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Musik verbindet Menschen, bringt sie in Bewegung.
(Musik: "Perfekte Welle" von Juli)
Tausende Ohren tauchen ein in ein Meer perfekter Wellen.
♪ Das ist die perfekte Welle, das ist der perfekte Tag.
♪ Es gibt mehr, als du weißt.
♪ Es gibt mehr, als du sagst.
Schallwellen wandern durch Raum und Zeit, sprechen Gefühle an.
♪ Du hast Salz in deinen Augen.
♪ Zwischen Tränen und Staub,
♪ Fällt es schwer noch dran zu glauben.
♪ Hast dein Leben lang gewartet, hast die Wellen nie gezählt.
Musik ist eine besondere Form der Kommunikation,
die auch auf physikalischen Phänomenen beruht.
Es ist spannend, diesen Phänomenen nachzugehen.
Denn der Erfindungsreichtum der Menschen
sorgt seit jeher für jede Menge Klänge.
♪ Das ist die perfekte Welle, das ist der perfekte Tag.
♪ Lass dich einfach von ihr tragen, denk am besten gar nicht nach.
♪ Das ist die perfekte Welle, das ist der perfekte Tag.
♪ Es gibt mehr, als du weißt.
♪ Es gibt mehr, als du sagst.
(Lautes Wasserfallrauschen)
Nirgendwo auf der Erde ist es still.
Überall Geräusche in einer unbeschreiblichen Vielfalt.
(Windrauschen)
(Dumpfes Grollen)
(Sanftes Wasserrauschen)
(Heller, hoher Tropfton)
(Vibrierendes Quaken)
Laute richtig einzuordnen, will gelernt sein.
(Jaulen)
Erst dann lässt sich sagen:
Das Heulen stammt von einem Wolf, das Zwitschern von einem Vogel.
(Aufgeregtes Zwitschern)
(Pfeifendes Turbinengrollen)
Auch die Maschinenwelt hinterlässt typische akustische Spuren.
(Motorensurren)
Oft ist es Lärm, der die Ohren attackiert.
(Surren wird laut.)
(Dumpfes Rauschen)
(Motorengrollen, lautes Hupen)
(Regelmäßiges, lautes Rattern)
Wer die absolute Ruhe sucht, muss den Planeten Erde verlassen.
(Quietschendes Surren)
(Stille)
Apollomission Dezember 1972.
Es ist die vorläufig letzte Mondlandung
in der Geschichte der Raumfahrt.
Völlig geräuschlos landet die Fähre.
Die Schritte der Astronauten Eugine Cernan und Harrison Schmitt
sind nicht zu hören.
Überall gespenstische Stille.
(Stille)
Nur per Funk können sich die Astronauten verständigen.
Gelegenheit für ein Gesangsduett.
♪ I was strolling on the moon one day ...
(Duett:) ♪ In the merry, merry month of December.
(Applaus)
Einen wunderschönen guten Tag, liebes Publikum.
Ich darf Ihnen vorstellen: Prof. Dr. Otto Liebermann.
Danke schön.
Und das ist mein geschätzter Kollege, Herr Schwupp.
Heute wollen wir in die weite Welt der Akustik eintauchen.
Und machen dafür eine Reise nach ganz weit draußen.
(Pfeifendes Surren)
Liebes Publikum, die Flex im Weltall.
(Düstere Musik)
(Laserstrahlensausen)
Nun, Sie sehen,
wir haben den Winkelschleifer schon mal installiert.
Des Weiteren haben wir die Luft aus diesem Gefäß entfernt.
Und uns so quasi ein kleines Weltall gebastelt.
Sehr gut.
Herr Schwupp, bitte schalten Sie den Winkelschleifer an.
Sehr gerne.
(Kaum hörbares Surren)
Sie hören ... - Ja, nichts?
Richtig, Sie hören, dass Sie nichts hören.
Das liegt daran, dass im Weltall und in unserem Vakuumcontainer
keine Luft zur Übertragung des Schalls vorhanden ist.
Ja, dann lassen wir die Luft doch mal wieder rein.
Ja, ich bitte darum.
(Zischen)
(Leises Surren)
(Surren wird immer lauter.)
(Lautes Surren)
Sehen Sie? Jetzt kann man wieder was hören.
(Lautes Surren)
(Lautes Jubeln, Pfeifen)
(Sich steigernde Musiktöne)
♪ Mit jeder Welle kam ein Traum.
♪ Träume gehen vorüber.
♪ Dein Brett ist verstaubt,
♪ deine Zweifel schäumen über.
♪ Du hast dein Leben lang gewartet ...
Wenn die Band "Juli" beim Open Air auftritt,
dann braucht sie jede Menge Luft.
Denn ohne ein solches Medium
ist die Übertragung von Schall nicht möglich.
Es wäre still wie im Weltall.
♪ Du kannst nicht glauben, dass sie bricht.
♪ Das ist die perfekte Welle, das ist der perfekte Tag.
Jedes Instrument erzeugt Schwingungen.
Sie lösen Schallwellen aus,
die sich in der umgebenden Luft ausbreiten.
Es klingt etwas ernüchternd,
aber physikalisch betrachtet ist Musik nur eine Folge von Druckwellen.
(Vibrierende Basstöne)
Meine Damen und Herren,
erleben Sie nun eine Druckwelle der besonderen Art.
(Knistern)
(Knall)
(Knistern, Knall)
Tja, genau genommen handelt es sich hierbei
um die Bewegung eines Luftwirbels.
(Knistern)
(Knall)
(Knistern, Knall)
(Knall)
Schallwellen breiten sich ein wenig anders aus.
Und das möchten wir Ihnen jetzt zeigen.
Wir haben nämlich ein Modell vorbereitet.
Herr Schwupp, Sie spielen hier nämlich gleich ein Luftmolekül.
Schall breitet sich aus,
weil sich die Luftmoleküle gegenseitig anstoßen.
Und hopp, hier kommt eine Schallwelle!
Das heißt, die wird dann immer weitergereicht,
von Luftmolekül zu Luftmolekül.
Ja, könnte man so sagen.
Genauer können wir es hier an unserem Modell sehen.
Nun, stellen Sie sich einmal vor,
jede Windung dieser Feder würde einem Luftmolekül entsprechen.
Ja, dann sieht die Schallausbreitung folgendermaßen aus.
Bitte.
(Sphärische Klänge)
Vielen Dank, Herr Schwupp,
und gute Reise bei den Luftmolekülchen.
♪ Das ist die perfekte Welle, das ist der perfekte Tag.
♪ Lass dich einfach von ihr tragen ...
Ausgehend von mächtigen Lautsprechern
eilen die Schallwellen von der Bühne zu den Fans.
Und das rasend schnell:
Mit einer Geschwindigkeit von 340 Metern pro Sekunde.
(Beschwingte Musik)
♪ Du stellst dich in den Sturm und schreist ...
Die Ohrmuschel fängt den Schall wie ein Trichter auf
und bündelt ihn im Gehörgang.
(dumpf:) ♪ "Ich bin hier, ich bin frei!"
Die Schallwellen bringen das Trommelfell zum Schwingen.
Der Hammer nimmt diese Bewegung auf
und überträgt sie auf Amboss und Steigbügel.
(Meditative Musik)
Die Hebelwirkung zwischen den Gehörknöchelchen
erhöht den Druck am Eingang der Hörschnecke.
Dadurch wird der Schall um das 20- bis 30-fache verstärkt.
(Sphärische, rhythmische Musik)
Die Hörschnecke ist mit Flüssigkeit gefüllt.
Viele tausend Haarzellen
registrieren die Druckschwankungen in der Flüssigkeit.
(Sphärische Musik)
Die Haarzellen setzen die mechanischen Reize
in elektrische Signale um.
Über den Hörnerv gelangen die Signale ins Gehirn.
Dort werden sie verarbeitet.
So kommen Geräusche und Klänge in den Kopf.
(Sphärische Musik)
(Beschwingte Gitarrenklänge, Jubel)
Im Studio gehen wir der Frage nach:
Was steckt physikalisch
hinter den auf- und absteigenden Tonfolgen einer Melodie?
♪ Du bist nicht wie ich.
♪ Doch das ändert nicht, dass du bei mir bist.
(Beschwingte Gitarrenklänge)
Lautstärke und Frequenz des Audiosignals
werden üblicherweise als sogenannte Hüllkurve dargestellt.
♪ Und hab mich still gefragt ...
Ein reiner Grundton erscheint als schlichter Balken.
(Hoher Piepton)
Bei entsprechender Vergrößerung wird die Schwingungskurve sichtbar.
Sie zeigt die Frequenz, die Zahl der Schwingungen pro Sekunde.
(Piepton wird tiefer.)
Je tiefer der Ton, desto weniger Schwingungen pro Sekunde.
(Tiefer Piepton)
♪ und dann verlass ich deine Stadt,
♪ Ich seh zurück und fühl mich schwer,
♪ Weil grade angefangen hat,
♪ Was du nicht willst und ich zu sehr.
♪ Ich bin der Regen ...
Es ist eine erstaunliche Leistung des Gehirns,
dass es Stimmen und Instrumente
am jeweiligen spezifischen Klang erkennt.
♪ Ist ein bisschen übertrieben ...
Dieser Klang lässt sich in einem Frequenzspektrum sichtbar machen.
(Rockige Gitarrentöne)
So sieht es bei der Gitarre aus.
Von links nach rechts die tiefen, mittleren und hohen Frequenzen.
(Rhythmische Schlagzeugklänge)
Das Schlagzeug:
Links die dumpfen Töne der Basstrommel,
rechts die hell klingenden Becken.
♪ Ich bin nicht wie du.
♪ Ich mach die Augen zu,
♪ und lauf blindlings durch die Straßen.
♪ Hier bin ich, doch wo bist du?
Der Bass bewegt sich ganz im unteren Tonbereich.
Die hohen Töne rechts fehlen weitgehend.
(dumpf:) ♪ Es war alles ganz in Ordnung ...
(laut und klar:) ♪ Ganz okay, und dann kamst du.
Klangspektren sind wie akustische Fingerabdrücke.
Wer sie zu identifizieren weiß,
erkennt nicht nur einzelne Instrumente,
sondern auch den Sound einer Band.
♪ Ich bin der Regen ...
(Publikum:) ♪ Und du das Meer!
Anders als Klänge
haben Geräusche keine regelmäßigen Strukturen.
(Wasserfallrauschen)
Das Rauschen des Wasserfalls enthält fast alle Frequenzen.
Über der durchgehenden Hüllkurve sieht man das zugehörige Spektrum,
die tiefen Töne unten und die hohen Töne oben.
(Vibrierendes, knurrendes Quaken)
Das tiefe und kräftige Quaken ist an den grün-gelben Spuren zu erkennen.
(Vibrierendes Quaken)
(Knarrende und helle Zwitschertöne)
Ähnlich ist es beim Zwitschern des Vogels.
Nur reicht der Frequenzbereich höher.
(Hohe Zwitschertöne)
(Regelmäßigen Rattern)
Geräusche werden erzeugt
durch eine chaotische Mischung von Schwingungen.
Die gelbe Farbe
zeigt deutlich die tiefen Frequenzen der rasselnden Kette.
(Regelmäßiges Rattern)
(Schleifendes Motorensurren)
Beim ICE dominieren der Antrieb
und das Schleifen der Räder an den Schienen.
Nur wenige Strukturen sind zu erkennen.
(Schleifendes Surren)
(Tiefe Tuba-Töne)
Die Tuba zeigt ein völlig anderes Spektrum.
Einzelne Frequenzen sind als Linien zu sehen.
(Tiefe Tuba-Töne)
Noch besser zu erkennen bei der Trompete.
(Beschwingte, hohe Trompetentöne)
(Beschwingte Blasorchestermusik)
Der Klang eines Instruments
setzt sich zusammen aus Grundton und den zugehörigen Obertönen.
Das sind Vielfache der Grundfrequenz.
(Beschwingte Trompetenmusik)
Je nach Intensität dieser Obertöne
hat jedes Instrument seinen eigenen Klang.
Bei der Tuba sind hauptsächlich die ersten sieben Obertöne beteiligt.
(Tiefer Ton)
(Eine Folge von höher werdenden Tönen)
Die Trompete hat dagegen sehr viel mehr Obertöne.
(Hoher Trompetenton)
(Eine Folge von höher werdenden Tönen)
(Hohe Geigentöne)
Die für ein Instrument charakteristischen Obertöne
sind natürlich bei allen gespielten Noten vorhanden.
(Hohe Geigentöne)
(Beschwingte Musik, schwungvolle Geigentöne)
Im Gegensatz zu Geräuschen beruhen Klänge auf regelmäßigen Schwingungen
mit klar definierten Obertönen.
Diese Schwingungen erzeugen die perfekten Wellen der Musik.
(Jubel, Pfeifen)
♪ Das ist die perfekte Welle, das ist der perfekte Tag.
♪ Es gibt mehr, als du weißt.
♪ Es gibt mehr, als du sagst.
♪ Das ist die perfekte Welle.
♪ Das ist der perfekte Tag dafür.
♪ Das ist die perfekte Welle, oh-oh.
♪ Das ist der perfekte Tag.
(Jubel)
SWR 2021