Golfvormen en klankkleur
Door klankkleur kun je twee geluiden met ongeveer dezelfde toonhoogte en luidheid toch uit elkaar houden. Het spectrum van een golfvorm helpt daarbij. De aanslag, het uitklinken, ruis en resonantie bepalen hoe dat spectrum tijdens de noot verandert.
- spectrum én tijd
- 4 ideale golfvormen
- dezelfde noot, andere deeltonen
Waar kom je dit tegen?
- Synthese
- Productie
- Orkestratie
- Mixen
De vier ideale spectra
| Golfvorm | Boventonen in het ideale model | Ongeveer welke sterkte? |
|---|---|---|
| sinus | alleen de grondtoon | één component |
| driehoek | oneven harmonischen | 1/n² |
| blok | oneven harmonischen | 1/n |
| zaagtand | alle gehele harmonischen | 1/n |
Dit zijn wiskundige modellen. Digitale oscillatoren begrenzen de hoge boventonen vaak om te voorkomen dat ze als foutieve lagere frequenties terugkomen. Dat heet aliasing.
Hoor wat elk patroon doet
Sinus. Zonder harmonischen boven de grondtoon klinkt hij eenvoudig. Handig voor subbas en metingen.
Driehoek. De oneven harmonischen worden snel zwakker. De toon krijgt een zachte rand, maar blijft dicht bij een sinus.
Blok. Sterkere oneven harmonischen geven een holle, soms rietachtige klank.
Zaagtand. Even en oneven harmonischen vormen samen een heldere basis met veel materiaal om weg te filteren.
Maak de voorbeelden even luid voordat je vergelijkt. Een hardere golfvorm kan helderder of voller lijken, terwijl je eigenlijk alleen het spectrum wilt testen.
Klankkleur verandert tijdens een noot
Een piano begint met een korte hameraanslag en veel hoge deeltonen; die sterven daarna niet allemaal even snel weg. Een strijkstok kan energie blijven toevoeren. Bij een fluit hoor je naast de regelmatige toon ook ademruis.
Een ADSR-envelope stuurt het volume in de tijd. Bij een echte klank verandert ook het spectrum afzonderlijk. Een filter-envelope kan de aanslag helder maken en de aangehouden klank donkerder.
De aanslag helpt je een instrument herkennen
Haal de eerste 50 tot 100 milliseconden van een instrumentopname weg en het kan lastiger worden hem te herkennen. In dat begin zitten ruis, een nog bewegende toonhoogte en geluid van plectrum, hamer, tong of strijkstok.
Keer een opname om en het gemiddelde spectrum kan vergelijkbaar blijven, terwijl het verloop in de tijd totaal verandert. Dat laat zien dat klankkleur meer is dan alleen een lijst frequenties.
Filter één golfvorm
Begin met een zaagtand en sluit langzaam een laagdoorlaatfilter. De hoge harmonischen worden zwakker. De klank wordt donkerder, terwijl de grondtoon kan blijven klinken.
Verhoog de resonantie rond de afsnijfrequentie en één gebied valt meer op. Het spectrum van de bron, het filter en het verloop van de noot bepalen nu samen de klank.
Vergelijk eerlijk
- Houd de toonhoogte vastgebruik één MIDI-noot.
- Maak de klanken even luidzo vergelijk je niet per ongeluk volume.
- Houd elke golfvorm aanluister naar het stabiele spectrum.
- Gebruik dezelfde envelopehoor eerst alleen het verschil in golfvorm.
- Verander alleen de aanslagluister naar het verloop in de tijd.
- Gebruik hetzelfde laagdoorlaatfilterhoor hoe elke bron erop reageert.
Echte instrumenten zijn ingewikkelder
Een klarinet kan in een deel van zijn bereik veel oneven harmonischen benadrukken, maar is geen perfecte blokgolf. Speelsterkte, register en grepen veranderen het spectrum. Ook de vergelijkingen “fluit als sinus” en “snaar als zaagtand” zijn alleen eerste houvasten, geen volledige beschrijvingen.
Verder ontdekken
Alles over geluid en gehoor
- Geluid en trilling
- De boventoonreeks
- Golfvormen en klankkleur
- Resonantie en formanten
- Stemming en temperament