Zusammenfassung

Beim Spielen der Klarinette oder des Saxophons müssen die Spielenden ihre Finger, die Zungenbewegungen und den Luftstrom genauestens koordinieren, um auch die allerfeinsten Nuancen des intendierten musikalischen Ausdrucks in jener höchsten Präzision hervorzubringen, die heute von einem professionellen Spielniveau erwartet wird. Die Finger verschließen unterschiedliche Kombinationen von Tonlöchern, Ringklappen und Klappen, um unterschiedliche Tonhöhen zu erzielen. Andere Parameter der musikalischen Darbietung, wie Onset- und Offset-Timing und Artikulation, also die Verbindung der einzelnen Töne, werden vor allem von der Zunge der Spielenden gesteuert.

In diesem Forschungsprojekt maßen und untersuchten wir die oben genannten Aspekte im professionellen Klarinette- und Saxophonspiel: Fingerkräfte, die auf die Tonlöcher wirken, wurden während des Spielens durch speziell angefertigte Sensoren, die in die Tonlöcher bzw. auf die Klappen der Instrumente einpasst oder aufgebracht wurden, gemessen, während die Zungenaktivität auf das Rohrblatt durch einen kleinen Biegesensor, der auf diesem befestigt war, abgenommen wurde. Zwei Prototypen entstanden während des Projektes: ein Sensor-Saxophon, mit Fingerkraft- und Blattsensoren, und – zentral in diesem Projekt – eine Sensorklarinette, mit eigens entwickelten und speziell eingepassten Fingerkraftsensoren; beide garantieren ein weitgehend „natürliches“ Instrumentalspiel.

Die Kraftsensoren wurden im Zuge dieses Projekts entwickelt, gebaut und getestet, um eine optimale Anpassung an die Klarinettenmechanik zu gewährleisten. Zum Aufbau der Sensoren kam die Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC) Technologie zum Einsatz. Die LTCC-Technologie weist exzellente Grundvoraussetzungen zum maßgeschneiderten Herstellen der Sensoren samt Packaging auf. Dies ist insbesondere für die verschiedenen Abmessungen und Formen der Tonlöcher und Klappen der Klarinette notwendig.

Ausgebildete Klarinettisten und Saxophonisten spielten in kontrollierten experimentellen Bedingungen auf diesen Prototypen, während ihre Fingerkräfte, die Blattsignale und der abgestrahlte Klang aufgezeichnet wurden. Diese Experimente untersuchten, ob die Art des Effektors (Zunge, Finger oder beide), ob Aufführungstempo (langsam, mittel, schnell) oder Ausbildungsgrad (Student bis Profi) oder die Art des musikalischen Materials (z.B. Fingerübung versus Kantilene) Unterschiede in der Kontrollpräzision mit sich brachten.

Das hier entwickelte Sensorsystem soll in Zukunft auch für andere Instrumente adaptiert werden, z. B. für das Fagott, die Oboe oder sogar das Klavier. Das methodologische Grundgerüst könnte auch zu intelligenten Echtzeit-Feedbacksystemen für die Musikpädagogik erweitert werden.