Wat zijn frequenties?

Muzieknoten gebruik je om een mooie melodie te spelen. Maar welke technische mechanieken gaan er schuil achter een toonhoogte?

Strijkinstrumenten met een verschillend frequentiebereik

Frequenties en muziekinstrumenten

Wat is het verschil tussen de tonen van een viool en een contrabas? De viool produceert hoge tonen en de contrabas vooral lage tonen. Anders gezegd: de viool is hoogfrequent en de contrabas laagfrequent. In de afbeelding bovenaan deze blog zie je ze aan uiterste einde van de verzameling strijkinstrumenten. Hoe korter de snaren, hoe hoger de toon die het instrument maakt en visa versa. Verder heeft de spanning van de snaar een invloed op de toonhoogte, je kan het instrument bovenaan de hals stemmen door deze strakker of losser te draaien. Maar de fysieke afmetingen geven wel een paar principes goed aan.

Afbeelding van het frequentiebereik van verschillende instrumenten op een pianorol

De bovenste vier blauwe balken geven de vier instrumenten uit het eerdere voorbeeld weer. Een viool heeft een bereik van ongeveer 196 Hz tot 3136 Hz (of 3,1 KHz). 3136 Hz zijn dus 3136 geluidgolven per seconden. Een contrabas heeft een bereik van 33 Hz tot ongeveer 523 Hz. Een toon van 33 Hz zijn dus 33 geluidgolven per seconden. En net als bij het geluidniveau is het gehoor ook voor frequenties gevoelig voor vermenigvuldigingen. Het notenschrift om bladmuziek te schrijven gaat van A t/m G en herhaalt zich. Zie bijvoorbeeld de C noten aangegeven in de pianorol op de afbeelding hierboven. Van een C1 naar de volgende C2 op de toonladder is de verhouding voor de frequenties 1:2 (33 naar 66 Hz). Ons gehoor zal ons vertellen dat deze tonen in perfecte harmonie zijn.

Zelf frequenties luisteren

Als je het leuk vind om een gevoel te krijgen bij frequenties en toonhoogtes kan je op de volgende website wat experimenteren: https://www.szynalski.com/tone-generator/.

Ik zou je willen aanraden om een koptelefoon te gebruiken. Zo kun je ook de lagere tonen goed waarnemen. De toon is best luid dus zet je computergeluid zacht voor je op “play” drukt! Probeer eens het bereik van een viool te horen en die te vergelijken met een contrabas.

• Viool: 196 Hz tot 3136 Hz
• Contrabas: 33 Hz tot 523 Hz

Of probeer eens de A toon voor de 1e, 2e en 3e octaaf.

• A(1): 110 Hz
• A(2): 220 Hz
• A(3): 440 Hz

Frequenties en akoestisch ontwerpen

Om de akoestiek in de ruimte optimaal te krijgen is het belangrijk om te weten in welke frequenties je voorzieningen toepast. In een ruimte voor viool (hoogfrequent) volstaat een ander product dan in een ruimte met subwoofers (laagfrequent). Dit noemen we de spectrale analyse van een ruimte. Die laat zich niet uitdrukken in een enkel getal maar bijvoorbeeld in een tabel of grafiek. Door de juiste producten op de juiste plek toe te passen krijg je een gebalanceerde akoestiek. Het omgekeerde is helaas ook waar, door verkeerd geplaatste akoestiek kan de akoestiek van een ruimte erop achteruit gaan.