Tartini-Töne, auch bekannt als Kombinationstöne, sind faszinierende Hörtäuschungen. Sie treten auf, wenn zwei reine Töne gleichzeitig erklingen und die Wahrnehmung eines dritten Tones erzeugen, dessen Frequenz niedriger ist als die der beiden ursprünglichen Töne. Dieser dritte Ton, der Tartini-Ton, hat eine Frequenz, die der Differenz der Frequenzen der beiden ursprünglichen Töne entspricht (f2 – f1). Bemerkenswerterweise hat dieser wahrgenommene Ton keine entsprechende physikalische Schwingung in der Außenwelt. Nichts außerhalb Ihres Kopfes schwingt mit dieser spezifischen Frequenz. Er ist ein Phantomklang, der im auditorischen System des Zuhörers erzeugt wird.
Diagramm, das die Entstehung von Tartini-Tönen zeigt
Die Wissenschaft hinter der Illusion
Wie werden diese Phantomtöne erzeugt? Während der genaue Mechanismus nicht vollständig verstanden ist, wird angenommen, dass sie aus nichtlinearen Prozessen im Ohr selbst entstehen. Das Ohr reagiert im Gegensatz zu einem einfachen Mikrofon nicht linear auf eintreffende Schallwellen. Man nimmt an, dass komplexe Interaktionen in der Cochlea, der Hörschnecke des Innenohrs, diese Differenztöne erzeugen.
Illustration der Cochlea (Hörschnecke) im Innenohr
Tartini-Töne vs. Heterodyntöne
Es ist wichtig, Tartini-Töne von Heterodyntönen zu unterscheiden, die ebenfalls aus der Interaktion zweier Frequenzen resultieren können. Heterodyntöne entstehen, wenn zwei Signale von einem nichtlinearen System verarbeitet werden, was zur Erzeugung neuer Frequenzen führt, einschließlich der Differenzfrequenz (f2 – f1) sowie Summenfrequenzen (f2 + f1) und anderen. Im Gegensatz zu Tartini-Tönen haben Heterodyntöne eine physikalische Präsenz. Sie sind tatsächliche Schwingungen in der Luft, messbar mit einem Mikrofon.
Mehrere Musikinstrumente nutzen nichtlineare Systeme zur Klangerzeugung. Holzblattröhrchen, die Lippen von Blechbläsern und gestrichene Saiten sind alles Beispiele dafür. Wenn zwei Töne gleichzeitig auf diesen Instrumenten gespielt werden, werden neben den ursprünglichen Tönen auch Heterodyntöne erzeugt. Wenn man zum Beispiel einen Ton auf einem Didgeridoo spielt und gleichzeitig eine Quinte darüber singt, entsteht ein starker Heterodynton eine Oktave unter dem gespielten Ton.
Ein Didgeridoo-Spieler
Diese Technik ist besonders wichtig für das Didgeridoo, da sie es den Spielern ermöglicht, den Tonumfang des Instruments nach unten zu erweitern. Ähnlich erzeugen Doppelgriffe auf einer Geige Heterodynkomponenten aufgrund der nichtlinearen Interaktion des Bogens mit den beiden schwingenden Saiten. Diese Heterodyntöne sind keine Illusionen im gleichen Sinne wie Tartini-Töne; sie haben eine reale physikalische Präsenz im erzeugten Klang.
Geige beim Spielen eines Doppelgriffs
Tartini-Töne wahrnehmen
Da Tartini-Töne relativ schwach sind, werden sie am besten bei höheren Tönen wahrgenommen, bei denen der Differenzton in einen Frequenzbereich optimaler menschlicher Hörsensibilität fällt. Heterodyntöne hingegen sind viel stärker und können verwendet werden, um beeindruckende Basstöne auf Instrumenten wie Didgeridoo, Saxophon oder Blechblasinstrumenten zu erzeugen.
Die Erforschung der Tartini-Töne gewährt einen Einblick in die komplexe Verarbeitung, die in unserem auditorischen System stattfindet, und verdeutlicht den Unterschied zwischen der physikalischen Realität von Schallwellen und unserer subjektiven Wahrnehmung derselben. Auch wenn diese Phantomtöne Illusionen sein mögen, bieten sie einen wertvollen Einblick in das faszinierende Zusammenspiel von Physik und Wahrnehmung in der Welt des Klangs.