Om elkaar iets duidelijk te kunnen maken, moeten we de impedantie verkleinen

Een snaar die gespannen is boven een stuk ijzer, blijft trillen maar produceert geen geluid. Zo kunnen mensen ook wel eens veel doen, maar weinig effect sorteren.

Als je twee gelijkgestemde gitaren in een ruimte hebt, en je tokkelt bij de een de A-snaar aan, dan zal de A-snaar van de ander ook gaan trillen. Dit fenomeen heet resonantie en vooral liefhebbers van het harmoniemodel kunnen ervan genieten.

Nog een proef. Span een stalen snaar tussen twee schroeven in een stuk ijzer. Tokkel de snaar aan en maak een wandeling rond je huis of zet een kop koffie. Ga terug naar de snaar en je kunt constateren dat die nog steeds trilt. Bij een snaar op een gitaar is geen tijd voor een wandeling of koffiezetten, want die is binnen tien seconden al uitgetrild. Tenminste als het een akoestische gitaar is, met klankkast dus. De elektrische gitaar laat zijn snaren weer wél heel lang trillen, maar die verschilt in akoestische eigenschappen dan ook niet zoveel van een stuk ijzer: massief, stijf en zwaar.

Het belangrijke verschil tussen een klassieke gitaar en een snaar op een dikke plank is dat de trilling van de gitaarsnaar overkomt. Een gitaar heeft geen communicatieprobleem, een plank wel. De elektrische plankgitaar lost zijn communicatieprobleem op met een versterker en luidsprekers, ongeveer zoals een moderne minister een communicatiemanager heeft, die his master's voice via buizen en boxen in de huiskamers brengt.

De klankkast van de klassieke gitaar is bedoeld om de snaar zijn energie te ontnemen, en deze aan de wereld over te dragen. Geluidsenergie verplaatst zich door de lucht, en een stalen snaar kan zelf per seconde te weinig van zijn energie overdragen aan de lucht om hoorbaar te zijn. Gitaarsnaren zelf brengen dan ook niet de lucht in trilling, maar het soepele hout van de klankkast. Dat hout laat weer de lucht in de kast trillen en die weer de buitenlucht. Een deel van de trillingsenergie komt zo bij ons oor, en dat kleine deel is al genoeg: we horen een toon. Mechanisch gesproken gebeurt in ons oor het omgekeerde als in de gitaar: de lichte, slappe lucht brengt via trommelvlies, hamer, aambeeld en stijgbeugel de stijve en zware vloeistof in het slakkenhuis in trilling en dan is het verder vooral een verhaal van zintuigcellen en zenuwen.

Een stalen snaar en een luchtbel verschillen in een belangrijke eigenschap, die de akoestische impedantie wordt genoemd. Die impedantie wordt bepaald door de stijfheid en de dichtheid (het soortelijk gewicht) van het gespannen staal respectievelijk de ontspannen lucht.

Zo heeft elk materiaal zijn impedantie, en je kunt proefondervindelijk en wiskundig vaststellen dat trillingen moeilijker van het ene in het andere materiaal overgaan naarmate de impedanties meer verschillen. Op het grensvlak van staal en lucht gaat vrijwel niets over, en wordt alle trillingsenergie weerkaatst. Daardoor blijft een snaar op een stalen balk gewoon trillen, hij raakt zijn geluid niet kwijt. Een klankkast is voor een gitaar een impedantie-aanpasser die in een paar stapjes stijf en zwaar omzet in soepel en licht – zoals onze gehoorbeentjes dat omgekeerd doen.

Ik heb mij wel eens als een snaar op een stuk ijzer gevoeld. Ik werkte als manager in een reorganisatie, we zeiden duidelijk wat de bedoeling was en het was ook allemaal heel logisch, het volgde uit de stukken en het lag in de lijn van de regelgeving. Maar ,,op de werkvloer'' deden de meesten gewoon of het ging zoals het altijd gegaan was. En zo ging het dus ook...

Wij managers gingen de boodschap luider verkondigen, organiseerden discussielunches, gaven openbare pluimen aan degenen die de nieuwe aanpak oppikten. Zelfs hun geluid kwam niet van het ijzer af. De bedoelingen van de reorganisatie staken de impedantiegrens tussen bedoelers en uitvoerders nauwelijks over. Ik trilde ijverig, maar kreeg niets overgebracht.

Ik heb in andere situaties meer succes gehad, bijvoorbeeld tussen mensen die elkaar niet genoeg beïnvloeden. Net als die twee gitaren uit het eerste proefje: de een kan het geluid van de ander overnemen, maar dan moeten ze wel beiden over een klankkast beschikken. En die rol van impedantie-aanpasser kan een derde spelen: als klankkast, orgelpijp, trompetbeker, desnoods megafoon. Om iets van de een bij de ander teweeg te brengen. Ik ben op mijn best in een harmoniemodel.

Maar je kunt impedanties aanpassen zoveel als je wilt, als de snaar van de een volkomen anders gestemd is dan die van de ander, komt er geen resonantie. Dan moet je het probleem bij de stemschroeven aanpakken, bij de een, bij de ander, of bij allebei. Een conflictmodel. Of verkiezingen.

Natuurkundige, werkt als onderwijsontwikkelaar bij het AMSTEL Instituut, expertisecentrum voor bèta-onderwijs, Universiteit van Amsterdam