Ein Blechblasinstrument ist ein Blasinstrument, bei dem die Töne mit einem Kessel- oder TrichtermundstĂŒck nach dem Prinzip der Polsterpfeife angeblasen werden: Die schwingenden Lippen des Musikers erzeugen den Ton, das Musikinstrument in Form einer Röhre ist der Resonator. Musikwissenschaftlich gehören sie nach der Hornbostel-Sachs-Systematik zur Gruppe der Aerophone.
Bedeutung des Materials der Grundröhre
Die ĂŒberwiegende Mehrheit der Blechblasinstrumente wird aus Blech von Metalllegierungen wie Messing oder Neusilber hergestellt. Besonders bei groĂen Instrumenten wie dem Sousaphon kommen mitunter Faserverbundwerkstoffe zur Gewichtsersparnis zum Einsatz. Hölzerne Instrumente wie das Alphorn oder das Didgeridoo funktionieren zwar nach dem gleichen Prinzip, werden aber im Sprachgebrauch genauso wie die mit Tonlöchern ausgestatteten Serpente und Zinken historisch nicht zu den Blechblasinstrumenten gezĂ€hlt. Das Klappenhorn und die Ophikleide zĂ€hlen dagegen im Hinblick auf ihre Entwicklungsgeschichte zu den Blechblasinstrumenten. Auch sie werden mit einem KesselmundstĂŒck angeblasen.
Das Saxophon und die Querflöte hingegen gehören aufgrund ihrer Tonerzeugung zur Gruppe der Holzblasinstrumente, obwohl sie meist aus Metall hergestellt werden.
Prinzip der Tonerzeugung
Die meisten Musikinstrumente bestehen aus einem Schwingungserzeuger (Generator) und einem SchwingungsverstĂ€rker (Resonator). Die Besonderheit der Blechblasinstrumente liegt darin, dass die Schwingungserzeugung durch die Lippen des Spielers erfolgt und somit ein menschliches Organ in diesem Sinne Teil des Instruments wird. Die Luft wird gleichmĂ€Ăig durch die seitlich gespannten vibrierenden Lippen durch ein InstrumentenmundstĂŒck durch das Instrument geblasen. (Zu den physikalischen Grundlagen siehe: Polsterpfeife)
Je gleichmĂ€Ăiger die Lippen entsprechend der gewĂŒnschten Tonhöhe schwingen, umso âsaubererâ ist der Ton in seiner QualitĂ€t. Die ersten Millisekunden in der Tonerzeugung entscheiden die physiologische QualitĂ€t eines Instrumententones. Die Dauer eines auszuhaltenen Tones ist abhĂ€ngig vom Lungenvolumen des BlĂ€sers und der geblasenen Dynamik (Musik): Töne bis ca. 60 Sekunden sind bei geringer LautstĂ€rke möglich (Ausnahme: Zirkularatmung).
Physik der Tonerzeugung
Durch das Schwingen der Lippen am Instrument entsteht in diesem eine stehende Welle durch schwingende LuftmolekĂŒle (Grundlegendes dazu in: Polsterpfeife). Der eigentliche Ton tritt am SchallstĂŒck aus. Bei den Blechblasinstrumenten hat speziell die Schalltrichterform (auch Schallbecher) physikalisch/akustische Auswirkungen zum einen auf die Klangfarbe und zum anderen auf den Intervallabstand der Naturtöne. Dieser instrumententypische Exponentialtrichter gibt teilweise Schall-Energie in die Umgebung ab, der andere Teil wird zur Erzeugung der stehenden Welle (die aus vielen Impulsen den eigentlichen Ton bildet) wieder ins Rohr reflektiert, der bei den Lippen einen neuen Impuls auslöst. Gleichzeitig entsteht der Effekt der variablen akustischen RohrlĂ€nge: Die Form des Schalltrichters bestimmt den Reflexionspunkt auĂerhalb des Trichters. Er kann mit Hilfe des Ansatzes verschoben werden, im Prinzip wird dadurch die akustische (=klingende) RohrlĂ€nge verĂ€ndert. Dieses PhĂ€nomen ist zur Zeit noch nicht ausreichend erforscht, einen Einfluss hat z. B. auch die Form des Mundinnenraum des BlĂ€sers oder die Stellung der Zunge.
Einfluss der Schalltrichterform
Nur leicht geöffnete, flache Trichter sind BĂŒgelhörner. Diese Instrumente sprechen sehr leicht an, klingen aber leiser und weicher, da sie nur wenig Obertöne haben. Die Tonhöhe kann vom BlĂ€ser mit dem Ansatz gut variiert werden (+10/-50 Cent). Flache Trichter stellen fĂŒr die Reflexion eine ungenaue Abrisskante dar. Der Trichter verstĂ€rkt die Schwingung nur wenig, relativ wenig Schallenergie wird an die Umgebungsluft abgegeben. Gleichzeitig wird dadurch mehr Energie ins Instrument reflektiert, die die leichtere Bildung der stehenden Welle zu unterstĂŒtzt.
Steilere Trichter haben Trompete oder Posaune, die relativ schwer ansprechen, aber einen obertonreichen, hellen bis scharfen Ton haben können, der schwieriger intonierbar ist. Dieser lĂ€sst sich mitunter nur sehr geringfĂŒgig durch Ansatztechnik verschieben, Intonationskorrekturen sind nur in eng begrenztem Umfang möglich. Steile Trichter bilden eine scharfe Abrisskante, geben somit mehr Schallenergie ab und verstĂ€rken den Ton. Die Instrumente klingen lauter, verringern dadurch aber gleichzeitig die reflektierte Energie zur Bildung der stehende Welle.
Einfluss der Mensur
Das Kessel- oder TrichtermundstĂŒck steckt in einem meist konischen Mundrohr. Die nachfolgenden zylindrischen Rohre, wo sich auch die Ventilbögen befinden, definieren die âBohrungâ. Mitunter folgt darauf noch ein konischer âAnstoĂâ, bevor das Instrument im SchallstĂŒck mit dem Schalltrichter mĂŒndet. Die LĂ€ngen und Durchmesser dieser einzelnen Segmente bestimmen insgesamt die Mensur des jeweiligen Blechblasinstruments. Dieser Begriff bezeichnet also die Steigung des Rohrdurchmessers zur jeweiligen Position in der GrundrohrlĂ€nge. Ein exaktes metrisches MaĂ kann daher nicht definiert werden, sondern man vergleicht meistens gleichlange Instrumente miteinander.
Die Mensur bestimmt einerseits die Klangfarbe des Instruments: Eine Posaune klingt heller als ein Baritonhorn. Andererseits beeinflusst sie, wie gut der 1.Naturton (der âGrundtonâ) anspricht. Der tiefste spielbare Ton der Naturtonreihe liegt mitunter eine Oktave ĂŒber dem eigentlichen Grundton. Entsprechend schwierig ist es, tiefe Passagen auf dem F-Waldhorn zu spielen, wĂ€hrend die gleiche Lage bei einer gleich langen F-Tuba den Normalfall bildet.
Weiterhin hat die Mensur Einfluss auf den exakten Intervallabstand der Naturtonreihe. Durch gezielte punktuelle DurchmesserverÀnderungen können bestimmte Naturtöne in ihrer Intonation verÀndert werden.
Mensurtypen bei Blechblasinstrumenten
- Engmensuriert â Das Mundrohr ist leicht konisch (Naturtrompete) oder zylindrisch (manche Posaune), ca. 60 % der GesamtlĂ€nge sind zylindrisch, der Schalltrichter weit geöffnet.
- Mittelmensuriert â Das Mundrohr und das SchallstĂŒck sind lang und stark konisch, zylindrische Anteile relativ kurz z. B. wie bei dem Waldhorn ca. 30 % der GesamtlĂ€nge, der Schalltrichter ist weit ausladend.
- Weitmensuriert â Die Mensur ist bis auf wenige Anteile durchgehend stark konisch, der Schalltrichter wenig ausladend. z. B.: FlĂŒgelhorn, Tenorhorn, Bariton, Tuba
Tonhöhensteuerung
Entstehung der Naturtöne
Durch Erhöhung der Lippenspannung ĂŒberblasen Blechblasinstrumente jeweils zu dem Ton, dessen Frequenz das nĂ€chste ganzzahlige Vielfache der Frequenz des Grundtons bildet. Zwei, drei, vier oder mehr Halbwellen entstehen im Rohr, woraus sich die Naturtonreihe des jeweiligen Instruments ergibt. Der tiefste spielbare Ton hĂ€ngt vordergrĂŒndig von der praktischen GesamtrohrlĂ€nge des Instrumentes ab.
Der höchste spielbare Ton ist vom Können des BlĂ€sers abhĂ€ngig, das MundstĂŒck hat allerdings einen starken Einfluss darauf. Kleinere MundstĂŒcke mit engerer Bohrung begĂŒnstigen die Ansprache höherer Töne, fĂŒhren aber zu einem schĂ€rferen Klang vor allem in den tieferen Lagen.
VerÀnderung der ResonanzrohrlÀnge
Um eine chromatische Spielweise zu ermöglichen, stattete man Blechblasinstrumente bereits im 14. Jahrhundert mit der Möglichkeit aus, die RohrlĂ€nge durch einen Zug (Teleskop-Rohr) zu verlĂ€ngern (Zugtrompete, Posaune). Dadurch erschlossen sich weitere proportional verschobene Naturtonreihen. Das Gegenteil dazu bilden die danach entstanden Instrumente mit Tonlöchern oder Klappen (Klappenhorn, Ophikleide), bei denen die LuftsĂ€ule entsprechend verkĂŒrzt wird.
Die bedeutendste Innovation bildet jedoch die Erfindung der Ventilinstrumente um 1813 durch Friedrich BlĂŒhmel und Heinrich Stölzel, die seither die ĂŒberwiegende Mehrzahl aller gĂ€ngigen Blechblasinstrumente bilden.
Bald darauf setzte sich die klassische Konfiguration mit drei Ventilen durch, die den Grundton um jeweils zwei, einen und drei Halbtöne erniedrigen. Mit einem solchen dreiventiligen Instrument ist es möglich, ab einer Quinte ĂŒber dem Grundton eine durchgehende chromatische Tonleiter zu spielen.
Ist noch ein weiteres Ventil vorhanden, so handelt es sich in der Regel um ein Quartventil (fĂŒnf Halbtöne). Historisch wurden manche Instrumente aus GrĂŒnden der Intonation auch mit fĂŒnf, sechs oder mehr Ventilen gebaut, eine Praxis, die sich bis heute bei der Tuba erhalten hat. (Weitere Informationen dazu finden sich unter Ventil (Blasinstrument) sowie den Artikeln zum jeweiligen Instrument selbst.)
Heutzutage werden vorwiegend Posaunen mit einem Zug (teilweise ergĂ€nzt durch ein oder zwei Ventile) gespielt. Klappeninstrumente werden ĂŒberwiegend nur noch im Sinne der historischen AuffĂŒhrungspraxis verwendet.
Zur Hilfe beim Intonieren schlecht stimmender Töne vor allem bei der Kombination mehrerer Ventile, wird bei diesen der VentilverlÀngerungszug (mitunter auch der Hauptstimmzug) wÀhrend des Blasens mit Hilfe einer Vorrichtung oder in Form eines so genannten Trigger ausziehbar und somit verÀnderlich gestaltet.
Grundstimmung
Dieser Begriff bezeichnet in der Praxis bei Blechblasinstrumenten den Notennamen des (1.,) 2., 4., 8., usw. Naturtones, unabhÀngig von dessen absoluter Oktavlage. BlÀst beispielsweise eine B-Trompete und ein B-Tenorhorn den 3. Naturton, klingen beide Instrumente im Oktavabstand. Der Gesamtklang wird allgemein als angenehm empfunden. BlÀst eine B-Trompete und eine C-Trompete beispielsweise den 2. Naturton, klingen beide Instrumente im Sekundabstand. Der Gesamtklang wird gemeinhin als unangenehm empfunden.
Die Grundstimmung wird festgelegt durch die GrundrohrlÀnge
- bei Posaunen: Der Zug ist komplett eingeschoben.
- bei Ventilinstrumenten: Kein Ventil ist betÀtigt.
Die Grundtonhöhe f in Hertz ist physikalisch abhÀngig von der InstrumentenrohrlÀnge l in Metern und der Schallgeschwindigkeit c der Luft.
Alle Instrumente mit dem gleichen Grundton haben deshalb auch etwa die gleiche RohrlĂ€nge. Beispielsweise sind die RohrlĂ€ngen des Waldhorns in B (274 cm), der Posaune (270 cm), des Tenorhorns (266 cm) und des Baritonhorns beziehungsweise Euphoniums in B (262 cm) fast gleich. Das Waldhorn in F ist mit 370 cm etwas lĂ€nger als die Tuba in F (354 cm). Diese LĂ€ngendifferenzen innerhalb der gleichen Grundstimmung hĂ€ngen von der Bauweise des Instrumentes ab, insbesondere von der Mensur und dem Ăffnungswinkel und Durchmesser des SchallstĂŒckes.
Das kĂŒrzeste gebrĂ€uchliche Blechblasinstrument ist die b-Piccolotrompete mit einer GrundrohrlĂ€nge von 65 cm. Die B-Tuba mit vier Ventilen ist das ĂŒblicherweise tiefste Instrument mit einer GrundrohrlĂ€nge von 541 cm, werden noch die VerlĂ€ngerungen von normalerweise vier Ventilen hinzugerechnet, ergibt sich dabei eine RohrlĂ€nge von 930 cm.
In einem normalen separaten F/B-Doppelhorn sind 704 cm Rohr verbaut, dabei werden dem B-Horn beim Umschalten in die F-Stimmung zusĂ€tzlich 96 cm hinzugefĂŒgt. Um Intonationskorrekturen vornehmen zu können, werden die F-VentilzĂŒge (GesamtlĂ€nge 102 cm) unabhĂ€ngig von den B-VentilzĂŒgen verwendet.
Fertigung
Blechblasinstrumente werden gewöhnlich aus Messingblech und -rohren mit einer WandstĂ€rke von 0,4 bis 0,6 mm gefertigt. SchallstĂŒcke und groĂe konische Rohre werden aus Blechen mit silberhaltigem Hartlot zusammengelötet und mit entsprechenden Werkzeugen in die gewĂŒnschte Form gedrĂŒckt. Zylindrische Rohre werden nahtlos industriell gefertigt. Die einzelnen eventuell gebogenen Rohrteile werden mit kurzen RohrstĂŒcken (âZwingenâ) ĂŒberlappend mit Weichlot verlötet.
Traditionell werden von einem Metallblasinstrumentenmacher zu biegende Rohre mit flĂŒssigem Blei gefĂŒllt und nach Erkalten âper Handâ gebogen. Mit speziellen Techniken wird die OberflĂ€che geglĂ€ttet, dabei verdichtet und gehĂ€rtet. AnschlieĂend wird das Blei verflĂŒssigt und restlos entfernt. Dieser Biegevorgang kann auch mit extrem niedrigschmelzenden Metallen oder verflĂŒssigbaren Kunstharzen erfolgen.
In der modernen industriellen Massenproduktion wird der Schallbecher aus einer Ronde tiefgezogen und bĂŒndig mit entsprechend konischem Stengel verschweiĂt. Gebogen werden Rohre oft mit Wassereis-FĂŒllung, geglĂ€ttet werden diese danach hydraulisch in einer teilbaren Matrizenform. Das erfordert fertigungstechnisch gröĂere MaterialstĂ€rken (bis 1 mm), die Haltbarkeit fertiger Instrumente ist mitunter extrem gering: Durch extremes âAufblasenâ zerreiĂen homogene Kristallstrukturen und bekommen Kapillarrisse, durch die bei einem fertigen Instrument unabdingbar Kondenswasser diffundiert. Lackierte OberflĂ€chen verhindern das Verdunsten, es kommt zu nichtreversiblen SchĂ€den am Instrument.
Fertig gestellte Einzelteile werden oftmals bereits vor dem Zusammenbau geschliffen und poliert. Das fertige Instrument kann abschlieĂend lackiert oder galvanisch versilbert, vernickelt beziehungsweise vergoldet werden. |
