Das Material und sein Schwingungsverhalten

Das verwendete Material und seine Eigenschaften stellen einen wesentlichen Einflussbereich dar. Bislang war es auch durch herkömmliche Prüfverfahren nicht oder nur sehr schwer möglich, klangliche Unterschiede des Materials zu analysieren, weil dazu der Umweg über zusätzliche Einflussfaktoren gegangen werden musste. Wird das Rohr wie üblich durch Spielen in Schwingungen versetzt, sind zusätzliche Parameter wie beispielsweise die Blaskante zu berücksichtigen.
Mittels eines innovativen, einzigartigen Prüfverfahrens konnte Werner Tomasi erstmalig objektiv die Existenz von Klangunterschieden nachweisen, die durch verschiedene Materialien hervorgerufen werden. Dazu wendet er ein Messverfahren an, bei dem ein Rohr mit einer bestimmten Frequenz in Schwingungen versetzt wird, ohne es dabei zu bespielen. EIn Laser scannt die Vibration des Rohres ab und gibt die Frequenz an in der es schwingt. EIn Wertevergleich der eingeleiteten Frequenz und der am Rohr feststellbaren Schwingung zeigt, bei welchen Frequenzen das Rohr mitschwingt und daher der ursprünglichen Frequenz die Energie entzieht.

Durch diesen Beweis lassen sich die subjektive Empfindung von materiell determinierten Klangunterschieden wissenschaftlich verifizieren und deren Auswirkungen nachvollziehen.
Das Schwingungsverhalten des Materials ist von wesentlicher Bedeutung für den Klang. Ob ein Material (mit)schwingt und bei welchen Frequenzen es dies tut, ist eine Kernfrage des gezielten Materialeinsatzes für den Flötenbau. Um das Schwingungsverhalten zu ändern und den Bedürfnissen optimal anzupassen, kann man „an verschiedenen Rädchen drehen“. Eine Möglichkeit dazu besteht in der Auswahl des Materials. (Gold, Silber, Holz, …) Eine zweite Option das Schwingungsverhalten zu verändern besteht in den Konstruktionsmerkmalen. (z.B. Ausstattung der Flöte mit Spitzdeckeln, dünn oder dickwandige Rohre)
Einen dritten Zugang stellt die Veränderung des Kristallgefüges von Silber und Gold dar.

Die Wahl des Materials

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Die Parameter Gewicht, Härte und Oberflächenbeschaffenheit des Materials sind für die Klangcharakteristik einer Flöte entscheidend. Betrachtet man zusätzlich das spezifische Gewicht und die jeweilige Beschaffenheit der unterschiedlichen Materialien, so kann man Aussagen und Schlüsse über die Klangcharakteristik der verschiedenen Flötenköpfe treffen, die wichtige Entscheidungshilfen zur Wahl der richtigen Flöte bereitstellen. Während zwischen Gold und Silber bezüglich der Rauigkeit kaum ein Unterschied besteht, ist jener zu Holz sehr groß. Die aus Molekülen bestehende Luft wird auf der rauen Holzoberfläche verwirbelt, wodurch der warme Klangcharakter des produzierten Tons entsteht. Es ist mit großerer Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass diese durch die Rauheit hervorgerufene Verwirbelung der Luftmoleküle zu dem für Holz charakteristischen warmen Klang führt.

Materialeigenschaften
Gewicht des Materials Je schwerer das Material ist, desto voluminöser erklingt der produzierte Flötenklang.
Härte des Materials Je härter das Material ist, desto direkter erfolgt die Ansprache und desto größer ist die Brillianz des Tones.
Oberflächen-beschaffenheit Damit ist die Rauigkeit der Oberfläche eines Materials gemeint. Fast kein Unterschied besteht zwischen Silber und Gold, jedoch ein großer Unterschied ist zu Holz gegeben, da die natürliche Textur des Holzes viel rauer ist.
Härten nach Vickers
Material Härte (nach Vickers) Gewicht in g/cm3
Versilbertes Material Sehr hart (HV 250) 5g/cm3
Silber Weich (HV 110) 10,5g/cm3
Gold 14ct Gold 24ct Sehr hart (HV 250) Sehr weich (HD 60) 13,7g/cm3 19,25g/cm3
Holz Sehr weich Sehr leicht, 1,2g/cm3