Von Wellen, Tönen, Frequenzen und der Lautstärke

Mika Leopold | 14. Mai 2016

Die App zMors Modular bietet mit unterschiedlichen Synthese-Algorithmen und Effekten fast unendliche Möglichen eigene Klänge zu entwickeln und zu formen. Dieser Beitrag knüpft an meinen Artikel „Die zauberhafte Welt der modularen Synthesizer“ an und beschreibt einige Grundfunktionen näher.

Die Beschäftigung mit moduleren Synthesizern steht im Zusammenhang mit der Appmusik-AG an der Glassbrenner Grundschule. Seit Anfang des Schuljahres erkunden wir jeden Mittwoch Nachmittag, wie wir mit Apps eigene Instrumente entwickeln können.

Eine Frage der Physik?

Beim Prinzip der App werden viele klassische Effekte aus der Physik, insbesondere der Akustik und Elektrotechnik auf dem iPad nachgebildet. Doch damit die Schüler_innen der Musik AG wirklich intendiert eigene Klänge entwickeln können, ist es wichtig, auch über diese etwas abstrakteren Grundlagen zumindest mal gesprochen zu haben.

Und um wirklich darüber sprechen zu können, haben wir in der AG einzelne Module aus zMors gesondert benutzt und uns im Detail angeschaut, was da eigentlich so alles passiert.

Darstellung der Tonentstehung bei zMors

Darstellung der Tonentstehung bei zMors

Was ist ein Ton?

Ein Ton Entsteht am Ohr aus der Wahrnehmung einer Schallwelle bzw. den Druckunterschieden der Luft, also wenn der Druck der Luft zuerst höher und danach wieder niedriger wird. Dass tatsächlich eine Welle entsteht, lässt sich mit dem Modul Oszilloskop in zMors sehr gut darstellen. Immer wenn eine Taste auf der Klaviatur gedrückt und ein Ton im Oszillator (Klangerzeuger) erzeugt wird, hören die Schüler_innen nicht nur diesen Ton, sondern sehen im Oszilloskop auch noch die dazu gehörige Welle. Darüber hinaus wird sogar der Unterschied zwischen unterschiedlichen Wellenformen sichtbar (z.B. Sinus, Sägezahn, Square), welcher sonst nur gehört und schwer erklärt werden kann.

Wie war das mit der Frequenz?

Um Frequenzen zu erklären, lässt sich auch sehr gut das Oszilloskop benutzen.

Um so höher ein Ton ist, desto kürzer , um so tiefer ein Ton, desto länger sind die einzelnen Wellen, was im Oszilloskop dargestellt wird.

Darstellung eines hohen Tones in zMors

Darstellung eines hohen Tones in zMors

Darüber hinaus haben wir einen EQ (Equalizer, Frequenzfilter) und ein zweites Oszilloskop in die Projekte geladen, um uns die Sache mit der Frequenz noch genauer anzuschauen. Dafür sind die Setups schon deutlich anspruchsvoller geworden. Hinter dem Klangerzeuger (Oszillator) war das erste Oszilloskop geschaltet, um die ursprüngliche Frequenz darzustellen. Dahinter ist der EQ  geschaltet gewesen, sowie am Schluss noch ein weiteres Oszilloskop, welches nun den durch den EQ gefilterten Klang dargestellt hat.

Die beiden Oszillatoren haben so deutlich zeigen können, dass der EQ einzelne Freguenzen aus dem ursprünglichen Klang herausgeflitert bzw. verstärkt hat.

Darstellung der Frequnezfilterung bei zMors

Darstellung der Frequnezfilterung bei zMors

 

Und die Lautstärke?

Darstellung von Lautstärke bei zMors

Darstellung von Lautstärke bei zMors

Dafür haben wir im Setup lediglich den EQ Effekt durch einen Lautstärke Regler, hier das VCA Modul (Voltage Controlled Amplifier), ersetzt.

Mit dem drehen am Lautstärke Regler hat sich nun nicht nur die gehörte Lautstärke verändert, sondern die Höhe und Tiefe der Wellenberge und -täler im zweiten Oszilloskop.

Mit dieser kleinen Bastelei haben wir uns an der Glassbrenner Grundschule über den Umweg des Musizierens mittels der App zMors spielend mit einigen Grundlagen der Physik beschäftigt und sind darüber zu wichtigem Wissen gekommen, um eigene Instrumente zu bauen.

… spielt und unterrichtet Schlagzeug von Pop bis Jazz. Darüber hinaus komponiert und produziert Mika elektronische Musik. Auf seinem eigenen Youtube Kanal teilt Mika außerdem Wissen über das Schlagzeugspielen und die Musikproduktion mit der ganzen Welt. Seine derzeitigen Lieblingsapps auf dem iPad sind Patterning und Lemur und zMors.


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