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In Tat und Wahrheit steckt aber „nur” Elektrizität dahinter. Schauen wir uns das einmal genauer an:
Was unsere Ohren wahrnehmen und unser Gehirn als Ton interpretiert, sind Schallwellen, unsichtbare Schwingungen der Luft. Sie entstehen, wenn etwas vibriert – zum Beispiel die Saite einer Gitarre. Bei elektronischen Instrumenten ist es der Strom, der einen Lautsprecher zum Vibrieren bringt.
Ein Theremin basiert, wie andere elektronische Instrumente, auf Oszillator-Schaltkreisen aus verbundenen Kondensatoren und Induktionsspulen. Ein Kondensator ist ein Element, das elektrische Ladung speichern kann. Es besteht aus zwei leitenden Flächen und einer elektrisch schwach- oder nichtleitenden Substanz dazwischen, dem Dielektrikum (zum Beispiel Luft). Wird eine Spannung angelegt, lädt sich der Kondensator auf: Die Elektronen sammeln sich auf der einen Fläche und sitzen auf dieser Seite des Dielektrikums fest, während sich die andere Fläche positiv lädt.
In Verbindung mit einer zwischengeschalteten Induktionsspule wird das Set-up zu einem sogenannten Oszillator (siehe Schemazeichnung). Die Elektronen fliessen durch den Draht zur anderen Kondensatorfläche, wobei die Induktionsspule verhindert, dass der Fluss abbricht, wenn die Ladungen ausgeglichen sind. Stattdessen fliesst der Strom weiter, bis der Kondensator – mit entgegengesetzten Vorzeichen – wieder aufgeladen ist. Dieser Prozess wiederholt sich fortwährend, so dass ein Wechselstrom entsteht, der mit einer bestimmten Frequenz hin- und hervibriert.
Eine einzige bestimmte Frequenz bedeutet aber auch nur einen einzigen Ton – fürs Musizieren klar zu wenig. Wir möchten also die Frequenz des Stroms variieren, um verschiedene Töne zu erzeugen.
Mit der Frequenz ändert sich der Ton
Wie machen wir das? Beim Theremin befindet sich der Tonhöhen-Oszillator im Inneren des Instruments; die von aussen sichtbare Antenne des Theremins ist mit dem Oszillator parallel geschaltet und bildet zusammen mit der Hand des Spielers einen zweiten Kondensator. Der Spieler beeinflusst mit dem Abstand der Hand von der Antenne die Kapazität dieses Kondensators, also die Menge an Ladung, die er tragen kann, und damit auch die Frequenz des erzeugten Wechselstroms im Tonhöhen-Oszillator.
Und weil wir Frequenzen als Töne wahrnehmen, ändert sich dadurch auch der Ton. Je nachdem, in welchem Abstand zur Antenne sich Finger oder Hand befinden, wird der Ton hoch- oder niedrigfrequenter, also höher oder tiefer.