Das Klangwunder

oder ...nur ein bisschen Physik

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Faszination Klang

Vielleicht die großartigste Errungenschaft der Arcus-Bögen ist die Verbesserung des Klanges der Streichinstrumente. Ein einzigartig großer, klarer und vielfarbiger Ton, leichteste Ansprache, weniger Geräusche und deutlich verbesserte Tragfähigkeit. Was sich für einen traditionell orientierten Holzbogen-Fan möglicherweise ganz unglaublich anhört, braucht in Wirklichkeit nur ein offenes Ohr. Und mit ein ganz wenig Physik sind die Hintergründe dazu auch schnell erklärt.

Der Einfluss des Bogens auf den Klang der Streichinstrumente wird ja allgemein immer noch unterschätzt, und nicht einmal alle Fachleute und Musiker kennen die Zusammenhänge genau. Ich möchte also versuchen, dieses spannende Thema in kompakter Form hier ein wenig zu erhellen.

Schauen wir uns zunächst einmal die Funktion der gestrichenen Saite an: Während der Bogen über die Saite streicht, wird diese durch das Kolophonium auf den Haaren abwechselnd festgehalten und losgelassen, so dass sie dann frei gleiten kann. Dadurch wird die Saite zum schwingen gebracht, wobei der ganze Bogen diese Schwingung vollständig mitmachen muss. Diese gekoppelte Schwingung von Saite und Bogen gelangt dann über den Steg in das Instrument und wird dort verstärkt. Daraus resultiert auch der große Einfluss des Bogens auf den Klang des Instruments, der in etwa so groß ist wie der der Saiten.

Um diese so wichtigen Schwingungseigenschaften der Bögen genauer zu verstehen, untersuchen wir die einzelnen Teilaspekte. Im Wesentlichen sind das die Stimmung, das Spektrum (Obertöne), die Dämpfung und Klangverfälschungen (Rauschen).

Die Stimmung der Bögen

Jeder Körper hat einen „Eigenton“. Klopfen Sie einfach mal auf den Tisch, Ihre Kniescheibe oder ein Buch. Ihre Stimmung hängt dabei von der Härte bzw. Steifigkeit des Körpers im Verhältnis zu seiner Masse ab. Wenn man eine Saite stärker spannt, klingt sie heller. Verdoppelt man ihre Masse indem man die Aluminium-Umspinnung durch eine aus Silber ersetzt, hat man statt einer A-Saite plötzlich eine tiefe G-Saite.

Indem wir nun die Steifigkeit der Arcus-Bögen gegenüber konventionellen Bögen nahezu verdoppeln, bei gleichzeitiger Reduzierung der Masse, erhöhen wir die Eigenresonanz der Bögen von 15-20 Hertz auf etwa 50-60 Hertz. Damit erreichen wir zweierlei: Erstens wird keine Energie im sub-sonaren Bereich verschwendet. Die 50 Hz entsprechen etwa einem tiefen G eine Quinte unterhalb der leeren C-Saite auf dem Cello, womit die darauf aufbauenden Oberschwingungen zu einem viel größeren Teil in den für die Instrumente relevanten Frequenzbereich fallen. Zweitens haben wir ein klareres Obertonspektrum, welches für einen differenzierten und klaren Klang sorgt und dabei wesentlich höher hinauf reicht, so dass die Töne in den hohen Lagen der Diskantseiten noch warm und voll klingen. Dieser Effekt resultiert daraus, dass die Obertöne immer ein vielfaches der Grundschwingung sind. Anstelle von 15-30-45-60-75... Hz erreichen wir also 50-100-150-200-250... Hz.

Obertöne

Damit sind sind wir auch schon mitten im Thema Obertöne bzw. Klang-Spektrum. Der aus dem weiter gespannten Obertonspektrum der Arcus-Bögen resultierende Klang scheint dem ungeübtem Ohr zunächst einmal weniger „dicht“ und „voll“. Tatsächlich hüllt er den Musiker eben weniger in einen trügerischen Klangmantel ein, sondern strahlt signifikant stärker in den Raum ab, so dass bei gleicher Lautstärke der Klang mit dem Arcus-Bogen viel mehr Präsenz entwickelt. Ein Vorteil, den kein Solist und Kammermusiker missen sollte, der aber auch bei einem Probespiel und Wettbewerb entscheidend sein kann. Außerdem kann man so die unterschiedlichen Klangfarben des Instruments viel leichter herausarbeiten und die Intonation vor allem in der hohen Lagen wird viel klarer und deutlicher.

Die Dämpfung

Jedes Material, das man in Schwingung bringt, kommt irgendwann von alleine zu Ruhe, selbst in einem Vakuum und mit idealer reibungsfreier Aufhängung. Das liegt an der inneren Dämpfung, die jedem Material in unterschiedlicher Größe innewohnt. Gummi dämpft zum Beispiel viel stärker als Glas, wandelt einen Impuls sofort in Wärme um und kann so die umgebende Luft mit seiner eigenen Schwingung nicht anregen. Die Dämpfung von Carbonfaser-Bauteilen hängt in erster Linie vom Anteil der Carbonfasern zur Matrix, in unserem Fall des Epoxid-Harzes, ab. Einfache Carbonbögen haben einen Harzgehalte bis zu 60-70%, und nur 30-40% Kohlefasern, womit die Dämpfung deutlich über der von hochwertigem Fernambukholzes liegt. Vor allem die sehr kleinen, hochfrequenten Schwingungen werden dabei stark gedämpft und der Klang wirkt dumpf bzw. matt. Mit unserem speziellen Hochdruckverfahren können wir den Harzgehalt auf gerade einmal 20-25% reduzieren. Die Carbonfasern sind dabei dicht gepackt und die Dämpfung ist geringer als die von Fernambukholz. Dadurch schwingen die Saiten und das Instrument freier als mit jedem anderen Bogen.

Klangverfälschung und Rauschen

Ein vollständiger Ton besteht aus seiner Grundschwingung und allen seinen Obertönen, deren Frequenz jeweils das Mehrfache der Grundschwingung betragen. Summiert man diese aufeinander, erhält man eine sogenannte Sägezahnschwingung. Genau so schwingt dann auch die Saite Ihres Instruments - nicht in einem großen Bogen, wie uns unser Auge glauben machen will, sondern mit einem die Saite hinauf- und hinunterlaufenden Knick. Dieser hat übrigens in der Saitenmitte die größte Auslenkung, daher der Eindruck eines Bauches. Mit einer Hochgeschwindigkeitskamera kann man diese Schwingung tatsächlich genau so beobachten. Eine Bogenstange schwingt ganz ähnlich. Was man auch beobachten kann ist, dass dieser Sägezahn und damit der Klang bei dünnen Saiten präziser und vollständiger ist als bei dickeren Saiten. Eine dickere Saite kann keinen so scharfen Knick machen, und die hohen Obertöne werden dadurch verschoben und stören sich gegenseitig. Analog dazu kann man im Vergleich verschiedener Bögen leicht feststellen, dass dickere Bogenstangen den Klang eher trüben und verrauschen als schlanke Stangen. Indem wir unsere Stangen hohl und sehr dünnwandig herstellen, können sie einen noch präziseren Knick ausbilden. Stellen Sie sich dazu einfach eine Getränkedose vor. Damit erreichen die Arcus-Bögen eine bisher unbekannte Klarheit und Rauschfreiheit.

Wenn Sie also den optimalen Klang für Ihr Instrument suchen - Sie werden ihn mit einem Arcus-Bogen sicher finden.

Hier finden Sie alles über das Konzept der Arcus-Bögen. Und hier können Sie den richtigen Bogen finden.