Waarom overblaast een klarinet in de duodecime en andere instrumenten in het octaaf?

Inleiding

Een van de opvallendste eigenschappen van de klarinet is dat het instrument niet naar het octaaf overblaast, zoals veel andere blaasinstrumenten doen, maar naar de duodecime: een octaaf plus een kwint. Voor klarinettisten is dat vanzelfsprekend, maar akoestisch gezien is het een bijzonder verschijnsel. Juist dit verschil verklaart veel andere eigenschappen van de klarinet, zoals de werking van de registerklep en de duidelijke scheiding tussen het chalumeau- en clarion-register.

Om te begrijpen waarom de klarinet zich zo gedraagt, moet eerst duidelijk zijn hoe een toon in een blaasinstrument ontstaat. Daarbij spelen begrippen als luchtkolom, frequentie, resonantie, staande golf en boventonen een belangrijke rol. Die termen klinken technisch, maar het onderliggende idee is goed te volgen als je het stap voor stap bekijkt.

Hoe een toon op een klarinet ontstaat

Wanneer een klarinettist blaast, brengt het riet de lucht in het instrument aan het trillen. Die lucht in het instrument noemen we de luchtkolom. De toon ontstaat dus niet alleen doordat er lucht door de klarinet stroomt, maar vooral doordat die luchtkolom op een bepaalde manier gaat meetrillen.

Die trilling verplaatst zich als een golfbeweging door de luchtkolom. Daarbij gaat het om snelle afwisselingen van hogere en lagere luchtdruk. De snelheid waarmee zo’n trillingspatroon zich herhaalt, noemen we de frequentie. Die frequentie bepaalt de toonhoogte: hoe hoger de frequentie, hoe hoger de toon.

De luchtkolom kan echter niet op elke willekeurige frequentie even goed trillen. De drukgolven worden in het instrument teruggekaatst en kunnen elkaar versterken. Wanneer dat op een stabiele manier gebeurt, ontstaat een staande golf: een vast trillingspatroon in de luchtkolom. Alleen bij zulke frequenties spreekt een toon goed aan. Dat noemen we resonantie.

Wat een staande golf precies is

Een staande golf is dus geen losse extra trilling, maar een stabiel patroon dat ontstaat wanneer de trillingen in de luchtkolom precies op de juiste manier samenwerken. De golf loopt als het ware door het instrument heen en wordt teruggekaatst. Als die heen- en teruggaande beweging elkaar goed versterken, ontstaat een patroon dat op vaste plaatsen in de luchtkolom blijft liggen.

Zo’n staande golf is de akoestische basis van een gespeelde toon. Zonder zo’n stabiel patroon spreekt een toon niet goed aan of klinkt hij onstabiel.

In onderstaande afbeelding is te zien dat een open buis en een buis met één gesloten uiteinde verschillende reeksen staande golven toelaten. Voor de klarinet is vooral het rechtertype van belang.

Hoe verschillende tonen ontstaan

Verschillende tonen ontstaan doordat de speler met kleppen en vingergaten de effectieve lengte van de luchtkolom verandert. Bij een langere luchtkolom hoort een lagere resonantiefrequentie, en dus een lagere toon. Bij een kortere luchtkolom hoort een hogere resonantiefrequentie, en dus een hogere toon.

Een andere greep betekent dus in feite: een andere lengte van de trillende luchtkolom, en daarmee een andere toon.

De rol van toongaten

De toongaten veranderen niet alleen mechanisch de greep, maar ook akoestisch de lengte van het instrument. Een open toongat werkt voor de luchtkolom in feite als een nieuw, eerder gelegen open uiteinde. Daardoor wordt de effectief trillende luchtkolom korter en stijgt de toonhoogte. In de praktijk is dat effect niet volkomen eenvoudig, omdat grootte, plaatsing en onderlinge invloed van de toongaten ook meespelen, maar in grote lijnen geldt: hoe verder het eerste open gat van het mondstuk ligt, hoe lager de toon.

Waarom een toon niet uit één frequentie bestaat

Een gespeelde klarinettoon bestaat in de praktijk niet uit slechts één frequentie. De laagste en meestal sterkste frequentie noemen we de grondtoon. Tegelijk klinken er ook hogere frequenties mee die met die grondtoon samenhangen. Dat zijn de boventonen.

Die boventonen bepalen voor een groot deel de klankkleur van het instrument. Daardoor kan een klarinet anders klinken dan een fluit of saxofoon, ook wanneer zij dezelfde grondtoon spelen. De grondtoon bepaalt vooral welke noot wij horen; de boventonen bepalen hoe die noot klinkt.

Wat overblazen eigenlijk betekent

Bij elke greep hoort niet alleen een grondtoon, maar ook een reeks hogere resonanties van diezelfde luchtkolom. Overblazen betekent dat het instrument niet in de laagste resonantie blijft, maar overschakelt naar een hogere resonantie van dezelfde greep.

Dat is belangrijk: overblazen betekent niet dat er ineens een volledig nieuw systeem ontstaat. Het gaat nog steeds om dezelfde luchtkolom en dezelfde greep, maar nu klinkt een hogere resonantie van datzelfde systeem.

Bij veel blaasinstrumenten is die eerstvolgende sterke hogere resonantie het octaaf. De klarinet is hierin een uitzondering.

Waarom de klarinet in de duodecime overblaast

De klarinet heeft een grotendeels cilindrische boring en een enkelrietmondstuk. Door die combinatie gedraagt de luchtkolom zich akoestisch ongeveer als een buis die aan één kant gesloten is. In zo’n systeem ligt de eerstvolgende sterke hogere resonantie niet op het octaaf, maar op de toon die drie keer zo hoog trilt als de grondtoon. Muzikaal komt dat overeen met een duodecime.

Daarom overblaast de klarinet niet naar het octaaf, maar naar een octaaf plus een kwint.

Dit is geen detail van het mechaniek, maar een rechtstreeks gevolg van de akoestische bouw van het instrument.

Wat de registerklep doet

De registerklep maakt de toon niet zelf hoger. Zij helpt de luchtkolom om van de grondtoon naar een hogere resonantie over te schakelen. Op de klarinet is dat de resonantie die een duodecime hoger ligt.

Je kunt het zo samenvatten:

Een klarinet kan met behulp van de registerklep bij dezelfde greep overblazen in de duodecime, dus naar een toon die een octaaf plus een kwint hoger ligt. Daardoor krijgt het instrument een veel groter bereik.

Waarom een saxofoon wel naar het octaaf overblaast

Een saxofoon heeft net als een klarinet een enkelriet, maar toch overblaast hij naar het octaaf. Dat komt doordat de saxofoon geen cilindrische, maar een conische boring heeft. Daardoor ontstaat een andere reeks resonanties. De eerste hogere resonantie ligt daar wél op het octaaf.

Het verschil tussen klarinet en saxofoon zit dus niet alleen in het riet, maar in de combinatie van:

• het mondstuk
• de vorm van de boring
• en het resonantiegedrag van de luchtkolom

Waarom andere instrumenten zich ook anders gedragen

Ook andere houtblazers gedragen zich anders dan de klarinet.

• Een fluit overblaast naar het octaaf.
• Een hobo doet dat in principe ook.
• Een saxofoon eveneens, ondanks het enkelriet.

De klarinet neemt dus een bijzondere plaats in. Hij combineert een enkelriet met een cilindrische boring, en juist die combinatie maakt zijn overblaasgedrag anders dan dat van vrijwel alle andere moderne houtblazers.

Waarom dit model een benadering is

De beschrijving van de klarinet als een cilindrische buis die aan één kant gesloten is is een zeer bruikbaar model, maar geen perfecte beschrijving van het werkelijke instrument. In de praktijk beïnvloeden ook het mondstuk, het tonnetje, de beker, de toongaten, kleine verschillen in de boring en het precieze gedrag van het riet het resonantiepatroon. Daarom overblaast een echte klarinet niet als een volmaakt natuurkundig model, maar het model is wel nauwkeurig genoeg om te verklaren waarom de klarinet in hoofdzaak naar de duodecime overblaast.

Wat dit betekent voor het spelen

Dat de klarinet in de duodecime overblaast, heeft grote gevolgen voor het instrument. Het verklaart:

• waarom de klarinet een registerklep nodig heeft
• waarom het instrument een groot bereik heeft
• waarom het chalumeau-register en clarion-register zo verschillend aanvoelen
• en waarom het greepsysteem een andere logica heeft dan dat van bijvoorbeeld saxofoon of fluit

Waarom het altissimo-register complexer is

Juist doordat de klarinet niet eenvoudig naar het octaaf overblaast, is ook het altissimo-register minder vanzelfsprekend opgebouwd dan bij veel andere houtblazers. In dat register moet de speler vaak met meer alternatieve grepen, subtiele correcties en preciezere controle van embouchure en luchtstroom werken om de juiste hogere resonanties stabiel aan te spreken.

Het overblazen in de duodecime is dus niet zomaar een akoestische bijzonderheid, maar een van de eigenschappen die de klarinet als instrument definiëren.

Historische betekenis

Ook historisch is dit verschijnsel belangrijk. Juist het vermogen om met behulp van een registerklep naar een hoger register over te schakelen, maakte de overgang van chalumeau naar klarinet mogelijk. De vroege klarinet kreeg daardoor een veel groter bereik en een helder bovenregister dat de chalumeau niet in dezelfde vorm had. Daarover lees je meer in wat is een chalumeau?.

In die zin is het overblazen in de duodecime niet alleen een natuurkundig verschijnsel, maar ook een van de eigenschappen die de klarinet historisch tot klarinet maken.

Conclusie

Een klarinet overblaast in de duodecime omdat zijn luchtkolom zich akoestisch anders gedraagt dan die van veel andere blaasinstrumenten. Door de combinatie van enkelriet en cilindrische boring ligt de eerstvolgende sterke hogere resonantie niet op het octaaf, maar op een octaaf plus een kwint. Instrumenten zoals fluit en saxofoon hebben een andere akoestische opbouw en overblazen daarom meestal naar het octaaf.

Het verschil berust dus niet op toeval, maar op de samenhang tussen riet, luchtkolom, resonantie en boringvorm.

Wat is een Chalumeau?

De invloed van boring op klank en respons

Verschil tussen Boehm, Oehler en Albert klarinet

Wat is een Reform Boehm-klarinet?