Was der Computer von der Geige lernen kann

Daniel Berwanger

Nach einer ersten digitalen Abstraktionsphase, dominiert von Bildschirm und Maus, erforscht die Arbeit Schnittstellen zwischen Mensch und Computer. Insbesondere entwickelt sie neue Ansätze für integrierte Hard- und Software-Lösungen im Umgang mit Compu­termusik. Die vier bisher fertiggestellten Instrumente sind ihrem Wesen nach Analog-Digital-Umsetzer, die nach unterschiedlichen Methoden analoge Eingangssignale in digitale Datenströme umwandeln. Ihrem Ursache-Wirkungs-Prinzip folgend können die Hard- und Software-Kombinationen als Musik­instrumente bezeichnet werden, welche in ihrer Performativität Gemeinsamkeiten mit akustischen Instrumenten aufweisen. Im Unterschied jedoch zu akustischen Instru­menten haben sich elektronische und digitale Musik von ihren Klangkörpern getrennt. Computermusik lässt sich dadurch nicht mit Händen begreifen. Dem gegenüber unter­nimmt die Instrumentenfamilie den Versuch das Digitale anfassbar zu machen, um damit den Umgang mit dem Computer sinnlicher und expressiver werden zu lassen. Die gestalterischen Elemente wurden dabei auf das Wesentliche reduziert um auch Personen, die nicht mit Computern vertraut sind, einen einfachen Einstieg zu ermöglichen.

FDL010
FDL010 ermöglicht die Beschreibung der dynamischen Eigenschaften einer schwingenden Saite aus deren Ein- und Ausgangssignal. Durch eine Fast-Fourier Transformation lässt sich detailliert analysieren, mit welcher Vibration (Aus­gangssignal) die Saite auf eine bestimmte Kraft­anregung (Eingangssignal) reagiert. Die Fourier-Transformation wurde von dem französischen Mathematiker Jean Baptiste Joseph Fourier im Jahr 1822 in seiner Théorie analytique de la chaleur entwickelt. Genau genommen wurde eine Form des Algorithmus bereits 1805 von Carl Friedrich Gauß entwor­fen, der ihn zur Berechnung der Flugbahnen der Asteroiden Pallas und Juno verwendete.
Durch das Abgreifen der Stahlsaite der FDL010 kann man die Tonhöhe des digitalen Klang­erzeugers variieren. Je fester man anschlägt desto lauter wird es.

DRM020
DRM020 ist ein Instrument, bei dem ein ausgeübter Druck auf eine Oberfläche von Piezo Elementen an die Software übermittelt wird. Der direkte Piezoeffekt wurde im Jahre 1880 von den Brüdern Jacques und Pierre Curie entdeckt. Bei Versuchen mit Turmalinkristallen fanden sie heraus, dass bei mechanischer Verformung der Kristalle auf der Kristalloberfläche elektrische Ladungen entstehen, deren Menge sich proportional zur Beanspruchung verhält. Durch die gerichtete Verformung eines piezoelektrischen Materials bilden sich mikroskopische Dipole, was zu einer makro­skopisch messbaren elektrischen Spannung führt. Je fester man auf DRM020 draufhaut umso höher ist durch die kurz­fristige Verformung diese Spannung und umso lauter tönt es.

PIP030
Unter Entfernungsmessung versteht man die Messung des Abstandes zweier Punkte im Raum durch direkten oder indirekten Vergleich mit einer Längenmaßeinheit. Es existiert eine sehr große Zahl unterschied­licher Verfahren zur Entfernungsmessung. PIP030 nutzt dabei das Triangulationsprinzip. Ein Distanzsensor mit LED sendet einen Infrarotstrahl aus, der von der Hand reflek­tiert wird. Der empfangene Strahl wird durch eine Optik auf einer positionsempfindlichen Fotodiode abgebildet. Je nach Entfernung der Hand wird der Strahl auf einer anderen Stelle der Foto­diode empfangen und resultiert im Anstieg einer angelegten elektrischen Span­nung, die von der Software interpretiert wird.
Nähert man die linke Hand dem ersten Sensor von PIP030, wird der Ton heller. Nähert man die rechte Hand dem zweiten Sensor wird es lauter.

TRA040
TRA040 identifiziert sich bewegende Objekte aus einem Videobild. Es nutzt dabei eine Methode zur Bildanalyse, bei der Objekte im Bildvordergrund vom Bildhintergrund subtrahiert, also getrennt werden. Zur Bestimmung eines geeigneten Algorithmus für diese Hintergrund-Subtraktion gibt es unterschiedliche mathematische An­sätze. TRA040 nutzt das Modell der Einzel­bild-Unterscheidung. Hierbei wird der Helligkeitswert der Pixel eines Einzelbildes mit dem Wert des darauf folgenden Einzelbildes verglichen. Wenn der Betrag größer als ein festgelegter Grenzwert ist, dann gehört der Pixel vermutlich zum Vordergrund und wird als Bewegung interpretiert. Je nachdem wo sich im fokussierten Bild etwas bewegt, können verschiedene Audiodateien gesteuert werden. Je intensiver die Bewegung ist, desto lauter wird es.

Attachments:
Download this file (DRM020_1.jpg)DRM020_1.jpg[<p>DRM020<br />je 15,5 × 15,5 × 3,5 cm<br />Multiplex, Piezo Element, Spannbettlaken, Polyethylen, Weichschaumstoff, Mikrocontroller</p>]249 kB
Download this file (DRM020_2.jpg)DRM020_2.jpg[<p>DRM020<br />je 15,5 × 15,5 × 3,5 cm<br />Multiplex, Piezo Element, Spannbettlaken, Polyethylen, Weichschaumstoff, Mikrocontroller</p>]55 kB
Download this file (FDL010_1.jpg)FDL010_1.jpg[<p>FDL010<br />78 × 4,5 × 3&nbsp;cm
Multiplex, Tonabnehmer, Stahlsaite, Banjomechanik</p>]292 kB
Download this file (FDL010_2.jpg)FDL010_2.jpg[<p>FDL010<br />78 × 4,5 × 3&nbsp;cm
Multiplex, Tonabnehmer, Stahlsaite, Banjomechanik</p>]50 kB
Download this file (PIP030_1.jpg)PIP030_1.jpg[<p>PIP030<br />38 × 14,7 × 5 cm</p>]326 kB
Download this file (PIP030_2.jpg)PIP030_2.jpg[<p>PIP030<br />38 × 14,7 × 5 cm</p>]45 kB
Download this file (TRA040_1.jpg)TRA040_1.jpg[<p>TRA040<br />9 × 8,5 × 4 cm<br />Multiplex, monochrome Platinenkamera, Infrarotfilter, M12 Wechselobjektiv</p>]267 kB
Download this file (TRA040_2.jpg)TRA040_2.jpg[<p>TRA040<br />9 × 8,5 × 4 cm<br />Multiplex, monochrome Platinenkamera, Infrarotfilter, M12 Wechselobjektiv</p>]42 kB

Was der Computer von der Geige lernen kann
Daniel Berwanger