I. Einleitung

Das Ethnographic Sound and Recording Archive (ESRA) des Instituts für Systematische Musikwissenschaft der Universität Hamburg macht historische und neue ethnographische Tonaufnahmen hörbar und zugleich rechnergestützt analysierbar. Es verbindet ein Archiv mit Metadaten und Streaming mit den Analysen des comsar-Systems: Klangfarbe, Tonhöhe, Tonsysteme und selbstorganisierende Karten, auf denen ähnliche Stücke nah beieinander liegen. Leitung: Prof. Dr. Rolf Bader.

Die Sammlungen an der Universität Hamburg

Die Geschichte der Hamburger Sammlungen beginnt vor der Gründung der Universität. 1910 richtete Carl Meinhof am 1908 gegründeten Hamburgischen Kolonialinstitut das Phonetische Laboratorium ein, eine der ersten Einrichtungen zur experimentellen Untersuchung der Sprachlaute; später leitete es Giulio Panconcelli-Calzia. Von Anfang an wurden dort ethnographische Tonaufnahmen gesammelt, später ergänzt durch kommerzielle Schallplatten, etwa von Odeon und Parlophon-Lindström. Die Sammlung ist damit auch ein Zeugnis der kolonialen Wissenschaftsgeschichte, aus der sie hervorging (Blaß & Koehn).

Wilhelm Heinitz (1883–1963) kam 1915 an das Phonetische Laboratorium, baute die Aufnahmen in den 1920er Jahren aus und leitete die 1934 gegründete Forschungsabteilung für Vergleichende Musikwissenschaft. 1949 wurde er erster Professor für Vergleichende Musikwissenschaft am neu gegründeten Musikwissenschaftlichen Institut und übergab ihm die erhaltenen Bestände. Die Sammlung Heinitz umfasst 654 Tonträger (Schellack, Acetat, Metallfolie) mit etwa 2600 Aufnahmen aus allen Kontinenten, mit Schwerpunkten in Afrika und im arabischen Raum. Seit 2013 wird sie für ESRA digitalisiert.

Zum Bestand gehört ein vollständiger Satz der 162 Schallplatten, die The Gramophone Company anlässlich des Kongresses für arabische Musik in Kairo 1932 herausgab. Auf diesem Kongress trafen ägyptische und andere arabische Musiker und Theoretiker auf europäische Vergleichende Musikwissenschaftler; diskutiert wurde unter anderem, ob die arabische Tonleiter auf 24 gleiche Vierteltonstufen pro Oktave festgelegt werden sollte. Die Aufnahmen sind eine der wichtigsten Quellen zur arabischen Musik der Zeit.

Die Sammlung Bader enthält die Feldaufnahmen von Rolf Bader aus zahlreichen Forschungsreisen nach Südostasien, Sri Lanka, Nepal und China, unter anderem Musik der Kachin im Norden Myanmars. Sie wächst weiter; neue Aufnahmen werden laufend ergänzt. Feldaufnahmen erscheinen unter einer Creative-Commons-Lizenz.

ESRA wird seit 2013 als Archiv digitaler Kopien dieser seltenen, meist einmaligen Aufnahmen aufgebaut. 2026 wurde es als eigenständige Plattform neu gebaut: mit Kuratierung der Metadaten, privaten Sammlungen, eigenen Uploads und den Analysen des comsar-Systems direkt im Browser.

Das DFG-Projekt

Von 2017 bis 2020 förderte die Deutsche Forschungsgemeinschaft das Projekt Music Information Retrieval-basierte Dateninfrastruktur für ethnographische Tonträgerarchive (Leitung Rolf Bader, GZ BA 2208/11-1). Ziel war die inhaltsbasierte Klassifikation der digitalisierten historischen Aufnahmen des Instituts und der Aufbau von ESRA. Im Projekt entstand das System für inhaltsbasierte Suche und Visualisierung von Michael Blaß und Rolf Bader, das Klangfarbe, Rhythmus (über Hidden-Markov-Modelle) und selbstorganisierende Karten verbindet und als Prototyp in ESRA eingebaut wurde (Blaß & Bader 2019). Daraus ging das comsar-System hervor.

Das Symposium

Im November 2017 fand in Hamburg das erste International Symposium on Computational Ethnomusicological Archiving (ISCEA) statt, gefördert von der VolkswagenStiftung. Es behandelte die Standardisierung von Metadaten, die rechnergestützte Signalanalyse in Archiven, die Nachhaltigkeit des digitalen Erbes, die Verbindung von Klanganalyse und Musikanthropologie sowie die Nutzbarkeit der Archive für unterschiedlichste Forschungsfragen. Aus dem Symposium ging der Band Computational Phonogram Archiving hervor (Bader 2019), 2024 auch auf Deutsch als Computergestützte Archivierung von Tonträgern.

Das comsar-System

comsar (Computational Music and Sound Archive) ist eine quelloffene Python-Bibliothek für die Analyse von Klangfarbe, Tonhöhe und Melodie, Tonsystemen und Rhythmus sowie für selbstorganisierende Karten. Sie geht auf Arbeiten von Michael Blaß zurück und wird von Rolf Bader weiterentwickelt. Das System besteht aus drei Paketen, alle unter BSD-3-Lizenz auf Codeberg:

• comsar: TimbreTrack, PitchTrack, Tonsysteme, Karten;
• apollon: Audio, Merkmalsextraktion, Hidden-Markov-Modelle, selbstorganisierende Karten;
• chainsaddiction: Poisson-Hidden-Markov-Modelle in C für Rhythmus und Zeitreihen.

ESRA nutzt comsar als Rechenkern. Die Mathematik der Verfahren beschreibt Teil III.

Die Ausstellung „Can You Hear It?“

Vom 26. Mai bis 31. Oktober 2023 zeigte das Museum für Kunst und Gewerbe Hamburg (MK&G) die Ausstellung Can You Hear It? Musik und Künstliche Intelligenz, kuratiert von Olaf Kirsch und Rolf Bader, gefördert von der VolkswagenStiftung, der Körber-Stiftung und der Merck Finck Stiftung. Die Ausstellung führte Besucherinnen und Besucher an Methoden und Ergebnisse der Forschung heran: selbstorganisierende Karten, KI-Analysen von Gamelan und uigurischer Musik, den Vergleich von chinesischem und westlichem Hip-Hop, Instrumente wie Dutar, Hulusi und die Pat-waing-Trommel aus Myanmar sowie die Dance Booth auf Grundlage der Impulse Pattern Formulation. Die Forschungsergebnisse dazu stellt die Website musicai.uni-hamburg.de vor.

Die Ausstellung wurde in angepasster Form wiederholt: 2025 in Yao'an (Yunnan, China), Ende Oktober und Anfang November 2025 an der Zhejiang Normal University in Jinhua (Zhejiang, China) mit Symposium, Workshops und Konzerten, organisiert von Simon Linke (ligeti zentrum).

Forschung mit comsar

Mit comsar und seinen Vorläufern entstanden unter anderem Untersuchungen zu Klangfarbe und Tonsystemen der Kachin im Vergleich zu uigurischer Musik, zur Unterscheidung von chinesischem und westlichem Hip-Hop über Klangfarbe, zu indonesischen und westlichen Gamelan-Orchestern, zur Entwicklung der Klangfarbe des Klaviers und zur Hulusi, einem Rohrblattinstrument aus dem Südwesten Chinas. Die Methoden zur Bestimmung von Tonsystemen wurden 2026 grundlegend überarbeitet (siehe Teil III, Abschnitt 3).

Literatur

Computational Phonogram Archiving und ESRA

• Bader, R. (Hrsg.) (2019). Computational Phonogram Archiving. Current Research in Systematic Musicology 5. Cham: Springer. doi:10.1007/978-3-030-02695-0
• Bader, R. (2019). Computational Music Archiving as Physical Culture Theory. In: Bader (Hrsg.) 2019, 3–36.
• Bader, R. (2019). Temperament in Tuning Systems of Southeast Asia and Ancient India. In: Bader (Hrsg.) 2019, 75–108.
• Wendt, G. & Bader, R. (2019). Analysis and Perception of Javanese Gamelan Tunings. In: Bader (Hrsg.) 2019, 129–144.
• Blaß, M. & Bader, R. (2019). Content-Based Music Retrieval and Visualization System for Ethnomusicological Music Archives. In: Bader (Hrsg.) 2019, 145–173. doi:10.1007/978-3-030-02695-0_7
• Bader, R. (Hrsg.) (2024). Computergestützte Archivierung von Tonträgern. Cham: Springer Vieweg. doi:10.1007/978-3-031-49640-0
• Franke, J. (2024). Anforderungen und Anwendungsfälle für digitale Tonarchive in der Ethnomusikologie. In: Bader (Hrsg.) 2024, 249–271.
• Blaß, M., Fischer, J. L. & Plath, N. (2020). Computational phonogram archiving. Physics Today 73(12), 50–55. doi:10.1063/PT.3.4636
• Blaß, M., Bader, R. & Koehn, C. (2021). Ethnographic Sound Recordings Archive Documentation, Version 0.1.2. esra.readthedocs.io
• comsar, apollon, chainsaddiction (Python-Pakete, BSD-3), Version 0.0.15. codeberg.org/rbader/comsar

Anwendungen von comsar und selbstorganisierenden Karten

• Bader, R., Blaß, M. & Franke, J. (2021). Computational timbre and tonal system similarity analysis of the music of Northern Myanmar-based Kachin compared to Xinjiang-based Uyghur ethnic groups. arXiv:2103.08203
• Bader, R., Zielke, A. & Franke, J. (2021). Timbre-based machine learning of clustering Chinese and Western Hip Hop music. AES 150th Convention, Paper 10473.
• Plath, N. & Bader, R. (2021). Piano Timbre Development Analysis using Machine Learning. arXiv:2112.03214
• Linke, S., Wendt, G. & Bader, R. (2024). Clustering of Indonesian and Western Gamelan Orchestras through Machine Learning of Performance Parameters. arXiv:2409.03713
• Xia, Y. & Bader, R. (2024). Machine learning of timbre features for the western Chinese free-reed instrument hulusi. Fortschritte der Akustik – DAGA 2024, Hannover, 1050–1053.
• Xia, Y. & Bader, R. (2025). Experimental investigation into the reed structure and articulation modes of the western Chinese instrument Hulusi. DAGA 2025.
• Xia, Y. & Bader, R. (2026). Timbre Analysis of the Hulusi, a Southwestern Chinese Free-Reed Instrument, using Machine Learning. arXiv:2609.17612
• Linke, S. & Ziemer, T. (2024). SOMson: Sonification of Multidimensional Data in Kohonen Maps.

Klangfarbe, Tonhöhe, Rhythmus

• Schneider, A., von Ruschkowski, A. & Bader, R. (2009). Klangliche Rauhigkeit, ihre Wahrnehmung und Messung. In: R. Bader (Hrsg.), Musikalische Akustik, Neurokognition und Musikpsychologie. Hamburger Jahrbuch für Musikwissenschaft 25. Frankfurt a. M.: Peter Lang, 103–148.
• Sethares, W. A. (1993). Local consonance and the relationship between timbre and scale. J. Acoust. Soc. Am. 94(3), 1218–1228.
• Fastl, H. & Zwicker, E. (2007). Psychoacoustics. Facts and Models. Berlin: Springer.
• Blaß, M. (2013). Timbre-based Drum Pattern Classification using Hidden Markov Models. MML Workshop, ECML/PKDD 2013, 11–14.
• Blaß, M. (2014). Timbre-based Rhythm Analysis. Proceedings SysMus14.
• Linke, S., Bader, R. & Mores, R. (2019). The impulse pattern formulation (IPF) as a model of musical instruments – Investigation of stability and limits. Chaos 29, 103109.
• Bader, R. (Hrsg.) (2018). Springer Handbook of Systematic Musicology. Berlin, Heidelberg: Springer. doi:10.1007/978-3-662-55004-5
• Bader, R. (2021). How Music Works – A Physical Culture Theory. Cham: Springer.

Geschichte der Sammlungen

• Blaß, M. & Koehn, C. (2015). Von Kolonialpolitik zu rechnergestützter Musikforschung. Die Wilhelm-Heinitz-Sammlung außereuropäischer Musik an der Universität Hamburg: Ein historischer und methodologischer Überblick.
• Petersen, P. & Rösing, H. (Hrsg.) (1999). 50 Jahre Musikwissenschaftliches Institut in Hamburg. Hamburger Jahrbuch für Musikwissenschaft 16. Frankfurt a. M.: Peter Lang.
• Heinitz, W. (1957). Hamburg und die vergleichende Musikwissenschaft. In: Bericht über den Internationalen Musikwissenschaftlichen Kongress, Kassel, 109–111.
• Hoffmann, R. (2024). Photography and cinematography at the Hamburg Phonetics Laboratory – Part 2. Proc. HSCR 2024, 156–166. doi:10.21437/HSCR.2024-6
• Institutsgeschichte der Hamburger Musikwissenschaft (Blog). institutsgeschichte-muwi.blogs.uni-hamburg.de

Kongress für arabische Musik, Kairo 1932

• Recueil des travaux du Congrès de musique arabe qui s'est tenu au Caire en 1932. Le Caire: Imprimerie Nationale, 1934.
• Vigreux, Ph. (Hrsg.) (1992). Musique arabe: Le Congrès du Caire de 1932. Le Caire: CEDEJ.
• Racy, A. J. (1991). Historical Worldviews of Early Ethnomusicologists: An East-West Encounter in Cairo, 1932. In: S. Blum, P. V. Bohlman & D. M. Neuman (Hrsg.), Ethnomusicology and Modern Music History. Urbana: University of Illinois Press, 68–91.
• Congrès du Caire 1932. 2 CDs mit Booklet. Paris: Bibliothèque nationale / Institut du Monde arabe, 1988.
• Hassan, Sch. Q. (2022). ICTM Study Group on Music in the Arab World. In: S. Pettan, N. Ceribašić & D. Niles (Hrsg.), Celebrating the International Council for Traditional Music. Ljubljana, 348–355.

Ausstellung

• Museum für Kunst und Gewerbe Hamburg (2023). Can You Hear It? Musik und Künstliche Intelligenz, 26.5.–31.10.2023. mkg-hamburg.de
• Universität Hamburg, Institut für Systematische Musikwissenschaft (2023). Music and Artificial Intelligence. musicai.uni-hamburg.de
• ligeti zentrum (2025). Musik und KI: Ausstellung und interkultureller Austausch in China. ligeti-zentrum.de
• Bader, R. (2025). Exhibition „Music and AI“ – Yao'an, Yunnan, China 2025. rolfbader.de

Eine vollständige Liste der Veröffentlichungen steht auf rolfbader.de/papers.

Stand: 2026-10-16