BERTSCH, Matthias; Capiez, Evangéline.
Acoustical studies on the Viennese timpani.
in: Proceedings of the Physics of Musical Instruments 2 conference, 2000
Abstract:
Orchestras in Vienna traditionally use kettledrums with goat skin, which distinguishes this so-called "Hochrainer" timpani from the international standard timpani. Standard timpani are equipped with mylar membranes (polyethylene terephthalate) and a different tuning mechanism. The "Hochrainer" timpani sound is prefered in spite of the drum`s disadvantages: the inhomogeneous skin is harder to tune and much more sensitive to moisture and temperature.
The objective of this study is to document the properties of the Vienna timpani and to compare the acoustic characteristics with international timpani.
Studies by LASER interferometry method and digital sound analysis of recordings made in the anechoic chamber in the IWK have been made with a set of two Viennese timpani and with a standard timpani, all with medium and low tensions. For the recordings, an electronically controlled machine played the timpani with three different types of mallets (soft, medium and hard).
Findings show that the natural head is more sensitive to different mallets than synthetic. Radial modi, which determines tonality, are generally stronger than circular in both spectra, but sound longer and less regular with synthetic heads which confirms earlier studies on differences between natural head (calf skin) and Mylar head made by Fleischer [1,2]. The laser study allowed a detailed modal analysis (figure 1). Changes in the relative order of the modi could not only be found between mode 01 and 11 but also between 22 and 03. The changes depend on the type of the skin and its tension (mode 01 moves with the tension).References:
[1] FLEISCHER Helmut; FASTL Hugo. Untersuchungen an Konzertpauken. DAGA 1991. S.885-889.
[2] FLEISCHER, Helmut. Schwingung und Schallfeld eines Paukenfelles. DAGA 1990. S.549-552.
BERTSCH, Matthias.
Zur Tonerzeugung auf der Trompete: Versuch einer Systematik möglicher Einflußfaktoren
unter Berücksichtigung einiger empirischer Forschungsansätze.
in: Zeitschrift für Systematische Musikwissenschaft, 1999
Abstract:
Verschiedenste Blickwinkel auf die Tonerzeugung auf der Trompete werfen sehr unterschiedliche Fragestellungen auf. Für Instrumentalisten, Pädagogen, Instrumentenmacher oder Akustiker stehen meist unterschiedliche Aspekte im Vordergrund, die jedoch fast nie unabhängig voneinander zu betrachten sind. Intonation, Klangvorstellung, Spieltechnik oder Instrumentencharakteristiken sind Beispiele von derartigen sich gegenseitig beeinflussenden Merkmalen. Die Forschungsarbeiten des Autors stellen einen Ansatz dar, Zusammenhänge verschiedener Faktoren zu erkennen und darzustellen. Im Rahmen seiner Dissertation wurden Studien zu zwei verschiedenen Aspekten durchgeführt. Eine Untersuchung des Einblasvorganges - dem "warm up" - sowie eine Studie zur Intonation, deren beider Ergebnisse im Anschluß an die nachfolgenden allgemeinen Überlegungen dargestellt werden.
BERTSCH, Matthias. Studien zur Tonerzeugung
auf der Trompete [Dissertation].
University for Music and Performing Art Vienna. (Prof. Gregor Widholm) Approved
at the University Vienna at 18.12.1998. Supervisors: Prof. Dr. Födermayr; Prof.
Dr. Elschek.
Abstract:
This thesis establishes a systematics of trumpet sound influencing variables. Properties of the instrument, characteristics of musician and environment produce results that vary in many aspects. Studies on the aspects "warm-up" and "intonation" follow.
During the warm up, muscle contractions and increased blood flow result in a higher temperature of the overlying skin. This effect can be visualized and quantified by infrared-thermography. The analysis demonstrates that the main facial muscle activity during warm-up is restricted to only a few muscle groups (M.orbicularis oris, M.depressor anguli oris). The "trumpeter's muscle" (M.buccinator) proved to be of minor importance. Less trained players expressed an inhomogenous thermographic pattern compared to well-trained musicians. Infrared thermography could become a useful tool for documentation of a trumpeter's playing technique.
The intonation study determines the intonation properties of trumpets and compares empirical data of played trumpets with a.) theoretical tuning systems such as equally tempered, Pythagorean tuning, or just intonation and b.) with the "objective intonation” which has been calculated by means of input impedance measurements. Results show that there are great differences amongst players, even when playing on the same reference instrument. The mean of the "played intonation" correlates best with the calculated "objective intonation” and matches better the equally tempered than other theoretical tuning systems..
BERTSCH, Matthias. Zur Intonation von Trompeten
(Abstract).
Österreichische Physikalische Gesellschaft, Tagungsprogramm zur 48. Jahrestagung
der ÖPG, 1998, S.: 147-48.
Abstract:
Der Qualitätsparameter "Intonation” eines Blechblasinstrumentes ist durch die Resonanzstellen des Instrumentes vorgegeben und kann vom Spieler in einem gewissen Bereich variiert werden. In einer Studie wurde die Intonation von 35 Trompeten mit BIAS meßtechnisch ermittelt und den tatsächlich gespielten Tonhöhen gegenübergestellt.
Eine Gruppe von 35 Berufstrompetern und fortgeschrittenen Studenten der Trompete spielte auf ihrem und anschließend auf einem Referenzinstrument unter anderem eine G-Dur Tonleiter über zwei Oktaven. Die daraus ermittelte ""gespielten Intonationen"" wurden nach mehreren Aspekten analysiert. Die Resultate zeigen einen relativen großen Schwankungsbereich. Dieser beträgt selbst auf der Referenztrompete in der tiefen Lage über 50 Cent, in der mittleren und hohen Lage über 15 Cent. Die Intonation aller Spieler korreliert besser mit der temperierten Stimmung als mit der reinen- oder pythagoräischen Stimmung und stimmt großteils mit den gemessenen Resonanzstellen überein.
Die Resultate ermöglichen eine Quantifizierung des Einflusses von Musiker und Instrument innerhalb dieses Regelkreises.
BERTSCH, Matthias. Intonation on trumpets.
ASA, Catgut, Proceedigs of ISMA '98 (International Symposium on Musical Acoustics),
1998.
Abstract:
The purpose of this study was to determine the intonation properties of trumpets and to compare empirical data of played trumpets with a.) theoretical tuning systems like equally tempered, Pythagorean tuning or just intonation and b.) with the "objective intonation” which has been calculated by means of input impedance measurements. Another aim of this study was to evaluate the size of inter- and intra-individual variability in performances.
Results show that there are great differences amongst players even playing the same reference instrument. The arithmetic mean over all trials correlates best with the equally tempered system. In the middle register, the calculated "objective intonation” matched played intonation even better.
BERTSCH, Matthias; MACA, Thomas. Visualization
of trumpet players' warm up .
in: 7th European Congress of Medical Thermology, Vienna 1997 2 7.Jg. Wien, 1997.
S.: 90/91.
Abstract:
Just as in athletics, trumpet-playing involves muscles that work better after a warm up. The warm up is one part of the brass player's daily routine. It optimizes skeletal muscle coordination of the complex setup of the embouchure. During the warm up, muscle contractions and increased blood flow result in a higher temperature of the overlying skin. This effect can be visualized and quantified by infrared-thermography.
AIMS: The purpose of this study is to observe the individual reactions of different facial muscle groups during warm-up and to compare playing patterns of professional trumpet players (n=5, group A) with students (n=5, group B) and (n=6, group C) beginners.
METHODS: All trumpet players were instructed to play easy exercises for two minutes, then an exercise of medium difficulty and, finally, about 10 minutes of playing whatever they liked. Axillary and finger temperatures were measured together with blood pressure and pulse rate before and after they finished playing. Additionally, infrared pictures were taken after each part of the warm-up with a Thermo Tracer TH1100 System (San-ei Inc.), and processed, using IRIS-software (nbn-Elektronik).
RESULTS: The main facial muscle activity during warm-up seems to be restricted to only a few muscle groups (M.orbicularis oris, M.depressor anguli oris,) and the "Trumpeter's muscle" (M.buccinator) proved to be of minor importance. Players without routine practice expressed an inhomogenous thermographic pattern compared to well-trained musicians. Further details will be offered for discussion.SUMMARY: Infrared thermography could become a useful tool for documentation of a trumpeter's playing technique.KEYWORDS: trumpet , playing-technique, warm-up, embouchure, facial muscle activity
BERTSCH, Matthias. Variabilities in Trumpet
Sounds.
in: Proceedings of the International Symposium of Musical Acoustics Band 2 [ISMA
1997]. St Alban (UK), Institute of Acoustics, 1997. S.: 401-406.
Abstract:
The development of theories and models concerning sound generation on brass instruments is in progress, but still quite uncertain because of its complexity. Properties plus qualities of the instrument and the characteristics of the musician produce a result that varies in many aspects. The paper starts with a description of sound influencing variables. Afterwards first results of a substantial audio-visual research study on trumpet playing are presented. One key question thereby is how different the sound -played by many professional and student trumpet players using the same instrument- differs. Finally, a comparison of certain embouchures worked out by means of optical analysis is presented.
BERTSCH, Matthias.Der
Trompetendämpfer. Einfluß des Dämpfers auf das akustische Verhalten und die
Klangfarbe der Trompete.
Bildungswerk des Verbandes Dt. Tonmeister
(VDT), Bericht 18. Tonmeistertagung (International Convention on Sound Design),
Karlsruhe 1994
Abstract:
Die Verwendung von Dämpfern ist für manche Musiker eine hohe Philosophie und für viele andere ein Mirakel. Allgemein bekannt ist, daß der Dämpfer die Lautstärke verringert und die Klangfarbe ändert. In welchem Umfang der Dämpfer aber tatsächlich die Dynamik und die abgestrahlte Klangfarbe beeinflusst und welche akustische Auswirkungen verschiedene Dämpfertypen auf die Ansprache und die Intonation haben, war Gegen stand einer Untersuchung die anhand praktischer Demonstrationen dargestellt werden soll.
BERTSCH, Matthias. FA
AKU + AAA Fachtagung: Zur Intonation von Trompeten
Matthias Bertsch - Institut für
Wiener Klangstil, Hochschule für Musik und Darstellende Kunst in Wien, Singerstr.
26a, A-1010 Wien, mailto: bertsch@magnet.at
Abstract:
Der Qualitätsparameter "Intonation" eines Blechblasinstrumentes ist durch die Resonanzstellen des Instrumentes vorgegeben und kann vom Spieler in einem gewissen Bereich variiert werden. In einer Studie wurde die Intonation von 35 Trompeten mit BIAS meßtechnisch ermittelt und den tatsächlich gespielten Tonhöhen gegenübergestellt. Eine Gruppe von 35 Berufstrompetern und fortgeschrittenen Studenten der Trompete spielte auf ihrem und anschließend auf einem Referenzinstrument unter anderem eine G-Dur Tonleiter über zwei Oktaven. Die daraus ermittelte "gespielten Intonationen" wurden nach mehreren Aspekten analysiert. Die Resultate zeigen einen relativen großen Schwankungsbereich. Dieser beträgt selbst auf der Referenztrompete in der tiefen Lage über 50 Cent, in der mittleren und hohen Lage über 15 Cent. Die Intonation aller Spieler korreliert besser mit der temperierten Stimmung als mit der reinen- oder pythagoräischen Stimmung und stimmt großteils mit den gemessenen Resonanzstellen überein. Die Resultate ermöglichen eine Quantifizierung des Einflusses von Musiker und Instrument innerhalb dieses Regelkreises.