Hvordan skapes musikk, og hva skjer når den strømmer inn i ørene våre?

Musikken er en eldgammel del av vår kultur som har en sterk påvirkning på sinnet. En sang kan skape latter, gråt, dans, avsky – og alle har vi våre egne favoritter.

Lyd skapes av vibrasjoner, som er det samme som bevegelser. Når strengene til et instrument beveger seg, skyver de på luften foran seg (overtrykk), mens luften bak dem utvider seg (undertrykk). Kombinasjonen av overtrykk og undertrykk skaper bølger som beveger seg gjennom luften. 

Down arrow

1 / 2

Down arrow

Blir til elektriske signaler 
Når lydbølgene treffer ørene dine, setter de trommehinnene i bevegelse. Derfra går vibrasjonene videre til tre små knokler, som i sin tur sender vibrasjonene til en væskefylt struktur som kalles sneglehuset. Bevegelsene i væsken der inne brukes til å danne elektriske signaler som strømmer til hjernen. Men dette er bare en liten flik av historien.

Skaper følelser
Disse enkle vibrasjonene kan skape sterke følelser, og det ligger flere lag av kompleksitet både i tonene og i måten hjernen vår sanser dem på. Lydbølgene som når ørene, bærer med seg en stor mengde informasjon. Det grunnleggende ved musikkens toner er volum, tonehøyde og klang. Jo større vibrasjonene er, desto høyere er lyden. Og jo oftere vibrasjonene inntreffer, desto høyere er tonen. Når det gjelder klangen, bestemmes den av formen til selve lydbølgen. Lyder som skapes av menneskestemmen eller av musikkinstrumenter kan være nokså ujevne.

Lyden er kompleks
Det er disse små ujevnhetene som sammen blir til klangen i tonene vi hører. I tillegg til dette har vi ekko, etterklang og resonans, og dessuten lag på lag med instrumenter, stemmer og ord. Alt dette sendes videre til hjernen i form av elektriske signaler, slik at du skal få oppleve lyden.

Down arrow

1 / 2

Down arrow

Forandringer i formen til en lydbølge gjør lyden annerledes.

Volum  
Volumet eller lydnivået bestemmes av amplituden, altså høyden til en lydbølge. Jo større vibrasjoner, desto høyere lyd.

Tonehøyde  
Tonehøyden bestemmes av bølgens frekvens, altså hvor ofte vibrasjonene skjer i et gitt tidsrom. Lavfrekvente bølger danner lave toner, mens høyfrekvente bølger gir høye toner.

Klang  
Klang handler om hvordan selve lyden høres ut. To instrumenter kan skape den samme tonen, men lyden kan likevel være svært forskjellig. Denne egenskapen bestemmes av lydbølgens form.

Akustisk resonans  
En gummistrikk som spennes over en tom smørpakke, låter helt forskjellig fra stålstrenger som er spent på en gitar. Vibrasjonene som skapes når man slår på strikken eller strengen, føres inn i instrumentets kropp. Formen har en enorm innvirkning på klangen som kommer ut. Ulike gjenstander vibrerer gjerne ved bestemte frekvenser, og noen frekvenser forsterkes mye mer enn andre. Dette kalles resonans.

Stemmens dynamikk 
Resonansfrekvensene i et musikkinstrument er faste, med mindre instrumentet kan endre form. Det er dette som gjør menneskestemmen så spesiell. Halsen, munnen og nesen virker som musikkinstrumentenes hulrom, og forsterker vibrasjonene som skapes av stemmebåndene. Ved å endre formen på munnen skaper vi ulike vokallyder, og ved å åpne halsen eller synge gjennom nesen kan vi lage helt ulike klanger. Dette skjer fordi vi endrer de resonnerende egenskapene til stemmeorganene. Operasangere er eksperter på resonans, og bruker den til å fylle konsertsaler med stemmen, helt uten hjelp fra en mikrofon.

Hvordan virker instrumentene?

Tradisjonelle, akustiske instrumenter kan deles opp i fire grupper, som hver produserer lyd på ulike måter. Utformingen og materialene de er laget av, er med på å bestemme klang, tone og volum.

Messingblåsere 
De som spiller messingblåsere, skaper lyd ved å blåse inn i et metallmunnstykke. Vibrasjonene de skaper, bestemmer tonens frekvens. Denne kan endres ved å forandre munnens form. Den endelige lyden påvirkes av selve instrumentet, og de kommer i mange ulike størrelser og former: fra et enkelt rør til et komplekst nettverk med hull, ventiler og flyttbare deler. Dermed kan musikeren forandre tonehøyden ved å endre luftens bane gjennom instrumentet. Jo lenger luften beveger seg, desto lavere blir tonen. Eksempler på messingblåsere: trompet, fransk horn, trombone og tuba.

Slagverk 
Disse instrumentene lager lyd når man slår på dem. I likhet med sine mer komplekse slektninger, gjør de dette gjennom vibrasjoner. I en tromme skapes vibrasjonene når man slår på det spente skinnet, og lyden forsterkes av selve trommen. En bjelle gir fra seg lyd når man slår på metallet, og både bjellen og luften inni den vibrerer. På xylofonen forsterkes lyden av rør som henger under stavene. Variasjonen i instrumentenes størrelse, form og materialer skaper ulike toner og klanger. Eksempler på slagverk: xylofon, vibrafon, marimba, klokkespill, tromme.

Strengeinstrumenter 
Strengene til fiolinen, gitaren og pianoet skaper ulike toner avhengig av lengde og tykkelse. Jo lengre og tykkere strengen er, desto dypere blir lyden. Lyden varierer også avhengig av hvordan strengene slås an. Når strengen plukkes trekker den i ankerfestene, og det skapes et kraftig rykk. Når den vibrerer fram og tilbake avtar dette, og klangen blir mykere. Når en bue trekkes over en streng vibrerer strengen kontinuerlig, og det skapes mer langvarige toner. I pianoet kommer den spesielle lyden fra hammere som slår på strengene.

Treblåsere 
I treblåseinstrumentene skapes det en luftsøyle som kan forlenges eller forkortes ved å dekke til og åpne for hullene i røret. Jo lengre søylen er, desto mer tid tar det luften å forflytte seg hele veien, og desto lavere blir tonehøyden. Det finnes to hovedgrupper, nemlig fløyter og munnstykkeinstrumenter. Fløyter fungerer omtrent som når man blåser på en flasketut, altså ved at en luftstrøm skaper vibrasjoner i instrumentet. Munnstykket er fleksibelt, og når musikeren blåser på det, endres luftbanen gjennom instrumentet. Eksempler på treblåsere er: fløyte, saksofon, klarinett og obo.

En konsertsal har en viktig jobb å gjøre. Den skal omslutte publikum med lyden fra de mest høylytte orkestrene, uten å skape ekko. Samtidig må lyden fra de mest varsomme sangerne forsterkes, slik at også de som sitter bakerst hører godt. Det er tre ting ved lyden som er avgjørende når man skal sikre at publikum får glede av konsertopplevelsen: volum, utjevning og etterklang.

Volum 
Volumet eller lydnivået bestemmes av den direkte lyden fra orkesteret, men påvirkes også av refleksjoner fra veggene og taket. I konsertsaler er det viktig at det ikke reflekteres for mye lyd. Ørene forventer at lyden skal komme fra orkesteret, og ikke fra veggene bak deg.

Utjevning 
Utjevning bidrar til at alle frekvensene kan høres. Ulike rom forsterker noen frekvenser mer enn andre, og målet er å balansere nivået et sted i midten og å dempe de kraftigste tonene for å unngå at de tar overhånd.

Etterklang 
Etterklang skapes av lyd som reflekteres omkring i rommet. Overflatene reflekterer ikke alle lyder likt, og dette kan skape forvrengning om det ikke gjøres tilpasninger av rommet.

I konsertsaler balanseres alle disse faktorene gjennom bruk av ulike former og materialer, for å balansere lyden og rette den mot publikum. Flate og harde overflater reflekterer lyd, myke overflater absorberer den, og ruglete overflater sprer lydbølgene utover.

Hør eksempler på hvordan rommets utforming påvirker lyden i denne videoen!

Spesialdesign 
Ved å kle veggene med spesialdesignede paneler, kan lyden forandres og perfeksjoneres før den når ørene dine. Dette kan for eksempel være anti-ekko-paneler, som fører lyden bort fra salens kuppel. En annen løsning er akustikkpaneler plassert ulike steder for å jevne ut lyden, og reflektere utvalgte frekvenser innover.

Down arrow

1 / 4

Down arrow

Kilder: 

  • Ny vitenskap (2017-3)
    Orage Forlag AS