Kursinformation

Immer Freitags von 10–12 Uhr in H 3001

Das Modul führt in die experimentellen und theoretischen Grundlagen der Akustik unter besonderer Berücksichtigung der Akustik und Dynamik von Musikinstrumenten ein. Die in der Vorlesung erarbeiteten Inhalte werden in den Kontext mit entsprechenden physikalisch-akustischen Grundlagen gesetzt. Die Vorlesung führt ein in grundlegende physikalische Prinzipien und bildet Brücken zu analogen Effekten in der allgemeinen Physik, wie Resonanz, Beugung und Brechung von Wellen, der (Heisenbergschen) Unschärferelation in der Akustik, den Eigenwerten und Eigenfunktionen 1- bis 3-dimensionaler Gebilde, dem (akustischen) Dopplereffekt, der Wellenausbreitung in 1- bis 3-dimensionalen Medien (Wellenwiderstand, Reflexionsfaktor) und statistischen Prozessen in der Akustik. Mit Hilfe moderner Analyseprogramme auf der Basis der Fouriertransformation werden Instrumente analysiert (Sonagrammetrie), wobei die Eigenschaften fremderregter Resonatoren als Grundlage dienen. Mit Hilfe von Simulationsprogrammen, wie REAKTOR von Native Instruments, werden Instrumente und „Super“-Instrumente (Instrumente, die die Eigenschaften realer Instrumente extrapolieren, aber selbst nicht real darstellbar sind) simuliert. Es wird eine kurze Einführung in die Psychoakustik gegeben.
Es werden Anwendungen demonstriert, bei denen das Schnwingungsverhalten beliebiger Strukturen (z.B. von Metallgehäusen, aber auch M\usikinstrumenten) mit Hilfe von Finite-Elemente-Methoden berechnet werden. Solche Rechnungen sind nötig, um externe Geräte sicher in Fluzgzeuge oder Sattelliten einzubauen.

Lehrinhalte:

Mathematische und physikalische Grundlagen der Akustik: Wellenausbreitung im 1- bis 3-dimensionalem Raum, Fouriersynthese und -transformation, Eigenschaften von fremderregten Resonatoren, Einschwingverhalten, Beschreibung statistischer Prozesse (Rauschen) - Instrumentenkunde (1 Instrument pro Vorlesung mit Demonstrationen und Real-Time Soundanalyse unter Beteiligung der Studierenden) , - Interpretation von Sonagrammen, Obertonreihen; Stimmungen, Formanten, FEM Methode zur Schwingunsanalyse.