Bristfällig förståelse för klangens fysikaliska egenskaper

Diskussionen om körklangen har lidit av oklara begrepp, skriver Johan Silén, medförfattare till Jan Salvéns pamflett.

Det är angenämt att se att den debatt Jan Salvén satt i gång börjar bära konstruktiv frukt. Det senaste bidraget av Kajsa Dahlbäck visar, liksom flera tidigare, att förståelsen för de rätt komplicerade teknologiska aspekterna är bristfällig.

Som delskyldig till pamfletten vill jag bidra med lite bakgrund till att vi gjorde mätningarna. Mitt intresse började vid de första sånglektionerna jag gick på för tio år sedan. Som fysiker blev jag helt tänd av röstens mångsidighet. Tillsammans med min bror Lars har vi också grävt i fiolens fysik.

Bägge instrumenten omges av stor mystik, men en fysiker försöker förstå hur naturen fungerar, vad som är väsentligt och vad som kan lämnas obeaktat.

En fysiker ser på ljudet som en ljudkälla, förstärkt av något och därefter fördelat till det omgivande rummet. Varje steg i processen spelar sin roll. Till och med en enkel ton har sin inbyggda komplexitet, som gör att vi kan skilja fiolen från en flöjt eller en sångröst. En ton är i princip inget annat än en tryckvariation överförd från ljudkällan med förstärkare, återspeglad av väggar, tak och golv, till åhöraren.

Ljudets frekvens är antalet svängningar per sekund. Ljudets spektrum är en sammanställning av energimängden vid varje enskild frekvens. Ett spektrogram är ljudets medelspektrum inom ett tidsintervall. En ren ton är mycket monoton, flöjtlik, och dess spektrum har en enda frekvens. Spektrogrammet är då en rät linje, en frekvens med en och samma volym.

Komplikationen i den diskussion som förts om spektralanalys är att begreppen inte är klara. Estetiken är en självklar ingrediens som jag inte tar ställning till. Nu för tiden används för musiken ofta mycket sofistikerad elektronik som kan göra nästan vad som helst med ljudsignalen. Man behöver inte få ur sig mycket ljudvolym därför att mikrofonen och elektroniken klarar av de mesta.

Resonans kan observeras

En röst låter inte normalt som en flöjt. Rösten har övertoner, en serie successivt högre frekvenser med vanligtvis avtagande energi. I en fiol påverkar förhållandet mellan ett tiotal olika resonanser – sträng, stall, resonanskropp, luftvolymer etc. – hur energin transporteras från stråken till åhöraren. Mycket små förändringar kan förstöra hela kedjan. Sångaren arbetar med muskler som styr storleken och formen i resonerande rum i kroppen. Därigenom kan man påverka hur mycket energi som kanaliseras i de olika frekvenserna. Detta kallas röstens formant.

Formanten har märkliga egenskaper. Skillnaden mellan en herroch damröst ligger i både frekvens och formant. Man kan lätt ändra tonhöjd genom att förändra uppspelningshastigheten. Om man bara ändrar frekvensen låter det emellertid inte rätt. Man måste därför ändra båda tillsammans. Denna koppling är av central betydelse. Formanten är det som för fram det specifika för rösten. Den måste man hålla i vare sig man sjunger pianissimo eller fortissimo. Inom pedagogiken försöker man med olika subjektiva metaforer beskriva hur vi når den klang vi eftersträvar. I en kör bidrar alla sångare till helheten.

Då vi tog oss en titt på bandningar av manskörer, upptagna under identiska förhållanden, insåg vi genast att vi inte behöver studera detaljer i spektrogrammen. Det fanns en klar skillnad redan i medelspektret från jämförbara sånger.

Spektrogrammen ger lätt och tydligt information om intonation, användning av konsonanter och rytmisk samtidighet – alla viktiga ingredienser men ingen av dem en direkt förutsättning för en fin klang. Klangen beskrevs tydligt som den extra energin inom frekvensbandet 2–4 kilohertz där örats känslighet är som störst. Skillnaden var markant och kan inte förklaras som defekter i bandningsteknik eller beräkningsmetoder.

Som jämförelse tittade vi på Finlandiakören från 1939. Trots tidens begränsade teknik, kunde vi se en massivt starkare akustisk energi i samma område. Vår hypotes är att vi behöver vara medvetna om att klangen är viktig, att den kan observeras i nämnda frekvensområde och att den byggs upp genom systematisk undervisning i användandet av röstens resonans. Vi är oroliga för att vi håller på att förlora något av detta arv.