Tasteninstrumente: Tonerzeugung einfach erklärt

Ein Klavier, eine Orgel und ein Akkordeon sehen ganz verschieden aus. Trotzdem spielst du sie auf ähnliche Weise: Du drückst Tasten. Die Reihe der Tasten heißt Klaviatur oder Tastatur. Das Wort kommt vom lateinischen Wort „clavis“. Es bedeutet „Schlüssel“ und hier auch „Taste“.

Die Taste macht den Ton nicht selbst. Wenn du sie nach unten drückst, setzt sie etwas anderes in Gang: eine Mechanik, also Hebel und kleine bewegliche Teile, oder eine Elektronik, also elektrische Bauteile. Erst dieser Teil erzeugt den Klang. Fachleute sagen: Der Ton entsteht indirekt, also auf einem Umweg.

Auch die Dauer des Tons steuerst du mit der Taste. Der Ton beginnt, wenn du drückst, und hört auf, wenn du loslässt. Bei Klavier und Cembalo gibt es eine Grenze: Die Saite klingt nach einer Weile von selbst aus, auch wenn du die Taste festhältst.

Bei den meisten Tasteninstrumenten gehört zu jeder Taste ein fester Ton. Du kannst also nicht von einem Ton zum nächsten hinübergleiten wie beim Singen. Ausnahmen sind elektronische Tasteninstrumente. Außerdem kannst du auf den meisten Tasteninstrumenten mehrere Töne zugleich spielen.

Seit den 1800er-Jahren ist eine bestimmte Ordnung der Tasten üblich: Von links nach rechts werden die Töne höher. Links liegen also die tiefen Töne, rechts die hohen. Die weißen und schwarzen Tasten bilden ein Muster, das sich wiederholt. Jeder vollständige Abschnitt heißt Oktave. Er hat sieben weiße und fünf schwarze Tasten, zusammen also zwölf. Die schwarzen Tasten liegen in Gruppen von zwei und drei. Es gibt auch andere Anordnungen: Beim Knopfakkordeon drückst du zum Beispiel kleine Knöpfe statt Tasten.

Ein Ton entsteht, wenn etwas schnell hin und her schwingt. Bei Tasteninstrumenten schwingen ganz verschiedene Dinge: Saiten, Luft, kleine Metallzungen oder elektrische Schwingungen.

Im Klavier ist das Spielwerk eine Konstruktion aus Hebeln. Ein Hebel funktioniert ähnlich wie eine Wippe. Drückst du eine Taste, wird ein kleiner Hammer gegen eine Saite geschleudert. Gleichzeitig hebt sich der Dämpfer von der Saite. Das ist ein Teil, das die Saite sonst ruhig hält. Jetzt kann die Saite frei schwingen. Wie laut der Ton wird, steuerst du beim Klavier über die Taste: Schlägst du sie schneller an, wird der Ton lauter.

Das Cembalo hat auch Saiten, aber hier schlägt kein Hammer. Man kann es ein „Zupfinstrument mit Klaviatur“ nennen. Zupfen kennst du von der Gitarre. Auf dem hinteren Ende jeder Taste steht ein schmales Teil, der Springer. Daran sitzt ein kleiner spitzer Zupfer, der Kiel. Früher waren Kiele aus Vogelfedern oder Leder, heute meist aus Kunststoff. Drückst du die Taste, bewegt sich der Springer nach oben, und der Kiel zupft die Saite an.

Die Orgel hat keine Saiten, sondern viele Pfeifen. Jede Pfeife spielt nur einen einzigen Ton. Ein Luftstrom, der Orgelwind, bläst die Pfeifen an. Drückst du eine Taste, bekommen die passenden Pfeifen Luft. Die meisten Orgeln haben vor allem Lippenpfeifen: Darin schwingt die Luft, ähnlich wie bei einer Blockflöte. Oft kommen Zungenpfeifen dazu. Dort schwingt ein dünnes Blättchen, ähnlich wie bei einer Klarinette, einem Blasinstrument. Bei Orgel und Cembalo veränderst du Lautstärke und Klangfarbe nicht mit der Kraft auf der Taste. Die Klangfarbe ist, wie ein Ton klingt, zum Beispiel weich oder hell. Beides stellt man über die Registrierung ein: Mit Knöpfen oder Hebeln am Instrument schaltet man ganze Reihen von Pfeifen (bei der Orgel) oder Saiten (beim Cembalo) dazu oder ab. Klingen mehr davon zugleich, wird der Ton lauter. Welche Reihen klingen, bestimmt auch die Klangfarbe.

Beim Akkordeon liegt zwischen der rechten und der linken Seite der Balg. Das ist der gefaltete Teil, den du auseinanderziehst und zusammendrückst. Dabei strömt Luft. Sie wird über Stimmzungen getrieben, das sind kleine Zungen aus Metall. Sie schwingen und unterbrechen den Luftstrom ganz schnell immer wieder. So entsteht der Ton. Die Tasten wählen aus, welcher Ton klingt. Wie laut er wird, hängt aber vom Luftdruck ab, also davon, wie kräftig der Balg die Luft bewegt. Fester auf die Taste zu drücken, macht den Ton nicht lauter.

Elektronische Tasteninstrumente sind zum Beispiel der Synthesizer, ein Gerät, das Klänge elektronisch erzeugt, das Keyboard und das Digitalpiano, ein elektronisches Klavier. Sie haben weder Saiten noch Pfeifen. Ihr Ton entsteht elektrisch. Beim Synthesizer erzeugt ein Oszillator, ein elektronischer Baustein, eine elektrische Schwingung. Wie oft sie in einer Sekunde hin und her geht, heißt Frequenz. Die Frequenz bestimmt die Tonhöhe. Synthesizer gibt es analog und digital. Der Unterschied ist, wie die Frequenz eingestellt wird. Bei einem analogen Synthesizer stellt eine elektrische Spannung sie ein. Spannung liefert zum Beispiel auch eine Batterie. Bei einem digitalen Synthesizer gibt ein kleiner Computerchip dafür eine Zahl vor. „Digital“ heißt also hier: mit Zahlen. Hören kannst du den Ton über einen Lautsprecher.

Instrumente kann man nach verschiedenen Merkmalen in Gruppen ordnen. Das ist wie beim Sortieren von Socken: Du kannst nach Farbe sortieren oder nach Größe. Dieselbe Socke landet dann je nach Merkmal in einer anderen Gruppe.

Ein Merkmal ist die Bedienung: Wie spielt man das Instrument? Instrumente mit Klaviatur heißen nach diesem Merkmal Tasteninstrumente. Ein anderes Merkmal ist, was schwingt, wenn der Ton entsteht. Danach teilte Victor-Charles Mahillon im Jahr 1888 Instrumente in vier Hauptgruppen ein. Er arbeitete als Kurator, also als Betreuer einer Sammlung, an einem Museum in Brüssel. Seine Gruppen waren: selbstklingende Instrumente, Membraninstrumente, bei denen eine gespannte Haut schwingt wie bei einer Trommel, Saiteninstrumente und Blasinstrumente.

Die Forscher Hornbostel und Sachs bauten auf Mahillons Einteilung auf. Sie erweiterten sie so, dass man damit Instrumente aus allen Kulturen der Welt einordnen kann. Als elektrische Instrumente aufkamen, fügte Sachs im Jahr 1940 eine fünfte Hauptgruppe hinzu. Tasteninstrumente gibt es in vier dieser Gruppen: Saitenklinger (Fachwort: Chordophone) wie Klavier und Cembalo, Luftklinger (Aerophone), die Luft zum Klingen verwenden, wie Orgel und Akkordeon, Selbstklinger (Idiophone) und Elektrophone, also elektrische und elektronische Instrumente. Beim Akkordeon schwingt zwar eine Stimmzunge aus Metall. Sie unterbricht aber immer wieder den Luftstrom, und erst so entsteht der Ton. Ohne Luftstrom klingt nichts. Darum zählt das Akkordeon zu den Luftklingern. Genauso ist es bei den Zungenpfeifen der Orgel: Ihr dünnes Blättchen schwingt nur im Luftstrom. Bei einem Selbstklinger klingt das Material selbst, ganz ohne Saite und ohne Luftstrom, zum Beispiel bei einer Triangel. Unter den Tasteninstrumenten gehört die Celesta dazu. In ihr schlagen kleine Hämmer auf Metallplatten, und die Platten klingen selbst.

So gehört ein Instrument oft zu mehreren Gruppen. Jede Gruppe beantwortet eine andere Frage: Wie bedient man es? Wie wird das Schwingen angestoßen, zum Beispiel durch Schlagen oder Zupfen? Und was schwingt? Der Name verrät die Gruppe nicht in jedem Fall: Die Hammond-Orgel, eine elektrische Orgel, zählt zu den Elektrophonen.