unsanfter.

 

[hpeterh]

Ich glaube, man sollte Physik und subjektives Empfinden nicht vermengen.

Bei meinem Digitalpiano bilde ich mir auch manchmal ein, dass die Art des Anschlags den Klang verändert.....

Bei einem realen Piano könnte Dies dahinter stecken:

Der Hammer ist weich und vernichtet Energie, weil er aus Filz ist. Die Saite ist elastisch und hat eine Eigenfrequenz. Dabei entstehen vermutlich nichtlineare Wechselwirkungen. D.h. es kann sein, dass sich die Geschwindigkeit des Hammer minutiös verändern kann, ohne dass sich die Lautstärke merklich ändert. Dennoch ändert sich aber die Klangfarbe merklich

Um dies zu steuern, muss man den Anschlag sehr fein steuern. Nun kann ein Pianist sich aber nicht vornehmen,"aha, ich muss die Taste mit der und der Geschwindigkeit anschlagen, um diesen Effekt zu bekommen...."

Was er sich merken kann, ist der Winkel und die "Fallhöhe" der Hand. Ganz besonders durch die Fallhöhe lässt sich die Geschwindigkeit fein steuern, denn sie hängt nicht mehr von der Kraft ab, die man aufwendet, und auch nicht von der Masse des Arms, sondern nach dem Fallgesetz hängt die Geschwindigkeit nur von der Fallhöhe ab. (Das steht im online-Chang)

Zudem laufen diese Bewegungsvorgänge so schnell ab, dass man sie nur unvollständig bewusst steuern kann. Was man aber bewusst durchaus steuern kann, das sind Höhen,Winkel oder bestimmte Bewegungen. So entsteht dann der subjektive Eindruck, dass man bei gleichen Anschlagsstärken unterschiedliche Klänge hervorrufen kann.

Richtig wäre die Aussage, dass man mit verschiedenen Bewegungen bei gleichem Kraftaufwand unterschiedliche Töne erhält. Diese Verschiedenheiten in der Bewegung bewirken aber unterschiedliche Hammer-Geschwindigkeiten, wobei die Feinheiten der Geschwindigkeit unbewusst gesteuert werden.

Peter

 

[klavigen]

Nein. Es kommt auf den Impuls an, der auf die Taste übertragen wird, und der ist nun einmal eine Funktion von Geschwindigkeit und Masse.

Ich bin zwar auch kein direkter Physik Fachmann aber mir fällt auf, dass hier im Faden öfters die Termini Geschwindigkeit und Beschleunigung gleich eingesetzt werden.

Der Impuls, also die Kraft, die auf die Saite dann tatsächlich einwirkt ist nicht die funktion von Geschwindigkeit und Masse sondern das Produkt aus Masse mal Beschleunigung.

Geschwindigkeit ist definiert als Weg durch Zeit und Beschleunigung ist definiert als Weg durch Zeit zum quadrat
m/s und m/s²

Inwieweit dies nun Auswirkungen auf den Klang hat, kann ich nicht beurteilen.

Ich meine, früher mal gelesen zu haben, dass es ausser der Theorie (Guendolas Post) dass sich der Hammerstil verformt noch ein anderer Faktor eine Rolle spielen könnte. Da die Führung des Hammers, der ja gelagert ist, ein gewisses Spiel aufweisen muss, damit er immer frei beweglich bleibt und hier am Klavier ja nicht wie in einer anderen Maschine geölt werden kann, soll es möglich sein, dass der Hammer je nach Anschlag eher gradliniger auf die Saite trifft oder mit einer leichten Schwirrbewegung, wobei er dann erst kurz vor erreichen der Saite diese Unwucht abbaut.
Und deshalb scheint es mir auch nicht geklärt, inwieweit auch der Finger, der mit einer gleichbleibenden Geschwindikeit die Taste trifft die glieche Wirkung hat wie ein innerhalb des Tastenweges beschleunigter Finger.

Vielleicht wird dies ja in den eben zitierten Büchern genau beschrieben. aber das habe ich noch nicht gelesen.

 

[Klimperer]

In der Tat werden hier ziemlich wirr Begriffe durcheinandergewürfelt.

Was in erster Linie übertragen wird, ist kinetische Energie bzw. Winkel- oder Rotationsmoment. Diese(s) wird im Aufprall des Hammers mehr oder weniger elastisch in Schwingungsenergie der Saite umgesetzt. Ein wesentlicher Teil wird sogar überhaupt nicht umgesetzt, denn der Hammer prallt ja in den Fänger zurück.

Aber eines steht fest: ob nun Energie oder Momentum, alle diese Größen errechnen sich aus (1) Masse und (2) Geschwindigkeit des Hammers.

Ich bin felsenfest überzeugt: wenn ein Ton mit beispielsweise 70 dB Lautstärke angeschlagen wird, dann hört er sich IMMER identisch an, sprich: eine Spektralanalyse des Klangs würde identisch ausfallen. Bei gleichbleibender Lautstärke gibt so etwas wie "weich oder hart" einfach nicht.

Wiegesagt, bei Akkorden mag das noch anders sein. Wenn die Töne eines Akkordes besonders genau zusammen angeschlagen werden, kann es ja noch sein, dass die Obertöne besonders effektiv miteinander resonieren, oder was-weiß-ich. Oder wenn eine Melodie mit besonders viel Armgewicht gespielt wird, mag es sein, dass die einzelnen Töne sich etwas mehr oder weniger überschneiden. Das wahrgenommene Ergebnis ("weich" oder "hart") liegt dann aber nicht mehr in der Klangerzeugung, sondern der Klangmischung und -wahrnehmung.

In diesem Thread ging es aber ganz deutlich um Klangerzeugung. Und die ändert sich bei gleichbleibender Lautstärke nicht - sie kann es gar nicht. Wie denn, wenn der Hammer stets im freien Flug auf die Saite prallt?

Wenn mir jemand die Spektralanalysen eines 70 dB "weichen" Tons und eines 70 dB "harten" Tons zeigt, am besten den Mittelwert aus 100 "weichen" und den Mittelwert aus 100 "harten" Tönen, und mir an den Spektren Unterschiede aufzeigen kann, dann lasse ich mich gerne belehren.

Aber bis dahin halte ich an physikalischen Grundprinzipien fest - und diese sagen eindeutig: "weich" und "hart" bei einem Ton gleicher Lautstärke gibt's nicht.

(Sooo mystisch ist die Klangerzeugung eines Klaviers nun auch wieder nicht.)

Ciao,
Mark

 

[Bachopin]

Hi,

sry, hier kommt der allseitsgeliebte Physiklehrer:

1.) Der Impuls p eines Körpers ist das Produkt aus Masse mal Geschwindigkeit:

p = m v

Der Impuls wird deswegen betrachtet, weil es den Impuls Erhaltungssatz gibt:

In einem geschlossenem System bleibt der Gesamtimpuls (auch Drehimpuls) konstant/erhalten.


2.) Die Beschleunigung a ist die zeitliche Änderung der Geschwindigkeit eines Körpers:

a = delta v / delta t (Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit)

Um einen Körper zu beschleunigen/abzubremsen ist eine Beschleunigungs/Bremskraft notwendig:

F = m a

Um also die Geschwindigkeit eines Körpers um delta v in der Zeit delta t zu erhöhen ist die Kraft

F = m delta v / delta t notwendig (eigentlich Integral der geschwindigkeit über die Zeit )

Und was hat das ganze mit Kl4spielen zu tun?

Nichts. :)

Kl4spielen ist ein mentaler, physiologischer Vorgang. Da spielen ganz andere Dinge die Hauptrolle.

Gruß

 

[hpeterh]

Viel zu viel Theorie.

Der Hammer hat eine gegebene Masse.
Aus der Masse und aus der Momentangeschwindigkeit des Hammers lassen sich alle anderen Grössen, Impuls, Bewegunsenergie, berechnen.

Wenn der Hammer auf die Seite auftrifft, schwingt er frei, und wird nicht mehr beschleunigt. Die Beschleunigung kurz vor dem Aufprall ist Null, es macht daher keinen Sinn, damit rumzurechen.

Wenn Masse der Hand wesentlich grösser ist, als die Masse der Taste und des Hammers, dann resultiert die Hammergeschwindigkeit direkt aus der Fallhöhe der Hand.

Deshalb genügt es, die Geschwindigkeit zu messen, wenn die Masse konstant ist.
Weil die Geschwindigkeit auch am einfachsten messbar ist, ist es die beste Referenzgrösse.

 

[hpeterh]

Aber bis dahin halte ich an physikalischen Grundprinzipien fest - und diese sagen eindeutig: "weich" und "hart" bei einem Ton gleicher Lautstärke gibt's nicht.

(Sooo mystisch ist die Klangerzeugung eines Klaviers nun auch wieder nicht.)

Es ist durchaus möglich, dass sich der Klang ändert, ohne dass sich das subjektive Lautstärkeempfinden ändert.

Das kann jedoch nur von einer geänderten Hammerenergie herrühren, wenn sich der Ton bzw die spektrale Verteilung der Energie ändert, dann ist es sowieso subjektiv schwierig, die Lautstärke zu beurteilen, und das Lautstärkemass in dB ist ja nur eine Näherungsgrösse, die bei schmalbandigen hohen Resonanzspitzen im Ton bestimmt nicht mehr genau stimmt. Wenn sich die Spektralverteilung stark ändert, dann sind die Lautstärkemessungen auch nicht mehr exakt vergleichbar.
Die Lautstärke wird ja gehörrichtig gemessen, würde man die Schwingungsenergie messen, käme man in Extremfällen zu anderen Resultaten.
Das alles ist zwar nicht mystisch, aber im Detail doch wesentlich komplizierter, als man denkt.

Und wenn der Hammer auf eine Saite trifft, die noch schwingt, dann ist es -theoretisch- sogar möglich, dass der Ton nicht lauter wird, sondern leiser

 

[Kleines Cis]

ein mentaler, physiologischer Vorgang

Also was jetzt? :D

Es ist durchaus möglich, dass sich der Klang ändert, ohne dass sich das subjektive Lautstärkeempfinden ändert.

Das kann jedoch nur von einer geänderten Hammerenergie herrühren, wenn sich der Ton bzw die spektrale Verteilung der Energie ändert, dann ist es sowieso subjektiv schwierig, die Lautstärke zu beurteilen, und das Lautstärkemass in dB ist ja nur eine Näherungsgrösse, die bei schmalbandigen hohen Resonanzspitzen im Ton bestimmt nicht mehr genau stimmt. Wenn sich die Spektralverteilung stark ändert, dann sind die Lautstärkemessungen auch nicht mehr exakt vergleichbar.

Das ist aber mal ein interessanter Aspekt der Sache! Leider habe ich nun weder von physikalischer Akustik noch von Psychoakustik eine Ahnung und kann das also nicht beurteilen. Aber wenn's so ist, dass das Lautstärkeempfinden bei unterschiedlichem Hammeimpuls gleich bleiben kann, dann wäre das ein durchaus anschauenswerter Ansatz zur Lösung der Kontroverse...

 

[Guendola]

Jetzt haben wir ja schon reichhaltige Beweise dafür, das viele Pianisten keine erfolgreichen Physiker sind, Klangkontrolle bewältigen sie aber trotzdem. Vielleicht müßte man die Angelegenheit mal vom Klavierhocker aus betrachten?

 

[rolf]

kleine Zwischenbilanz

Viel zu viel Theorie.

:)

hallo,

der Anlaß hier (vgl. #1) war ja ein ausführliches Zitat.

mehrheitlich kamen Reaktionen, die besagten, dass das Zitat inhaltlich unhaltbar sei (also dass eben doch allein die Anschlagsgeschwindigkeit restlos alles klärt)

daraus müsste zumindest bezogen auf einen einzelnen Ton resultieren, dass die Anschlagsart (Bewegungsweise) völlig gleichgültig ist, jedenfalls in dem Sinn, dass gleichlaute Einzeltöne dann auch identisch klingen müssten. von diesem theoretisch zu erwartendem Ergebnis abweichende Wahrnehmungen (wie sie Kratzert ja beschreibt) müssten dann Selbsttäuschungen sein.

(((aber diese vermeintliche Selbsttäuschung als Basis für Klavierpädagogik könnte man als Scharlatanerie bezeichnen, wenn sie wirklich 100%ig eine Selbsttäuschung wäre - ich kann nur wiederholen, dass nahezu (!) gleichlaute Töne bei unterschiedlichem Anschlag eine unterschiedliche Klangqualität haben, allerdings dürften unsere Ohren Tonstärkeabweichungen in einem machinell messbaren Mikrobrereich wohl nicht exakt wahrnehmen, sodass der Höreindruck "gleichlaut" auch ein wenig relativ sein kann)))

denkbar ist, dass unterschiedliche Bewegunsweisen (Anschlagsarten) eine Art mentale Hilfe sind, um quasi hinter den psychologischen Kulissen einzig die Anschlagsgeschwindigkeit über Bewegungsvorstellungen ohne "Tastentachomater" regulieren oder kontrollieren zu können.

festgestellt wurde allerdings auch, dass mit dem in Bewegung setzen der Taste (die zunächst mal ein Hebel ist) eine Reihe komplizierter Mechanismen ausgelöst wird, an deren Ende dann der Hammer frei gegen die Taste geschleudert wird und von ihr abprallt - und das könnte die einfache Berechnung ja auch verkomplizieren (?)

was mir noch dazu einfällt:
- man kann ein lautes schnelles Glissando spielen
- man kann ein sehr leises schnelles Glissando spielen
die in solchem Tempo aufeinanderfolgenden einzelnen Töne nimmt man dann gar nicht als einzelne Töne wahr, man könnte da ungefähr sagen, dass hier eine quasi maximale Geschwindigkeit erreicht ist.
wenn nun allein die Tastengeschwindigkeit die Tonstärke reguliert, dann befinden sich deren Variablen (etwas schneller, etwas langsamer) in einem extrem kleinen Bereich (also sicher nicht sichtbar und vermutlich nicht ganz einfach messbar) - in diesem Sinne müsste das "langsame" Betätigen einer Tasten (für leise Töne) für das "schnelle" Betätigen einer Taste (für laute Töne) von außen nicht wahrnehmbar sein, aber im Ergebnis natürlich hörbar (hier stimmt dann wieder Kratzerts Fazit, man solle sich auf das Hören verlassen)
falls das stimmt, dann ist zumindest für das praktische Spielen die physikalisch berechenbare Tastengeschindigkeit belanglos (?!)

in jedem Fall aber stimmt, dass die guten Instrumente extrem sensibel reagieren :D

Gruß, Rolf

 

[hpeterh]

Eine Methode, einen "weichen" Anschlag zu erzielen, kann ich ohne weiteres auf meinem Digi reproduzieren:

Man schlägt die Taste an, aber nur soviel, dass sie ihre Energie auf den Hammer überträgt und dann zum Stillstand kommt, bevor sie auf dem "Boden" aufkommt.

Würde man die Taste mit derselben Geschwindigkeit, aber mit der ganzen Hand anschlagen, dann wäre die Hammergeschwindigkeit genauso gross, aber dazu käme dann noch das Tastengeräusch wenn die Taste mit dem Gewicht der ganzen Hand aufschlägt.

Zumindest bei den oberen Tasten, die keinen Dämpfer haben, ist der Unterschied deutlich....

Das geht aber vermutlich nur mit der Kawai Tastatur mit freischwingenden Hämmern :mrgreen: Und wenn man man es aufnehmen will, muss man ein Mikrofon nehmen, nicht den Lineout.

Andererseits muss ich zugeben, dass solche subtilen Feinheiten zur Zeit nicht viel oder garnix an dem Klang meiner Klavierübungen ändern... z.Zt. ist das reine Theorie und Esoterik für mich.

Das hat mich nun aber auf eine Idee gebracht: Sobald ich irgendwo ein Kontaktmikrofon finde, schraube ich das unter die Tastatur und stöpsele es in den Mikrofoneingang. Das gibt auch eine leichte Rückkopplung, bin mal gespannt, wie das klingt...


Peter

 

[Guendola]

Eigentlich brauchen wir mal ein paar Klangbeispiele, zum Beispiel das eingestrichene C von pp bis ff und zurück, dann auch noch weich und hart (was mit pp etwas schwerer sein dürfte), und das ganze vielleicht noch einmal mit einem G7 Akkord (dfgh) plus Oktave im Bass. Einmal ohne und einmal mit Pedal (aber bitte pro Ton/Akkord) und auf verschiedenen Instrumenten, durchaus auch Digitalpiano. Um es noch neutraler zu machen, könnte man erstmal verschweigen, mit welchen Instrumenten aufgenommen wurde. Wenn Interesse da ist und sich noch andere zur Mitarbeit bereiterklären, mache ich auch eine Aufnahme.

Hochinteressant wären auch die Gedankengänge während der Aufnahme ("war das hart genug?", "was werden die Nachbarn denken?", "hoffentlich wird das eine authentische Interpretation") - leider werden wir das wohl nie erfahren ):

PS: Die physikalische Anschlagsgeschwindigkeit ist für mich beim Spielen völlig belanglos, für solche Berechnungen habe ich dann keine Zeit

 

[Bachopin]

Hi Guendola,

das mit den Aufnahmen ist eine super Idee.

Wobei soviele Varianten brauchen wir nicht. Ich bin für Reduzierung auf das Wesentliche:

Ein Ton z. B. c' in 4 Abstufungen pp, p, mf, f. Einmal möglichst weich gesp(ü)ielt und einmal super hart. Die Tonlänge sollte immer gleich sein.

Dann mal schauen, ob man einen Unterschied hört. Oder misst, ich würde das mit Wavelab mal genauer unter die Lupe nehmen (Fourier-Spektren und so).

Gruß

 

[Haydnspaß]

Die Klangfarbe des Tons ändert sich mit der Lautstärke.

Das, was Herr Kratzert postuliert, ist eine Änderung der Klangfarbe bei gleichbleibender Lautstärke. Bei der Art und Weise, wie der Ton beim akustischen Klavier erzeugt wird ist das physikalisch unmöglich.

Falls es trotzdem jemandem gelingt, ein Ufo, ähm einen solchen eigentlich unmöglichen Ton aufzunehmen, schlage ich ihn jetzt schonmal für den Nobelpreis vor ;)

 

[rolf]

scherzando

Falls es trotzdem jemandem gelingt, ein Ufo, ähm einen solchen eigentlich unmöglichen Ton aufzunehmen, schlage ich ihn jetzt schonmal für den Nobelpreis vor ;)

:D:D

aber in welcher Disziplin? Frieden, Medizin, Literatur, alternativ, Physik, Chemie, Wirtschaft??

Gruß, Rolf

 

[Bachopin]

Mist,

kann das sein, dass ich Guendola etwa auf den Leim gegangen bin? :eek: