1.3.1 Musikalische Empfindungsklassen

Menschen aus allen Musikkulturen stimmen darin überein, daß es drei primäre Empfindungen gibt, die mit einem einzelnen musikalischen Klang verbunden sind: Tonhöhe, Lautstärke und Klangfarbe (das Klangvolumen und die Klangdichte lassen sich in eine Verbindung von Tonhöhe und Lautstärke zerlegen [31]). Es ist schwierig, diese zum Teil subjektiven Eigenschaften von Klängen genau zu definieren. Zu Beginn reicht es jedoch aus zu definieren, daß Tonhöhe gewöhnlich die Empfindung der ,,Tiefe`` oder ,,Höhe`` eines Tones beschreibt und die Lautstärke die der ,,Stärke`` oder ,,Intensität``.
Die Klangfarbe eines Tons ermöglicht es, zwischen den Klängen verschiedener Instrumente auch bei gleicher Tonhöhe und Lautstärke zu unterscheiden. Wenn man einem gegebenen Klang diese drei Eigenschaften einwandfrei zuordnen kann, spricht man nicht von einem Klang, sondern von einem musikalischen Ton. Einem Geräusch kann man zwar ohne weiteres eine Lautstärke zuordnen, es ist jedoch meistens weit schwieriger, eine einheitliche Tonhöhe oder Klangfarbe zu erkennen.
Daß dem musikalischen Klang Tonhöhe, Lautstärke und Klangfarbe zugeordnet werden, ist das Ergebnis der Verarbeitungsvorgänge in Ohr und Gehirn. Diese Zuordnung ist subjektiv und nicht direkt physikalisch meßbar. Im Prinzip kann man jedoch jede dieser primären Empfindungen mit einer genau definierten Größe des ursprünglichen Reizes, d.h. der Schallwelle, in Verbindung bringen, die mit physikalischen Methoden genau gemessen und in Zahlen ausgedrückt werden kann. Tatsächlich hängt die Empfindung der Tonhöhe bei reinen Tönen, also bei Tönen, die nur aus einer Frequenz bestehen (Sinustöne), in erster Linie mit dieser Frequenz zusammen. Bei komplexen Tönen, also Tönen, die aus mehreren oder vielen Tönen, die harmonisch angeordnet sind, bestehen, hängt die Tonhöhe in erster Linie mit der Grundfrequenz zusammen. Die Lautstärke hängt in erster Linie von der Intensität ab (Energiefluß oder Amplitude der Druckschwankungen der Schallwelle, die das Ohr erreicht). Die Klangfarbe hängt hauptsächlich vom Spektrum ab, d.h. den Anteilen, mit denen andere Frequenzen, ,,Obertöne`` bzw. ,,Partialtöne`` oder nichtharmonische Töne, miteinander vermischt sind und die die Grundfrequenz begleiten.

Die folgenden Beispiele an psychophysikalischen Experimenten [21] zeigen, daß die physikalisch genaue Messung dieser subjektiven Größen nicht möglich ist.

• Die Tonhöhenempfindung, die durch einen reinen Ton bestimmter Frequenz hervorgerufen wird, ändert sich, wenn auch geringfügig, mit seiner Lautstärke. Umgekehrt ist die subjektive Lautstärke eines Tons, dessen Intensität konstant ist, stark von seiner Frequenz abhängig.
• Die Lautstärkeempfindung jedes einzelnen Tons einer Überlagerung mehrerer Töne von verschiedener Höhe hängt in komplizierter Weise von dem gesamten Schallenergiefluß ab (Verdeckung).
• Die Lautstärkeempfindung einer Folge von kurzen Tönen hängt von der Tondauer der einzelnen Töne ab.
• Die Wahrnehmung der Klangfarbe, wie man sie zur Erkennung von Musikinstrumenten benötigt, ist ein Prozeß, der viel mehr Information erfordert als nur das Spektrum eines Tons. Die kurzen An- und Abklingvorgänge, also die zeitlichen Informationen der Klänge, sind ebenso wichtig. Dies kann man leicht nachweisen, wenn man versucht, ein Musikinstrument beim Abhören eines rückwärts laufenden Tonbands wiederzuerkennen[1]Ein schönes Beispiel dafür ist die rückwärts abgespielte Version eines Klavierstückes. Die Klangcharakteristik ist dann eher die eines Harmoniums als die eines Klaviers. Es ist nicht möglich, das Klavier wiederzuerkennen -- auch wenn man die Melodie erkennen kann. Darüberhinaus haben die Töne eines bestimmten Instrumentes spektrale Eigenschaften, die sich mit ihrer Höhe beträchtlich ändern. Ebenso kann sich das Spektrum eines gegebenen Tons in einem Konzertsaal von Platz zu Platz erheblich ändern; trotzdem erkennt man sofort, daß er zu demselben Instrument gehört.
• Die Tonhöhe eines Tones hängt zumindest bei kurzen Tönen von der Dauer der Töne ab.

7 Zusammenfassung

• Wiederholte psychophysikalische Messungen derselben Art können u.U. die Reaktion des beobachteten Systems beeinflussen: Der Mensch hat die Fähigkeit zu lernen und die Antwort auf einen bestimmten Eingangsreiz allmählich zu verändern.
• Der freie Wille der Versuchsperson ist in der Lage, die Messungen in einer weitgehend unvorhersehbaren Weise zu beeinflussen.
• Es gibt psychophysikalische Empfindungsklassen, die sich zwar subjektiv vergleichen und anordnen, aber nicht physikalisch messen lassen.
• Die unterschiedlichen Empfindungsklassen beeinflussen sich gegenseitig. Experimente zu einem Perzept, z.B. der Tonhöhe, lassen sich also immer nur im Kontext der gesamten physischen Wahrnehmung betrachten.