Music Acoustics
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Hofmann, Alex (2015)
Articulation and Finger Forces in Saxophone and Clarinet playing (phd-thesis)
IWK - Universität für Musik und darstellende Kunst Wien.

Abstract:
Professional woodwind players practise for years until they are able to produce virtuosic performances. While performing, they have to control various parameters at the same time, e.g., fingerings, blowing, lip position and tongue articulation. This thesis puts a focus on tongue articulation measurements and finger force measurements in saxophone and clarinet performance. Three empirical studies as well as physical modelling sound synthesis address the question of how players control the instrument to produce expressive tone transitions. First, in a sound production experiment on the saxophone and the clarinet, the participants had to perform melodies which require different techniques to play the tones (tongue-only actions, finger-only actions, combined tongue and finger actions) in three tempo conditions. A strain gauge sensor-equipped reed was used to investigate tongue actions of the players during performance. Timing analysis of the captured data showed that in the slow tempo, a combination of tongue and finger actions improved the timing. However, in the fast tempo condition, the timing precision of combined tongue-finger actions was close to the level of finger-only actions, which suggests that the fingering technique has a dominant influence on the timing of saxophone performances and clarinet performances (Hofmann and Goebl, 2014). Second, finger forces applied to the tone holes of the clarinet were measured. Clarinet students and professional clarinetists performed two tasks (expressive performance task, technical exercise task) on a sensor equipped Viennese Clarinet. Although the individual finger force profiles had overlapping tendencies within the two groups of participants, the expressive performance task showed higher finger forces. For the technical exercise task the mean finger forces were lower. In particular, the group of professional players used the lowest finger forces for the technical exercise task. Third, in a listening experiment, it was questioned whether motor expertise in music performance has an influence on the ability to discriminate articulation techniques in saxophone sounds. Listeners with different expertise in music making (saxophonists, musicians not playing the saxophone, and non-musicians) participated in an AB-X listening test. Their task was to discriminate saxophone phrases containing legato, portato and staccato articulation. All participants could easily discriminate between staccato articulation and portato articulation, whereas most errors occurred when the listeners tried to discriminate between legato and portato phrases. In this case, the group of saxophonists showed the best results, which indicates that expertise in saxophone playing helped to facilitate the task (Hofmann and Goebl, 2014). Finally, the articulation parameters obtained during the experiments were applied to a physical model in an attempt to simulate tongued and non-tongued tone transitions.

Kurzfassung:
Saxophonistinnen, Saxophonisten, Klarinettistinnen und Klarinettisten benötigen jahrelanges Training um saubere Tonübergänge und flüssige Läufe im ausdrucksstarken Spiel erzeugen zu können. Während des Spielens haben sie unter anderem die Finger, die Atmung, den Lippendruck und für bestimmte Artikulationstechniken auch die Zungenbewegungen zu koordinieren. Saubere Artikulation, ohne Nebengeräusche erfordert sehr viel Übung, da für einige Artikulationstechniken die Zunge direkt das schwingende Blatt berührt. Der Fokus dieser Arbeit liegt in der Untersuchung von Zungenartikulation und Fingerkräften im Saxophon- und Klarinettenspiel. In einer ersten empirischen Studie spielten Saxophonistinnen, Saxophonisten, Klarinettistinnen und Klarinetisten eine technische Übung, bei deren Umsetzung verschiedene Spieltechniken koordiniert werden mussten (die Zungenbewegungen allein, die Fingerbewegungen allein, kombinierte Zungen- und Fingerbewegungen). Es wurde ein spezielles Sensoreinfachrohrblatt entwickelt, welches es erlaubt in den Blattschwingungen einen Zungen-Blattkontakt zu erkennen. Die Ergebnisse konnten zeigen, dass in einem langsamen Spieltempo die Kopplung von Zungen- und Fingerbewegungen zu einer verbesserten Rhythmik beitrugen. Allerdings war auch zu beobachten, dass im schnellen Tempo die gekoppelten Bewegungen vorwiegend von den Fingerbewegungen beeinflusst waren. Somit kann man schlussfolgern, dass, obwohl die Zunge den akustischen Tonbeginn steuert, die Finger einen stärkeren Einfluss auf die Spielpräzision haben (Hofmann und Goebl, 2014). Eine zweite Studie mit studierenden und professionellen Klarinettenspielerinnen und Klarinettenspielern fokussierte auf die Fingerkräfte beim Schließen der Tonlöcher. Eine an der Technnischen Universität eigens dafür entwickelte Wiener Klarinette mit Kraftsensoren wurde für diese Messungen verwendet. Obwohl die einzelnen Fingerkraftprofile beider Gruppen große Überlappungen zeigten, wurde dennoch deutlich, dass ausdrucksstarkes Spielen zu einem erhöhten Einsatz von Fingerkräften führte. Beim Spielen einer technischen Übung wurden demnach im Mittel geringere Fingerkräfte gemessen und gerade die Gruppe der professionellen Spielerinnen und Spielern zeigte in diesem Fall den geringsten Fingerkrafteinsatz. In einem Hörexperiment wurde untersucht, ob Expertise im Musizieren auch zu einer verbesserten Unterscheidungsfähigkeit von verschieden artikulierten Tonübergängen führt (legato, portato, staccato). Von den drei Teilnehmergruppen (Laien, Musizierende die kein Saxophon spielen und Saxophonspielende) zeigten die Saxophoninstinnen und Saxophonisten die besten Ergebnisse. Das lässt die Schlussfolgerung zu, dass bei der Unterscheidung von Artikulation in Saxophonmusik möglicherweise ähnliche Verarbeitungsvorgänge im Gehirn stattfinden, wie bei der Verarbeitung von Sprache (Hofmann und Goebl, 2014). Abschließend wurden die sich verändernden, physikalischen Parameter, welche eine Artikulation mit Zunge von der Artikulation ohne Zunge unterscheiden auf ein physikalisches Model übertragen. Durch diese Resynthetisierung der Klänge wurde verstärkt deutlich, welchen Einfluss die Zungenartikulation auf die Tonübergänge ausübt. Diese Einschwingvorgänge genauer zu studieren, könnte ein Schwerpunkt für zukünftige Forschung darstellen.

ISBN:
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address:
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type of media:
-
literatur type:
phdthesis
where to find:
IWK Bibliothek
db Id:
22371
organization:
IWK - Universität für Musik und darstellende Kunst Wien

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