Funktion von Musikinstrumenten (P) - Einzelansicht

Das Modul vermittelt die Methoden zur Analyse der physikalischen und klanglichen Eigenschaften von Musikinstrumenten sowie Ansätze zur Erzeugung und Simulation musikalischer Klänge.

Studenten werden befähigt, Methoden zur Beschreibung von Musikinstrumenten und ihrer klanglichen und physikalischen Eigenschaften anzuwenden. Eine Übertragung der Methoden von Musikinstrumenten auf benachbarte Gebiete erlaubt die Erweiterung der Qualifikation auf Anwendung z.B. in der Schwingungsmesstechnik und dem Lärmschutz.

Fletcher and Rossing: The Physics of Musical Instruments - Springer, 2005
Rao: Mechanical Vibrations - Pearson, 2016
Chaigne and Kergomard: Acoustics of Musical Instruments - Springer, 2016

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Die “Physik von Musikinstrumenten“ wird in zwei mündlichen Prüfungen mit jeweils einer halben Stunde Dauer geprüft. Die Testate der Übungen sind Voraussetzung für die Teilnahme zur Prüfung.

In der Vorlesung werden die Grundbegriffe zur Beschreibung von Schall und Schwingungen mit besonderem Fokus auf Musikinstrumente behandelt. Ausgehend von der Schwingungslehre werden grundlegende physikalische Modelle der Schallerzeugung in Musikinstrumenten abgeleitet, mit dem Ziel, Musikinstrumente nach dem Schallerzeugungsprinzip zu klassifizieren.

Themen:

Schwingende Systeme (freie, erzwungene, gekoppelte, selbsterregte Schwingungen, Moden); Schallwellen in Luft (Wellengleichung, mechanisch-akustische-Analogie, akustische Impedanz, Elementarschallquellen, Abstrahlung)

Praktische Anwendungen:

Saitenschwingung (Oszillatorkettenmodell, Wegmessung)

Luftsäulen (Schallimpedanzmessung und Wellenleitermodell)

Abstrahlung von einem Rohr (FEM-Simulation und Messung)

Strukturschwingungen (experimentelle und numerische Modalanalyse)

Tonerzeugung (Zeitbereichsmodellierung mit Matlab)