News/Archiv

2004



Vermessungsmethode  / Kay Reimer 14.10.2004

Didgeridoo-Innenformen können jetzt relativ genau vermessen werden. Meine recht simple Apparatur funktioniert nach dem Prinzip kommunizierender Röhren und ermöglicht auch die Vermessung krummer Instrumente. Dabei wird das zu vermessende Didge nach und nach mit Wasser gefüllt und die Füllstandhöhe außen abgelesen.

Die Füllmengen werden mittels einer Pumpe und einer Schaltzeituhr genau dosiert (geht auch weniger technisch per Hand mit einer Spritze).

Zum Ermitteln der Innenform werden Füllmengen, Füllstandhöhen und Winkel der Messabschnitte erfasst. Aus diesen Daten läßt sich, z.B. mit Excel, der Innenformverlauf in Abschnitten ermitteln. Je kleiner die Füllmengen, desto genauer das Ergebnis.

Auf dem Bild ist die Vermessung eines neuen CADSD-Prototypen zu sehen. Der Sinn war, eventuelle Abweichungen von der geplanten Innenform zu erkennen. Wichtig, um sicher zu sein, dass der Prototyp der vorher simulierten Form entspricht.

Wenn mir beim Probespielen neben dem Klang auch noch die Spieleigenschaften gefallen, kann ich die Innenform getrost auf einen edlen Holzrohling übertragen, um gezielt mein Wunschdidge zu realisieren.



Obertonwobbeln / Frank Geipel 11.10.2004

Bei einigen wenigen Didgeridoos ist beim Spielen, vor allem mit speziellen dynamischen traditionellen Techniken ein deutliches Wobbeln (Vibrato) zwischen bestimmten Obertönen wahrnehmbar. Diese Instrumente sind oft eine Rarität und selten zu finden. (z.B. das E von Sven Molder oder das F-F# Datjirri von Frank).

Was ist die physikalische Ursache für diesen Effekt?

Die Luftsäule eines Didgeridoos weist abhängig von der Innenform bestimmte Eigenresonanzen auf (weiße Peaks), die auch als Overblows anspielbar sind. Bei diesen Eigenresonanzfrequenzen „will“ das Didgeridoo schwingen. Fällt z.B. ein Oberton des gespielten Grundtones genau auf eine Eigenresonanzfrequenz, wird dieser Oberton verstärkt und ist deutlich als Sington wahrnehmbar.

 

Was ist aber die Voraussetzung für ein Didgeridoo, das z.B. zwischen dem 5. und 6. Oberton (6- und 7-fache der Grundtonfrequenz) wobbelfähig ist?
Bei dem oben gezeigten Instrument liegt ca. 10 Hz unter der 5.Obertonfrequenz und ca. 10 Hz über der 6.Obertonfrequenz eine ausgeprägte Eigenresonanz der Luftsäule vor. Spielt man dieses Didgeridoo dynamisch an, entsteht ein instabiler Wobbelzustand. D.h., einmal fällt durch kurzzeitiges Anstoßen/Anheben des Grundtones der 6.Oberton ca. 10 Hz höher in die dort vorhandene Resonanz und wird kurzzeitig verstärkt. Da dieser Zustand instabil ist, fällt beim Rückfallen der Grundtonfrequenz der 5.Oberton ca. 10 Hz niedriger in die auch dort vorhandene Resonanz und wird kurzzeitig verstärkt. Da dieser Effekt ca. 5-10 mal pro Sekunde abläuft, ist ein deutliches Obertonwobbeln (Obertonvibrato oder Obertonläuten) wahrnehmbar. Nach weiterer Verfeinerung der CADSD-Methode ist es uns jetzt möglich, derartige Oberton-wobbelfähige Didgeridoos zu projektieren und zu bauen.

FFT von unserem GFK E (Wasserfalldarstellung)

obere Achse: Frequenz in [Hz] - von oben nach unten Zeit
rot: laut (deutlich) wahrnehmbare Teiltöne
gelb: mittel wahrnehmbare Teiltöne
grün: leise wahrnehmbare Teiltöne


Obertonwobbelbereich von 470-600 Hz
5. Oberton (6-fache des Grundtones) ca.498 Hz (links liegende Resonanzfrequenz ca.485 Hz)
6. Oberton (7-fache des Grundtones) ca.580 Hz (rechts liegende Resonanzfrequenz ca.595 Hz)

FFT von Svens E-Yidaki (Wasserfalldarstellung)

obere Achse: Frequenz in [Hz] - von oben nach unten Zeit
rot: laut (deutlich) wahrnehmbare Teiltöne
gelb: mittel wahrnehmbare Teiltöne
grün: leise wahrnehmbare Teiltöne


Obertonwobbelbereich von 490-590 Hz

5.Oberton (6 fache des Grundtones) ca.500 Hz (links liegende Resonanzfrequenz ca.490 Hz)
6.Oberton (7 fache des Grundtones) ca.580 Hz (rechts liegende Resonanzfrequenz ca.590 Hz)


GFK - CADSD Prototypenbau / Kay Reimer 12.09.2004

Um auch Testinstrumente für  CADSD-Berechnungsergebnisse zu bekommen, verwende ich die Baumethode, die erstmals vom Schöpfer der Hanfdidgeridoos  beschrieben wurde.

Die Methode ist so simpel wie genial - ein Sack, der der gewünschten Innenform entspricht, wird mit Sand gefüllt und mit einem härtenden Hanffaserbrei besprüht. Nach der Aushärtung wird der Sack entfernt - und fertig ist das Didge. Toll!! Ansgar Stein hat diese Methode bereits mit Glasfaserkunststoff (GFK) erfolgreich übernommen.

Von ihm habe ich die ersten Tipps bekommen, die ich dann den speziellen Anforderungen der CADSD-Prototypenfertigung (besonders maßhaltig) entsprechend modifiziert habe.

Die neue CADSD-Version berechnet automatisch zu jeder Simulation die exakten Schnittmaße des entsprechenden Innenform-Sackes. Diese wird in eine Grafiksoftware 1:1 übernommen und ausgedruckt.

Die Schablonenform wird auf 2 Lagen dehnungsarmen Stoffes übertragen, der dann präzise abgenäht und zugeschnitten wird.

Um das Material nicht zu stark zu belasten und  Dehnungsungenauigkeiten vorzubeugen, verwende ich Reis als Füllmaterial. Eine 2-Punkt-Aufhängung  verhindert Längsdehnungen.

Dann wird der gefüllte Sack nach und nach mit Trennmitteln, Epoxidharz und Glasfaserband beschichtet, bis die Wandstärke zwischen 6 und 20 mm beträgt.

Nach dem Durchhärten wird der Sack entfernt und der neue CADSD-Prototyp auf die endgültige Länge gekürzt.

Die Klang- und Spieleigenschaften können jetzt ausgiebig getestet und per FFT mit dem geplanten Oberton- und Eigenresonanzspektrum verglichen werden.  Mit der Innenform-Vermessungsmethode kann leicht die Fertigungsgenauigkeit überprüft werden.

Obwohl die Instrumente sehr gut klingen, sollen sie hauptsächlich zur Vorbereitung des wesentlich zeitaufwendigeren CADSD- Holzinstrumentenbaues dienen.



Neue CADSD-Didgeridoos / Frank Geipel 12.08.2004

Die Computer-Aided-Sound- designten F/F-Twins sind fertig. Obwohl ich durch meine Projektierungsmethode weiß, wie die Spiel- und Klangcharakteristik werden soll, ist es trotzdem immer wieder ein Erlebnis, die fertigen Instrumente real zu hören.

Beide Instrumente sind aus schwerer harter Hopfenbuche. Beide haben den Grundton F und den ersten Overblow genau eine Oktave darüber. Aber die Spiel- und Klangcharakteristik ist verschieden. Das zu beschreiben ist umständlich. Am besten man spielt selbst.

1) Länge: 157 cm, Masse: 4,6 kg, Material: Hopfenbuche,
Mundstück-Innen-Durch-messer: 28-29 mm,
Innendurchmesser Bellend: 80-100 mm oval,
Außendurchmesser Bellend: 110-130 mm,
Klang: offen resonant mit betonten/singenden 2.Oberton,
Ansprechverhalten: excellent, Gegendruck: mittel
Grundton: F, 1.Overblow: F, 2.Overblow: C

2) Länge: 152 cm, Masse: 5,0 kg, Material: Hopfenbuche,
Mundstück-Innen-Durchmesser: 28-29 mm,
Innendurchmesser Bellend: 85-125 mm herzförmig,
Außendurchmesser Bellend: 110-150 mm,
Klang: direkt trocken mit deutlichen 2.Oberton und singenden 5.Oberton
Ansprechverhalten: exzellent, Gegendruck: hoch
Grundton: F, 1.Overblow: F

Soundbeispiele gespielt von Sven Molder



Artikel im Didgeridoo  Co Magazin / Frank Geipel 15.04.2004



News/Archiv

2004



Method of Measuring inner shapes of Didgeridoos  / Kay Reimer 14.10.2004

Now inner shapes of didgeridoos can be measured more precisely. This relatively simple gadget works on the principle of communicating pipes and also allows the measuring of bent didgeridoos.
The didgeridoo is being filled step by step with water, the filling level can be read off outside the instrument.

The amount of filling can be dosed by a pump combined with a clock timer.

 

Thus the amounts and levels of filling plus the angle of the measured part are aquired to calculate the inner shape.

On these photos you can see the measuring of a new CADSD-prototype. The intention here was to identify possible errors of the planned inner shape. This is important to ensure that the prototype exactly matches the afor simulated shape.

If I then like the sound I get when playing the prototype, I can confidently transfer that shape to a raw log of noble wood to realise my desired didge. 



Overtone wobbles (Harmonic wobbles) / Frank Geipel 11.10.2004

With the sound of some very rare didgeridoos comes a distinct "wobble" (kind of vibrato) between certain overtone-frequencies, especially when being played with dynamic traditional techniques. These instruments are quite rare, like e.g. the "E" owned by Sven Molder or the Datjirri-"F-F#" owned by Frank.

 

What is the physical reason for this effect?

 

The vibrating air column of a didgeridoo shows several resonances depending on the inner shape, these can also be played as toots (white peaks in the figure below). With these resonance frequencies the didgeridoo is bound to oscillate. An harmonic overtone of the basic drone occuring to fall on one of those resonance frequencies will be amplified and is then clearly perceptible as "singing" tone. (For further interest in this subject I recommend the book The didgeridoo phenomenon“.)

 

But what exactly is the precondition for a didgeridoo to be able to "wobble" between the 5th and the 6th harmonic overtone (6th and 7th multiples of the basic frequency)?

 

In the case of the instrument depicted by the figure below, a pronounced resonance of the the oscillating air column can be detected, lying about 10Hz below the 5th and about 10Hz above the 6th harmonic overtone frequency. If this didgeridoo is played dynamically, an unstable wobble-state is acquired, meaning that by a short push of the fundamental the 6th overtone will jump 10Hz higher into the resonance present at that peak, hence being amplified for a short period. As this state is unstable, the fundamental will fall back, lowering the 5th overtone by 10Hz into the resonance peak existing there, thus amplifying again the according overtone for a short period. This effect will occur 5-10 times per second, hence a distinct "wobbling" (vibrating, singing) overtones can be perceived. After further refinement of the CADSD-method it is now possible for us to project and build instruments showing these overtone "wobble" abilities.

FFT taken from our fibre-glass "E"

horizontal axis: Frequency in [Hz] - vertical, from top to bottom: time

red: loud (distinctly) perceptible partial tones

yellow: medium perceptible partial tones

green: quiet perceptible partial tones


 

Overtone wobbles from 470-600 Hz

5th harmonic overtone (6th multiple of the basic tone frequency) at about 498 Hz (resonance frequency to the left of it at about 485 Hz)

6th harmonic overtone (7th multiple of the basic tone frequency) at about 580 Hz (resonance frequency to the right of it at about 595 Hz)

FFT taken from Svens "E-Yidaki"

horizontal axis: Frequency in [Hz] - vertical, from top to bottom: time

red: loud (distinctly) perceptible partial tones

yellow: medium perceptible partial tones

green: quiet perceptible partial tones


 

Overtone wobbles from 490-590 Hz

5th harmonic overtone (6th multiple of the basic tone frequency) at about 500 Hz (resonance frequency to the left of it at about 490 Hz)

6th harmonic overtone (7th multiple of the basic tone frequency) at about 580 Hz (resonance frequency to the right of it at about 590 Hz)


Making CADSD-Prototypes using fibreglass components / Kay Reimer 12.09.2004

Its quite simple to quickly check a few basic shapes using the Testadoo, but its very hard to achieve complex interior shapes with it.

 

To get suitable test instruments for calculated CADSD results I use the method described first-time by the inventors of the hemp-didgeridoos.

 

The method is simple as well as ingenious - a sack resembling the desired interior shape is filled up with sand and sprayed on with a mash of hemp fibres and water. After hardening the sack is removed - and here goes your didge. Cool!

Ansgar Stein has successfully transferred this method to fibreglass didge making. From him I got the first tips which I modified due to the precise requirements for making CADSD prototypes.

 

The new version of CADSD now automatically calculates the precise measurement of the sack for the interior shape. This is transferred 1:1 into a graphic application and printed.

 

The template is then copied on two layers of non elastic fabric, sewn precisely and cut out.

 

To reduce the impact on the material and also to avoid inconsistencies caused by the extensility of the fabric I use rice instead of the heavy sand as filling material. A two-joint attachment also avoids longitudinal extension.

Then the sack is coated step by step first with seperating agents, followed by synthetic resin and fibreglass matting up to a wall thickness of 6 to 20mm.

 

After hardening the sack is removed and the new prototype is cut to the final length.

 

The playing and sound capabilities now can be checked and compared via FFT with the calculated overtone and resonance spectra.

The accuracy of the making process can easily be verified using the method of measuring interior shapes.

 

Although these instruments sound very good themselves, I mostly use them as a preparation for the more time consuming making of CADSD-wood instruments



New CADSD-Didgeridoos / Frank Geipel 12.08.2004

The computer-aided-sound-designed F/F-Twins are ready!

 

Although I know by my simulating method about the intended sound and playing characteristics, it is always a good experience to really hear and play the ready made instruments.

 

Both Instruments are made from heavy and hard (hopbeam). Both are on F and have the first overblown one octave above.

 

But the playing characteristics are totally different... and hard to describe.

 

1) Length: 157 cm, weight: 4,6 kg, material: (hopbeam),

Inner diameter mouthpiece: 28-29 mm

iInner diameter bell: 80-100 mm oval

Outer diameter bell: 110-130 mm,

Sound: open, resonant, enhanced/singing 2nd harmonic overtone,

Response: excellent,

Back pressure: medium

Basic tone: F, 1st Overblow: F, 2nd Overblow: C 

2) Length: 152 cm, weight: 5,0 kg, material: (hopbeam),

Inner diameter mouthpiece: 28-29 mm,

Inner diameter Bell: 85-125 mm heart-shaped,

Outer diameter Bell: 110-150 mm,

Sound: direct, dry, pronounced 2nd harmonic overtone, singing 5th harmonic overtone

Response: excellent

Backpressure: high

Basic tone: F, 1st Overblow: F 

Soundexamples by Sven Molder



Article in Didgeridoo & Co Magazine / Frank Geipel 15.04.2004