Sondermaschine zum Testen von Schlagzeugbecken

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Bei der Auswahl von Schlagzeugbecken im Online Shop von Thomann stehen dem Kunden Audio Samples zur Verfügung, um sich ein Bild vom Klang des Produkts vor dem Kauf machen zu können. Bisher wurden die Aufnahmen erzeugt, indem ein Musiker und Audio-Experte die Becken manuell angeschlagen hat.
Für die Vergleichbarkeit verschiedener Becken spielen aber die Faktoren Schlaghärte, Anschlagwinkel, Bewegungsablauf und Anschlagposition eine entscheidende Rolle. Gerade diese Faktoren sind für einen Menschen in Bezug auf die Wiederholbarkeit nur unzureichend genau ausführbar.
Will also ein Kunde den Klang verschiedener Becken bei exakt gleichem Anschlag vergleichen, so kann eine Maschine naheliegenderweise eine deutlich bessere Wiederholung des Anschlags durchführen. Nun könnte man eine Maschine einfach auf nahezu beliebige Art und Weise auf zwei Becken schlagen lassen und hätte eine gute Vergleichbarkeit realisiert. Diese Lösung ginge aber stark am Ziel vorbei, dem Kunden Klangbeispiele bereitzustellen, welche dem Klang des Beckens durch den Anschlag eines Schlagzeugers möglichst nahekommen.
Um also auch diesem Anspruch gerecht zu werden, haben die Ingenieure der feinarbyte GmbH zunächst die genauen Bewegungsabläufe eines professionellen Musikers beim Anspielen in Slow Motion Aufnahmen untersucht. Anschließend wurde ein Anschlagarm entwickelt, der vor allem im Moment des Kontakts von Stick und Becken der Bewegung des Musikers möglichst nahekommt.
Die Lösung ist ein relativ komplexer, freischwingender zweiachsiger Schlagarm, mit Seilzug und Federrückstellung.
Die Gründe für diese Spezialanfertigung sind die folgenden:

  • Durch den Antrieb mittels Seilzug, die Möglichkeit des Arms durch Trägheit frei zu schwingen und die Federrückstellung konnte ein sehr geräuscharmer Bewegungsablauf realisiert werden, der in der Aufnahme nicht zu hören ist.
  • Aufgrund der unterschiedlichen Rückfederung des Sticks nach dem Auftreffen, je nach Becken und Position, kann sich der Stick relativ frei und unterschiedlich schnell vom Becken entfernen. Dies ist nötig, um keine Dämpfung des Anschlags zu verursachen.
  • Die Zweiachs-Konstruktion des Arms ist dem menschlichen Arm mit Ellbogen und Handgelenk nachempfunden und verursacht beim Kontakt des Beckens eine minimale Wischbewegung, welche elementar für einen natürlich klingenden Anschlag ist.

Um nun verschiedene gewünschte Punkte exakt gleichartig anfahren und anspielen zu können, müssen vor der Aufnahme Kontur und Position des Beckens bekannt sein. Da keine einheitlichen Herstellerdaten zur Verfügung stehen, wurde beschlossen, jedes Becken vor der Aufnahme zu vermessen.
Sämtliche mechanischen Abtast-Lösungen waren aufgrund der relativ losen Aufhängung des Instruments auf dem Beckenständer nicht geeignet. Eine berührungslose Methode musste her. Aufgrund der unterschiedlichen unbekannten Legierungen waren induktive und kapazitive Messsysteme ebenfalls nicht die richtige Wahl. Optische Messsysteme schienen hier die richtige Lösung zu sein, aufgrund der stark spiegelnden Oberfläche war aber auch hier nicht jeder Sensor geeignet. Ein Lasersensor der Firma Micro-Epsilon, der durch die 3-Achs-Portalmaschine die Oberfläche abfährt, brachte die Lösung.
Die zunächst relativ einfach erscheinende Aufgabe stellte noch ein paar weitere Herausforderungen bereit, die mit cleveren, trickreichen Lösungen gemeistert werden konnten.
Die Maschine ist ein schönes Beispiel einer mechatronischen Lösung, die komplett im Hause feinarbyte erarbeitet werden konnte.