Akustische Fusionen


Bei Anfragen zur Projektierung individuell gewünschter Instrumente werden oft Charakteristiken bzw. Effekte gewünscht, die sich physikalisch ausschließen und dadurch nicht realisierbar sind.

In dieser Tabelle ist die Koppelbarkeit von Charakteristiken zusammengefasst:


Prinzipiell gilt die Aussage:

Je mehr Effekte parallel in einem Instrument gekoppelt werden sollen, desto größer wird die spielerische und klangliche Flexibilität des Instrumentes und desto geringer ist die typische Ausprägung jedes einzelnen Effektes.


Ein weiteres Thema ist die physikalische Realisierbarkeit bestimmter Overblow Intervall Sequenzen in spielbaren Instrumenten. Dieses Thema ist nicht so einfach pauschal zu beantworten, da für genaue Aussagen meistens einige Directed Evolution Läufe erforderlich sind.


Einfaches Beispiel:
Der erste Overblow kann physikalisch bedingt minimal bei dem 1,5-fachen der jeweiligen Grundtonfrequenz liegen und für Instrumente mit guter Spielbarkeit sollte dieser bei maximal dem 3-fachen der Grundtonfrequenz nach oben begrenzt sein.


Yidaki – Mago – Yidago

Frank Geipel 24.07.2011

Vor allem für Liebhaber traditioneller Spieltechniken sind die akustischen und spieltechnischen Eigenschaften eines Instrumentes eine wichtige Voraussetzung für die optimale Umsetzung dieser Techniken. In der Regel erfordert jede Spieltechnik ein dazu passendes Instrument. Die Nord-Ost-Arnhemland-Technik (NEAL) erfordert Yidaki-Typ-Instrumente, die West-Arnhemland-Technik (WAL) erfordert Mago-Typ-Instrumente.

Yidaki-Typ-Instrumente sind durch folgende Eigenschaften gekennzeichnet
(YE: Yidakityp-Eigenschaft):

- (YE1): Der erste Overblow liegt im Bereich von einer Oktave bis eine Oktave und 3/2 Töne über dem Grundton und ist leicht anspielbar.

- (YE2): Die mittleren und höheren Obertöne (4.-7. Oberton bzw. 5.-8. Harmonische des Grundtones) liegen symmetrisch ausbalanciert zu den Eigenresonanzen der Luftsäule in diesem Bereich. Diese Eigenschaft gibt guten Yidakis die erforderliche Elastizität beim Spielen und ist Voraussetzung für das oft gewünschte Obertonläuten (Obertonwobbeln).

- (YE3): Der Grundton liegt zwischen C und Fis (meist zwischen E und Fis).

- Die integrale Form dieses Instrumententyps ist konischer.

Mago-Typ-Instrumente sind durch folgende Eigenschaften gekennzeichnet
(ME: Magotyp-Eigenschaft):

- (ME1): Die 2. Eigenresonanz der Luftsäule liegt genau zwischen 1. und 2. Oberton (bzw. 2. und 3. Harmonischen des Grundtones) und die 3. Eigenresonanz der Luftsäule liegt genau zwischen 2. und 3. Oberton (bzw. 3. und 4. Harmonischen des Grundtones). Durch diese Eigenschaft werden die mago-typischen Kombinationstöne aus Grundton und Stimme verstärkt. Diese „gurgelnden“ Töne sind auch als intensives feedback des Instrumentes in den Vokaltrakt des Spielers wahrnehmbar.

- (ME2): Die höheren Obertöne (6.-8. Oberton bzw. 7.-9. Harmonische des Grundtones) werden durch Eigenresonanzen der Luftsäule verstärkt und sind als Singtöne wahrnehmbar.

- (ME3): Der Grundton liegt zwischen Dis und Gis (meist zwischen F und G).

- Die integrale Form dieses Instrumententyps ist zylindrischer.

Möglichkeiten der akustischen Fusion aus Yidaki- und Mago- Eigenschaften:

Über die „directed evolution software“ wurden Innenformenkonfigurationen gesucht, die verschiedene Kombinationen gewünschter akustischen Eigenschaften von Yidaki- und Mago-Typ in einem Instrument vereinigen sollten. Dabei zeigte sich (wie auch erwartet), dass die Vereinigung aller Eigenschaften physikalisch nicht möglich ist. Folgend zwei Beispiele aus der Auswahl physikalisch möglicher Innenformkonfigurationen:

 

Yidago – Typ (M):

  • Erster Overblow eine Oktave und 3/2 Töne über dem Grundton (YE1); entspricht Lage der 2. Eigenresonanz der Luftsäule zwischen 1. und 2. Oberton (bzw. 2. und 3. Harmonischen des Grundtones) (ME1)
  • Lage der 3. Eigenresonanz der Luftsäule genau zwischen 2. und 3. Oberton (bzw. 3. und 4. Harmonischen des Grundtones) (ME1)
  • Der 6. Oberton bzw. die 7. Harmonische des Grundtones wird durch eine Eigenresonanz der Luftsäule verstärkt und ist als Sington wahrnehmbar (ME2).
  • Der 7. und 8. Oberton bzw. die 8. und 9. Harmonische des Grundtones liegen symmetrisch ausbalanciert zu den Eigenresonanzen der Luftsäule in diesem Bereich. (YE2)
  • Der Grundton liegt zwischen Dis und E (gebaut in Dis)
  • Bei diesem Instrumententyp (M) überwiegen die Mago-Eigenschaften

 


Hier das spontane feedback von Manfred nach den ersten Spielerfahrungen:

...“ habe etwa 6 Stücke eingespielt und wusste nicht was denn wie denn, weil das Instrument sooovieeel anbietet. Es lässt sich butterweich spielen ist extrem elastisch. Einfach wunderbar. Ob ich es sanft oder hart spiele es ist einfach nur da. Gut möglich, dass die Mischung aus Yidaki und Mago eine neue Welt auftut. Auf alle Fälle bietet es extrem viel zu entdecken und das braucht Zeit. Es braucht Disziplin "einfach nur Mago-Styles" oder "einfach nur Yidaki-Styles" darauf zu spielen, weil es dich einlädt weiter zu gehen.......“...

 

Yidago – Typ (Y):

 

Erster Overblow eine Oktave und 3/2 Töne über dem Grundton (YE1); entspricht Lage der 2. Eigenresonanz der Luftsäule zwischen 1. und 2. Oberton (bzw. 2. und 3. Harmonischen des Grundtones) (ME1)

  • Lage der 3. Eigenresonanz der Luftsäule genau zwischen 2. und 3. Oberton (bzw. 3. und 4. Harmonischen des Grundtones) (ME1)
  • Der 5. und 6. Oberton bzw. die 6. und 7. Harmonische des Grundtones liegen symmetrisch ausbalanciert zu den Eigenresonanzen der Luftsäule in diesem Bereich. (YE2)
  • Der 9. Oberton bzw. die 10. Harmonische des Grundtones wird durch eine Eigenresonanz der Luftsäule verstärkt und ist als Sington wahrnehmbar (ME2).
  • Der Grundton liegt zwischen Dis und E (gebaut in Dis)
  • Bei diesem Instrumententyp (Y) überwiegen die Yidaki-Eigenschaften

 

Dieses Instrument zeichnet sich durch eine wunderbar rollende Elastizität beim Spielen aus. Die dabei anklingenden läutenden Obertöne lassen sich mit richtigem Stimmeneinsatz gut mit der Rauhigkeit eines Magos kombinieren. Subjektiv betrachtet lädt dieses Instrument mehr zu NEAL-Spieltechniken ein, da diese akustischen Eigenschaften deutlicher ausgeprägt sind.

Fazit:
Durch die Fusion der physikalisch möglichen akustischen Eigenschaften von Mago- und Yidaki-Typ Eigenschaften entstehen „extrem“ vielseitige Instrumente, die zum Erforschen und Entdecken erweiterter spieltechnischer Möglichkeiten einladen.

Eine Fusion aller typischen akustischen Eigenschaften von Mago- und Yidaki-Typ Instrumenten ist physikalisch nicht möglich. Deshalb ist es für Puristen spezieller Spielstile immer empfehlenswert, für den jeweilig bevorzugten Spielstil ein dafür akustisch optimiertes Instrument zu besitzen bzw. zu wählen.

 

Aufgrund der ersten praktischen Spielerfahrungen mit derartigen Instrumententypen werden wir die Suche nach interessanteren Y-M Kombinationen fortsetzen.

 

 

 

 

 

links: Yidago(M)

rechts: Yidago(Y)



Kleines Instrument mit großem Potential

Frank Geipel 20.10.2016

Im Rahmen der theoretischen und experimentellen Suche nach weiteren Kopplungs-Möglichkeiten von Effekten in einem Instrument entdeckte ich dieses Video.

 

Hier entstand als Zufallsprodukt ein Didgeridoo aus Glas, in dem auf überraschende Weise Mago-Typ Mischfrequenzeffekte aus Grundton und Stimme mit einem deutlich wahrnehmbaren Oberton-Wobbeln gekoppelt sind.


 

 

Nach einer ersten akustischen Analyse mittels FFT-Tools erkannte ich das typische Resonanzmuster, das diese Effekte verursachte und entwickelte es weiter.


 

Für den ersten Prototyp-Eigenbau mit dem Grundton F reichte ein kleiner Robinienstamm mit einer Länge von nur 113 cm.

 

 

Nach dem Fertigstellen und ersten Spielen dieses kleinen unscheinbaren Instrumentes war ich von seinem Potential

angenehm überrascht.

 


 

 

Hier ein erster Test zu Hause auf einer Treppe:


 

 

... und hier ein aktuelles Soundbeispiel von Ansgar zum Australienwochenende in Eisenbach 2017.



Acoustic Fusions


 

In the case of requests for the configuration of individually desired instruments, characteristics or effects which are physically excluded and thus cannot be realized are often desired.

This table summarizes the coupling capability of characteristics:


In principle, the statement applies:

The more effects to be coupled in parallel in an instrument, the greater the playability and sound flexibility of the instrument and the less is the typical expression of each individual effect.


Another topic is the physical feasibility of certain overblown notes (toots) interval sequences in playable instruments. This topic is not so easy to answer, as accurate statements usually require some Directed Evolution runs.


Simple example:
The first overblow can be minimally 1.5 times the fundamental frequency, and for instruments with good playability this should be limited to a maximum of 3 times the fundamental frequency.


Yidaki – Mago – Yidago

Frank Geipel 24.07.2011

Especially for those interested in traditional playing techniques, the acoustic and playing characteristics of an instrument are an important prerequisite for the optimal implementation of these techniques. As a rule, every play technique requires a suitable instrument. The North-East Arnhemland technique (NEAL) requires Yidaki-type instruments, the West-Arnhemland technique (WAL) requires Mago-type instruments.

Yidaki-type instruments are characterized by the following characteristics
(YC: Yidaki-.typ characteristic):

- (YC1): The first overblown note is in the range of one octave to one octave and 3/2 notes above the drone note and is easy to play.
- (YC2): The mean and higher harmonic overtones (4th-7th harmonic overtone resp 5 - 8 fold of the drone frequency) lie symmetrically balanced to the intrinsic resonances of the air column in this region. This characteristic gives good Yidaki’s the necessary elasticity when playing and is prerequisite for the often desired harmonic wobbles.
- (YC3): The drone note is between C and F# (usually between E and F#).
- The integral shape of this instrument type is more conical.

Mago-type instruments are characterized by the following characteristics
(MC: Mago-type characteristic):

- (MC1): The second intrinsic resonance of the air column lies relative exactly between the first and second harmonic overtones (resp 2 and 3 fold of the drone frequency) and the third intrinsic resonance of the air column also lies relative precisely between the 2nd and 3rd harmonic overtone (resp 3 and 4 fold of the drone frequency). This feature enhances the Mago typical heterodynes of the drone and the voice. These "rug" notes are also perceived as an intense feedback of the instrument into the vocal tract of the player.
- (MC2): The higher harmonic overtones (6th - 8th overtone resp 7 - 9 fold of the drone frequency) are amplified by intrinsic resonances of the air column and are perceptible as singing tones.
- (MC3): The drone note is between Dis and G# (usually between F and G).
- The integral shape of this instrument type is more cylindrical.

 

Possibilities of acoustic fusion from Yidaki- and Mago- characteristics:

With help of the "directed evolution tools", internal shape configurations were sought, which should to merge various combinations of desired acoustic characteristics of the yidaki- and mago- type in one instrument. It was shown (as expected) that the combination of all properties is not physically possible. Following are two examples from the selection of physically possible interior shape configurations:

 

Yidago type (M):
  • First overblown note one octave and 3/2 tones above the drone (YC1); Corresponds to the position of the second intrinsic resonance of the air column between 1st and 2nd harmonic overtone (resp 2 and 3 fold of the drone frequency) (MC1)
  • Position of the 3rd intrinsic resonance of the air column exactly between 2nd and 3rd harmonic overtone (resp 3 and 4 fold of the drone frequency) (MC1)
  • The 6th harmonic overtone resp the 7 fold of the drone frequency is amplified by an intrinsic resonance of the air column and can be perceived as singing tone (MC2).
  •  The 7th and 8th harmonic overtones resp the 8 and 9 fold of the drone frequency are symmetrically balanced to the intrinsic resonances of the air column in this region. (YC2)
  • The drone is between D# and E (built in D#)
  • This type of instrument (M) is dominated by the Mago characteristics.

 

 

Here the spontaneous feedback from Manfred after his first playing experiences:

... "has played about 6 pieces and did not know what, because the instrument offers sooo much. It can be played smoothly is extremely elastic. Just wonderful. Whether I play it gently or hard it is just there. It is possible that the mixture of Yidaki and Mago opens up a new world. In any case, it offers extremely much to discover and that takes time. It takes discipline "just Mago Styles" or "just Yidaki Styles" to play because it invites you to go beyond ....... "...

 

Yidago type (Y):

  • First overblown note one octave and 3/2 tones above the drone (YC1); Corresponds to the position of the second intrinsic resonance of the air column between 1st and 2nd harmonic overtone (resp 2 and 3 fold of the drone frequency) (MC1)
  • Position of the 3rd intrinsic resonance of the air column exactly between 2nd and 3rd harmonic overtone (resp 3 and 4 fold of the drone frequency) (MC1)
  • The 5th and 6th harmonic overtones resp the 6 and 7 fold of the drone frequency are symmetrically balanced to the intrinsic resonances of the air column in this region. (YC2)
  • The 9th harmonic overtone resp the 10 fold of the drone frequency is amplified by an intrinsic resonance of the air column and can be perceived as singing tone (MC2).
  • The drone is between D# and E (built in D#).
  • This type of instrument (Y) is dominated by the Yidaki characteristics.

 

This instrument is characterized by a wonderful rolling elasticity when playing. With a right voice input the ringing overtones (harmonic wobbles) can be combined with the roughness of a Mago type. Subjectively, this instrument invites more to NEAL playing techniques since these acoustic properties are more pronounced.

Conclusion:
By combining the physically possible acoustic properties of Mago- and Yidaki- type characteristics, "extreme" versatile instruments are created, inviting you to explore and discover advanced technical possibilities.

A fusion of all typical acoustic properties of Mago- and Yidaki- type instruments is not physically possible. This is why it is always recommended for purists of special playing styles to have an acoustically optimized instrument for the respective preferred playing style.
 
Due to the first hands-on experience with such types of instruments, we will continue the search for more interesting Y-M combinations.
 
 

 


left: Yidago(M)
right: Yidago(Y)



Small instrument with great potential
Frank Geipel 20.10.2016

In the course of the theoretical and experimental search for further possibilities of coupling effects in an instrument, I discovered this video.
 
Here a random didgeridoo of glass emerged, in which surprisingly Mago-type heterodyne frequency effects from the drone and the voice are coupled with a clearly perceptible harmonic wobble.


 

 

After a first acoustic analysis using FFT tools, I recognized the typical resonance pattern that caused these effects and developed them further.


 

For the first prototype with the drone F

a small robinia trunk with a length of only 113 cm was sufficient.

 

 

After finishing and first playing this small inconspicuous instrument, I was of his potential
pleasantly surprised.


 

 

Here's a first home test on a staircase:


 

 

... and here a current sound sample from Ansgar to the Australia weekend in Eisenbach 2017.