2018

• 3D-Druckexperimente zur Untersuchung von selektiv verstärkten Obertönen
  / Frank Geipel, Kay Reimer, Jörg A. 03.10.2018
• Akustische Fusion - Harmonic Wobbel Mago
  / Frank Geipel 20.01.2018

3D-Druckexperimente zur Untersuchung von selektiv verstärkten Obertönen

Frank Geipel, Kay Reimer, Jörg A. / 03.10.2018

Obwohl wir in der überwiegenden Anzahl der nach unseren Simulationsmodellen designten und gebauten Instrumente die vorbestimmten projektierten Klang- und Spieleigenschaften bestätigen konnten, kommt es bei einem geringen Teil der Experimente zu unerwarteten Abweichungen in der Verteilung der Schallenergie auf die Obertöne.

In vielen Fällen konnten wir als Ursache dafür Abweichungen beim manuellen Bau der Instrumente und / oder der Nichtberücksichtigung der umgebenden Raumeinflüsse auf die Klangeigenschaften während der akustischen Analyse identifizieren.

Nach dem 3D-Druck mit dem gleichen Material hat Kay diese 4 Instrumente unter möglichst gleichen Bedingungen gespielt und akustisch über eine FFT-Software analysiert.
Dabei wurde jeweils der untere Teil des FFT-Spektrums mittels Anschlagen des Mundstückes mit der geschlossenen Hand erzeugt. Dieser entspricht dem Anklingen des Eigenresonanzspektrums der Luftsäule, das durch das untere schwarze Impedanzspektrum verursacht wird. Beim Anschlagen ist wichtig, dass die Handfläche das Mundstück während des Ausklingens verschlossen hält.
Der obere Teil des FFT-Spektrums entsteht durch Anspielen des Instrumentes mit einem sauberen Grundton und entspricht dem roten Grundtonspektrum in der unteren Simulation.

Die Ergebnisse der FFT-Analysen deuten darauf hin, dass zur Unterstützung eines Obertons nicht die Höhe, sondern das Zusammentreffen eines Impedanzpeaks mit dem zu verstärkenden Oberton wichtig ist. Kurioserweise zeigen die Experimente sogar bei kleineren Impedanzpeaks deutlich lauter wahrnehmbare selektive Obertöne. Dieses Ergebnis bestätigt auch die von uns oft beobachtete bessere Wahrnehmbarkeit von z.B. Obertonwobble-Effekten bei relativ kleinen Impedanzpeaks. Lediglich für das Anspielverhalten von Overblows bzw. Toots, die auf den Frequenzen der Impedanzpeaks liegen, ist deren Höhe wichtig.

Beim Spielen von Instrument 4 hat Kay die "singenden" Obertöne tatsächlich deutlicher wahrgenommen, als es aufgrund der Simulation und FFT-Analyse zu erwarten wäre.

Momentan arbeitet Jörg an der Simulation der lokalen Druckverteilung der Harmonischen im Instrument beim Spielen des Grundtones. In den folgenden Graphiken ist diese mit dem momentanen Stand seiner Software berechnet.

Instrument 4:
Der Vergleich des relativ hohen Schalldruckes der 3.Harmonischen (von 430 Pa am Mundstück zu nur ca. 300 Pa vor dem Bellend) mit dem deutlich geringeren der 6.Harmonischen (von 210 Pa am Mundstück zu ca. 80 Pa vor dem Bellend)  könnte zu der Annahme führen, dass hier Schallenergie von der 3.Harmonischen auf die eine Oktave höhere 6.Harmonische übertragen und über das Bellend abgestrahlt wird. So wäre zumindest die in der FFT-Analyse deutlich lauter messbare 6.Harmonische zu erklären. Wer kann hier eine plausiblere Erklärung liefern?

Trotz der scheinbaren Einfachheit des Didgeridoos zeigen diese Experimente, dass es nach wie vor interessant bleibt an dieser Thematik weiter zu forschen und vor allem weiter Instrumente zu bauen und Neues zu entdecken.

Akustische Fusion - Harmonic Wobbel Mago / 20.01.2018

Fasziniert von dem kleinen Instrument mit großem Potential (News 2016) und des Harmonic Wobbel Effektes kam der Wunsch auf, eine Form für ein Mago-Typ-Instrument zu finden, das auch eine deutliche wahrnehmbare Obertonwobbelfähigkeit und der damit verbundenen Spiel-Elastizität aufweist.

Auf Basis der Erfahrungen mit akustischen Fusionen setzte ich die Directed Evolution Tools auf dieses Ziel an. Aus der gefundenen Menge spielbarer alternativer Formen entschied ich mich auf Basis meiner Spielerfahrungen für die nach meinen Vorlieben beste spielbare Form und transformierte diese auf den Grundton E.

Für dieses Instrument benötigte ich einen Holzrohling von mindestens 131 cm Länge. Zufälligerweise hatte ich noch das obere Stück des Robinienstammes aus dem ich 2107 mein persönliches Instrument (Barugula Yunupingu) ein obertonwobbelfähiges Yidaki-Typ-Oktavinstrument baute (News 2017) … und das sollte reichen. Als Baumethode kam wieder die Sandwichmethode zum Einsatz.

Im Ergebnis entstand ein Mago-Typ-Instrument, das durch die richtige Lage der Eigenresonanzen die typischen Mischfrequenzen aus Grundton und Stimme verstärkt und zusätzlich zwischen der 6. und 7. harmonischen Schwingung des Grundtones (5. und 6. Oberton) deutlich hörbar Oberton-wobbelfähig ist.

Acoustic Fusion - Harmonic Wobble Mago / 20.01.2018

Fascinated by the small instrument with great potential (News 2016) and the Harmonic Wobble effect, the desire arose to find a form for a Mago-type instrument, which also has a clear perceptible harmonic wobble effect and the associated elasticity.

Based on the experience with acoustic fusions, I set the Directed Evolution tools to this goal. From the found amount of playable alternative forms I decided based on my playing experiences for the best playable form according to my preferences and transformed these to the fundamental tone E.

For this instrument I needed a wooden blank of at least 131 cm in length. Coincidentally, I still had the top piece of the Robinia tree trunk from which I built my personal instrument (Barugula Yunupingu) in 2107, a Yidaki-type octave instrument with harmonic wobble effects (News 2017) ... and that should be enough. As a construction method, the sandwich method was used again.

The result is a Mago-type instrument, which amplifies the typical heterodyne frequencies of fundamental tone and voice through the correct position of the intrinsic resonances and in addition has a stimulable, clearly perceptible harmonic wobble pattern between the 6th and 7th harmonic of the fundamental tone (5th and 6th overtones).