Messung und Analyse von Fingerkräften im Klarinettenspiel
| Projektnummer: | P23248-N22 |
| Projektleiter: | Dipl.-Ing. Dr. Walter Smetana |
| Forschungsstätte: | Institute of Sensor and Actuator Systems Vienna University of Technology |
| Kooperationspartner | Institute of Music Acoustics (IWK) University of Music and Performing Arts Vienna |
| Bewilligungsdatum: | 29.11.2010 |
| Projektbeginn: | 01.03.2011 |
| Projektende: | 31.10.2014 |
| Wissenschaftsgebiete: | 2546, Sensors (40 %) 6810, Music (30 %) 2533, Signal processing analog/digital (20 %) 1140, Software-Engineering (10 %) |
| Schlagworte: | Clarinet, Music performance, Finger force dynamics, LTCC technology, Force sensors |
Kurzfassung
Der Musiker muss beim Spielen der Klarinette gleichzeitig mehrere Tonlöcher und Klappen schließen bzw. loslassen, um Lu? vor dem Ausströmen an bestimmten Stellen zu hindern und damit die Tonhöhe zu de?nieren. Während andere Ausdrucksformen wie Dynamik, Artikulation oder die genaue Stimmung durch den Luftstrom und die Zunge des Musikers bestimmt werden, legen die Finger lediglich die Tonhöhe fest. Allerdings vermögen Klarinettisten nicht immer, die minimal notwendige Kraft zum Greifen zu gebrauchen; speziell Anfänger drücken fester als notwendig, was zu verspannten Bewegungen und langfristig zu Überbeanspruchungen und sogar Schmerz führt. In diesem Projekt streben wir an, die Fingerkräfte im Klarinettenspiel zu messen und zu untersuchen. Dafür soll ein Instrument mit speziell dafür neu entwickelten Sensoren an allen Klappen und Tonlöchern ausgestattet werden. Diese Prototyp-Klarinette soll eine möglichst "natürliche" Spielweise, vergleichbar einer normalen Klarinette ermöglichen. Anfänger, Studenten und professionelle Klarinettisten werden eingeladen, sowohl in de?nierten Experimenten als auch in Konzertsituationen auf dieser Sensor-Klarinette zu spielen, wobei gleichzeitig die Fingerkräfte mit den Tönen aufgezeichnet werden. Die Kraftsensoren werden im Zuge dieses Projekts entwickelt, gebaut und getestet, um eine optimale Anpassung an die Klarinettenmechanik zu gewährleisten. Zum Aufbau der Sensoren kommt die Low Temperature Co-?red Ceramic (LTCC) Technologie zum Einsatz. Die LTCC Technologie weist exzellente Grundvoraussetzungen zum maßgeschneiderten Herstellen der Sensoren samt Packaging auf. Dies ist insbesondere für die verschiedenen Abmessungen und Formen der Tonlöcher und Klappen der Klarinette notwendig. Betre?s der Forschung ergeben sich Fragen über das Können des Musikers (Greifen Anfänger unnötig fester als Pro?s?), über die Literatur (Greift der Klarinettist stärker bei ausdrucksvollen Werken als bei Tonleitern?), oder zum Spieltempo (Greift man stärker bei schnellen Passagen?). Die Eigenschaften der Fingerkraft-Pro?le werden im Detail mit modernsten quantitativen, rechnergestützten Methoden untersucht und analysiert. Ein solches System zur Messung der Fingerkräfte, welches eine nichtinvasive Datenerfassung in reellen Konzertsituationen erlaubt, ist eine einzigartige Quelle zur Untersuchung der Feinmotorik von hochquali?zierten Musikern, die jahrelang üben, um ein Feingefühl für jede Nuance ihres Instruments zu bekommen. Das hier entwickelte Sensorsystem soll in Zukunft auch für andere Instrumente adaptiert werden, z. B. für das Fagott, die Oboe oder sogar das Klavier. Desweiteren könnte das methodologische Grundgerüst für das Erfassen und die Analyse der Fingerkraft-Pro?le hin zu einem intelligenten Echtzeit-Feedbacksystem für die Musikpädagogik erweitert werden.
Finanziert vom 