Author: Oliver

Das Ergebnis ist im folgenden Video zu sehen:

In dieser Version läuft das Processing noch über meinen Laptop. Ein weiterer Schritt wäre also, ein Bela Board zu verwenden. Leider lässt sich das Objekt dfreq~ nicht einfach auf Bela verwenden. Man müsste es vorher kompilieren, wozu die Zeit leider nicht ausgereicht hat.

Ein weiterer wichtiger Punkt für die Weiterentwicklung wäre, ein stabileres Theremin zu bauen, das auch über eine weitere Pitchrange verfügt.

Ein potentieller Zweck dieser Klangskulptur würde sichf vor allem in interaktion mehrerer Becken und mehrerer Besucher einer solchen Installation herausstellen.

Da ich mit dem klanglichen Ergebnis der Additiven synthese zufrieden war wurde daraus ein Konzept entwickelt: zum einen wird die Additive Synthese mit 14 Oszillatoren verwendet, welche in Tonhöhe und lautstärke randomisiert moduliert werden.

Im Anschluss soll eine zweite nicht-harmonische “Klanglandschaft” erstellt werden, der Abstand der Hand zum Becken wird genutzt um zwischen diesen hin und her zu mischen.

Auf diese Art und weise sollen die Verschiedenen entsehenden Schwebungen spielbar werden. Die Geschwindigkeit der Handveränderung öffnet zusätzlich ein Filter, was eine weitere Dimension der Spielbarkeit zulässt.

die Randomisierung ist hier zu sehen:

Wie Anfangs geplant soll das Audiosignal des Theremins mit Puredata verarbeitet werden und eine Klangsynthese stattfinden. Die Frequens wird mit dfreq~ gemessen, welches aus der Zexy extension kommt.

Die überlegungen eines physical modelings als ynthesetechnik wurde verworfen, da sie gelayert mir der Physik des Schlagzeugbeckens nicht viel Sinn gemacht hat. Es sollten allerdings stehende Klänge und Drones verwendet werden. Aus Klangästhetischen Gründen wurde sich auch gegen eine Granularsynthese entschieden.

Ich habe die eigenresonanzen und harmonische Struktur des Beckens analysiert und mittels additiver Synthese diesen Klang nachgebaut.

Das von W. Ritsch geliehene Theremin musste etwas modifiziert werden um einen Audioausgang statt eines Lautsprechers zu haben und um mit einem 9V Adapter betrieben werden zu können.

Leider ist das Theremin nicht sehr stabil, was im weiteren Verlauf des Projekts noch zu Problemen führen kann. Vor allem das Bias des Oszillators muss konstant nachgeregelt werden. Außerdem mussten ein paar Kabel nachgelötet werden. SChlussendlich hat es aber doch funktioniert:

Nachdem der Aufbau von W. Ritsch begutachtet wurde, wurde mir gesagt dass die Kabel so kurz wie möglich zu halten sind. Das liegt daran, dass die Kabel im Signalweg ebenfalls als Antennen fungieren und somit die Funktion beeinträchtigen können.

Somit habe ich eine weitere Iteration eines Theremins auf einer Steckplatine gebaut, zu sehen hier:

Leider ist auch diese Version nicht funktionsfähig. Winfried Ritsch hat sich deshalb netterweise dazu entschlossen, mir eine Version seines fertigen DIYremins zu leihen.

Um der Frustration mit den mehrmals gescheiterten Theremin Aufbauten aus dem Weg zu gehen habe ich Varianten der Anregung ausprobiert. Das Ziel war es die Verschiedenen Anregungspunkte zu vergleichen.

Im Video sieht man wie weißes Rauschen über den Lautsprecher und den Nagel wiedergegeben wird und man unterschiedliche Resonanzfrequenzen je nach Anregungspunkt hören kann.

Beim Anschlagen von Becken entsteht Resonanz durch ein komplexes Zusammenspiel von Physik und Materialeigenschaften. Ihre Metalloberfläche erfährt bei der Berührung eine schnelle Verformung, die ein breites Frequenzspektrum erzeugt. Diese Verformung erzeugt Vibrationen, die sich durch das Becken ausbreiten und stehende Wellen innerhalb seiner Struktur erzeugen. Die Form, Dicke und Legierungszusammensetzung des Beckens bestimmen die Frequenzen, bei denen diese Wellen resonieren und so die charakteristischen Klangeigenschaften jedes Beckens erzeugen. Darüber hinaus moduliert die Luft, die zwischen den Beckenoberflächen eingeschlossen ist, den Klang und trägt zu seinem Ton und Timbre bei. Das Verständnis dieser Resonanzmechanismen ist für Schlagzeuger und Ingenieure entscheidend, die Beckenklänge effektiv gestalten und manipulieren möchten.

Auf den gescheiterten Aufbau eines Theremins auf einer Steckplatine wurde ein neuer Schaltplan ausgewählt:

Der Umgesetzte Aufbau war dem anderen optisch recht ähnlich, leider funktionierte auch dieser trotz mehrmaligem überprüfen und durchmessen nicht.

Zu sehen ist der erste Aufbau des Schaltplans auf einem Breadboard. Leider war dieses Theremin nicht funktionsfähig und es wurde ein anderer Schaltplan aus dem DIYremin Git gewählt.

Im Anschluss sollte der DIYremin Schaltplan auf einem Bredboard umgesetzt werden.

Ein Mysterium im Schaltplan war die Verwendung eines “0 ohm” Widerstands: das konnte damit erklärt werden, dass es ein flexibler Lowpass Filter darstellt: Ein Tiefpassfilter in der Elektrotechnik ist eine Schaltung, die entwickelt wurde, um niederfrequente Signale durchzulassen und gleichzeitig höhere Frequenzen zu dämpfen. Es besteht aus passiven Komponenten wie Widerständen, Kondensatoren und Induktivitäten. Durch die Auswahl geeigneter Bauteilwerte kann das Filter unerwünschtes hochfrequentes Rauschen oder Harmonische effektiv blockieren und so einen reibungsloseren Signalübertragung gewährleisten. Tiefpassfilter finden Anwendungen in Audio-Systemen, Stromversorgungen und Kommunikationsgeräten, wo die Beseitigung von hochfrequenten Störungen entscheidend ist. Sie sind grundlegend für die Formung von Wellenformen, die Reduzierung von Verzerrungen und die Verbesserung der Signalqualität. Das Verständnis ihrer Prinzipien ist für Ingenieure in verschiedenen Bereichen unerlässlich und erleichtert das Design effizienter und zuverlässiger elektrischer Systeme.

Nachdem der Großteil des Sommersemesters darauf verwendet wurde ein funktionsfähiges Theremin zu bauen wurde am Ende eben dieses Semesters vorgeschlagen das von W. Ritsch entworfene DIYremin zu verwenden, welches kostengünstig zu bauen sein soll.

Der Schaltplan dafür lässt sich auf dem github des IEM finden.

Hier ist eine Ausführung mit 9V Blockbatterie und Lautsprecher zu sehen. Verwendet werden ein CMOS 4093 und ein 4077 als Chips.