Der Einfluss der Saitenqualität auf den Klang der Streich- und Zupfinstrumente

Projektleiter: Dipl.-Phys. G. Ziegenhals

Projektabschluß: September 2000

Ziel der Forschung war es, die Frage zu klären, in welchem konkreten Maße die Saitenqualität im Vergleich zu Konstruktion und Materialeinsatz die Qualität der Instrumente bestimmt. Unmittelbar daraus kann gefolgert werden, inwieweit die Saitenqualität ein wesentliches Mittel zur Sortimentsgestaltung darstellt. Dabei sollen für den Kunden merkbare Qualitätsunterschiede in den Sortimenten entstehen, wobei vorrangig eine generelle Qualitätssteigerung und damit verbunden höhere Preise und Umsätze angestrebt werden.
Für eine Beurteilung des Saiteneinflusses auf die Qualität des Gesamtinstrumentes war es zunächst notwendig, die Saitenqualität selbst zu bestimmen. Aufbauend auf verschiedenen früheren Arbeiten wurde eine neue Messapparatur entwickelt und gebaut. Die Besonderheit der Apparatur besteht darin, dass als wesentliche Messgröße für die Saitenschwingungen die auf den Steg ausgeübte Wechselkraft dient und nicht wie bisher die Beschleunigung. Die Apparatur kann in Bezug auf Mensur Saitenwinkel und Saitenhalterung für alle üblichen Streich- und Zupfinstrumente eingerichtet werden.
Die Messungen auch an Streichinstrumentensaiten wurden stets unter Zupferregung vorgenommen. Dies ist kein grundsätzliches Manko für die Untersuchungen, da die wesentlichen Merkmale wie die Gleichmäßigkeit, die innere Dämpfung, das Geometrie – Spannungsverhältnis sowie die sich daraus ableitenden Größen wie z.B. die Partialtonverstimmung auch aus Zupfmessungen gewonnen werden können. Lediglich die Oberflächenbeschaffenheit der Saite in Bezug auf den Bogenkontakt und die Drehssteifigkeit lassen sich so nicht bestimmen.
Als Ursprungssignale für die Auswertung dienen die gleichzeitig aufgezeichneten auf den Steg ausgeübten Wechselkräfte in drei Raumrichtungen (senkrecht zur Instrumentendecke, parallel zur Decke in und quer zur Saitenrichtung). Zusätzlich wird die für das Erreichen der Normalstimmung notwendige Saitenzugkraft bei vorgegebener Mensur gespeichert. Aus den Urdaten extrahieren wir 51 die weitere Auswertung. Weitere zwei Merkmale entstehenden während eines quasistatischen Zugversuches, bei dem die Saiten in einer Festigkeitsprüfmaschine mehrer Belastungszyklen durchlaufen. Die beiden Merkmale stehen für Stimmhaltung und Dämpfung der Saiten. Insgesamt gingen Daten von 96 Violinensaiten und 180 Gitarrensaiten in die Untersuchungen ein.
Ergänzt wurden die objektiven Messungen durch eine Reihe von subjektiven Hör- und Spieltests. In diese Tests wurden die Saiten einbezogen, die innerhalb der objektiven Merkmale die größten Differenzen aufweisen. Die subjektiven Tests zeigten, dass bei Gitarrensaiten die Urteile von Hör- und Spieltests bei deutlicher Differenzierung eine gute Übereinstimmung zeigen. Bei Violinensaiten ist die Differenzierung nur im Spieltest eindeutig. Die Hörtestergebnisse zeigen bei großen Streuungen in der Beurteilung der einzelnen Saiten kein eindeutiges Bild.
Das Projekt ging ursprünglich von der Hypothese aus, dass die Saitenqualität möglicherweise das Gesamtsystem Instrument – Saite dominiert. Die Untersuchungen zeigen, dass dies nicht zutrifft. Ebenso konnte keine optimale Abstimmung zwischen Instrument und Saite gefunden werden. Vielmehr ist die angestrebte Anwendung (Genre) für die Auswahl von Instrument und Saite entscheidend. Andererseits können die Saiten eindeutig in Gruppen klassifiziert werden. Damit ist die angestrebte verbesserte Erstausstattung der Instrumente mit Saiten möglich.

Veröffentlichungen:

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