Projekt Prisma
 

Wie wirken sich Bauart, Material und Spielweise eines Musikinstruments auf seinen Klang aus? Diese Frage der musikalischen Akustik beschäftigt Forscher seit längerer Zeit, und Antworten darauf können für Instrumentenbauer und Musikerinnen interessant sein. In zahlreichen Forschungsarbeiten wird versucht, die Eigenschaften von Klängen mit Hilfe physikalischer Modelle von Instrumenten zu erklären. Dieser Ansatz ist zwar in vielen Fällen erfolgreich; er versagt aber, wenn es um Feinheiten wie das Timbre eines Klangs geht. Der Grund liegt darin, dass in jedem physikalischen Modell Vernachlässigungen gemacht werden. Zum Beispiel nimmt man bei einer Flöte eine exakt zylindrische oder allenfalls konische Bohrung und glatte Wände im Innern des Rohrs an. Es ist aber anzunehmen, dass das Timbre eines Klangs gerade von Irregularitäten des Instruments massgebend beeinflusst wird. Physikalische Modelle vermögen deshalb nur einen Teil der musikalischen Realität zu erklären.

Im Projekt Prisma verfolgen wir einen anderen Weg: Wir betrachten die materiellen Eigenschaften des Instruments, Spielweise, Raum und musikalischen Kontext als Eingangsgrössen einer Black box, deren Ausgangsgrössen einzelne objektiv messbare Kenngrössen (Features) des musikalischen Klangs sind. Prisma ist ein System, welches diese Kenngrössen misst und visualisiert. Indem ein Anwender die Eingangsgrössen kontrolliert verändert und dabei die gemessenen Features beobachtet, lernt er sein Instrument besser verstehen.

 
 
Eingangsgrössen   Black box   Kenngrössen des Klangs
 
Material
Geometrie
Spielweise
Raum
Musikalischer Kontext
Klangerzeugung im Musikinstrument
Signalstärke
Grundfrequenz
Spektrale Daten (Frequenzen, Amplituden)
High Partials to Signal ratio (misst Obertongehalt)
Spectral Centroid (misst Obertongehalt und Rauschanteil)
usw.
 
 
Das Prisma-Projekt begann 2001 als Zusammenarbeit zwischen der Berner Fachhochschule (Technik und Informatik) und der Zürcher Hochschule der Künste (Departement Musik). Es wurde zwischen 2003 und 2005 vom Schweizerischen Nationalfonds (Aktion DORE) unterstützt.

Ein wichtiger Meilenstein war die Publikation des Echtzeitsystems Prisma-Realtime im Jahr 2005. Diese Software wird seither laufend weiterentwickelt. Während frühere Versionen von Prisma-Realtime lediglich die grundlegenden spektralen Daten (Frequenzen und zugehörige Amplituden) auf verschiedenen Weise visualisierten, können mit der gegenwärtigen Version 1.3b (März 2010) auch die zeitlichen Verläufe von daraus abgeleiteten Short time features dargestellt und untersucht werden. Ausserdem sind nun auch Untersuchungen von Kurzzeitphänomenen (etwa die Artikulation von Instrumentaltönen) und tiefer Töne bis ca. 85 Hz möglich.

Prisma-Realtime wird als Resultat einer Forschungsarbeit kostenlos zur Verfügung gestellt -> Publikationen, Downloads.

Die -> Galerie enthält Beispiele von Prisma-Tonanalysen.