Akustik 6 - WordPress.com

Akustik 6
Musik
Töne, Klänge und Geräusche
Musikinstrumente
AKUSTIK 6
2 Stunden
Musik
1. Stunde: Töne, Klänge und Geräusche
Ein kleines Freihandexperiment kann die Stunde im wörtlichen Sinne einläuten.
Gegebenenfalls kann an dieser Stelle über Chladnische Figuren gesprochen werden. Neben einem
Experiment vergegenwärtigen ein Zeitungsartikel und eine dazu passende Folie dieses Thema.
Wie gewohnt folgen biographische Anmerkung zu Chladni.
Nach dem Glockenklang lässt sich in einem weiteren Freihandversuch ein ‘Luftheuler’ vorführen, bei
dem ein wohldefinierter Ton bzw. dessen Obertöne erzeugt werden können. Damit ist man zwanglos
beim Thema der Stunde angelangt: Töne, Klänge und Geräusche.
In einem freien Unterrichtsgespräch können die Begriffe Ton, Klang und Geräusch diskutiert werden. Es
wird vom Leistungsvermögen der Klasse abhängen, ob eine Unterscheidung der Begriffe zunächst
theoretisch gelingt und dann in verschiedenen kleinen Experimenten demonstriert wird, oder aber ob man
umgekehrt vom Experiment ausgehend zur begrifflichen Trennung gelangt. Eine Folie fasst die
Ergebnisse zusammen.
Etwas genauer kann die Entstehung eines Klangs mit einem Mehrkanaloszilloskop bzw.
Speicheroszilloskop untersucht werden. Durch Auszählen kann man deutlich machen, dass man
Momentanwerte zu addieren hat.
Die Idee, an dieser Stelle bereits die Fourieranalyse bzw. -synthese zu besprechen, scheint verfrüht. Im
Umgang mit den trigonometrischen Funktionen sind die Schüler im allgemeinen so unerfahren, dass man
sie damit durchweg überfordern dürfte. Bei der Behandlung dieses Themas in der Jahrgangsstufe 11 im
Zusammenhang mit Schwingungen und Wellen bleibt noch manches unverstanden.
Eine begriffliche Unterscheidung in eine vollständige Schwebung, bei der die Amplituden der beteiligten
harmonischen Schwingungen gleich groß sind, und eine unvollständige Schwebung, bei der diese
Amplituden unterschiedlich groß sind, ist unergiebig und entfällt daher. Das Phänomen als solches kann
aber durchaus wahrgenommen werden.
Eine erste Aufgabe regt dazu an, ein ganzes Musikstück mit Luftheulern zu spielen.
Das aus zwei gleichzeitig gespielten Tönen entstehende Klangbild soll graphisch ermittelt, der
unterschiedliche Klang bei Flöte und Gitarre begründet werden.
Schließlich wird hinterfragt, weshalb Geigensaiten unterschiedlich dick sind; damit wird zugleich auf die
folgende Stunde hin gearbeitet.
Die Rubrik ‚Wie man sich irren kann…’ schließt die Stunde ab.
AKUSTIK 6
2 Stunden
Musik
2. Stunde: Musikinstrumente
In einer Unterrichtsreihe über die Akustik sollte angesichts des oft nur knapp bemessenen
Musikunterrichts wie auch der Möglichkeit, an dieser Stelle fachübergreifend arbeiten zu können, ein
kleiner Abstecher zu Musikinstrumenten unternommen werden.
Wenn auch die Kenntnis der C-Dur-Tonleiter zur Allgemeinbildung gehört, so wird der physikalische
Aufbau dieser Tonleiter doch nur wenigen Schülern bekannt sein. Die weiteren Dur-Tonleitern lassen
sich mit dieser Kenntnis ebenso leicht angeben wie die Frequenzen beliebiger Töne.
Experimentell kann an dieser Stelle die Lochsirene eingebracht werden.
Die Intervalle werden physikalisch verständlich.
Die Konsonanzen und Dissonanzen zugrunde liegenden Zahlenverhältnisse werden deutlich. In
Ergänzung ist ein Text über Pythagoras’ Entdeckung der Harmonie beigefügt.
Über den Zusammenhang von Oktave, Naturton, Frequenz, Ton und Intervall informiert eine Folie.
Ein Arbeitsblatt fordert auf, die Musikinstrumente nach dem schwingenden Körper zu unterteilen: Saite,
Membran, Luftsäule oder Zunge.
Das Prinzip einer Trompete wird näher erläutert. Mittels einer weiteren Folie wird verständlich, wie
Grund- und Obertöne im Instrument erzeugt werden. Eine Folie zeigt verschiedene Blasinstrumente.
Diese Stunde ist bestens geeignet, durch Musikinstrumente, die von Schülern mitgebracht und vorgespielt
werden, eine Auflockerung zu erfahren. Dabei können diese Schüler sicher selber einiges zu ihrem
Instrument erklären. Diese Möglichkeit der Einbringung der Schüler in den Unterricht sollte man auf
jeden Fall nutzen.
Eine Folie zeigt im Vergleich verschiedene Frequenzspektren: Geräusche, sonstige Instrumente,
Streichinstrumente, Blasinstrumente, menschliche Stimme, Noten, Oktaven, Frequenzen, Töne und
Klaviertasten.
In einer ersten Aufgabe wird die notwendige Anzahl der Umdrehungen pro Minute bei einer Lochsirene
berechnet, damit diese den Kammerton a mit 440 Hz erzeugt.
Über die bisherigen Unterrichtsinhalte hinausgehend werden die Tongeschlechter Dur und Moll
unterschieden.
Warum sieht man eigentlich im Orchester nur einen Bass, aber viele Geigen? Um diese Frage geht es in
der dritten Aufgabe.
Schließlich wird die Funktion der Wirbel an Saiteninstrumenten hinterfragt.
Abschließende Rubriken sind ‚Man stelle sich vor…’ und ‚Wie man sich irren kann…’.