Ein Musikalisches Würfelspiel ist ein System um Musikkompositionen unter Zuhilfenahme eines Zufallsgenerators, in diesem Fall mittels Würfel, zu erstellen.
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Die Musikalischen Würfelspiele kamen zum Ende des 18. Jahrhunderts in Europa auf und galten als beliebter Zeitvertreib. Von dem Komponisten und Musiktheoretiker Johann Philipp Kirnberger stammt die wohl älteste Methode zum Komponieren mit Hilfe von Würfeln. Das bekannteste derartige Würfelspiel wird Wolfgang Amadeus Mozart zugeschrieben. Seine „Anleitung zum Componieren von Walzern vermittels zweier Würfel...“ (KV 294d/516f) wurde allerdings erst 1793, also nach seinem Tod verlegt. In Mozarts „Verzeichnüß aller meiner Werke“ ist sie jedoch nicht enthalten.
Musikalische Würfelspiele wurden noch bis in die ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts überwiegend für Klavier veröffentlicht. Wichtigste Voraussetzung für den oder die Spieler war die Fähigkeit Noten lesen zu können und die ausreichende Beherrschung des Musikinstrumentes. Mit der zunehmenden Verbreitung der Mechanischen Musikautomaten ging das Interesse an den Spielen zurück. Erst in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts erinnerte man sich dieser Kompositionssysteme, um mit der jetzt aufkommenden elektronischen Rechentechnik automatisch generierte Musikstücke erzeugen zu lassen.
Bei der überwiegenden Zahl der Musikalischen Würfelspiele ist es das Ziel, ein gleichförmig und periodisch ablaufendes Musikstück zu erzeugen. Es handelt sich daher meist um Walzer, Polonaisen oder Menuette mit sehr schematischem harmonischem Aufbau. Aufbauend auf einer Grundkomposition wurden mehrere Variationen eines Themas komponiert. Anhand einer Zufallszahl wird ermittelt, welcher Takt aus welcher Variation zu spielen ist.
Meist durch Würfeln, mitunter aber auch unter Verwendung von Spielkarten oder eines anderen geeigneten Verfahrens, wird eine Zufallszahl erzeugt. Diese dient als Zeilenindex für eine Tabelle, in der die Nummern der einzeln Takte enthalten sind. Die Zeilenzahl entspricht dabei der Anzahl der komponierten Variationen. Die Spalten sind dabei nach der Reihenfolge der Würfe auszuwählen: 1. Wurf - 1. Spalte, 2. Wurf - 2. Spalte usw. Die auf einem dazugehörigen Notenblatt durchnummerierten Takte werden in der durch Zufallszahlen und Tabelle vorgegebenen Reihenfolge abgespielt. Oft war es dazu erforderlich, die Notation auf ein neues Blatt zu übertragen.