Icon up Overzicht

Klank van de accordeon

Onderwerp: Geluid, Trilling en golf

De accordeon heeft als klankbron een strip van metaal. Deze metalen strip is aan een kant vast en kan aan het andere uiteinde vrij trillen, hierdoor ontstaat het karakteristieke geluid.

Zo'n metalen strip wordt een tong genoemd. Deze tongen zitten in grote aantallen aan de binnenkant van de accordeon. Voor elke toon die het instrument geeft, zijn er twee tongen: één voor wanneer de balg wordt uitgetrokken, één voor wanneer de balg ingedrukt wordt. In onderstaande opname zien we een hogesnelheidsfilmpje van een trillende tong. Het blok waar al deze tongen in zitten is ten behoeve van dit filmpje uit de accordeon geschroefd. De opanme is gemaakt met 1000 beeldjes per seconde, de beweging die je ziet gaat in werklijkheid 33 keer zo snel.

Voorspellen van de trillingsmogelijkheden

Als we nagaan op welke manieren zo'n accordeontong kan bewegen, is het goed te bedenken dat de tong aan één kant vast zit en aan het andere uiteinde vrij kan trillen. Dit kunnen we benaderen door een PVC-buis te nemen en die in trilling te brengen zoals op onderstaande filmopname.

Het is goed te zien dat de staaf aan het ene uiteinde een knoop heeft en aan het andere uiteinde een buik. Daarmee komt de lengte van de buis overeen met een halve golflengte of anderhalve golflengte of twee-en-halve golflengte etc. In fomulevorm kunnen we dit zo opschrijven:

Waarbij l de lengte van de staaf is, n is een geheel getal en λ is de golflengte van de trilling. Omdat elke golflengte uiteraard gekoppeld is aan een frequentie, betekent dit dat we verschillende frequenties kunnen verwachten voor het trillen van een accordeon-tong. Naast de laagst mogelijke frequentie (die we f0 noemen) verwachten we oneven veelvouden van deze grondfrequentie. Dit komt neer op waardes voor f:

Lineaire analyse van het spectrum

Het is voor zo'n tong dus mogelijk om met elk van deze verschillende frequenties te trillen. In de praktijk is de trilling een combinatie van deze verschillende trillingsmogelijkheden, de tong trilt gelijktijdig met deze verschillende frequenties. We horen al deze frequenties terug in de klank van het instrument. De combinatie van de verschillende tonen (grondtoon en boventonen) bepaalt de karakteristieke klank van elk instrument.

Wanneer we een geluidssignaal van de accordeon opnemen en hiervan met Coach het fourierspectrum bepalen, zien we deze verschillende frequenties terug in het signaal. Inderdaad overheersen in dit spectrum de grondtoon en de oneven boventonen. Zie onderstaande lineaire fouriertransformatie van het geluid van een enkele accordeontong met pieken rond de 400, 1200 en 2000 Hz (respectievelijk f0, 3f0 en 5f0).

Lineaire fourieranalyse