Μελέτη δονητικών χαρακτηριστικών παραδοσιακών κρουστών μουσικών οργάνων με τη χρήση οπτικών συμβολομετρικών τεχνικών.

Abstract

Τα παραδοσιακά κρουστά μουσικά όργανα αποτελούνται από ένα κυλινδρικό πλαίσιο με ειδική στεφάνη πάνω στην οποία έχει τεντωθεί μεμβράνη φυσικού δέρματος ζώου ή συμβατική, πλαστική μεμβράνη. Οι κανονικοί τρόποι ταλάντωσης τόσο της μεμβράνης όσο και του πλαισίου παίζουν σημαντικό ρόλο στα ακουστικά χαρακτηριστικά του εκπεμπόμενου ήχου. Στην παρούσα διπλωματική θα μελετηθούν οι χαρακτηριστικές συχνότητες και οι αντίστοιχοι τρόποι ταλάντωσης, τόσο της μεμβράνης όσο και του πλαισίου, με την χρήση ηλεκτρονικής συμβολομετρίας ψηφίδων (E.S.P.I.) με λέιζερ, αλλάζοντας παραμέτρους όπως τάσεις κουρδίσματος, μεμβράνες, θερμοκρασία και αέρινη κοιλότητα. Τα πειραματικά μοντέλα θα συγκριθούν με βασικά θεωρητικά μοντέλα κυκλικών μεμβρανών και θα γίνει διερεύνηση της σύνδεσής τους με τα χαρακτηριστικά του εκπεμπόμενου ήχου.

Traditional percussion music instruments consist of a tubular frame with a special rim on which it is stretched animal skin membrane natural or conventional, plastic membrane. The normal modes of oscillation of both membranes and the frame play an important role in the acoustic characteristics of the emitted sound. In this study investigated the characteristic frequencies and their respective modes, both the membrane and the frame, with the use of electronic speckle pattern interferometry (ESPI) laser, changing parameters such as tuning membrane’s tension, temperature and air cavity. The experimental models were compared with basic theoretical models of circular membranes and investigated their association with the characteristics of the emitted sound. From the measurements were found that the wooden frame holds a key role both in timbre and tonality of the percussion, the temperature of the membrane plays an important role in the tonality of the instrument, the extra rear membrane affects the fundamental frequency and the Q factor of the frequencies normal modes. Furthermore, at the experiments of tuning tension to both natural membranes were reproved that one of them has the same results as those in the theory.