Nyomtatás
Kategória: Hírarchívum
Találatok: 2379

Tassy András írása "A hangzás titkainak nyomában" címmel a Hangszer és Zene hírújságban jelent meg: http://www.hzo.hu/cikk/cikk/5463

 

 

Számítógép alkalmazás a hegedűkészítésben

Napjainkban az élet minden területére betört a számítógép. Azt már kezdjük megszokni, hogy üzletbe, hivatalba nem ránk néznek az ügyintézők, hanem monitorra bámulnak. Pénzügyi, egészségügyi adataink és már szinte minden lépésünk számítógépek adattáraiban rögzítődnek, és számok, kódok helyettesítik a tényleges személyiségünket.

De mit kereshet a számítógép egy olyan régi tradíciókkal bíró kézműves szakmában, mint a hegedűkészítés?

A magam kalandját szeretném röviden bemutatni, amikor is kihasználva lehetőségeimet, összekapcsoltam ezt a két területet.

A tanulmány a Liszt Ferenc Zeneakadémia Hangszerészképző Iskolája és a Hangszer és Zene közös projektjének keretében jött létre.

Ha egy tárgy hangot bocsát ki, amit a fülünkkel hallunk, tudjuk, hogy rezeg. De ezt a rezgést általában nem láthatjuk, csak mélyebb hangtartományban, esetleg tapintással érezzük.

Azt sem tudjuk könnyedén, előre, még körül-belülre sem kiszámolni, hogy milyen hangot ad ki egy megkoccantott tárgy.

Az anyag finom strukturáltsága miatt, a dolgok kimenetele javarészt az ember által nem látható makro-világban dől el. A látható világ az eredmények, és nem a tényleges folyamatok világa. Erre a strukturáltságra a számítógépes modellezés technikájánál még visszatérünk.

Itt szeretnék még kitérni a struktúra rendezettségére. Ha egy természetes tájon járunk és egy szabályos kocka alakú tárgyat látunk, tudjuk, hogy azt ember alkotta, mert az érzékelhető környezetünk egy kaotikusnak látszó, vagy fraktálokon alapuló rendeződést követ. A fraktálok olyan geometriai formák, amelyek segítségével a növekedési energiákat lehet leírni (növényzet, csillagászat). Viszont, ha lejjebb megyünk megfigyelésünk mérettartományában, akkor az anyagszerkezet kristályos, majd molekuláris szerkezetében szigorú törvényeket követő, de egyszerűbb rendezettséget ismerhetünk fel.

Példa erre: a hóval befútt tárgy absztrakt alakját parányi, nagyon szabályos hatszög alakú hókristályok alkotják, amelyek ugyanakkor mind különböznek is egymástól. A természet formai tobzódása ez…

Hópelyhek




Ez a mikrovilágban lévő rendezettség vetül ki a makro-világba, és teremt olyan törvényszerűségeket, amiknek elsőre nem is tudottak az okai, mint az aranymetszés, a Fibonacci sor érvényesülése a természet szépségeiben, de ide tartoznak a mágikus számok 3, 7, 12 stb. Pl. 12 színre bomlik a fehér szín, 12 csakránk van, Jézusnak 12 tanítványa volt és a hangsorunk is 12 hangból áll, mégpedig szigorú matematikai rendszert követve, különben elveszítjük a harmóniát!

Hogyan is jön mindez a hegedűhöz és a számítógéphez?
A dolgok megértésének vágya mindig belső igénye volt az embernek. A láthatatlant láthatóvá tenni, ez fontos mozzanata a megértésnek. Egyre bonyolultabb, és finomabb eszközöket fejlesztett ki az ember, amivel behatolt a mikro világok új dimenziójába és rejtelmeibe. Az új dimenzió azt is hozta magával, hogy egy döbbenetes mennyiségi növekedéssel kellett szembenézni. Minél lejjebb megyünk a méretekben, a számok annál nagyobbak, gondoljunk itt a sejtek-, atomok számára, kimondhatatlan tömegére.

 


A gondolkodásunk és a technika fejlődésével az ember ezt az anyagba hatoló folyamatot képes lett megfordítani, és a megértéshez felhasználni. 

Mi a végeselemes módszer? 

Tudjuk azt, hogy a legegyszerűbb hasáb alakú téglából, a legváltozatosabb és legbonyolultabb alakú házat is fel lehet építeni. Ezt visszafelé alkalmazva, bonyolult alakú testeket fel lehet bontani egyszerű, szabályos testekre: hasábokra, kockákra. Minél apróbb elemekre bontjuk, annál pontosabban tudjuk követni az eredeti test formai tulajdonságait, de hatványozottan bejön az elemek mennyiségi növekedése. Viszont nem vagyunk képesek sok ezer darabos halmazokat kezelni, azok adataival számolni. 
Itt lehet a számítógépet segítségül hívni, ami éppen erre a feladatra alkalmas. 
Ha tehát klasszikus matematikai és mechanikai módszerekkel ki tudom számolni egy egyszerű hasáb erő hatására történő meggörbülését, azaz deformációját, vagy a rezgését, amit egy ütésre válaszol, akkor a sok-sok kocka összekapcsolásával egy bonyolult szerkezet viselkedését is meghatározhatom. Ez a végeselemes módszer lényege. Tehát egy numerikus, azaz számítási módszer, ahol a tárgy kezelhető elemek összekapcsolt halmazára van felbontva, majd minden elemre külön felírt egyensúlyi feltételekből egy hatalmas sokismeretlenes egyenletrendszer (mátrix) keletkezik, amit már meg lehet oldani. Ennek elméleti lehetősége régebb óta ismert, de gyakorlati elterjedését a tetemes matematikai műveletek elvégzése miatt csak a számítógép megjelenése tette lehetővé. Ehhez egyre modernebb számítógépes programokat fejlesztenek ki, amikkel elvégezhető a modellezés és az analizálás, azaz a kérdéses szerkezet virtuális megfogalmazása, elemi részekre bontása, a számítások elvégzése és az eredmények megjelenítése, szintén virtuális képen. 






Egy személyautó-sárhányó felosztása



Ma már a gyerekek az animációs filmeken nőnek fel, így annak belátása, hogy a virtuális világban mi minden megoldható mindenki előtt ismert. 

Hogyan lehet ezt a numerikus módszert egy hegedűre alkalmazni, és mit várhatunk ettől eredményként? 
Először is elkészítjük a hegedű számítógépes modelljét, azaz kis elemi kockákból összeállítjuk a hegedű részeit, majd az egész testet. 
Amikor a puszta geometrián túllépve anyagi sajátságot akarnánk adni a modellünknek, akkor jön egy nehézség. A hegedű többféle fából készül, és azon belül is ahány, annyiféle, nem homogén, hanem a különböző irányokban másként viselkedik, sőt még ez is változik egy anyagon belül, a vizsgált helytől függően. Igen, minden modell csak megközelítés, csak egy egyszerűsítése a valóságnak. Mindenesetre a felvett modellen, már három irányban eltérő anyagparaméterekkel rendelkező kis kockákból építhettem fel a modellt, ami úgy is mondható, hogy anizotróp anyagmodellt használtam. 


Egy hegedűnek van egy statikus, állandó terhelése, ami a húrok húzó erejéből származik. 
A húrfeszítés három helyen lép be a testbe, a nyergeknél (gomb, kulcs is) és a lábnál. 
A hegedűtest a nyakával együtt ezen három erő hatására deformálódik. Ez a deformáció, és az ebből adódó feszültségeloszlás az anyagban, jól számítható és jól szemléltethető a számítógépes modellen. 


A hegedű dinamikai, azaz rezgési vizsgálata.


Elöljáróban meg kell említenem, hogy a hegedű faragásánál én az un. Hutchins-módszert alkalmazom.  Ez a módszer a tető és hát három szabadrezgésének, úgynevezett móduszának alaki és frekvenciális beállításán alapszik, amit a domborulat és vastagság faragásakor befolyásolhatunk. Számítógépes analízisem tehát elsősorban ennek a módszernek a modellezésére irányult. Valójában, amikor az empirikus hegedűkészítő hajlítgatja, csavargatja a tetőt, vagy a hátat, akkor ugyanezeknek a rezgésformáknak a fél hullámát viszi a lemezre terhelésnek! 








A már évek óta próbálgatott módszer és a vele szerzett tapasztalatok egy tudatosabb faragást és egy kevesebb kudarcot ígérő eljárást kínál számomra. 

Itt utalnom kell a www.hangszereszszovetseg.hu honlapon megjelent Elmélkedés egy kiállításon tapasztaltakról című írásomra, ahol a cremonai Mondomusica kiállításon a Yamaha cég eredményeiről adtam hírt. Az általam több mint tíz éve elkezdett próbálkozást, a nagynevű és tőkeerős cég mára szinte célt érő szintre vitte, megvalósítva ezzel a garantáltan jó minőségű, és gépesítetten előállított hegedűk családját. Remélem és hiszem azonban, hogy ezzel a kézműves készítők jövője nem szűnik meg teljesen, s továbbra is lesz igény az egyéniséget hordozó, mesteri alkotásokra. 
Ez az írás egy rövidített és átdolgozott változata az alábbi linken elérhető cikkemnek: 
meshining.com/index_elemei/ujs-8-15.pdf
bővebben a témáról lásd az alábbi szakdolgozatomban:http://mek.oszk.hu/07100/07134/

Tassy András

A weboldalon cookie-kat(sütiket) használunk. A weboldal további használatával jóváhagyod a cookie-k használatát. To find out more about the cookies we use and how to delete them, see our privacy policy.

  I accept cookies from this site.
EU Cookie Directive plugin by www.channeldigital.co.uk