Wir haben im letzten Artikel (Welche akustische Bedeutung haben Polster-Resonatoren?), dass Polster-Resonatoren einen messbaren Einfluss auf die Akustik von Saxophonen haben. Es lohnt sich also zu testen, ob die Musiker den Unterschied wahrnehmen.
Wahrnehmungsexperiment
Also habe ich einen Blindtest mit 13 Saxophonspielern durchgeführt, wobei ich die vier zuvor beschriebenen Yamaha-Altsaxophone verwendet habe. Nur eine kurze Erinnerung:
- Saxophon 37: mit Kunststoffresonatoren
- Saxophon 38: ohne Resonanzkörper
- Saxophon 39: mit Kunststoffresonatoren
- Saxophon 40: mit Metallresonatoren
Die vier Saxophone wurden in zufälliger Reihenfolge auf einem Tisch präsentiert. Die Musiker wurden gebeten, alle Instrumente bis zu 15 Minuten lang zu spielen, um sich mit dem Set vertraut zu machen. Anschließend sollten die Teilnehmer 10 Minuten lang die Helligkeit der Instrumente auf einer Skala von 0 bis 1 bewerten. Sie waren verpflichtet, die gesamte Skala zu verwenden, d. h. sie mussten das Saxophon, das sie als am wenigsten hell empfanden, mit 0 und das hellste mit 1 bewerten. Anschließend mussten sie dasselbe Verfahren anwenden und die Leichtigkeit des Spiels und die Gleichmäßigkeit (wie ähnlich die Klangfarbe über den gesamten Tonumfang des Instruments ist) der Saxophone bewerten. Dann hatten sie eine 20-minütige Pause, nach der ich die Saxophone nach dem Zufallsprinzip verteilte, und die Teilnehmer wurden gebeten, die Saxophone erneut zu bewerten.
Die Abbildung zeigt den Durchschnitt der beiden Versuche mit den Bewertungen der 13 Teilnehmer. Es wird deutlich, dass Saxophon 38, dasjenige ohne Polster-Resonatoren, als das am wenigsten helle und am wenigsten leicht zu spielende Saxophon empfunden wird. Es wird auch als am ungleichmäßigsten bewertet, aber der Unterschied zu den anderen Saxophonen ist bei diesem Kriterium weniger deutlich. Die drei anderen Saxophone haben recht ähnliche Bewertungen, so dass die Teilnehmer offenbar keinen signifikanten Unterschied in Bezug auf Helligkeit, Spielbarkeit und Gleichmäßigkeit zwischen Saxophonen mit Kunststoff- oder Metallresonatoren feststellen konnten.
Akustische Messungen
Ich habe auch einige Messungen des Drucks im Mund der Musiker und am Trichter vorgenommen, während sie das folgende Arpeggio spielten.
Ziel dieser Messungen war es, den Einfluss der Polster auf die Spielparameter des Musikers und auf den abgestrahlten Klang zu charakterisieren. Der Druck im Mund des Musikers und der abgestrahlte Druck am Trichter wurden gemessen, während die neun Noten auf den vier Saxophonen gespielt wurden. Diese Aufnahmen wurden dreimal gemacht, um einen aussagekräftigen Mittelwert zu erhalten.
Wir fanden heraus, dass zwei Merkmale signifikant von der Art der Polster beeinflusst wurden:
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Das Harmonische Spektrale Zentrum (HSC) der den "Massenschwerpunkt" des Klangspektrums darstellt. Wahrnehmungsmäßig ist ein hoher HSC-Wert eng mit einem hellen Klang verbunden.
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Der Wirkungsgrad (E) das ist das Verhältnis zwischen dem durchschnittlichen Druck am Trichter und dem mittleren Munddruck.
Betrachtet man den harmonischen Spektralschwerpunkt Note für Note, so wird deutlich, dass der Unterschied zwischen dem Saxophon ohne Polsterresonatoren und den anderen am deutlichsten im tiefen Register (Bb3, D4 und F4) zu hören ist. In diesem Register hat das Saxophon ohne Polster-Resonatoren einen niedrigeren HSC-Wert als das Saxophon mit Resonatoren (Polster mit Metall- oder Kunststoffresonatoren ergeben im Wesentlichen die gleichen Ergebnisse). Dies korreliert mit einem weniger hellen (dunkleren) Klang, wie er von den Musikern bewertet wird. In den höheren Registern (Bb5, D6 und F6) scheint die Art der Polster keinen Einfluss auf den abgestrahlten Klang zu haben, der bei allen Saxophonen fast den gleichen Spektralgehalt aufweist.
Intuitiv würde man erwarten, dass sich der Wirkungsgrad von Saxophon 38 bei Griffen mit vielen geschlossenen Tonlöchern (wie Bb3 oder D4) stärker von dem der Saxophone mit Polster-Resonatoren unterscheidet und bei Griffen mit vielen offenen Löchern (Bb4, D6 oder F6) sehr viel näher liegt. In der obigen Abbildung ist der Wirkungsgrad von Saxophon 38 für Bb3 tatsächlich viel niedriger als für die anderen Saxophone. Dennoch ist der Unterschied über alle gespielten Noten hinweg ziemlich konstant. Der Wirkungsgrad wird nämlich mit einem durchschnittlichen Druckpegel über den gesamten Frequenzbereich berechnet, der am Trichter des Saxophons gemessen wird. Diese Messung am Trichter ist weniger repräsentativ für den insgesamt abgestrahlten Klang, wenn mehr und mehr seitliche Öffnungen geöffnet werden, da ein erheblicher Teil der Energie von den seitlichen Löchern abstrahlt.
Schlussfolgerung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Saxophone ohne Resonatoren weniger effizient sind als Saxophone mit Metall- oder Kunststoffresonatoren. Dies deckt sich mit der Wahrnehmungsstudie, bei der die Musiker das Saxophon ohne Polster-Resonatoren als am wenigsten leicht zu spielen einstuften. Es stimmt auch mit den Impedanzmessungen überein, bei denen die Impedanzspitzenamplituden bei Saxophonen ohne Polsterresonatoren niedriger waren. Die Ergebnisse zeigen jedoch, dass das Material der Resonatoren keinen Einfluss auf die Wahrnehmung des Klangs durch die Musiker hat. Dieses Ergebnis stimmt auch mit den Impedanzmessungen überein.
Diese Studie wurde an der McGill-Universität durchgeführt. Vielen Dank an alle Saxophonisten, die an dem Experiment teilgenommen haben, und an Yamaha für die Bereitstellung der vier Saxophone, die für die Messungen verwendet wurden. Sie können den wissenschaftlichen Artikel über diese Studie hier herunterladen:
