Klaus Rohwer 

Was passiert beim bending physikalisch?



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Das sogenannte Bending (vom englischen Wort für Beugen), also das Herunterbiegen der Töne, ist vor allem im Blues ein wichtiges Stilelement auf der Mundharmonika. Aber warum funktioniert es überhaupt? Warum lässt sich die Schwingungsfrequenz einer Stimmzunge durch die Spieltechnik verändern? Dazu sind vereinzelt Untersuchungen angestellt worden, wie in den in der Literatur angegebenen wissenschaftlichen Arbeiten [1, 2] beschrieben, sowie auch am Institut für Musikinstrumentenbau [3] in Zwota (sächsisches Vogtland).

Das Bending wird am häufigsten auf der Bluesharp angewandt, der 10-kanaligen diatonischen Mundharmonika, die nach dem Richter-System gestimmt ist, deshalb sei die Erklärung zunächst an diesem Beispiel gegeben. Bei dieser Art Mundharmonika befinden sich in jedem Kanal, jeder "Kanzelle", zwei Stimmzungen: eine für den Blaston und eine für den Ziehton. Wie sich gezeigt hat, sind am Blues-Bending beide Stimmzungen eines Kanals beteiligt.

Bending funktioniert nur dann (richtig), wenn eine der beiden beteiligten Stimmzungen mindestens einen Ganzton tiefer gestimmt ist als die andere. Ist die höhere Stimmzunge eine Ziehzunge, so funktioniert in dem betreffenden Kanal nur das Zieh-Bending (d. h. dass die Ziehtöne gebogen werden können); dies ist bei den linken Kanälen einer Bluesharp der Fall. Bei den rechten Kanälen ist die Blaszunge höher gestimmt, und es funktioniert das Blas-Bending (was allerdings schwerer zu beherrschen ist). In Kanal 5 und 7 der Richter-Mundharmonika ist kein "richtiges" Bending möglich, wobei "richtig" heißt: um mindestens einen Halbton.

Betrachten wir das (leichter zu erlernende und zu beherrschende) Zieh-Bending: wenn man einen normalen Ziehton spielt, schwingt allein die betreffende Ziehzunge. Das Bending wird durch Veränderung des Mund-Rachen-Raumes hervorgerufen und macht den Ton tiefer. Je tiefer der Ton wird, desto mehr schwingt auch die Blaszunge in dem betreffenden Kanal mit, und wenn der tiefste Ton erreicht ist, hat die Ziehzunge fast vollständig aufgehört zu schwingen. Dies kann man im Spiegel beobachten, wenn man es auf einer Mundharmonika mit abmontierten Deckeln versucht. Bahnson et. al. [2] haben das auch messtechnisch nachgewiesen (was trivial wäre -- man sieht es ja schließlich auch so -- wenn sie nicht auch die relative Phasenlage der Stimmzungen untersucht hätten).

Jetzt zur Physik: man hat hier ein System von drei (und nicht etwa nur zwei) schwingungsfähigen Gebilden vorliegen. Es handelt sich um die beiden beteiligten Stimmzungen und die Luftsäule im Mund-Rachen-Raum. Letztere befindet sich beim Mundharmonikaspielen idealerweise in Resonanz mit der Schwingung der gerade gespielten Stimmzunge; in diesem Fall ist der Ton besonders laut und schön. Wenn man jetzt die Mund-Rachen-Stellung verändert, so dass die Resonanzfrequenz tiefer wird, so macht die Stimmzunge der Mundharmonika diese Veränderung mit, d. h. sie schwingt nicht weiter auf ihrer eigenen Resonanzfrequenz, sondern vollführt eine erzwungene Schwingung auf der Resonanzfrequenz des Systems aus Stimmzunge(n) und Luftsäule. Nähert sich diese Frequenz der Resonanzfrequenz der zweiten Stimmzunge (im vorliegenden Beispiel der Blaszunge), so gerät auch diese in (erzwungene) Schwingungen. Beim tiefsten Bendington schwingt dann die Blaszunge alleine, obwohl der Luftstrom eigentlich in die "falsche" Richtung weist.

Dieser Ton liegt etwa einen Halbton oberhalb der Frequenz, mit der die Blaszunge schwingen würde, wenn sie angeblasen würde. Eine weitere Absenkung der Resonanzfrequenz des Mund-Rachen-Raumes führt auch nicht zu einem tieferen Ton, sondern nur zu einem Abreißen der Schwingung. Warum man nicht ganz bis auf die Frequenz des Blastones herunterkommt, erklärt Johnston [1] mit einem mathematischen Modell, das mit komplexen akustischen Admittanzen rechnet und daher kaum anschaulich zu machen ist. Die untere Grenzfrequenz des Bendings ist demnach eine Systemeigenschaft und nicht direkt aus den Eigenschaften der Stimmzungen abzuleiten.

Bending funktioniert auch bei chromatischen Mundharmonikas, wenn auch eingeschränkt, obwohl bei diesen die gerade nicht benötigte Stimmzunge jeweils durch ein Ventil verschlossen wird. Das heißt, dass beim Blasen ein Ventil die Ziehzunge verschließt und beim Ziehen ein anderes die Blaszunge. Es ist also an der Tonerzeugung immer nur jeweils eine Stimmzunge beteiligt -- auch beim Bending. Das Bending auf der chromatischen Mundharmonika ist daher -- wie bereits angedeutet -- eingeschränkt, und zwar in der Weise, dass sich die Töne nicht so weit herunterbiegen lassen wie auf der diatonischen.

Eigentlich ist die Unterscheidung zwischen diatonischen und chromatischen Instrumenten an dieser Stelle nicht ganz korrekt, man müsste vielmehr von unventilierten und ventilierten Instrumenten sprechen. Dieser Unterschied wird besonders augenfällig bei den "pseudochromatischen" Instrumenten, den diatonischen Mundharmonikas mit Schieber, von der Fa. Hohnerunter den Namen Koch Chromatic und Slide Harp verkauft. Erstere hat keine Ventile und bietet deshalb vollwertige Bendingmöglichkeiten, letztere ist mit Ventilen ausgerüstet und bietet nur eingeschränktes Bending -- ist dafür aber lauter als die Koch Chromatic, die an Luftverlusten durch die Schiebermechanik leidet.

Literatur und Anmerkungen

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(c) 2005 Klaus Rohwer