Naturtoninstrumente


 
 
 

 

Stimme

Die menschliche Stimme ist das älteste und am meisten verbreitete Instrument für Naturton-Musik. Im Laufe von Jahrtausenden haben sich weltweit unterschiedlichste Tonsysteme herausgebildet, die vielfach auf Naturtöne zurückgehen und in der Kultur des jeweiligen Landes fest verwurzelt sind, auch wenn das abendländische Tonsystem im Zuge der Kolonialisierung und in jüngster Zeit besonders mit Hilfe der Unterhaltungselektronik schon manches an kulturellen Gütern der außereuropäischen Musik verdrängt, wenn nicht gar unwiederbringlich zerstört hat. Rein erhalten hat sich das Obertonsingen in vielen Teilen der Welt, besonders gepflegt bei den Tuva (Mongolei) - "Chomi".(auch:"Humi").
Seit den 70er Jahren hat das Obertonsingen in der westlichen Welt Eingang gefunden, dabei sind besonders zu nennen:
David Hykes und der New York Harmonic Quire, gegründet 1975; "Hearing Solar Winds" (1977-1983)
Michael Vetter: Oberton-Oratorium, "Overtones" und "Tambura-Meditation" (1982)
Christian Bollmann und der Obertonchor Düsseldorf: "Rise my Soul" (1985-1988), "Drehmomente" (1989)
Heute ist das Obertonsingen weit verbreitet, und in den meisten Städten gibt es Gruppen und Chöre, die mit Obertönen musizieren.
Mehr Informationen darüber über Chris Amrhein, Obertonchor PRISMA, Salzburg "www.chrisamrhein.com"


Singen im Naturtonsystem
Die Anpassung der Stimme an die Tonstufen des Naturtonsystems ist lediglich eine Intonationsfrage und bestenfalls abhängig davon, wie schnell sich das Tonempfinden von den herkömmlichen einstudierten Mustern lösen kann. Denn das so lange angestrebte und von manchen noch immer hartnäckig verfolgte Ideal einer gleichmäßigen Temperierung, also völlig gleiche 12 Halbtonstufen als Tonskala, ist ein artifizielles Produkt und keineswegs vorgegeben, weder physikalisch noch physisch: in der Natur gibt es solche Tonstufen nicht, und das Gehör ordnet aus solchen Tönen gebildete Intervalle entsprechenden reinen Intervallen zu, deren Frequenzverhältnis einer Proportion kleiner ganzer Zahlen entspricht - also der Naturtonleiter entnommenen Intervallen. Da das abendländische Tonsystem nur einen kleinen Teil dieser Intervalle verwendet, kommt das Singen und Musizieren im Naturtonsystem einer Erweiterung des Systems gleich, das schrittweise erlernt werden kann. Der erste Schritt ist die Einbeziehung der Naturseptim, einer bewußt niedriger gesungenen kleinen Septime, die in Verbindung mit dem dazugehörigen Dreiklang einen harmonischen, spannungsfreien Akkord bildet. (dazu muß auch die Terz des Dreiklangs rein sein (5/4), nicht temperiert!). Als nächster Schritt folgt die Einbeziehung des 11.Naturtons: dieser bildet mit der großen Sekund eine neutrale Terz, wie sie in der Musik des Orients gebräuchlich ist ("arabische Terz") und ist deshalb ebenfalls nicht schwer zu erlernen. Nur der 13. Oberton ist schwerer zugänglich, als "neutrale Sext" zum Grundton bezogen nimmt er in der Naturtonmusik meist die Rolle eines um einen Viertelton veränderten Intervalls ein (z.B: 15/13 = 247C, 16/13 = 359C, 13/10 = 455C) und muß melodisch und harmonisch seinem Umfeld angepaßt werden.
Diese drei neu hinzugekommenen "ekmelischen Töne" vervollständigen den Tonvorrat, denn höhere, Primzahlen entsprechende Naturtöne werden als Färbung ("Chroma") eingesetzt und sind damit den "blue notes" im Jazz sehr ähnlich.

 

 

Saiteninstrumente

Streichinstrumente

Da die Streichinstrumente keine Bünde haben, sind die Naturtöne, zumindest die ersten 16 vom Gehör mit etwas Übung leicht zu erfassen und können in tiefen Lagen durch entsprechende Abweichung relativ sauber intoniert werden. Aus den natürlichen Flageoletts heraus lassen sich die Naturtöne genau bestimmen, doch die Töne 11 und 13 liegen in der 3.Oktave so hoch über der Grundschwingung der Saite, daß sie bei den oberen Saiten der Violine beispielsweise kaum mehr gehört werden können.

Zupfinstrumente

Zupfinstrumente mit Bünden (Gitarre, Laute u.a.) sind nur bedingt in der Naturton-Musik einsetzbar, denn die Bünde sind meist temperiert oder einer historischen Stimmung entsprechend angeordnet.
Ausnahmen sind jene Instrumente, die speziell für reine Stimmungen angefertigt worden sind, wie die enharmonische Gitarre (Martin Draaf; Martin Vogel: "Die enharmonische Gitarre"- Orpheus-Schriftenreihe, Band 45) oder Gitarren für das Spiel in "Just Intonation" -Systemen.
Durch Umstimmen einzelner Saiten ist es möglich, einzelne Akkorde, Tonfolgen und Akkordzerlegungen dem Naturton-System anzupassen, die sogar, je nach Lage, transponiert werden können - wobei zu beachten ist, daß nur wenige Skalen dazu geeignet sind, denn die Bünde bleiben in ihrer Anordnung dem temperierten System entsprechend bestehen.
Gleiches gilt für Zither, Harfe, Hackbrett und ähnliche Instrumente: einzelne Saiten können dem Naturtonsystem angeglichen werden, Bünde, Haken- oder Pedaleinstellungen (Halb- und Ganztonverschiebung) aber bleiben temperiert. Hier ist viel Erfahrung im Umgang mit diesen Instrumenten notwendig, oder es muß auf Kompromisse in Hinsicht auf Genauigkeit und Reinheit eingegangen werden.

 

 

 

Blasinstrumente

Holzblasinstrumente

Holzblasinstrumente mit Grifflöchern und Klappen eignen sich ebenfalls für das Musizieren im Naturton-System. Die Abweichungen von den temperierten Tönen werden entweder durch andere Griffe, durch Halb-Schließen oder durch Lippendruck erzielt. Da die Bauweise der Instrumente für ihre Tongebung maßgebend ist, gibt es keine generelle Anleitung für das Spiel mit Naturtönen, es empfiehlt sich daher, selbst Grifftabellen anzulegen. Hilfe dazu geben Tabellen, die von Musikern dazu herausgegeben worden sind:
Holzblasinstrumente: Bruno Bartolozzi: "New Sounds for Woodwind", Oxford University Press, 1967
Flöte: John Fonville und Stuart Quimby: "Microtonal Fingerings for Flute", New York, Pitch Nr.4/1990
David Whiteside: "Flute in 72-Tone", Pitch Nr.4/1990
Klarinette: Harold Seletsky: "Quartertone Fingerings for the Boehm Clarinet", Michael Richards:
"Microtonal Chart for Clarinet", Ian Greitzer: "Clarinet in 72-Tone", Pitch Nr.4/1990
Fagott: Johnny Reinhard: "Microtonal Bassoon", Pitch Nr.4/1990

Multiphone und Flageoletts ergänzen das Repertoire an Naturtönen.
z.B. Robert Dick: "The other flute"


Blechblasinstrumente

Blechblasinstrumente sind Natur-Instrumente, wenn sie ohne Ventile, die chromatisch-temperierte Rohrverlängerungen bewirken, gespielt werden. Die Ventile können auch eingesetzt werden, um andere Naturtonskalen als die des Grundtons spielen zu können. Problemlos geschieht dies bei Halbton, Ganzton- und Quartverlängerungen, die Terzverlängerung dagegen ist problematisch, weil sie im temperierten System erfolgt und die Töne deshalb erheblich von den natürlichen Tönen abweichen. Für Zuginstrumente (Posaune) ergibt sich dieses Problem nicht, jedoch erfordert der Einsatz des Zugventils äußerst genaues Hören.

Naturinstrumente (Jagdhorn, Alphorn, Widderhorn, Signalhorn, Signaltrompete u.a.) erlauben lediglich Naturtonskalen auf ihrem Grundton, in der Naturtonmusik müssen sie daher im Ensemble mit verschiedenen aufeinander abgestimmten Grundstimmungen eingesetzt werden. Zu den Naturinstrumenten zählt auch das Didgeridoo.

 

 

 

 

Idiophone

Die meisten Idiophone, soweit sie nicht nur Rhythmus-, sondern auch Melodie-Instrument sind, entsprechen der temperierten Stimmung. Xylophone, Marimbas und Vibraphone müßten, um sie in der Naturtonmusik einsetzen zu können, mit neuen, zusätzlichen Platten bestückt und dadurch im Umfang beträchtlich erweitert werden. Ein virtuoses Spiel ist auf diese Weise nicht mehr möglich.
Einzig die Pedal-Pauken erlauben Tonabweichungen im mikrotonalen Bereich.

Dennoch sind die meisten neuen Musikinstrumente für das Spiel mit Tönen aus dem Naturton-System speziell als Idiophone, meist mit Klangstäbe oder Klangröhren, angelegt worden. Harry Partch (1901-1974) hatte verschiedenste Instrumente in unterschiedlichen Stimmungen konstruiert, meist mit einer kleineren Auswahl an Tönen, die Naturintervalle zum Klingen brachten, bevor er an den Bau des à "Zoomoozophones" mit 31 Klangröhren pro Oktave heranging (1975 von Dean Drummond fertiggestellt).

Ebenfalls aus 31 Röhren pro Oktave, jedoch in gleichen Tonabständen, besteht das "Tubulon", von Ervin Wilson und Craig Hundley, das 1980 fertiggestellt worden ist. Ihm folgte 1990 ein weiteres Instrument, diesmal jedoch mit 53 Röhren pro Oktave - und ebenfalls mit gleichen Tonabständen.

Das à "Escalophon" befindet sich noch in der Entwicklung. Es enthält nur 8 Klangröhren pro Oktave, ist dafür aber mit mehreren Skalen ausgestattet und erlaubt auch das Spiel mit Untertonskalen - insgesamt auf 256 Metallröhren auf 4 Oktaven.

 

 

 

 

Elektronische Instrumente

Telharmonium
Das von Thaddeus Cahill 1906 in New York vorgestellte Instrument war eine Sensation, ein Vorläufer der Soundsynthese. à Das Instrument des Dr.Thaddeus Cahill

Sphaerophon
Jörg Mager (1880-1939) entwickelte in den 20er Jahren ein elektronisches Instrument mit mikrotonalen Tonsystemen (Zehntel- und Zwölfteltöne), das zu den Donaueschinger Musiktagen 1926 tatsächlich realisiert worden ist, als "Melodie-Sphaerophon" allerdings in einer bescheideneren Form als es sich Jörg Mager erträumt hatte:
"Ein Frühlingstag im Treptower Volkspark. In der Mitte ein Turm, höher als der der Sternwarte, der Sphärophonturm. Das Instrument, bedient von Musikingenieuren und Sphärophonmusikern, hebt an zu tönen. Klangfarbenkaskaden...sprühen über Tausende von Menschen...."

Trautonium
Das von Oskar Sala entwickelte Trautonium war in der Zeit der ersten großen Tonfilme ein begehrtes und äußerst beliebtes Instrument. Mit ihm war es auch möglich, Mikrotöne und die Töne der Naturtonskala genau zu spielen. Der kroatische Komponist Josip Stolcer-Slavenski hatte 1937 die erste Komposition im Naturton-System für 4 Trautonien komponiert - zu einer Aufführung war es jedoch nie gekommen, weil die Trautonien von verschiedenen Orten in Europa zusammengebracht werden mußten, und nach Ausbruch des 2.Weltkriegs war dies zu einem unmöglichen Unterfangen geworden


Keyboards: Scalatron
Nach der Vorstellung von George Secor wurde in den USA 1978 ein Keyboard entwickelt, mit dem man verschiedene Tonsysteme, und zwar gleichstufige Oktavteilungen mit 17, 22 und 41 Tonstufen pro Oktave spielen konnte. Secor ging dabei auf einen Vorschlag von Ivor Darreg ein, der schon 1930 ein solches System zur Darstellung von Reinintervallen angeregt hatte. George Secor entwickelte eine spezielle Schreibweise für das 41-Stufen-System ("New Scales", 1978) und gab an, in der Kombination der Systeme 24.552 reine Intervalle ("tones") spielen zu können. (Motorola scalatron)

Newkeyboard
Das Newkeyboard ist ein patentiertes Tastensystem, das von Johannes Kotschy 1993 speziell für das Naturton-System entwickelt worden ist. Mit 16 Tasten pro Oktave ist der Umfang übersichtlich und das Instrument leichter zu bedienen als mit der herkömmlichen Klaviatur, doch mit Hilfe von Transpositionen, Kopplungen und Kombinationen ist der Tonvorrat des Instruments nahezu unerschöpflich. "www.newkeyboard.de"

 

 

 

 

Orgeln und Tasteninstrumente

Im Bestreben, gleichstufige Skalen zu entwickeln, mit denen sich die reinen Intervalle der Naturtonskala am besten darstellen lassen, wurden zunächst nur Tasteninstrumente mit gleichmäßiger Ganztonteilung oder gleichmäßiger Oktavteilung gebaut.

Vierteltonklavier:
Sechstelton-Harmonium:
Carrillo-Klaviere (bis zur 16tel-Ton-Teilung): Mit Ausnahme vom Dritteltonklavier (Martine Joste) und dem 16tel-Ton-Klavier existieren diese Instrumente nicht mehr, die 16-tel-Ton-Klaviere werden jedoch derzeit wieder nachgebaut.

Bosanquet-Harmonium
Dieses auch "Euharmonische Harmoium" genannte Instrument mit 53 Stufen/Oktave entstand 1876, sozusagen als Beiporodukt zu Bosanquets Schrift "Die Theorie der Oktavteilung und der praktiche Umgang mit so erhaltenen musikalischen Systemen". Das Bosanquet-Harmonium hatte einen weit besseren Klang als die damals üblichen Harmonien, denn die 53-er Skala kommt den Natur-Intervallen entgegen. Dennoch empfand George Bernhard Shaw, der Bosanquets Harmonium hörte, die Klänge als "unangenehm schleimig".

Harmon
Das "Harmon" wurde 1883 von James Paul White in Philadelphia in ähnlicher Weise gebaut wie Bosanquets Harmonium.

"Arcifoon" - die Huygens-Fokker-Orgel
Die von Adriaan Fokker entworfene und von der Fa. B.Pels und Söhne gebaute 31-stufige Orgel wurde 1950 im Teyler-Museum in Haarlem, Niederlande, aufgestellt. Ihre beiden Manuale enthalten je 11 Tastenreihen übereinander, auch die Pedale enthalten 5 Reihen; der Stimmung zugrunde liegt eine Terzenskala, die nach 31 Terzen (387 C) zu ihrem Ausganspunkt zurückkehrt.
Von 1950 bis 1955 fanden regelmäßige Konzerte mit dieser Orgel statt, wobei ältere Literatur wie Sweelinck, aber auch eigens für die neue Orgel komponierte Musik vorgestellt wurde. 1960 wurde die Konzertreihe wieder aufgenommen. Die Orgel ist heute im Besitz der Huygens-Fokker-Stichting und nach wie vor auf ihrem alten Platz im Teyler-Museum zu besichtigen und zu hören.

Die enharmonische Orgel
Die enharmonische Pfeifenorgel der Musikschule Leverkusen wurde von der Orgelbaufirma Schumacher in Eupen/Belgien nach Plänen von Prof.Dr. Martin Vogel für Hans-André Stamm gebaut. Neben einem Spieltisch mit 2 herkömmlichen Manualen besitzt sie einen herausklappbaren Spieltisch mit 328 Tasten, die im Sinne eines Tonnetzes angeordnet sind und Quint-, Terz- und Naturseptimreihen mit fortschreitenden Ganztonstufen in Verbindung bringen.. Zur Orientierung des Spielers unterscheiden sich die Tasten sowohl in Form als auch in den Farben des Holzes. 48 Töne bilden eine Oktave. Die Orgel steht im Konzertsaal der Musikschule Leverkusen.

Die Ekmelische Orgel
Die Ekmelische Orgel wurde 1976 von Franz Richter Herf und Rolf Maedel am Salzburger Mozarteum gebaut und erlaubt das Spiel mit 72 Tönen pro Oktave. Diese sind auf 3 Manuale verteilt, wobei jede Taste durch einen an ihrem Ende angebrachten Druckknopf noch um einen Zwölftelton erhöht werden kann. Mit dieser Orgel lassen sich alle hörbaren Töne des Naturtonsystems mit hinreichender Genauigkeit darstellen (Abweichungen unterhalb der Hörgrenze). Insgesamt wurden zwei Orgeln gebaut, eine davon ist sowohl im Konzertbetrieb als auch im Unterricht an der Universität Mozarteum im Einsatz.

Newkeyboard
Dieses neue Instrument wurde für die Naturtonmusik entwickelt und erschließt mit seiner Fülle an Spielmöglichkeiten neue Klangwelten. "www.newkeyboard.de".

 

 

 

 

 

Das Instrument des Dr.Thaddeus Cahill

In McClure's Magazine vom Juli 1906 berichtet ein Mr.Baker von einer ungewöhnlichen Apparatur, die ein Dr. Thaddeus Cahill in New York vorgestellt hatte. Eine ganze Reihe von Tongeneratoren, waren auf dem Podium aufgestellt, um über ein Telephon-Diaphragma, denn Lautsprecher gab es noch nicht, einen ihnen zugeordneten Sinuston hörbar zu machen. Die Töne standen in einem ganzzahlingen Schwingungsverhältnis zu einem Grundton, und je nachdem, welche Apparate über ein Schaltpult in Betrieb gesetzt wurden, und wie laut sie eingestellt wurden, erklang im Saal der Klang eines bestimmten Instruments mit seiner charakteristischen Klangfarbe.
Eine Reihe solcher Apparaturen, von mehreren Spielern gespielt, könnte so zu einem Orchester zusammengestellt werden, schreibt Mr.Baker, und: "Der Bau eines solchen Instruments wäre außerordentlich umfangreich und kostspielig, und sein praktischer Wert müßte mit Recht angezweifelt werden." Seinem Bericht fügte Baker "authentische Photographien" des so unglaublichen Apparates hinzu, der "aussieht wie ein Maschinenraum", aber "den in Verbindung stehenden Raum zauberhaft mit Klang erfüllt, einem wissenschaftlich vollkommenen, niemals versagenden Klang, unsichtbar, mühelos und unermüdlich." - Kein Zweifel, Dr.Cahill war mit seinem "Dynamophon" die erste Klangsynthese gelungen.

 

 

 

 

 
 


Zoomoozophone

in seiner Schrift "Genesis of a Music" (1949) hatte Harry Partch (1901-1974) ein 43-stufiges Tonsystem entwickelt, dessen Intervalle ausschließlich aus der Naturtonreihe hergeleitet werden und in ihren Zahlenproportionen nur die Zahlen 2,3,5,7,9,und 11 (oder deren Vielfache) enthalten. Für das Zoomoozophone hatte er aus diesem Tonvorrat 31 ausgewählt und ein Instrument entworfen, das aus 129 Metallröhren besteht, verteilt auf 4 Oktaven mit je 31 Tönen. Ergänzt wird das System mit 5 weiteren Röhren, um auch seine Komposition "Two Studies on Ancient Greek Scales" und John Cages' "Haikai für Flöte und Zoomoozophone" darauf spielen zu können.
Das Instrument wurde erst nach seinem Tod von Dean Drummond vollendet und in dessen Ensemble "Newland" in Konzert-Tourneen, u.a. auch in Europa, eingesetzt.
Für das Zoomoozophone komponierten neben Harry Partch und Dean Drummond auch Ben Johnston, Skip la Plante, Joan la Barbara, David Krakauer und John Cage.

Zoomoozophone: Töne

1/1 - 16/15 - 12/11 - 11/10 - 10/9 - 9/8 - 8/7 - 7/6 - 6/5 - 11/9 - 5/4 - 14/11 - 9/7 - 4/3 - 11/8 - 7/5 -
-10/7 - 16/11 - 3/2 - 14/9 - 11/7 - 8/5 - 18/11 - 5/3 - 12/7 - 7/4 - 16/9 - 9/5 - 20/11 - 11/6 - 15/8 - (2/1)

 

 

 

 

 

 

Escalophon


Klangtürme
Die "Klangtürme" - erstmals beim Festival "Kraftklänge am Irrsee" im Mai 2002 im Einsatz - sind Teil eines Projekts, das zu einem neuen Instrument, dem "Escalophon", führen soll. Dieses Instrument - vergleichbar mit einem großen Ensemble von Röhrenglocken, wird bestückt mit etwa 256 Klangröhren im Umfang von 4 Oktaven und soll das Spiel mit 8 Naturtonreihen (die alle in Beziehung zueinander stehen) ermöglichen, aber auch das Spiel mit Untertonreihen. Es stellt eine Weiter-entwicklung des von Harry Partch in den 70er Jahren entworfenen und von Dean Drummond vor 2 Jahrzehnten in New York vollendeten "Zoomoozoophones" dar, denn es bezieht nicht nur die in unserem geläufigen Tonsystem nicht verwendeten Septim- und 11er-Intervalle mit ein, sondern auch den 13. Naturton und damit alle Töne der Naturtonskala von 1-16.

Abb. Klangtürme auf dem Irrsee, Salzkammergut, 31.05.2001


Anders als bei Aluminiumröhren ist die Abstimmung der hier verwendeten Messingröhren, zur Verfügung gestellt von den DIEHL-Metallwerken, Röthenbach an der Pegnitz bei Nürnberg, von vielen Faktoren abhängig:

  • von der Art der Legierung und dem spezifischen Gewicht
  • vom Durchmesser,
  • von der Wandstärke,
  • von der Rohrlänge
  • und von der Bohrung (Schwingungsknotenpunkt).

Überraschend ist dabei der relativ einfache mathematische Zusammenhang zwischen Rohrlänge und Tonhöhe bei völlig gleich beschaffenen Rohren: das Verhältnis von den ein Intervall bildenden zwei Tonhöhen entspricht der umgekehrten Relation der Quadratwurzel der Rohrlängen. Dies ist fast analog zum Verhältnis schwingender Saiten oder Luftsäulen zu sehen - nur im Unterschied dazu gibt bei den Rohren die Quadratwurzel der Längenproportion den Ausschlag für die Tonhöhen.

Beispiel: Der reinen Terz 5/4 entspricht eine schwingende Saite von 4/5 ihrer Gesamtlänge (4/5 = 0,8). Die Rohrlänge des Terztones dagegen ist v4/5 der ursprünglichen Länge ( v4/5 = 0,89443).

Doch die Praxis hat sich als wesentlich komplizierter erwiesen. Die erzielten Ergebnisse weichen manchmal trotz präziser Berechnung von den erwarteten Ergebnissen ab, denn die Charakteristik der Rohre bleibt trotz Eingrenzen durch die vorhin erwähnten Parameter manchmal doch recht unvorhersehbar. Die Arbeit an dem neuen Instrument wird wohl noch einige Jahre weitergehen.

ESCALOPHON:
ESCALIER (frz.: (Ton-) Leiter)
KALO (griech.: schön)

Der Klang des ESCALOPHONS wird sich vom Klang angeschlagener Glocken und Röhrenglocken unterscheiden. Denn aus den beim Anschlag erzeugten Klangspektren bildet sich nach kurzer Zeit ein präziser Ton aus, der länger bestehen bleibt. Dieser wird mit dem Mikrofon "abgefangen" und mit den anderen ausgewählten Tönen kombiniert. Dazu wird in der Endausbauphase des Escalophon eine elektromagnetische Anschlagtechnik installiert und von einem Spieltisch aus gesteuert werden.

Abb.:
Die nächste Projektstufe: eine Klangpyramide von 5,20m Höhe, bestehend aus 5 Klangtürmen
(Entwurf: Johannes Kotschy)