Animation

Experimentelle Modalanalyse der Eigenschwingungen (Moden) einer Geige

Die hier animierten Eigenschwingungen (sog. Moden) sind das Messergebnis der experimentellen Modalanalyse. Ich arbeite mit dieser Labormethode, um meine künstlerische Arbeit akustisch zu begleiten. Durch Anklicken des Bildes können Sie die Schwingungsbewegungen der einzelnen Moden als Drahtgitteranimation oder animierte Höhenliniendiagramme starten. So wird das akustische Eigenleben des jeweiligen Instrumentes sichtbar.

Drahtgitteranimation

Beispiel: Geige von Antonio Stradivari (1712) –sog. „Schreiber“-Stradivari.

Animationen

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Zur Erläuterung:
Es handelt sich nicht um eine Simulation, sondern um Messungen am realen Instrument – in diesem Fall der berühmten „Schreiber“-Stradivari aus dem Jahre 1712. Für die Bildschirmanimation werden die Amplituden stark übertrieben-, die Frequenzen stark verlangsamt dargestellt (Zeitlupe).

Das spielfertige Instrument wird mittels Impulsgeber angeregt und mittels hochsensiblen Körperschallsensors abgetastet. An jedem Gitternetzpunkt und in jeder Raumrichtung wird eine Übertragungsfunktion gemessen. Um die feine Auflösung der Darstellung zu erreichen, war hierbei die Messung von 595 unterschiedlichen Übertragungsfunktionen nötig. Das Ergebnis lässt sich als Drahtgitteranimation oder durch animierte Höhenschichtlinien (Konturdiagramme) darstellen.

Deutlich sind etwa die Biegeschwingung des Griffbrettes, die Torsion des Saitenhalters, sowie die tieffrequent atmende Bewegung des Korpus erkennbar.

Animierte Höhenliniendiagramme

Eine Alternative zum Drahtgittermodell ist die Darstellung mittels eines animierten Konturdiagramms (Höhenliniendarstellung). In unserm Fall schwingen die gelb-roten Bereiche in der Phasenlage gegen die grau-blauen Bereiche. (Phasendifferenz 180°).

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Dargestellte Amplituden stark übertrieben. Animierte Frequenz stark verringert.

Farbige Höhenschichten der Auslenkung. Phasenkonvention: Als gleichphasig gelten alle gleichzeitig expandierenden Bereiche des Korpus (rot-weiss) bzw. alle gleichzeitig komprimierenden Bereiche des Korpus (blau-grau). Knotenlinien zwischen weiss und grau.

Ansicht beider Platten von außen. Decke links, Boden rechts. Griffbrett mit Schnecke oben links, Saitenhalter unten links neben der Decke. Stimmstockposition als Kreis auf Decke und Boden. Software (graphische Interpolation und Animation): Martin Schleske

Eine weitere Möglichkeit, die Schwingungsformen des Instrumentes auszuwerten, besteht in der Darstellung der "Modalen Aktivität".