Waarom klinkt de B-snaar op de gitaar vals?

Een veelvoorkomend probleem waar mensen tegenaan lopen wanneer ze gitaar spelen, is dat de B-snaar soms niet zo geweldig klinkt, ook al is hij perfect gestemd. Met andere woorden, als je de B-snaar perfect op de G-snaar stemt, dan klinkt de B-snaar vals in harmonie ten opzichte van de andere vier snaren. Hoe komt dit?

In het kort uitgelegd, de reden waarom de B-snaar altijd een beetje vals klinkt, is dat we in het westen een 12-toons-stemsysteem gebruiken, wat niet 100% overeen komt met de manier waarop geluid volgens de natuurwetten, gemeten in Hertz, voorkomt.

Als we over de toets van de gitaar lopen van onderen naar boven, dan zijn er 12 stappen om tot dezelfde noot een octaaf hoger te komen. De twaalf noten waaruit het 12-notensysteem in westerse muziek bestaat, zijn onderverdeeld in 12 verschillende tonen per octaaf. Technisch gezien is dit systeem “onnatuurlijk”, en dat komt omdat het niet gelijk is aan de exacte snelheid van de trillingen, gemeten in hertz, waaruit het geluid van elke noot bestaat.

Laten we kijken naar de onderlinge verhouding tussen de zes snaren. Je zult zien dat de gitaarsnaren , met uitzondering van de B-snaar, met dezelfde afstand van elkaar verwijderd zijn. Hieronder zijn de stemmingen van elke snaar op de gitaar, gemeten in hertz.

E
B
G
D
A
E
329,6276
246,9417
195,9977
146,8324
110
82,40689
Hertz
Hertz
Hertz
Hertz
Hertz
Hertz

In de natuurkunde moet iedere toon een veelvoud zijn van dezelfde toon een octaaf hoger of lager. De enige toon zonder een komma is de A. De A-snaar op een gitaar is 110 Hertz, een octaaf hoger is die 220, etc. Delen we de waarden van de hierboven aangegeven E-snaar, dan komt dat neer op de factor 4.

Maar als we de gitaar op basis van hertz gaan ontwerpen dan krijgen we dus een onbespeelbaar instrument (zie onderstaande foto). Vandaar dat men (in Europa) de 12-toons-schaal heeft toegepast.

Voorbeeld van een microtonal gitaar. (Deze gitaar is niet door Homestead gebouwd)

Dat een twaalf-tonen stelsel niet geheel overeenkomt met de geluiden uit de natuur verklaart nog niet waarom vooral de B-snaar intoneert.

Dat komt doordat de onderlinge afstand voor de B-snaar afwijkt van die van de overige snaren. Alle overige snaren worden van elkaar gescheiden door vier noten, dat wil zeggen, E tot A, liggen vijf halve toonafstanden uit elkaar, net zoals van A naar D en D naar G, maar nu komt het: van G naar B zijn slechts vier halve toonafstanden van elkaar verwijderd. Ten slotte zijn de B- tot E-snaar weer vijf stapjes van elkaar verwijderd.

Maar waarom is de afstand bepalend voor de stemzuiverheid? Dat is omdat de wiskundige verhouding van frequenties die het menselijk oor interpreteert om een zuivere toonladder weer te geven, een iets kleiner interval creëert dan de toonladder die nodig is voor het spelen van de muziek. 

Bij een afstand van een kwart (5 toonafstanden) is dit feitelijk niet hoorbaar voor het menselijk oor. Maar bij de kortere (vier) afstand van G naar B is dit wel hoorbaar. De afwijkende afstand is dus de reden waarom de B-snaar vals klinkt. Omdat de G-snaar en B-snaar dichter bij elkaar liggen loopt in Hertz de onnauwkeurigheid op tot 14% . Dit heeft tot gevolg dat als je de B-snaar zo stemt dat hij zuiver klinkt samen met de G-snaar, dan kom je in samenhang met de overige snaren in de problemen. Omgekeerd, als je de B-snaar met een stemapparaat stemt, dan zal deze ten opzicht van de G-snaar te hoog in het oor klinken.

Dus:

  • De B-snaar in zuivere harmonie met de G-snaar: B-snaar klinkt te laag ten opzichte van overige snaren
  • De B-snaar gestemd op 247 Hertz: B-snaar klinkt te hoog ten opzichte van de G-snaar.

 Om deze reden zijn er gitaristen die bewust de B-snaar een klein beetje ontstemmen (stemmen op het gehoor). We zien ook brugzadels met een uitsparing voor de B-snaar of voor de G- en B-snaar tezamen (foto). Dat heeft enigszins hetzelfde effect.

Samenvattend

Het is allemaal best lastig te begrijpen, maar samengevat kunnen we stellen dat de tonen op een gitaar niet 100% overeenkomen met het geluid volgens de natuurwetten (gemeten in hertz). Dit is meestal niet te horen, met uitzondering van de B-snaar (in verhouding met de G-snaar). Omdat deze onderlinge afstand korter is dan de ‘perfecte kwart’, wordt de onnauwkeurigheid groter. De meeste gitaristen kunnen prima leven met deze oneffenheid. Andere oplossingen zijn: de B-snaar op het gehoor stemmen, een aangepaste brugzadel nemen (lost het probleem niet volledig op) of een gitaar met afwijkende frets kopen.  

Wij bij Homestead kunnen, net zoals 99,9% van de gitaristen, prima leven met de kleine oneffenheid in de toonschaal van de gitaar. Maar we vonden het toch interessant om een keer uit te leggen waarom de B-snaar vaak een beetje vals klinkt.

Robin van de Poll