Neue Entwicklungen im Blockflötenbau?

[Claus]

Als zweite Möglichkeit dachte ich an ein Mundstuck in welchem zwei tonerzeugende Lippen eingebaut wären.

Gratuliere, Du hast gerade die Blechblasinstrumente erfunden!
Die Lippen muss man nicht einmal einbauen, die Musiker nehmen einfach ihre eigenen.
Schwebungen gelingen damit übrigens konstruktionsbedingt wie von selbst, solange man noch nicht gut genug spielen kann.

Gruß Claus

 

[Hum]

Meinst du ich hätte besser den lateinischen Begriff für Lippe (Labium; im Plural, weil zwei, also Labien) verwendet?

 

[Be-3]

Gratuliere, Du hast gerade die Blechblasinstrumente erfunden!

Da die beiden Lippen aber ins Mundstück eingebaut sind, hat er eher die Oboe oder das Fagott erfunden.
Da nimmt man dann kein Blatt vor den Mund (das wäre Kammblasen), sondern zwei Blätter in den Mund.

Meinst du ich hätte besser den lateinischen Begriff für Lippe (Labium; im Plural, weil zwei, also Labien) verwendet?

Dann hässtest Du eben die Bilabialpfeifen erfunden, das gab's noch nicht.

Ernsthaft: Wenn ich es richtig verstanden habe, möchtest Du eine durch den geringen vertikalen Versatz der beiden Lippen, also Schneidekanten, eine Schwebung erzeugen.
Ich sehe hierbei folgendes Problem: Die Längendifferenz der beiden Luftsäulen wäre immer konstant (der Versatz der beiden Kanten ist ja fest), so dass bei höheren Tönen (kurze schwingende Luftsäulen) eine derart große Frequenzdifferenz auftreten wird, dass man nicht mehr von Schwebung sprechen kann, sondern zwei furchtbar dissonante Einzeltöne hören wird, das wird also alleine aus physikalischen Gründen nicht funktionieren.

Zum Vergleich: Andere Instrumente mit solchen Schwebungen

1. Bei der (Pfeifen-)Orgel als nahe Verwandte der Blockflöte, gibt es durchaus solche Schwebungsregister - dort werden aber die für die Schwebung verantwortlichen Frequenzen durch eigene Pfeifen erzeugt und zudem kann jede Pfeife die individuell erforderliche Verstimmung aufweisen.
2. Beim Akkordeon gehören zwei (oder gar drei) gegeneinander verstimmte Register zum als typisch empfundenen Tremolo bis hin zum Musette-Klang. Aber auch hier muss jede einzelne Stimmzunge ihre individuelle Verstimmung haben, damit das so klingt, wie es soll (ich sage jetzt absichtlich nicht gut, denn das ist Geschmacksache!)
3. 12saitige Gitarren und allgemein alle solchen Saiteninstrumente mit doppelter Bespannung haben zwar auch fixe Saitenlängen, aber da kann durch eine leicht abweichende Saitenspannung eine leichte (erwünschte) Schwebung erzeugt werden.

Du kannst das bei der Blockflöte ja mal nachrechnen:
Die Schwebungsfrequenz entspricht der Differenz der beteiligten Einzelfrequenzen.

Viele Grüße
Torsten

 

[Hum]

Ausgerechnet hatte ich es mir noch nicht, aber gehen wir einfach mal davon aus, dass zwei Schneidkanten existieren, die genau aufeinander abgestimmt sind.
Die Frage ist vielleicht eher, was wäre überhaupt der Unterschied, zu einer einfachen Kante, die doppelt so breit wäre.
(Ich habe gerade gesehen, dass Signalpfeifen teilweise zwei Labien haben)
Bei einer breiteren Kante hat man bestimmt das Problem die Luft über die ganze Breite der Kante zu verteilen.
Mir ist auch schon aufgefallen, dass es Schneidkanten gibt, die eine runde Form haben, und welche die parallel zum Bahnende sind.

Theoretisch wäre die runde Form ja auch schon eine Kante, die unterschiedlichen Abstand zur Luftsäule innerhalb der Flöte hat.
(Man könnte diese Kante ja auch schräg statt rund machen)
Durch die Resonanzlänge der Luftsäule wird sich aber nur für eine bestimmte Frequenz ein stabiler Zustand einstellen.
Wie das dann allerdings für zwei unabhängige Kanten wäre, das weiß ich nicht.
Ich meine ich hätte einmal eine technische Pfeife gesehen, bei der die Kante der ganze Umfang des Rohres ist.
Dem entsprechend wäre die Luftzuführung dann ein ineinander gestülpter Doppeltrichter, wenn ihr versteht was ich meine.

Nun, die Frage allgemein wäre ja erst mal, was will man erreichen?

In erster Linie wollen Flötenspieler, die ein tiefes Instrument spielen, wahrscheinlich mehr Lautstärke.
Wenn man mehr Luft in Schwingung versetzt, wir es ja wohl auch lauter werden.

Jemand mit einer Dreh- oder Drechselbank könnte sich ja mal so ein Mundstück mit Doppeltrichter bauen, das er/sie auf
eine normale Flöte draufsteckt .
Für den Luftstrom müsste es tatsächlich optimaler sein, da die Luftsäule nun nicht nur von einer Seite angeregt wird,
sondern von allen Seiten. Ob damit aber eine Klangverbesserung einher geht ist natürlich fraglich.
Man will ja keinen reinen, störfreien Sinuston erzeugen, sondern viele schöne Obertöne. Dazu kommt noch das Rauschen
des Luftzugs, der dem Klang so etwas heimeliges gibt.
Aber wer weiß, vielleicht lässt sich das alles ja durch Veränderung der Zentrierung und des Abstands genauer einstellen.

 

[Be-3]

Hallo Hum,

die Form und Breite der Schneidekante einer Blockflöte sind sicher im Laufe der Zeit optimiert worden.
Es gibt auch Formeln für die optimale Breite, Mensur usw.

Andersförmige Kanten werden einfach nur andere Arten von Verwirbelungen erzeugen, im Extremfall eher destruktiv oder ohne erkennbaren klaren Grundton. Ein Schlagzeugbecken z. B. produziert ein solches Frequenzgemisch, dass man keinen eindeutigen Ton identifizieren kann.

Die Kantenfrage müssen Instrumentenbauer erörtern, aber wir können hier mal versuchen, Deine Schwebungs-Idee durch zwei verschobene Kanten theoretisch zu betrachten:

Als zweite Möglichkeit dachte ich an ein Mundstuck in welchem zwei tonerzeugende Lippen eingebaut wären.
Diesen könnte man eine kleine vertikale Verschiebung geben, wodurch der Ton eine automatische
Schwebung erhält. Weiterhin würde die Gesamtlautstärke erhöht werden.

Meine Behauptung war ja, dass man bei einer Blockflöte auf diese Weise keine brauchbare Schwebung erzeugen kann, weil sie viel (!) zu sehr über den Tonumfang variiert.

Ausgerechnet hatte ich es mir noch nicht, aber gehen wir einfach mal davon aus, dass zwei Schneidkanten existieren, die genau aufeinander abgestimmt sind.

Schwebung durch zwei leicht versetzte Schneidkanten

Bei einer Blockflöte schwingt (ohne Überblasen) eine halbe Wellenlänge: das Rohr ist am Ende offen (Schwingungsbauch) und durch die Verwirbelungen an der Schneidekante hat man auch auf der anderen Seite der schwingenden Luftsäule einen Schwingungsbauch.

Die Frequenz ist umgekehrt proportional zur Länge der schwingenden Luftsäule, der Proportionalitätsfaktor ist die (konstante) Schallgeschwindigkeit.

Gedankenexperiment: wir versetzen den zweiten Spalt um 1 mm so, dass die "zweite" (überlagerte) Luftsäule 1 mm kürzer ist als die "erste" Luftsäule (das Ende ist ja für beide gleich).

Schwebungsfrequenz: Zwei sich überlagernde Töne mit den (nahe beieinanderliegenden) Frequenzen f1 und f2 ergeben eine Schwebungsfrequenz von f2 - f1 (Differenz der Einzelfrequenzen).


Tiefster Ton auf der Sopranblockflöte

Der tiefste Ton (klingendes c'') auf der Sopranblockflöte hat eine Frequenz von 523 Hz.
Um eine schöne glatte Zahl zu bekommen, nehmen wir an, die effektiv schwingende Luftsäule (alle Löcher zu) sei 300 mm lang (in Wirklichkeit ist sie etwas länger, aber es geht hier nur um Größenordnungen).

Länge L1 = 300 mm und Frequenz f1 = 523 Hz
Durch die um 1 mm verschobene Schneidekante ist die verkürzte Länge nur L2 = 299 mm.
Das entspricht dann einer Frequenz von f2 = 524,75 Hz.
-> Schwebungsfrequenz 1,75 Hz beim c''


Eine Oktave höher

Gehen wir nur eine Oktave höher, kein Überblasen (d. h. es passt immer noch eine halbe Wellenlänge in die schwingende Luftsäule, nur, dass diese Luftsäule nun nur noch halb so lang ist wie beim tiefsten Ton:

Länge L1' = 150 mm und Frequenz f2' = 1046 Hz
Die natürlich immer noch um 1 mm verschobene zweite Kante verkürzt auch diese Luftsäule um 1 mm, also auf 149 mm.
Das enstpricht einer Frequenz von f2' = 1053 Hz
-> Schwebungsfrequenz 7 Hz (!!!) beim c'''


Ergebnis

Dies möge schon reichen, um einen Schluss zu ziehen:
Bei einer Schwebungsfrequenz von unter 2 Hz beim Grundton wird schon eine Oktave höher eine Schwebungsfrequenz von 7 Hz.

Ich glaube, ein solch ungleichmäßiges Verhalten ist unerwünscht und man muss sich keine Gedanken mehr über das Verhalten beim Überblasen machen (dann passt eine volle Wellenlänge in die Luftsäule).
Das würde aber in diesem Rahmen wohl zu weit führen.


Viele Grüße
Torsten

 

[Hum]

Das mit der Schwebung hatte ich ja schon verworfen.
In meiner letzten Post hatte ich ja erwähnt, dass ich z.B. eine Flöte (Alba) besitze, die eine halbrunde Kante besitzt.
Bei der kann ich jedenfalls keine Schwebung hören. Denn so wie ich schrieb, könnte ich mir vorstellen,
dass die Resonanzfrequenz der entstehenden Luftsäule sich nur für eine Frequenz stabilisiert.

Hallo Hum,

die Form und Breite der Schneidekante einer Blockflöte sind sicher im Laufe der Zeit optimiert worden.

Seit Jubal vor 20000? Jahren gar nicht mal so sehr...

Es gibt auch Formeln für die optimale Breite, Mensur usw.

Diese beziehen sich aber auf die üblichen Formen. (z.B. bei Ocarinas wird eine Berechnung wahrscheinlich nicht so einfach sein)
Ich meine halt, dass man durchaus auch mal andere Gedanken und Wege testen sollte.
Das Prinzip (mit der Ringsumkante), das ich weiter oben beschrieben hatte, wäre ja auch noch eine Möglichkeit.
Vielleicht ist hier ja jemand der einen 3D Drucker besitzt, der könnte so einen Test durchaus einmal machen.

 

[Be-3]

Das mit der Schwebung hatte ich ja schon verworfen.

Aber ich dachte mir, es könne nicht schaden, wenn man einen objektiven Grund fürs Verwerfen hat.
Das kann eine theoretische Berechnung sein (wie hier) oder ein Bauversuch.

Seit Jubal vor 20000? Jahren gar nicht mal so sehr...

Nein, das Prinzip ist ja gleich geblieben. Aber ich denke, wir können sicher sein, dass bei den modernen Flötenherstellern sehr viel Feinarbeit geleistet wurde.

Diese beziehen sich aber auf die üblichen Formen. (z.B. bei Ocarinas wird eine Berechnung wahrscheinlich nicht so einfach sein)

Es geht hier doch auch um Blockflöten, oder?

Ich meine halt, dass man durchaus auch mal andere Gedanken und Wege testen sollte.

Das letzte Konzert, das ich vor dem Corona-Lockdown besucht habe, war tatsächlich ein Blockflöten-Konzert (mit Klavier-Begleitung), in dem unter anderem eine Mollenhauer Evo (siehe Maarten Helder) zu hören war.
Das ist zwar ein Ausnahme- und Extremfall, aber den variablen Blocksystem oder zusätzliche Klappen (für Alternativgriffe) bzw. eine "Piano-Klappe" und vor allem der durch Lippendruck während des Spiel bewegliche Block.
Insgesamt lässt sich so u. a. tatsächlich dynamisch spielen, ohne dabei die Intonation zu gefährden.

Natürlich ist das High-End, aber von einer Schulblockflöte für 20 Euro kann man auch nichts erwarten.

Es gibt also durchaus in neuerer Zeit Neuerungen (auch neue Materialien). Zwar zögerlich, aber es geht voran.
Das ist besonders schwierig bei den "klassischen" Instrumenten, bei denen man manchmal den Eindruck hat, dass alles, was neuer als 100 Jahre ist, von den Puristen sowieso von vorneherein abgelehnt wird. Dabei wird völlig übersehen, dass die alten Meister in ihrer Zeit höchst innovativ waren und sich sicherlich über die heutigen Möglichkeiten sehr gefreut hätten.

Viele Grüße
Torsten

 

[Hum]

Mit üblichen Formen meinte ich schon die Blockflöte, wollte aber darauf hinweisen, dass sobald man diese Form
in irgend einer Weise verlässt, man auch andere Berechnungen braucht, weil eben auch vieles im Blasinstrumentenbau
auf Basis von empirischen Versuchen entstanden ist.

Diese Evo ist schon beeindruckend, und gute Instrumente haben auch ihren Preis.

Zu den neuen Instrumenten:
Ich war jetzt insgesamt zwei Mal in Markneukirchen im Museum und habe mir die alten Instrumente angeschaut.
Man sieht dann schon, dass man heuzutage mit Maschinen viel exakter arbeiten kann.
Wenn ich dann wieder mal den Hype um Stradivari mitbekomme, frage ich mich dann schon, ob diese Geigen wirklich
besser, oder einfach anders klingen.

Ich habe hier z.B. eine Schrift der technischen Bundesanstalt, die einstmals Klarinetten getestet hatte.
Musiker mussten dann auf anonymen Instrumenten spielen. Die Intonation wurde aber z.B. gemessen.
Es zeigte sich, dass es nicht die berühmtesten Instrumentenbauer waren, die am besten abgeschnitten hatten.

 

[Be-3]

Diese Evo ist schon beeindruckend, und gute Instrumente haben auch ihren Preis.

... und sie ist auch eine herausragende Randerscheinung.
Du hast schon recht - man könnte wohl mehr machen, aber immerhin besteht Hoffnung.

Wenn ich dann wieder mal den Hype um Stradivari mitbekomme, frage ich mich dann schon, ob diese Geigen wirklich
besser, oder einfach anders klingen.

Da gibt es ja auch diese berühmten Blindversuche, bei denen Stradivaris nicht am besten abgeschnitten haben.
Was mich da immer wundert bei aller Götzen-Anbeterei: Wenn die alten Stradivaris denn so heilig sind, warum akzeptiert ein Karajan dann nicht das Klangideal des alten Stradivari, sondern knallt die Stimmung auf 445 Hz hoch, damit es "brillanter" klingt?

Ich habe hier z.B. eine Schrift der technischen Bundesanstalt, die einstmals Klarinetten getestet hatte.
Musiker mussten dann auf anonymen Instrumenten spielen. Die Intonation wurde aber z.B. gemessen.
Es zeigte sich, dass es nicht die berühmtesten Instrumentenbauer waren, die am besten abgeschnitten hatten.

Bei "Technischer Bundesanstalt" gehen bei mir allerdings auch wieder die Alarmglocken los.
"Berühmt" reicht eben nicht.
Man muss meiner Meinung nach berücksichtigen, dass es früher durch die Handarbeit eine enorme Qualitätsstreuung gab. Somit also extreme Ausreißer nach oben wie nach unten. Heute ist durchschnittlich alles besser, aber es gibt eben auch keine solchen extremen Überflieger-Instrumente.
Wenn ich mir die Schwankungen bei Selmer angucke, hat ein Freund von mir quasi ein Jahrhundert-Mark-VI (Altsaxophon) ergattert - es sind aber keinesfalls alle Instrumente dieser legendären Baureihe so herausragend gut.

Und Intonation ist nicht gleich Klang. Ich kenne viele ältere Klarinetten/Saxophone aus meinem Umfeld, die einen umwerfenden Klang haben, aber teilweise recht schwer zu spielen sind (Ansprache, Intonation), eben ihre "Problemzonen" und "Schokoladenseiten" haben. Echte Persönlichkeiten.

Oder der Herr Foag, der, statt sich im Internet zu präsentieren, lieber hervorragende Klarinetten baut. Seine Metallklarinetten gibt's sogar beim Thomann, aber auch ansonsten ist er offen für neue Werkstoffe und Bauweisen - von so Leuten könnte man mehr gebrauchen!

Viele Grüße
Torsten

 

[Hum]

Ja, das stimmt leider. Ich bin ja gerade auf der Suche nach einer guten Low D Whistle. Mag sein, dass es in den Versandläden gute Instrumente gibt,
aber irgendwie zieht es mich doch eher zu Instrumentenbauern.
Gerade die letzten Tage habe ich versucht mit Colin Goldie oder mit MK Whistles Kontakt aufzunehmen.
Leider erreicht man beide weder durch Email, noch durch Anrufe. Vielleicht Urlaub, vielleicht Corona.
Goldie schreibt ja auf seiner Webseite, dass es seiner Frau seit Jahren nicht gut gehe.
Am Ende muss ich mir doch eine Flöte beim Thomann kaufen.

 

[Bernhard_Baptist]

Für eine recht umfassende, wissenschaftlich akkurate Darstellung der akustisch-physikalischen Vorgänge in der Blockflöte (und fast aller sonstiger musikalisch-akustischer Grundlagen) sei folgendes Werk empfohlen: Donald E. Hall: Musikalische Akustik, Schott-Verlag. Nach der Lektüre dürften so manche der hier geäußerten Vermutungen ziemlich abenteuerlich wirken.

Die Blockflöten waren stets Kinder ihrer jeweiligen Epoche: In Renaissance und Frühbarock in Richtung Consort-Spiel orientiert, also weites, zylindrisches Rohr etc. für möglichst sonoren, gleichmäßigen, mischfähigen Klang über einen nicht zu großen Tonumfang. Im Hoch- und Spätbarock hat sich das Blatt gewendet: Die Flöten erhielten konische Bohrungen und wurden auf größeren Tonumfang in der Höhe mit Brillanz getrimmt, nicht zuletzt, weil sie jetzt mehr und mehr solistisch eingesetzt wurden und sich auch gegenüber einer Concerto-Gruppe im neuen Solokonzert durchsetzen können sollten.
Klappen an Blockflöten kamen ab etwa Anfang des 20. Jahrhunderts im Rahmen des Revivals ins Spiel. Wohl wurden Klappen schon im Barock entwickelt, aber vorerst nur an der Traversflöte.
Aktuelle Forschungen beschäftigen sich mit neuen Spielhilfen, Erweiterung des Tonumfangs, Einsatz von Elektronik, neuen Materialien, wie schon in diesem Thread angesprochen.

Trotzdem darf nicht vergessen werden: Die Formung von Klang, Intonation, Dynamik etc. erfolgt durch den Musiker, die Flöte ist nur Klangerzeugerin!
So ist es nicht fair, dem Instrument mangelnde Fähigkeit zur Dynamik oder mangelnde Möglichkeiten für Expressivität vorzuwerfen.
Schon ab der Renaissance wird eine über viele Jahre gewachsene Vielzahl von Spieltechniken beschrieben, die aus jeder Blockflöte ein faszinierend wandlungsfähiges Musikinstrument machen. Aber der Musiker muss diese Techniken eben im Schweiße seines Angesichts erlernen und richtig einsetzen lernen. Es sind mittlerweile so viele Techniken bekannt, dass ich sie im Rahmen meines Blockflötenstudiums bei weitem nicht alle bewältigen konnte. Da ist lebenslanges Lernen angesagt!

Zurück zum Dynamik-Beispiel: Natürlich kann auch die Blockflöte bzw. ihr Meister oder rrin dynamische Abstufungen darstellen. Dies geschieht mit einem sehr feinen Zusammenwirken von Blasdruck und einer der wichtigsten Techniken beim Flötenspiel überhaupt, der Atemstütze! So ist es auch möglich, im hohen Register piano oder ein Diminuendo zu spielen. Die dynamische Bandbreite eines Konzertflügels kann nicht erreicht werden, das ist schon klar, aber eine deutliche dynamische Gliederung sehr wohl.

Noch ein einfaches Beispiel für unverzichtbare Spieltechnik:
Es wurde hier bemängelt, dass die tief(st)en Töne einer Altflöte im Vergleich verschwindend leise seien. Tatsächlich bedingt die Bauweise stark konischer Flöten eine Abnahme der Klangstärke in der Tiefe, ja. Aber: Der Blockflötist kann das zu einem anfangs überraschend großen Teil wettmachen, indem er im untersten Register zunehmend das Gaumensegel hebt UND Atemstütze hält. (Man stelle sich dazu einfach mal vor, man habe ein zu heißes Stück Kartoffel in den Mund gelöffelt.... Was passiert dann im Mund?) Dadurch erhält die Flöte einen "Hilfsresonator" in Form der geweiteten Mundhöhle, die tiefen Töne mehr Volumen. Auch diese Technik erfordert viel Üben bis sie endgültig im Kleinhirn als Automatismus wie etwa Radfahren abgelegt wird.

Also: Gekonnte Technik kann so manche Einschränkung durch die eine oder andere Bauform des Instruments ausgleichen.