Xilofon rezgésakusztikai modellezése
Új hangszermodellek tervezése, optimalizálása során egyre fontosabb szerepet kap a számítógéppel segített tervezés, szimulációkon alapuló virtuális prototípuskészítés. E módszerek segítséget nyújtanak a precízen behangolt, minőségi termékek hatékony kialakításában és megkönnyítik a sorozatgyártás előkészítését is.
A xilofon esetében a hangszer hanglesugárzásában két elem játszik döntő szerepet: a hanglap és a rezonátor, melyek egymással illetve az őket gerjesztő kalapáccsal is kölcsönhatásban vannak. Ezen elemek lesugárzott hangterét és mechanikai rezgéseit a hangszer valós geometriája mellett nincs lehetőségünk analitikusan kiszámítani. Ezért realisztikus elrendezések (szabálytalan hanglapkivágások, különböző alakú rezonátorok) modellezéséhez érdemes valamilyen közelítő módszerrel – például a végeselem-módszerrel – végezni a számításokat.
Dolgozatomban egy xilofon hanglapjainak és rezonátorainak rezgésakusztikai viselkedését vizsgálom először egymástól függetlenül, majd csatolt modellben az egymásra gyakorolt kétirányú kölcsönhatások figyelembevételével. E hatások elemzéséhez a modell bemenetén mind pontszerű, mind modális gerjesztést, mind pedig a kalapács dinamikáját leíró nemlineáris gerjesztést is megvizsgáltam. A vizsgált hangszerről rendelkezésre állnak mérések is, így eredményeimet a mérési adatokkal is össze tudtam hasonlítani.
Eredményeim, amellett, hogy a hangszer tervezése során virtuális prototípuskészítéshez alkalmazhatóak, használhatóak xilofonhang szintetizálására is, ugyanis a hanglapon bármilyen pozícióban elhelyezett, tetszőleges nagyságú kalapácsgerjesztés esetén meghallgatható a hangszermodell által szimulált lesugárzott hang. Dolgozatomban azt is bemutatom, hogy a hangszer egyes elemeinek változtatása hogyan befolyásolja a megszólaló hangot.
szerző
-
Ulveczki Mihály Ádám
Villamosmérnöki szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Rucz Péter
adjunktus, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
