Windspiel

Windspiele sind eine Art Schlaginstrument, das aus aufgehängten Röhren , Stäben, Glocken oder anderen, oft aus Metall oder Holz gefertigten Elementen besteht. Die Röhren oder Stäbe sind an einem Gewicht oder einer anderen Oberfläche aufgehängt, die durch die natürliche Luftbewegung im Freien angeschlagen wird .

Sie werden üblicherweise als optische und akustische Gartendekoration an Gebäuden oder Wohnhäusern aufgehängt . Da die Klangstäbe durch den Wind, der die Klangröhren oder -stäbe anschlägt, zufällig zum Klingen gebracht werden, gelten Windspiele als Beispiel für zufallsbasierte Musik . Die Röhren oder Stäbe können entweder undeutliche oder deutlich deutliche Töne erzeugen. Windspiele mit deutlich deutlichen Tönen können durch die zufällige Luftbewegung einfache Melodien oder gebrochene Akkorde erzeugen .

Antike römische Windspiele, meist aus Bronze gefertigt , wurden Tintinnabula genannt und in Gärten , Höfen und Säulengängen aufgehängt, wo der Wind sie zum Klingen brachte. Man glaubte, die Glocken würden böse Geister vertreiben und sie wurden oft mit einem Phallus kombiniert , der auch als Symbol für Glück und als Schutz vor dem bösen Blick galt . ^{[ 1 ]} Die Abbildung zeigt ein Beispiel mit einem Phallus, der mit Flügeln und Tierfüßen sowie einem Phallus als Schwanz dargestellt ist. Diese Zusätze verstärkten seine Schutzwirkung. ^{[ 2 ]}

Im Indien des 2. Jahrhunderts n. Chr. und später in China erfreuten sich riesige Pagoden großer Beliebtheit, an deren Ecken kleine Windspiele hingen. Schon der leiseste Windhauch brachte den ebenfalls aus Bronze gefertigten Klöppel zum Schwingen und erzeugte ein melodisches Klingeln. Man sagt, diese Windspiele sollten ursprünglich nicht nur Vögel, sondern auch böse Geister vertreiben. Windspiele hängen auch unter den Ecken von Tempel-, Palast- und Hausdächern; sie sind nicht auf Pagoden beschränkt. ^{[ 3 ]} Japanische Glaswindspiele, bekannt als Fūrin (風鈴), werden seit der Edo-Zeit hergestellt , ^{[ 4 ]} und die Windspiele am Bahnhof Mizusawa gehören zu den 100 Klanglandschaften Japans . In Teilen Asiens gelten Windspiele als Glücksbringer und werden im Feng Shui verwendet .

Windspiele wurden um 1100 n. Chr. modernisiert, nachdem die Chinesen mit dem Metallguss zur Glockenherstellung begonnen hatten. Eine Glocke ohne Klöppel, Yongzhong genannt , wurde von erfahrenen Metallhandwerkern gefertigt und hauptsächlich bei religiösen Zeremonien verwendet. Später entwickelten die Chinesen das Fengling (風鈴), das dem heutigen Windspiel ähnelt. Fenglings wurden an Schreinen und Pagoden aufgehängt, um böse Geister abzuwehren und wohlwollende anzuziehen. Heute sind Windspiele im Osten weit verbreitet und dienen dazu, den Fluss des Chi , der Lebensenergie, zu harmonisieren.

Klangspiele erzeugen inharmonische (im Gegensatz zu harmonischen ) Spektren . Hängt man sie jedoch in etwa 2/9 ihrer Länge ^{[ 5 ]} (22,4 % ^{[ 6 ] [ 7 ]} ), werden einige der höheren Teiltöne gedämpft und der Grundton erklingt am lautesten. ^{[ 7 ]} Dies ist gängige Praxis bei hochwertigen Klangspielen, die üblicherweise so aufgehängt werden, dass die mittlere Kugel die Mitte der Klangspiellänge berührt, wodurch ebenfalls der lauteste Grundton erzeugt wird. ^{[ 7 ]} Die Frequenz wird durch Länge, Breite, Dicke und Material bestimmt. Es gibt Formeln ^{[ 7 ]} , die helfen, die optimale Länge für einen bestimmten Ton vorherzusagen, wobei oft noch eine Feinabstimmung erforderlich ist.

Die meisten Klangspiele verwenden pentatonische oder tetratonische Tonleitern als Grundlage für die Töne ihrer einzelnen Klangstäbe, im Gegensatz zur traditionellen westlichen heptatonischen Tonleiter . Dies liegt vor allem daran, dass diese Tonleitern von Natur aus weniger dissonante Intervalle enthalten und daher für den durchschnittlichen Zuhörer angenehmer klingen, wenn die Töne zufällig angeschlagen werden.

Bei Instrumenten wie Orgelpfeifen wird die Tonhöhe primär durch die Länge der Luftsäule bestimmt, da deren Resonanz den Ton erzeugt. Das Material der Pfeife beeinflusst zwar die Klangfarbe , die Tonhöhe selbst wird jedoch von der Luftsäule bestimmt. Bei einem Windspiel hingegen strahlen die Schwingungen der Pfeife selbst nach dem Anschlagen den Ton ab, sodass die Luftsäule nur wenig Einfluss auf die erzeugte Tonhöhe hat.

Ein Ton kann erzeugt werden, wenn die Röhren oder Stäbe mit einem aufgehängten zentralen Klöppel in Form einer Kugel oder einer horizontalen Scheibe oder untereinander in Kontakt kommen.

Windspiele können dazu verwendet werden, Änderungen der Windrichtung zu beobachten, je nachdem, wo sie aufgehängt werden, wenn sie zu klingen beginnen.

Windspiele können aus anderen Materialien als Metall oder Holz und in anderen Formen als Röhren oder Stäben hergestellt werden. Zu den weiteren Materialien für Windspiele gehören Glas, Bambus, Muscheln, Stein, Steingut, Steinzeug, Perlen, Schlüssel und Porzellan. ^{[ 8 ]} Auch exotischere Gegenstände wie Silberbesteck oder Ausstechformen können recycelt (oder upgecycelt ) und zu Windspielen verarbeitet werden. ^{[ 9 ]} Das gewählte Material hat einen großen Einfluss auf den Klang eines Windspiels. Die Klänge, die von solchen recycelten Gegenständen erzeugt werden, lassen sich nicht so leicht auf bestimmte Töne einstellen und reichen von einem angenehmen Klingeln bis zu einem dumpfen Schlag. Die Klänge von Windspielröhren mit der richtigen Größe lassen sich hingegen auf Töne einstellen. ^{[ 7 ]} Da Aluminium das gängigste Metall mit der geringsten inneren Dämpfung ist , werden Windspiele oft aus Aluminium gefertigt, um einen möglichst langen und lauten Klang zu erzielen.

Der Klang hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie dem verwendeten Material, der genauen Legierung, der Wärmebehandlung und der Art der Konstruktion (massiver Zylinder oder Rohr). Bei einem Rohr beeinflusst auch die Wandstärke den Klang. Die Aufhängemethode kann ebenfalls Einfluss auf den Klang haben. Darüber hinaus hängt die Klangqualität vom Material des Anschlagsgegenstands ab.

Bei Ton-Windspielen gilt: Je höher die Brenntemperatur, desto heller und voller der Klang. Steingut, das bei niedrigeren Temperaturen gebrannt wird, erzeugt einen dumpferen Klang als Steinzeug, das bei höheren Temperaturen gebrannt wird. Steinzeug-Windspiele sind zudem robuster und widerstehen stärkerem Wind, ohne abzusplittern oder beschädigt zu werden.

Ein aus einem kreisförmigen Rohr gefertigtes Windspiel kann als frei schwingender Euler-Bernoulli-Balken ^{[ 10 ]} modelliert werden , und die dominante Frequenz in Schwingungen pro Sekunde ist gegeben durch:

${\displaystyle \nu _{1}={\frac {\beta _{1}^{2}}{2\pi }}{\sqrt {\frac {EI}{\mu }}}={\frac {22,3733}{2\pi L^{2}}}{\sqrt {\frac {EI}{\mu }}}}$

Dabei ist L die Rohrlänge, E der Elastizitätsmodul des Rohrmaterials, I das Flächenträgheitsmoment des Rohrs und μ die Masse pro Längeneinheit des Rohrs. Der Elastizitätsmodul E ist für ein gegebenes Material konstant. Wenn der Innenradius des Rohrs r_{_i} und der Außenradius r_{_o} ist , dann ist das Flächenträgheitsmoment bezüglich einer Achse senkrecht zur Rohrachse:

${\displaystyle I={\frac {\pi }{4}}(r_{o}^{4}-r_{i}^{4})}$

Die Masse pro Längeneinheit beträgt:

${\displaystyle \mu =\pi \rho (r_{o}^{2}-r_{i}^{2})}$

wobei ρ die Dichte des Rohrmaterials ist. Die Frequenz ist dann

${\displaystyle \nu _{1}={\frac {22,3733}{4\pi L^{2}}}{\sqrt {\frac {E}{2\rho }}}\,{\sqrt {D^{2}+W^{2}}}}$

Dabei ist W = r o  - r  i die Wandstärke und D der mittlere Durchmesser D = r o + r i  . Bei ausreichend dünnwandigen Rohren kann der Term W² vernachlässigt werden, und für ein gegebenes Material ist die Hauptfrequenz umgekehrt proportional zu L² und proportional zum Durchmesser D.

Bei der Hauptschwingungsform befinden sich zwei Schwingungsknotenpunkte am Rohr, an denen das Rohr während der Schwingung ruht. Diese Knotenpunkte liegen jeweils 22,416 % der Rohrlänge von den Rohrenden entfernt. Wird das Rohr an einem oder beiden dieser Knotenpunkte lediglich gelagert (nicht eingespannt), schwingt es, als wären diese Lagerungen nicht vorhanden. Ein Windspiel erzeugt den klarsten und lautesten Ton, wenn es an einem dieser Knotenpunkte aufgehängt wird. Diese Aufhängepunkte werden auch von anderen ähnlichen Instrumenten wie dem Xylophon und dem Glockenspiel verwendet .

Verschiedene Arten von Windspielen werden auch in der modernen Musik verwendet und zählen zu den Schlaginstrumenten. Im Folgenden eine kurze Liste von Künstlern und Komponisten, die sie eingesetzt haben:

• Olivier Messiaen : Saint-François d'Assise (ein Satz Klangspiele aus Glas, Muscheln und Holz)
• Toshiro Mayuzumi : Bugaku (ein Satz Klangspiele aus Holz und Glas)
• Giles Swayne Symphonie Nr. 1 (ein Satz Glasglocken)
• David Sitek von der amerikanischen Rockband TV on the Radio hängt manchmal ein Windspiel an das Ende seiner Gitarre, um seiner Musik mehr Klangfarbe zu verleihen. ^{[ 11 ]}
• Koji Kondo , Chefkomponist der Mario-Videospielreihe. Ein Paradebeispiel ist die Titelmelodie der Welt „Vanilla Dome“ in Super Mario World .
• Ivy Queen über den Akustik-Track „Ángel Caído“ aus dem 2004 erschienenen Album Real .

• Die japanische Videospielreihe Pokémon nutzte die japanischen Fūrin- Windspiele als Vorbild für das Pokémon Chimecho . Dessen Ruf im Spiel spiegelt dies wider, da er wie drei nacheinander erklingende, hohe Glocken klingt.
• Markbäume werden oft fälschlicherweise als Windspiele bezeichnet, es handelt sich jedoch um unterschiedliche Instrumente, obwohl sie eine ähnliche Grundstruktur aufweisen, die aus Röhren unterschiedlicher Länge besteht, die einen klingenden oder glockenartigen Ton erzeugen sollen.

• 
  Windspiele im Leisure Valley, Chandigarh
• 
  Ein japanisches Fūrin -Windspiel
• 
  Ein Set kleiner Windspiele
• 
  Windspiele in Nagano , Japan
• 
  Alte Festplattenscheiben als Windspiel verwendet
• 
  Hochwertige Klangspiele werden bei etwa 2/9 ihrer Länge aufgehängt und bei der Hälfte ihrer Länge angeschlagen.
• 
  Mate-Ghanta-Glocken aus Nepal
• 
  Phye Ghan (Nepali: फ्ये गँ:)

• Traumfänger
• Mobile (Skulptur)
• Sonnenfänger
• Das größte gestimmte musikalische Windspiel der Welt
• Das größte Windspiel der Welt

• Wie man sein eigenes Windspiel entwirft
• Windspiel-Klanggenerator (Online)