Was beeinflusst die Tonhöhe ?

Anlass zu dieser Erklärung war eine Mailanfrage.

Der Ton wird grundsätzlich durch die Länge bzw Größe des Tonkörpers bestimmt.
Je größer der Klangkörper desto tiefer der Ton.
Je kleiner der Klangkörper desto höher der Ton.

So erzeugen lange Saiten einen tiefen Ton und kurze einen hohen Ton.
Die lange Klangplatte eines Glockenspiels erzeugt einen tiefen und die kurze einen hohen Ton.
Eine große Cymbel erzeugt einen tiefen Ton und eine kleine Cymbel einen hohen Ton.

usw.

Der Ton wird aber nicht nur durch feste Körper gebildet, sondern auch durch die Luftsäule innerhalb eines Körpers.
Genau so funktionieren auch alle Blasinstrumente.
Ein großes Horn hat einen tieferen Ton als eine kleine Trompete. Ein Basson einen tieferen als eine Oboe.

Aber man hat natürlich nicht in jedem Instrument nur einen Ton.

Bei Saiteninstrumenten kann man den Ton erhöhen indem man die Saite verkürzt.
Man drückt die Saite einfach gegen das Griffbrett. Dadurch wird die Saite kürzer und der Ton höher. So kann man die Saite immer wieder "verkürzen" und "verlängern" und damit verschiedene Töne erzeugen.

Bei Blechblasinstrumenten funktioniert das ganz anders.
Man kann ja die Rohre nicht einfach verkürzen. Aber man kann den Ton durch andere Rohre leiten. Je länger der Weg zum Trichter wird, desto tiefer ist der Ton - und je kürzer der Weg zum Trichter, desto höher wird der Ton.

Ein sehr gutes Beispiel ist die Posaune.
Möchte man hier einen tiefen Ton haben, so zieht man den Zug heraus, so dass das Rohr länger wird. Für einen hohen Ton schiebt man den Zug wieder hinein.

Holzblasinstrumente machen es noch etwas anders.
Sie haben ja keine Rohre und auch nichts wo man die Länge des Instrumentes verkürzen kann.
Aber auch hier ist die Länge der Luftsäule für die Tonhöhe zuständig.
Man hat aber Löcher oder Klappen.
Je näher ein offenes Loch am Mundstück liegt, desto höher ist auch der Ton.
Möchte man einen sehr tiefen Ton haben, schließt man alle Löcher und der Ton kann erst am Ende heraus.

Manchmal kann man aber nicht direkt erkennen, was den Ton erzeugt.
Ich schlage an eine Flasche und es gibt einen Ton.
Bei Schlaginstrumenten wird die Tonhöhe durch die Größe bestimmt.

Ich puste in eine Flasche und es gibt einen Ton.
Bei Blasinstrumenten wird die Tonhöhe durch die Luftsäule bestimmt.

Was ist denn so eine Flasche nun eigentlich ?

Was erzeugt den Ton in einer Flasche mit Wasser ?
Arbeitet sie nun mit der Größe/Länge oder mit der Luftsäule. ?

Nehmen wir eine volle Flasche und schlagen daran, so ertönt ein sehr hoher Ton.
Schütten wir etwas Wasser heraus, so wird der Ton immer tiefer.

Bei der Flasche wird der Ton also auch durch die Luftsäule erzeugt.
Je mehr Luft in der Flasche ist, desto größer wird die Luftsäule und desto tiefer auch der Ton.