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19. Juli 2004

Kinder Uni im Netz erforscht, wie aus Luft Musik entsteht

Die kleinen Redakteure des wissenschaftsjournalistischen Projektes von RNZ und Universität hatten die Flötistin Gabriele Hilsheimer für eine Reportage zu Gast

KinderUni im Netz erforscht, wie aus Luft Musik entsteht

Es ist schon ziemlich spannend, wie verschiedene Musikinstrumente Töne erzeugen, die dann in der Luft bis zu unserem Ohr transportiert werden, finden Leonie (vorne) und Franziska von der Kinder Uni im Netz. Foto: David Ausserhofer


Die zehnjährige Sabrina hält sich die Stimmgabel an den Kopf und lächelt, denn sie hat gerade verstanden, wie Musik entsteht. Die Flötistin und Musiklehrerin Gabriele Hilsheimer hat sich extra auf den Weg nach Heidelberg gemacht, um den Jung-Redakteuren der Kinder Uni im Netz erklären, wie verschiedene Instrumente Töne erzeugen.

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Thema der Recherche im Sitzungszimmer der RNZ in der Neugasse: Wie in der Luft Musik entsteht. Nachdem es bei der Vorlesung der Kinder-Universität um die Chemie der Luft ging, sollte nun einmal ein ganz anderes Thema unter die Lupe genommen werden.

Durch einfaches Anschlagen gerät die Stimmgabel in Schwingung und es entsteht ein Ton. Das ist eigentlich jedem klar. Wird nun aber das Ende der Stimmgabel an den Kopf gehalten, so vernimmt man den Ton viel lauter. "Dies liegt daran, dass der Kopf praktisch ein Luft gefüllter Hohlraum ist", erklärt Gabriele Hilsheimer.

Auch wenn sich im Kopf das Gehirn befindet, so sind darin doch auch viele Leerräume, wie beispielsweise die Mundhöhle, der Ohrengang oder die Nasennebenhöhlen. Die an den Kopf gehaltene Stimmgabel führt nun dazu, dass die Luft darin in Schwingung gerät und dadurch der Ton lauter zu hören ist.

Aber die pfiffigen Kinder-Redakteure kennen noch andere Möglichkeiten, den Ton der Stimmgabel zu verstärken, beispielsweise indem die Stimmgabel an einen Holztisch gehalten wird. "Natürlich besitzt das Holz ebenfalls viele kleine Hohlräume und dadurch ist es ein sehr guter, natürlicher Verstärker", weiß die Flötistin und Musiklehrerin Gabriele Hilsheimer zu berichten. Damit ist dann schon ein wichtiges Prinzip der Tonerzeugung und seiner Verstärkung klar geworden. Durch die Schwingung eines Gegenstandes wird ein Ton erzeugt und in einem Hohlraum, wie beispielsweise dem Geigenkörper wird diese Schwingung verstärkt und anschließend durch die Luft in Form von Schallwellen in das Ohr weitergeleitet.

Dort nimmt schließlich das Trommelfell diese Schwingung auf. Sehr schön lässt sich das auch mit zwei Trommeln zeigen. Wenn auf der einen Trommel gespielt wird, vibriert das Trommelfell der anderen Trommel mit.

"Eigentlich ist die Luft ein schlechter Tonträger", erläutert die Expertin, "denn andere Materialien leiten den Schall viel besser". So legt der Schall in der Luft nur etwa 340 Meter pro Sekunde zurück, in Holz aber 5,5 Kilometer und in Eisen sogar sechs Kilometer.

Die gute Übertragung der Schallwellen in Eisen ist auch der Grund, warum heran nahende Züge durch das feine Sirren der Schienen erkannt werden können. Andererseits ist es wohl auch ganz gut so, dass die Luft schlechter leitet. Sonst würde man wohl wegen der vielen Geräusche glatt verrückt werden.

Die Luft kann aber auch auf andere Weise in Schwingung versetzt werden, beispielsweise durch unsere Stimmbänder oder ein Blasinstrument. Eines der bekanntesten und gleichzeitig ältesten Blasinstrumente ist die Flöte. Bei einer Blockflöte wird die Luft durch einen schmalen Schlitz eingeblasen und erreicht dabei Geschwindigkeiten von bis zu 80 Kilometer pro Stunde.

An einer Kante, der so genannten Labialkante, wird die eingeblasene Luft in einen oberen und einen unteren Wirbel aufgespalten. Der untere Wirbel verläuft innerhalb der Flötenröhre und erzeugt hier eine Schwingung der darin befindlichen Luft. Durch das Öffnen und Schließen der so genannten Grifflöcher wird die schwingende Luftsäule verkürzt oder verlängert und dadurch die Tonhöhe verändert. Die ganze Theorie setzte Leonie gleich in die Praxis um und fertigte aus Papp- und Plastikschachteln, verschiedenen Holzstücken und Gummis ein neuartiges Instrument. Allerdings war der Klang noch nicht ganz optimal. Nicht umsonst erfordert der Beruf des Instrumentbauers ja auch eine lange Ausbildung. Ohne Luft geht also gar nichts in der Musik. Kein Wunder, dass berühmte Komponisten ganze Stück nach ihr benannt haben. "Air" heißen die und wie wunderschön die klingen können, demonstriert die Musikerin zum Abschluss mit zwei wunderschönen Flöten-Stücken.
Stefan Zeeh


Info: Kinder Uni im Netz im Internet unter www.kinder-hd-uni.de.

Rückfragen bitte an
Dr. Michael Schwarz
Pressesprecher der Universität Heidelberg
Tel. 06221 542310, Fax 542317
michael.schwarz@rektorat.uni-heidelberg.de
http://www.uni-heidelberg.de/presse

und
Irene Thewalt
Pressestelle der Universität
Tel. 542311
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