>
LJUDET, ÖRAT och TONERNA
(Utkast 99-11-25, reviderat och överfört till
html 2003-03-03. Artikeln är en översiktlig introduktion till
ljudläran som tvärvetenskapligt kunskapsfält. Min avsikt är
att så småningom komplettera den med illustrationer samt att
lite närmare utveckla några av de aspekter som tills vidare
bara berörs antydningsvis. ) Ljudet som fenomen i
vår sinneserfarenhet Vad är ljud? - Ofta är de naiva och till synes enkla
frågorna de svåraste att besvara. Frågan är knepig, för vi
vet ju alla intuitivt mycket väl vad ljud är. Ljudupplevelser
har alltsedan födseln utgjort en självklar ingrediens i vars
och ens tillvaro - ja, noga räknat även under större delen av
de nio månaderna dessförinnan; hörselorganet är ett av de
allra tidigast färdigbildade i embryonalutvecklingen. Så nog
"vet" man vad ljud är. Svårigheten består i att
uttrycka detta vetande i klara begrepp, formulera det i ord,
eller i något system av tecken, och väva det samman med övrig
kunskap om världen och livet. Detta för att vi skall kunna
förhålla oss medvetet till ljud: värdera ljud, välja ljud,
gestalta en önskvärd ljudmiljö. När jag talar om ljud på
detta sätt, tänker jag inte i första hand på ljud som
vibrationer i materiella kroppar, eller periodiska fluktuationer
i luftttrycket, utan på själva den medvetna upplevelsen -
ljudet som någonting som hörs, som förutsätter hörselsinnet
och dess aktivitet. Örats värld är en värld av ljud: en
ljudande, låtande, klingande, skränande, bullrande, brusande,
susande, viskande, talande, värld. Vi uppfattar förstås tingen med alla sinnen, syn, hörsel,
lukt, beröring, i samverkan; den konkreta verkligheten
konstitueras i en synestetisk varseblivningsakt. Men just
hörbarheten hos tingen består i detta: att de kan ge ifrån sig
ljud. De klingar, när man slår på dem. Klangen kan vara klar
och ren, eller svävande, grov, variationsrik, särpräglad - ett
individuellt uttryck för det klingande föremålets egenskaper
och tillstånd. Det vi ser av ett föremål är ytan och den
yttre formen; vad vi hör har även med dess inre att göra:
material, elasticitet, spänningar. Vad klangen säger oss kan
vara något helt annat än det som man kunnat ana vid blotta
åsynen. Någon frågar: Om man med ljud menar den medvetna
upplevelsen, vad är då ljudet av en fura som faller i skogen,
vid ett tillfälle då ingen finns där som hör det? - Det kan
man just undra. Men så mycket är klart: i den stund frågan
ställs ser man inte framför sig vibrationer och
svängningsförlopp, utan man ser furan och dess fall och man
tycker sig höra braket, det mångröstade knakandet, när grenar
brister, dunsen (kanske till och med kännbar i marken),
gnisslandet från grenar som skaver mot varandra ... Kort sagt:
det gäller att passa på tillfällena och vara där, när saker
och ting händer. Ljud uppstår vid kraftverkningar och
frigörande av energi i förbindelse med materiella föremål och
vittnar därför om skeenden, verksamheter, händelser.
Uppmärksamheten på ljuden omkring en är en form av
situationsmedvetenhet som kan sträcka sig betydligt längre än
vad synen når. Hur långt denna lyssnade medvetenhet når beror
på bakgrundsnivån av brus. Tystnaden är hörandets
förutsättning. I en situation med konstant trafikbuller (eller
om man står vid ett vattenfall) är den auditiva
medvetandesfären mycket trång. När man studerar ljud ur denna
fenomenologiska aspekt är det hörselsinnet som fäller
avgörandena. Mätinstrument kommer inte alltid åt de drag som
ett uppövat lyssnande urskiljer. Grundvalarna till en
kunskapsbyggnad om ljud kan inte sökas utanför ljudvärlden
själv. Ljudläran som
tvärvetenskapligt forskningsfält Om vi alltså låter ljudlärans sammanhållande centrum vara
själva fenomenet ljud, knutet till frågorna "Vad är
ljud?", "Hur är ljud?", så anknyter den åt ena
hållet till audiologin (läran om hörseln och örat) och åt
andra hållet till den fysikaliska akustiken och
vågrörelseläran. Så långt den horisontella dimensionen, i
vilken det mesta av ljudforskningen utspelat sig (bl.a. genom att
i psykofysiska experiment försöka relatera de två sidorna till
varandra). Vi kan emellertid tänka oss ytterligare en dimension:
Uppåt (mot allt större abstraktion) anknyter ljudets
fenomenologi till allmän sinnesteori och kunskapsteori. Nedåt
(mot konkretion och individualisering) anknyter den till studier
av ljudmiljön: kartläggning, karakterisering, nyansering och
värdering av "ljudlandskapet". Och därifrån vidare
till konstnärlig gestaltning av klingande verklighet, framför
allt i musiken. Beskrivning av ljud Ljudforskningens undersökningsresultat, insikter och idéer
kan beskrivas verbalt (i ord), matematiskt (i formler) eller
ikoniskt (i bilder och diagram). Vardera noteringsformen har sina
fördelar och nackdelar. De svarar mot skilda tankeformer. Att
utveckla adekvata beskrivningssystem, liksom adekvata notationer
och sätt att åskådliggöra, är en viktig och långt ifrån
trivial uppgift. Vad går att mäta? Hur skall mätvärden
tolkas? Hur syntetisera en helhetsbild av fragmentariska
bestämningar? En av dem som med imponerande energi ägnat sig
åt uppgiften att kartlägga "ljudlandskapet" är den
kanadensiske kompositören och musikpedagogen Murray Schafer.
Sitt stora erfarenhetmaterial har han samlat i boken The
Tuning of the World (1977). Där behandlas ingående frågan
om karakterisering av ljud. Det fruktbara i Schafers grepp är
hans positiva inställning till bullerproblemen:
"Bullerföroreningar uppstår i samma stund som människor
inte bryr sig om vad de hör, inte längre lyssnar uppmärksamt
på världen", säger han. "Vilka ljud spelar roll för
oss, och vilka icke. Det är grundfrågan." Hörselsinnet Vårt hörselorgan har en i sina detaljer oerhört komplicerad
byggnad och funktion. Strängt tager innefattar hörselsinnet
flera olika sinnesförmågor. Genom hörseln orienterar vi oss i
omvärlden (både rumsligt och i fråga om att identifiera ting
och material), men därutöver - och som påtagligt annorlunda
modalitet - har vi ett tonsinne, som möjliggör uppfattandet av
musik, samt ett sinne för uppfattandet av språkljud. Att
uppfatta mänskligt tal är något annat än uppfattandet av ljud
i största allmänhet! Betänk skillnaden mellan att lyssna på
två personer som talar med varandra på ett för en själv
fullständigt okänt språk. Då är det rätt och slätt ljud.
Känner man däremot till språket, hör man helt andra saker;
helt andra nyanser och elementära beståndsdelar, dvs
återkommande, betydelsebärande strukturer i detta
"ljudutbyte" mellan de två. Musikforskaren Viktor
Zuckerkandl argumenterar i sina fascinerande böcker Sound
and Symbol och Man the Musician mycket övertygande
för att vår förmåga att uppfatta av musik (toner, melodisk
rörelse, musikalisk mening) är att anse som ett speciellt sinne
- tillika vårt hörselorgans yppersta funktion. Han betecknar
det som "tidssinne"; i det musikaliska lyssnadet blir
tiden konkret verklighet, inte bara abstrakt begrepp. Icke utan
skäl är det så att intresset för ljudlära ofta utgår från
ett intresse för musik. De som funderat mest inträngande över ljud - dess
upplevelsemässiga kvaliteter och känslomässiga värden - är
just musiker och musikteoretiker. Musik är förvisso ett
omfattande verksamhets- och kunskapsfält, där man numera inte
drar sig för att inkludera varje avsiktligt frambringande och
användande av ljud som uttrycksmedel, för åstadkommande av
stämningar, förändrade medvetandetillstånd och
kroppstillstånd, och framför allt för att föra in i världen
en ny verklighet som är "konst" (och icke
"natur", dvs icke av sig självt uppenbarar sig för
oss). Mycket finns att lära genom jämförelser med andra sinnen,
inte minst synsinnet och färgsendet. Målaren Wassily Kandinsky
beskriver mycket livfullt i sin bok Om det andliga i konsten
associationer mellan färg och klang. Det kan påvisas
åtskilliga paralleller mellan färg och klang, mellan syn och
hörsel, men också avgörande skillnader. Man stöter allt som
oftast på lättköpta analogier (i stil med att tala om
"vitt" eller "rosa" brus), som det finns
anledning att förhålla sig kritiskt till. Ljudets fysikaliska
aspekt Så kommer vi då till fysiken. Den fysikaliska akustiken är
fascinerande i sin enkelhet och generalitet. En lång rad av
ljudvärldens fenomen blir klarlagda, vad gäller hur ljud under
olika betingelser alstras och uppför sig. Sambandet mellan
musikaliska intervall och geometriska proportioner på en sträng
fascinerade redan antikens lärde; uppkomsten av ekon och
stående vågor, liksom den från utryckningsfordon välkända
tonhöjdsförändringen när ljudkälla och åhörare rör sig i
förhållande till varandra (dopplereffekten) låter sig exakt
beskriva, m.m. Den fysikaliska förståelsen av ljudet utgår från två
konstateranden: att ljudet uppstår genom materiella kroppars
vibrationer samt att dessa vibrationer förmedlas till den
omgivande luften och fortplantas till våra öron genom tryck-
eller täthetsfluktuationer i detta medium. Till vår hjälp vid
begreppsbildningen finns dels en rationell matematisk formalism
avseende periodiska förlopp överhuvudtaget, som har stor
användning på alla möjliga håll i fysiken. Den bygger på
cirkeln som koordinatsystem för periodiska förlopp, därmed på
sinus och cosinusfunktionera och deras förträffliga egenskaper
(i sin tur sammanhängande med dessa funktioners vittgående
symmetriegenskaper). Jag återkommer till den formalismen, till
vilken nuförtiden också sällar sig funktionalanalys och
diskret tidsserieanalys. Men vid sidan av dessa förträffliga
matematiska hjälpmedel finns också områden av klassisk fysik
som direkt berör ljudföreteelserna och bidrar till att skapa
klarhet om dessa. Materiella kroppars, eller systems, vibration
behandlas dels elementärt i den enskilda masspunktens mekanik,
dels i punktsystemens meaknik och slutligen även i
elastomekaniken: fasta kroppars deformation. Vågutbredning i
media (eller allmänt små störningars utbredning i medier)
behandlas inom hydrodynamiken, som ett viktigt specialfall. De
Eulerska hydrodynamiska grundekvationerna (som bl.a. uttrycker
massans oförstörbarhet) är i sin allmänna form svåra att
lösa men för det fallet att man tänker sig en ideal gas eller
vätska (som saknar inre friktion) samt, framförallt, antar att
det är mycket små täthetsfluktuationer det är frågan om (dvs
alla termer i små storheter av högre gradtal är försumbara i
kalkylen) då kan man ur grundekvationerna härleda den s.k.
vågekvationen, som ser ut så här: där
betecknar täthetens lilla avvikelse från värdet vid jämvikt.
Storheten v har dimensionen av hastighet och beräknas som
kvadratroten ur elasticitetsmodulen dividerad med
jämviktstätheten hos mediet. Alltefter vilka randvärdesvillkor
man pålägger denna ekvation får man olika lösningar.
Ekvationen kan även användas för approximativ beräkning och
modellmässig undersökning av toners uppkomst i en luftvolym
(orgelpipa), en spänd sträng, eller ett spänt membran. Brus och klang Till pionjärerna inom forskningen om ljud och ljusupplevelse
hör Hermann von Helmholtz (1821(1894), som på föredömligt
pedagogiskt vis introducerade ett fysikaliskt sätt att komma
till begrepp om ljudvärlden. Han förvaltade arvet från Galilei
och Newton på ett kongenialt sätt och hans verk, Tonförnimmelsen
som fysiologisk grundval för musikteorin (1863), sällar
sig till fysikens stora klassiker. Helmholtz inleder sin undersökning med att konstatera att det
finns två grundläggande olikartade ljud, nämligen brus och
klang (Geräusch und Klang). Därefter konstaterar han: "Vari skillnaden mellan klang och brus består
kan man komma underfund med genom uppmärksamt lyssnande, utan
artificiella hjälpmedel. Som vi upplever det, är brus i
allmänhet förknippat med en snabb växling mellan olika
ljudförnimmelser. Tänk exempelvis på slamret av en vagn som
far fram över gatstenar av granit; ett vattenfalls eller havets
plaskande och sjudande, rasslet av löv i skogen. I alla dessa
fall har vi snabba, oregelbundna, men tydligt upplevbara
växlingar mellan varierande slag av ljud, vilka dyker upp helt
nyckfullt. När vinden tjuter är växlingarna långsamma, ljudet
växer sakta och gradvis, för att strax åter avta. Man kan dock
ur dessa rastlöst växlande ljud separera fram enskilda ljud.
Det finns ett instrument, resonatorn, som kan understödja örat
i att göra en sådan separation. Å andra sidan träffar en
klang örat som ett perfekt ostört, likformigt ljud, vilket
förblir oförändrat så länge det existerar, och det
presenterar inte omväxlande olika slags beståndsdelar." Helmholtz påpekar denna grundläggande polaritet mellan klang
och brus: klangen är på något sätt stilla, evig, tidlös,
medan bullret, bruset, är rastlös rörelse, något ständigt
växlande, mångskiftande och sammansatt. Växlingen, det är
själva tidsförloppet - tryckvågens nyckfulla formation.
Stillheten är frekvenserna, de fulländat periodiska
komponenterna, de harmoniska svängningsrörelserna, som adderar
sig till ett i evighet klingande, stationärt ljud. Under alla
förhållande är ljud rörelse, vibrationer, men bruset har ett
oregelbundet, ett icke-periodiskt, förlopp, varemot klangen har
ett periodiskt tidsförlopp. Vi upplever nu tre egenskaper,
ifråga om vilka klanger skiljer sig från varandra: styrka
(Stärke), tonhöjd (Tonhöhe) och klangfärg (Klangfarbe). I första hand faller det sig naturligt att förknippa styrkan
med amplituden hos vibrationen och tonhöjen med dess period. Men
vad hänger klangfärgen ihop med, frågar sig Helmholtz (sid 19
ff). Klang uppstår så snart det föreligger en periodicitet.
Hurudan denna periodicitet närmare bestämt är har däremot så
långt inte sagts något om. I det avseendet finns otaliga
möjligheter. Helmholtz uppställer nu hypotesen: Klangfärgen
beror på vibrationens form. Därefter påpekar han möjligheten
av ett analytiskt lyssnande på en klang, varvid man kan
upptäcka att denna "består" av klanger. Således att
klangen kan beskrivas såsom sammansatt av vissa
"elementära klanger", eller toner. (Jämför likheten
med Newtons sätt att resonera om ljus och spektrum i sin
berömda bok Opticks!) En klang består av partialtoner.
Varför? Det hänger ihop med frågan varför vissa ljud blir
periodiska, andra operiodiska - dvs vad det är som gör att det
stundom uppstår brus, i andra fall uppstår klang. (Jag skall
strax återkomma till svaret på den frågan; Helmholtz behandlar
den i ett appendix). Men dessförinnan ett annat grundläggande
konstaterande. Förmågan att
särskilja ljud Det är ett imponerande faktum att vi har förmågan att
särskilja klanger som kommer från olika föremål; olika
instrument i en orkester; och den förmågan gäller även för
brusljud. Exempelvis om många personer sorlar i ett rum, så kan
vi välja att lyssna på just en. (Försåvitt inte blotta
ljudnivån överröstar, maskerar, det ljud vi vill lyssna på.)
Detta faktum betyder logiskt sett två saker: dels att ljudvågor
från olika källor kan propageras tvärs igenom varandra utan
att påverka varandra och blanda sig oseparabelt med varandra;
dels att örat på något sätt är kapabelt att utföra detta
särskiljande av ljudvågor med skilda upphov. Men om nu örat
har denna förmåga, hur kan det skilja mellan när de skilda
klangerna kommer från olika kroppar, och när de härör från
olika simultana svängningssätt hos en och samma kropp? Om örat
kan särskilja två stämgafflar som klingar samtidigt - en oktav
skilda i tonhöjd - så kunde det väl knappast undgå att också
uppfatta deltonerna hos klangen från ett och samma ljudande
objekt, en flöjt eller orgelpipa. Dock: Hur går särskiljandet
till? Ögat har det lättare härvidlag. Man kan överblicka en
vattenyta, och lätt varesebli vågtåg som med olika upphov och
olika periodicitet möts och löper tvärs igenom varandra. Men
örat, med den smala hörselgången - långt mindre än ljudets
våglängd - har en uppgift, motsvarade vad ögat skulle ha om
man kikade på vattenytan genom ett smalt rör och bara såg
guppandet upp och ned på en enda fläck. Fast analogin håller
på en mer generell nivå: Ögat reducerar den optiska
informationen, genom att ur ljusväven i ett rum med
pupillöppningens hjälp välja ut det strålknippe som passerar
en punkt och projicera detta till en "bild", som
väsentligen är en (låt vara rörlig, ständigt föränderlig)
2-dimensionell struktur. På samma sätt reducerar örat den
akustiska informationen genom att göra den komplicerade rumsliga
tryck- och täthetsvariationen till en rent linjär
tidsvariation. Trumhinnan är så liten i f.h.t. hörbara
ljudvåglängder att trycket över dess yta får förutsättas
konstant och endast tidsvarierande. Det är det
"nålsöga" den akustiska information måste passera -
här formuleras hörselns gåta! Varav kommer
periodiciteten? Nåväl, tillbaks till frågan om periodicitetens upphov.
Grundprinciperna framstår i största åskådlighet om man
studerar vågrörelser på en vattenyta. Å ena sidan kan man
betrakta själva vågformen och hur den rör sig fram över ytan.
Å andra sidan kan man betrakta en liten träbit som ligger och
guppar upp och ned i vågorna, utan att flytta sig (om det inte
blåser nämvärt). Vågens framfart är något vi tydligt
varseblir, men det är inte vatten, inte materien, som
förflyttas. Beskriver man vågens form med hjälp av en
matematisk funktion f(x), varvid x får beteckna rumslig
utsträckning i vågens rörelseriktning, så kan man beskriva
det faktum att den bibehåller sin form, samtidigt med att den
rör sig, genom att ange den som F(x-vt), varvid v betecknar
vågens hastighet. Befinner vi oss på en viss punkt (dvs håller
x konstant) så beskriver f vågornas ständigt växlande höjd
(amplitud) i denna punkt. Med andra ord: Vågrörelsen, som lokal
fluktuation, beskrivs av samma funktion f, som vågens rumsliga
form. Ljudvågor ser vi förstås inte, när de utbreder sig i
rummet, men eftersom de följer samma grundprincip som små
vattenvågor, kan vi synliggöra dem. Exempelvis genom att
registrera de tryckfluktuationer de ger upphov till i en viss
punkt. (Det kan man göra genom att placera en mikrofon i den
punkten). Om registreringarna sedan uppritas mot tiden som
koordinataxel, får man en graf som visar ljudvågens
"form". Genom detta sätt att registrera ljudprocessen
görs den mätbar; den klassiska akustiken bygger på sådana
undersökningar. Tänker vi oss en akustisk våg som utbreder sig
fritt i luften (eller utefter exempelvis en vibrerande sträng)
så kan den i allmän form skrivas: Man kan visa att detta är en allmän lösning till
vågekvationen, och den formen behöver ingalunda vara periodisk.
Lösningen beskriver två vågformer som rör sig åt vardera
hållet. Men hur går det om vi sätter bestämda gränser,
spänner in vågrörelsen mellan fasta väggar, alldeles intill
vilka den longitudnella svängningsrörelsen måste ha amplituden
noll: Med andra ord, för x=0 och x=L skall y vara = 0 vid varje
tidpunkt, dvs oberoende av t. Återigen med andra ord, för varje
t skall gälla: Eftersom det skall gälla för varje t, kan vi tillåta oss
att i första ekvatationen betrakta tidpunkten t' = -t/v och i
den andra tidpunkten t'' = -(t+L)/v varav erhålles: dvs. att med andra ord att funktionen är periodisk. Samma resultat
fås för . Uppkomsten av periodicitet i ljudet har alltså att göra med
att ljudvågorna underkastats bestämda geometriska
begränsningar. Har med andra ord med den ljudande kroppens form
och proportioner att göra. (T.ex. längden hos en spänd
sträng, eller en orgelpipa.) Varje periodicitet, sådan att dess
period går exakt jämt upp i perioden L, kommer att uppfylla
villkoret ovan. Det är därav det kommer sig att ett begränsat
ljudande system klingar med en serie frekvenser, vilka skiljer
sig med exakt en grundenhet: dvs f, 2f, 3f, 4f etc. (Frekvensen,
f, är ju 1/T där T är perioden.) Ett klingande objekt
utväljer alltså, ur kontinuet av svängningsmöjligheter, en
viss klangrepertoar: alla möjliga kombinationer, i varierande
styrkegrader, av denna serie frekvenser. Ljudet från en sträng (vibrerande enbart i kraft av sin
spänning, icke sin elasticitet) har en sådan harmonisk serie
partialtoner. Däremot följer ett spänt membran även det en
egenvärdesekvation, som fastlägger bestämda frekvenser, men
icke en harmonisk serie. I det fallet är egenfunktionerna icke
sinus och cosinus, utan s.k. Besselfunktioner
(cylinderfunktioner), vilka f.ö. även de är ortogonala och kan
användas som bassystem i en funktionalanalytisk beskrivning, om
man så vill. Även en fritt vilande stav, som anslås, och
vibrerar transversellt, har en annan övertonserie än en
sträng, nämligen en som följer kvadraten på de udda talen.
Därav kommer det sig att man (i princip) kan särskilja ljudet
från olika ljudande kroppar - de hör hemma i olika
"klangvärldar" eller "klangfärgspaletter". Det sagda gäller vid svängningar med liten amplitud, som
uppfyller linearitet, dvs superpositionsprincipen. Linearitet
innebär just att systemen av vågor är oberoende av varandra.
Om sinnena innebär eftersträvandet av kontakt med omvärlden,
vid maximal samtidig autonomi, då är det naturligt att sinnena
"väljer" att lägga sig på den nivå där linearitet
gäller. Där kan "friheten" bäst etableras; så snart
icke(linjär växelverkan blir aktuell, är det detsamma som att
man blir mer "insnärjd", dvs oseparabelt förbunden
med det klingande objektet och den pulserande luften. Det är
också rimligt att människan, när hon estetiskt gå vidare och
skapar med ljud, bibehåller sitt skapandes frihet genom att
vidareföra samma princip till utväljandet av skalor, dvs ett
"tonmaterial" att arbeta med. Observera att jag hittills talat om klang och brus, men ännu
icke om toner. (Helmholtz var icke lika noggrann härvidlag.) En
ton är icke ett akustiskt objekt; det är en entitet på högre
strukturell nivå. Samma ton kan representeras
("förkroppsligas") av olika klanger. Om man upprepade
gånger spelar eller sjunger "samma ton" så har den
varje gång något annorlunda klangfärg och tonhöjd och styrka.
Begreppet resonans Nåväl, är nu Helmholtz' analys av klanger såsom bestående
av rena toner, vilken matematiskt förefaller rimlig, annat än
ett konstgrepp? Existerar de rena tonerna, som utgör komponenter
i en klang, även i den fysiska verkligheten? Jo, säger
Helmholtz. Existensen av partialtoner har en innebörd i naturen.
Därigenom, nämligen, att de svarar mot det fundamentala
begreppet akustisk resonans. De är egentillstånd till s.k.
resonatorer. Resonans är ett fenomen som kan användas för att
analysera klanger. (Och överhuvudtaget ljud, eventuellt). En
Helmholtz-resonator är en luftvolym plus en hals. Frekvensen,
som denna volym resonerar med, är proportionell mot roten ur
kragmåttet, men omvänt mot roten ur volymen gånger halsens
längd. Förvånande nog blir tonen alltså lägre ju smalare
öppningen är! (Pröva själv med små glasflaskor!) Med hjälp av en uppsättning resonatorer, stämda till en
serie frekvenser (som i princip kan läggas hur tätt man vill)
kan man alltså analysera ett vilket som helst ljud, och beskriva
dess "frekvensspektrum", som man kunde kalla det, i
analogi med hur Newton analyserade ljusets sammansättning av
enkla ljussorter (Helmholtz betraktar, analogt, ett
frekvenssspektrum som en beskrivning av ljudets, klangens,
"sammansättning" av enkla, eller rena, toner). I
princip gäller resonemanget för klanger, dvs stationära ljud.
Brus är ju, per definition, snabbt varierande, föränderligt,
nyckfullt. Har alltså icke någon bestående
frekvenssammansättning. Frekvensaspekten och
varaktighetsaspekten är komplementära. Det råder sålunda en
obestämdhetsrelation mellan fastställande av
frekvenssammansättning och fastställande av tidpunkten vid
vilken denna frekvenssammansättning gäller. Denna
obestämdhetsrelation har intressanta konsekvenser för vårt
musiklyssnande och för definitionen av vad en "ton"
är. Kan vi höra partialtonerna i en klang? Jo, säger Helmholtz,
efter övning och med vissa knep, annars är det svårt. Knepet
är att först låta partialtonen ljuda ensam, därefter lyssna
till testtonen. Då vet man vad man skall lyssna efter! Helmholtz
säger att vi måste skilja mellan två skilda grader av
medvetenhet i förhållandet till ljudförnimmelsen. (Syntetiskt
och analytiskt lyssnande är ofta använda termer). Vad han menar
är att vi spontant direkt tolkar sinnesintrycken i termer av
föreställningar om omvärlden och dess ting och skeenden; medan
det nu gäller en mot själva klangfenomenet inriktad
uppmärksamhet. Huruvida möjligheten av detta slags
"avlyssning" verkligen skulle innebära att man
"egentligen" alltid uppfattar de olika rena
komponenterna i en sammansatt klang är dock inte säkert.
Klangen som oseparabel enhet kan också vara ett grundfenomen.
(Liksom den gula färg som uppstår ur superpositionen av ett
rött och ett grönt ljusflöde är att anse som en enhetlig,
osammansatt färgperception.) Schouten vill göra gällande att
Helmholtz på denna punkt alltför lättvindligt avfärdar
Seebeck, som gjort undersökningar av hur vi upplever tonhöjd
vid regelbundenheter i ljudet från en siren. Schouten bevisade
med sina egna undersökningar, att Helmholtz' teori, att örat
skulle fungera som ett slags Fourieranalysator (dvs skulle
reagera på ljudintrycket som en serie avstämda resonatorer)
måste vara principiellt felaktig. Den diskussionen förs ännu i
dag. Helmholtz' skarpsinninga funderingar var en fruktbar
intellektuell utgångspunkt för den fortsatta forskningen inom
såväl audiologin som ton- och klangläran, som i stor
utsträckning ägnats åt att korrigera felaktigheter och
alltför svepande generaliseringar i det synsätt han
företrädde. Det är så som vetenskapen brukar gå framåt,
från klarhet till klarhet. (forts. följer)
Exempel på en
"helmholtz-resonator". Den lilla pipen till
höger sticks in i örat och förbindelsen tätas med
vax. Då blir, för alla ljud som träffar det örat, en
viss frekvens förstärkt och hörs tydligt, om den finns
som komponent i ljudet.
Pehr Sällström; Sidan senast reviderad 2024-09-04