Klangfarbe

Jeder Ton eines Instruments besteht aus einem Grundton und Obertönen: Schwingungen mit der doppelten, dreifachen, vierfachen Frequenz. Wie stark welcher Teilton ist, macht die Klangfarbe aus. Zieh an den Balken oder wähle eine Vorlage. Nur ungerade Teiltöne klingen hohl, fast wie eine Klarinette; alle Teiltöne mit abnehmender Stärke klingen hell und sägend wie eine Geige.

Dann probier „Phasen würfeln“. Die Teiltöne bleiben gleich stark, werden aber gegeneinander verschoben. Die Welle sieht danach völlig anders aus – und klingt doch fast gleich. Das Ohr zerlegt einen Klang in seine Teiltöne und achtet kaum darauf, wie sie zueinander liegen.

Es geht auch umgekehrt: Zeichne eine beliebige Form, und die Seite zerlegt sie in Sinusschwingungen – eine Fourier-Analyse. Jede Form, die sich wiederholt, lässt sich so zerlegen. Ecken und Sprünge brauchen viele hohe Teiltöne und klingen deshalb scharf, sanfte Rundungen klingen weich.

Eine gezupfte Saite schwingt in all ihren Teiltönen zugleich. Welche davon erklingen, hängt davon ab, wo man zupft: Ein Teilton, der an der Zupfstelle einen Knoten hat – einen Punkt, der stillsteht –, wird gar nicht angeregt. Zupf genau in der Mitte, und alle geraden Teiltöne fehlen; der Klang wird weich und hohl. Zupf nah am Steg, und viele hohe Teiltöne klingen mit; er wird hell und drahtig.

Den Klang berechnet der Karplus-Strong-Algorithmus: eine kurze Tonschleife, die bei jedem Durchlauf etwas geglättet wird. Hohe Teiltöne klingen dadurch schneller aus als tiefe, wie bei einer echten Saite.