Wanneer je op een viool twee noten tegelijk speelt, is er een mysterieuze derde noot te horen. Dat verschijnsel is al honderden jaren bekend, maar nu weten we eindelijk waarom het gebeurt.

Lang werd gedacht dat een bepaalde ongebruikelijke toon, afkomstig van een viool, alleen in ons hoofd te horen is. Dit zou komen door een afwijking van onze gehoorgang. Nu blijkt het fenomeen écht te zijn. En ook: hoe hoger de kwaliteit van de viool, hoe beter je dit geluid kunt horen.

In 1714 ontdekte de Italiaanse violist Giuseppe Tartini het al: wanneer hij twee noten tegelijk speelde, hoorde hij een onverwacht derde geluid. Deze derde noot werd later een combinatietoon genoemd, omdat de frequentie ervan een mix is van de originele tonen. Vaak is deze frequentie het verschil tussen beide tonen.

Spitsbergen luidt de noodklok
LEES OOK
Spitsbergen luidt de noodklok

Lange tijd werd aangenomen dat deze combinatietonen volledig in ons oor ontstaan. Ons slakkenhuis – een deel van het binnenoor – versterkt geluid namelijk op een bepaalde manier voordat de geluidsgolven ons brein bereiken.

Dubbele noten

Fysioloog Giovanni Cecchi van de Universiteit van Florence in Italië wilde samen met zijn collega’s onderzoeken of en hoe verschillende violen combinatietonen produceren. Daarvoor lieten ze een professionele violist een aantal vaste dubbele noten spelen op vijf violen van verschillende leeftijd en kwaliteit, waarna de onderzoekers de geluidsopnames met een computer analyseerden.

De negentiende-eeuwse natuurkundige Hermann von Helmholtz liet al zien dat sommige instrumenten mogelijk op zichzelf combinatietonen kunnen produceren. Geïnspireerd door zijn werk deelden Cecchi en zijn collega’s de geluidsgolven met verschillende frequenties op in groepen. Daarbij zagen ze dat alle violen daadwerkelijk combinatietonen produceerden.

Hoe ouder hoe beter

De oudere violen brachten bij dit onderzoek de sterkste combinatietonen voort. De alleroudste viool, in 1710 gemaakt in Bologna, produceerde een combinatietoon die 75 procent luider was dan die van een modern fabrieksinstrument.

Ook wilden de onderzoekers weten in welke mate luisteraars de combinatietonen konden horen. Daarvoor gebruikten ze de drie violen van de hoogste kwaliteit. Vervolgens nodigden ze een groep van elf prof- en amateurmuzikanten uit om te luisteren naar de opnames van de violist die de dubbele noten speelde. Bij sommige opnames waren de combinatietonen eruit gehaald.

De luisteraars konden bijna elke keer het verschil horen: de minst accurate proefpersoon hoorde de combinatietoon in 93 procent van de gevallen, de meest accurate persoon hoorde hem elke keer.

Instrumentonderzoeker Jim Woodhouse van de Universiteit van Cambridge in het Verenigd Koninkrijk zegt dat dit experiment erop wijst dat combinatietonen voortkomen uit de manier waarop lucht binnen in de viool trilt en mengt. Als je een noot op een viool speelt, is het niet alleen de snaar die bepaalt of het geluid goed is. Ook de vorm van de viool is essentieel. Die is bij een instrument van hoge kwaliteit namelijk veel preciezer gefabriceerd.