Hoe klinkt de ene toon bij de ander? Wat is zuiver en wat is vals en hoe stem je instrumenten? Dat is wetenschap, maar deels ook beleving en gewenning. Heel verhaal en taaie kost, maar misschien toch goed om te bestuderen, want in de praktijk ontkom je soms niet aan onzuiverheden waar je mee moet leren leven.
Zo'n 550 jaar v.Chr. heeft de Griekse wijsgeer Pythagoras het gedrag van snaren onderzocht. Voor onderzoek werd in die tijd een "monochord" gebruikt. Een houten kist met een snaar.
Boventonen komen ook voor bij klokken, blaasinstrumenten en bij de menselijke stem. Ze kunnen ook elektronisch of digitaal opgewekt worden, maar ik beperk mij tot het gedrag van snaren.
De hoofdtoon wordt veroorzaakt doordat een snaar na aanslaan heen en weer gaat trillen. Dat is over de lengte van een snaar gezien niet meer dan een halve golfbeweging (zie afbeelding hieronder). Omdat de snaar aan de uiteinden gefixeerd is kan de golf niet verder, daarom gaat de rest van de golf de andere kant op weer terug en aan het einde weer terug enz. Dat resulteert in heen en weer trillen. Deze beweging geeft de laagste en best hoorbare toonhoogte oftewel frequentie (aantal trillingen per seconde) van een snaar.
Maar gelijktijdig trilt een snaar ook in tweeën en in drieën en in vieren en in vijven en in zessen enz. Na aanslaan gaan ook deze golfbewegingen door de snaar heen en terug. Daardoor worden de "boventonen" veroorzaakt.
Die boventonen zijn ook bepalend voor de klank van een toon. Door de bouw van een instrument worden boventonen in meer of mindere mate versterkt, wat een bepaalde klank oplevert (bijv. het verschil tussen de klank van een banjo en een gitaar).
De uitslag van een golf noemt men een "buik". Waar de golven elkaar kruisen (op de terugweg) noemt men een "knoop". Hieronder de eerste paar golfbewegingen.
Muziek was in eerste instantie heel simpel. Men zong enkele tonen (alleen melodie) en een zanger kan tonen op z'n gehoor zo zuiver mogelijk maken. Later ontstond meerstemmigheid en het gebruik van begeleidende akkoorden op instrumenten. Bij instrumenten met een vaste toonverdeling was het stemmen altijd een probleem. Dat werd pas echt vervelend bij toetseninstrumenten, zoals het klavecimbel en later de piano met z'n 7 octaven.
Volgende keer meer hierover!