J.S.Bach

"wohltemperiert"
per
Tabellenkalkulation


22. Nov. 2001

Was bedeutet "wohltemperiert" ?
Man kann bei der Wohltemperierten Stimmung ("Erfinder" Andreas Werckmeister) von Tasteninstrumenten auf jeder der 12 Tasten einer Oktave je eine Dur- und eine Molltonleiter beginnen - ohne störend falsch klingende Intervalle wie bei anderen, älteren Stimmungen. So ergeben sich in Bachs Wohltemperiertem Klavier 2 mal 24 für Präludien und Fugen.
Bei der Wohltemperierte Stimmung muss man die Intervalle "zur Gleichberechtigung" abweichend von der "Physik" leicht verstimmen und zwar "mathematisch" exakt.
Früher existierten noch andere Stimmungen, die zwar sehr gut in wenigen Tonarten klangen, aber "grausam" in weiteren Tonarten (siehe Auseinandersetzung Bachs mit Orgelbauer Silbermann und Wolfsquinte).
Selbstverständlich kann man Berechnungen für diese "alten Stimmungen" auch gut mit Kalkulationstabellen durchführen. Siehe unten mit MS-Excel.

Frequenzen, Schwebungen, Berechnungen
Während die meisten Menschen - abgesehen von denen mit einem absoluten Gehör - die Höhe (Frequenz) eines einzelnen Tones nicht genau angeben können, lässt sich das Stimmen von Instrumenten auf Grundlage der erforderlichen Schwebungen erlernen. Schwebungen lassen sich besonders gut hören, wenn zwei Töne zusammenklingen, die in ihrer Grundfrequenz nur sehr wenig abweichen. Da Töne aus einem Frequenzspektrum bestehen, also selbst noch mehrere Obertöne haben, lassen sich auch Schwebungen zwischen diesen Partialtönen zweier Töne gut wahrnehmen. Partialtöne bilden sind "physikalisch rein". Sie haben Vielfachfache der Grundfrequenz.
Wenn man auf einem Tasteninstrument entsprechend dieser "Physik" 12 Quinten hintereinander (in einer Richtung) rein stimmen würde - wobei man wieder auf den gleichnamen Ton trifft -, dann weicht dieser Ton sehr hörbar vom Grundton ab. Er ist zu hoch. Das wusste schon der alte Pythagoras (Pythagoräisches Komma). Alle Quinten sind also "zu gross". Beim Stimmen werden sie quasi "passend verkleinert".
Die Berechnungen, die der Tabelle unten zugrunde liegen ("Mathematik kontra Physik") befinden sich [ hier ].

Wie stimmt man also ?
Im Folgenden ist eine Kalkulationstabelle dargestellt mit der Stimm-Vorgehensweise "Kleine Temperatur", die man in der angegebenen oder der nächst höheren Oktave ausführen kann. Das geschieht in 11 Schritten (schwarze Pfeile) mit verschiedenen eingeschobenen Prüfschritten (blaue Strecken). Vorausgesetzt werden 440 Hz für den Kammerton. Selbstverständlich kann man in einer Kalkulationstabelle (hier MS-Excel, download als zip-Datei) auch eine andere Kammertonfrequenz wählen, wobei sofort die richtigen Werte erscheinen.
Bei den einzelnen Stimm-Schritten müssen die errechneten Schwebungen ausgezählt werden. Da man nicht "2,5 Schwebungen je Sekunde" zählen kann, zählt man z.B. die Schwebungen innerhalb von 10 Sekunden.

Legende für die Tabelle:
5 => Quinte - muss gegenüber einer reinen Stimmung verkleinert werden (schwarze Zahlen)
4 => Quarte - muss gegenüber einer reinen Stimmung vergrössert werden (rote Zahlen)
3+ => grosse Terz - muss gegenüber einer reinen Stimmung vergrössert werden (rote Zahlen)
6+ => grosse Sexte - muss gegenüber einer reinen Stimmung vergrössert werden (rote Zahlen)
Pfeil-Folge => Vorgehen beim Stimmen
blaue Strecken => Kontroll-Intervalle



Sie können auch einen Computer mit Sound-Wiedergabe neben das zu stimmende Gerät stellen und sich die gewünschten Töne durch Klick auf die Markierungen im Bild oben (Kreise in organe) vorspielen, was allerdings nur gilt, wenn Sie den Kammerton bei 440 Hertz haben wollen. Klavier und Orgelstimmer geben allerdings an, dass sie mit der Schwebungsmethode schneller, genauer und sicherer stimmen.

Die mathematisch-physikalischen Grundlagen
für obige Tabelle finden Sie [ hier ].

Aufgabe 1
Kann obige Tabellenkalkulation auch für andere Kammertonfrequenzen benutzt werden? Wie?

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