Zomerpagina over Zintuigen: Mysterie van het geluid ontrafeld

Hoofdconservator Wetenschap Trienke van der Spek van Teylers Mueum laat de klankanalysator van Koenig zien. Beneden in de vitrinekast rechts een zogeheten resonansbank.© Foto Richard Stekelenburg

Richard Stekelenburg

De Zomerpagina van Haarlems Dagblad staat dit seizoen geheel in het teken van onze zintuigen. Zes weken lang gaan verslaggevers op pad om te horen, proeven, voelen, ruiken, zien en te ervaren. Deze week leggen Bas Beekman en Richard Stekelenburg vooral hun oren te luister.

Wat is geluid? Hoe krijgen we dat binnen? En hoe verwerken we dat? Het zijn vragen waar je als vanzelf tegen aanloopt bij het maken van een Zomerpagina over het zintuig gehoor. Nieuw zijn die vragen allerminst.In de negentiende eeuw barst het wetenschappelijk onderzoek naar geluid en gehoor volop los. Daar hoort een revolutionaire ontwikkeling bij van apparaten om geluid mee te analyseren, uit elkaar te rafelen en uiteindelijk ook vast te leggen. Nergens anders kun je beter zien hoe dat in zijn werk ging als in Teylers Museum in Haarlem. Het museum aan het Spaarne heeft de grootste collectie 19e-eeuwse akoestische instrumenten ter wereld.

Hoofdconservator Wetenschap van Teylers, Trienke van der Spek, legt met liefde uit wat het museum op dit gebied zoal te bieden heeft. ,,Eigenlijk moeten we hier beginnen’’, zegt ze, terwijl ze naar een grote glazen vitrine loopt met daarin een mysterieus ogend apparaat met koperen bollen, slangen, een gasbrander en vier spiegels die aan een soort ronddraaiend spit zijn gemonteerd. ,,Dit is een klank-analysator naar een ontwerp van de vermaarde Duitse natuurkundige en instrumentenmaker Rudolf Koenig. Dit apparaat is uit 1860. Het instrument is puur bedoeld om het fenomeen geluid te onderzoeken; uit elkaar te trekken als het ware.’’

Gasbrander

De werking blijkt verbluffend ingenieus. Links zitten, boven elkaar, acht resonatorbollen van verschillende grootte, met elk aan de voorkant een ronde opening.

Van der Spek: ,,Iedere resonator gaat bij een bepaalde toonhoogte meetrillen. Zo pakt elke bol dus vanzelf zijn eigen toonhoogten. Aan de achterkant zit aan elke resonator een membraan die de opgevangen trillingen overbrengt op het gas in de brander. De vlammetjes aan de brander gaan door de trillingen vervolgens flikkeren. Maar dat gaat zo snel dat het voor het blote oog niet te zien is. Daar zijn dan weer de ronddraaiende spiegels voor die de beweging als het ware vertragen. Op deze manier kun je met dit apparaat heel complexe geluiden, zoals bijvoorbeeld die van een menselijk stem ontrafelen. Dit apparaat maakt zichtbaar uit welke tonen dat geluid is opgebouwd.’’

En dat is dan nog maar één apparaat. De vitrinekast ernaast staat bomvol met andere. Die bevat bijvoorbeeld een eveneens met diverse koperen bollen uitgevoerde ’resonansbank’. De negentien verschillende resonatoren van dit instrument worden gebruikt om de aan- of afwezigheid van een bepaalde zuivere toon in een muziekstuk te demonstreren. Die methode werd bedacht door de 19e-eeuwse Duitse medicus en natuurkundige Herman von Helmholtz (1821-1894), die wel de ’vader van de moderne geluidstheorie’ wordt genoemd.

Van der Spek loopt naar een ander wonderbaarlijk instrument dat niet voor niets zijn ’eigen’ kast heeft gekregen: de ’phonautograaf’, een uitvinding uit 1857 van de Franse drukker Edouard-Léon Scott. ,,Waar we net gezien hebben hoe geluid werd onderzocht, is dit een van de eerste geslaagde stappen om geluid vast te leggen. Die hoorn functioneert exact als een oor. Aan de achterkant zit en membraan. Met een stift die daaraan vastzit, worden geluidstrillingen vastgelegd op een met roet zwart gemaakt papier dat op de ronddraaiende trommel is bevestigd. Het apparaat is puur bedoeld voor het onderzoeken van de menselijke stem.

Scott heeft zelf in dit apparaat gezongen om die trillingen vast te leggen. Hij heeft die opnames zelf natuurlijk nooit gehoord, maar het aardige is nu dat het uiteindelijk in 2008 is gelukt om een registratie van hem terug te vertalen naar het oorspronkelijke geluid. Het bleek te gaan om een opname van het liedje ’Au clair de la lune’, ingezongen op 9 april 1860.’’

Scott heeft zelf kennelijk geen oog (of oor) gehad om zijn phonautograaf commercieel in te zetten. Daar was de handigheid van een Thomas Edison voor nodig die dit ontwerp gebruikte voor de ontwikkeling van zijn ‘phonograaf’ waarmee je opgenomen geluid ook kon weergeven. De rest is de geschiedenis van een miljardenindustrie.

In weer een andere kast staat, naast onder andere een aantal zeer vroege telefoons, een apparaat dat een volgend stapje in het verhaal van de geluidsregistratie vertelt: een grammofoonspeler van de eerste generatie.

Sprekende poppen

Het was de Duits-Amerikaanse uitvinder Emile Berliner die met de eerste vlakke, cirkelvormige platen kwam. Van der Spek: ,,Het leuke is, dat dit aanvankelijk kinderspeelgoed was. De eerste grammofoonspelers werden gemaakt door een poppenfabrikant. Voor sprekende poppen. Het zegt iets over de wetenschappers en conservatoren van dit museum dat ze de wetenschappelijke waarde van zo’n apparaat direct inzagen en zo’n ding dus ook aanschaften voor de collectie. En bij dit apparaat, en dat is ook best bijzonder, hebben we maar liefst vijftien originele grammofoonplaten van die allereerste generatie.’’

Meer nieuws uit Haarlem

Ombudsteam

Ons Ombudsteam springt in de bres voor de consument.