Magyar Tudomány, 1995 (102. kötet = Új folyam 40. kötet)
1995 / 4. sz. - KITEKINTÉS - FENYŐ BÉLA: A fuvoláktól a hiperműszerekig (Nature, 1994. augusztus 18.)
Kitekintés zetében végbemenő dinamikus folyamatok két különböző eseménysorból állnak. Először: a légáram létrehozza a fuvola magasabb módusait, csaknem akkora hatékonysággal, mint ahogyan létrehozza a síkhullámú módus hangsorát. Miközben viszkózus és hőfolyamatok fölemésztenek energiát, a magasabb módusok kihathatnak a levegősugár kölcsönhatásának részleteire is. A második folyamat, az örvénylés, különösen a koncentrált örvények és a hangsugár kölcsönhatásából áll. A hangtéren keresztül mozgó örvény e mezőnek energiát adhat, vagy tőle fölvehet Xavier Boutillon (Párizs) a nádlapokkal működő fafúvós hangszerekben, mint amilyen a klarinét és a szaxofon, a hangkeltés fizikájáról tartott előadást. Kimutatta: le lehet küzdeni az áramlás-nyomás viszony eredendő nemlinearitását és megmérni a nád merevségét miközben a hangszeren játszanak. Peter Hoekje, az Észak-Iowai Egyetem kutatója szerint megkaphatjuk a levegő-nád mechanizmus numerikus modelljét, ha megoldjuk a levegősugár kiömlési nyílása közelében az összenyomhatatlan folyadék viselkedésére vonakozó Navier—Stokes egyenletet. Hoekje modelljének eredményei megerősítik: A módus-szinkronizáció és az oktávátfogás olyan hangszerben következik be, amelynek frekvenciaválasza harmonikusközeli rezonanciákat tartalmaz, de olyanban nem, amelynek második rezonanciája jóval magasabb frekvenciájú, mint az első rezonanciahullám frekvenciájának kétszerese. Mindez nagyon szép és jó — mondotta a tudományos előadásokat hallván Steven Wasser hangszerkészítő —, de a hangszerek gyártói állandó nyomás alatt állnak, hogy fokozzák a termelékenységet és javítsák termékeik hangzásbeli minőségét. A gyártónak párbeszédet kell teremtenie a zenész szubjektív művészi elvárásai és a viszonylag objektív gyártási tényezők között, amilyenek az anyag tulajdonságai, méretei és a gyártási eljárások. A szempontjai illusztrálására Wasser felvonultatta Jerado di Stefano fuvolaművészt, aki bemutatta, hogyan hangoznak az aranyból és az ezüstből készített fuvolák. A MIT Media Laboratóriumának Hiperműszercsoportja 1986 óta olyan intelligens, interaktív hangszerműszereket tervez, amelyek — egyebek közt — mérik és kiértékelik a zenei teljesítményt. Tod Machover zeneszerző ismertette és bemutatta a hiperműszerek mai nemzedékét, köztük MIDI csatoló mintavevőket, jelfeldolgozókat, különleges inputellenőrzőket és műszerérzékelőket s — persze — digitális számítógépeket Machover hiperműszereit 1991-ig elsősorban virtuózok számára tervezték meg, amilyen a csellista Yb Yb Ma, és a hangsúlyt arra helyezték, hogy a művészek közti, az artikulációban és a hangképzésben megmutatkozó minden finom különbséget mérjék. 1991 óta azonban a hiperműszermodellt kiterjesztették, hogy megfeleljen valamely hangszer amatőr művelőinek is, hogy serkentsék a képzeletet a fejlődést, a tanulást. Berry Vercoe (MIT Media Center) szerint amikor élő előadásban keverik a szintetikus és az akusztikus hangokat, a szintetizátoroknak át kell venniük az akusztikus előadók tempóját és hangmagasságát, miként valamely kísérő tenné. Az emberi hallásérzékelés és a soron következő feladatra való előkészület számítógépi modellje jól megközelítheti azokat a feltételes ingereket, amelyek a zenészi agyban a valóságban működnek. A tanácskozáson ismertették az előadó azonos idejű modelljét, amelyben egy állandó kétjóságú szórókészlet matematikai modelljének első differenciálhányadosa van betáplálva egy mintavevő detektorba, hogy az ellenőrizze, vajon a szintetizátorok szinkronban játszanak-e az akusztikus forrásokkal. Élő és hangszalagos bemutatás tanúsította, hogy Vercoe műszerei jól képezik le a művészek tempóinak és hangszíneinek változásait. A Közel-Keleten mintegy ötezer évvel ezelőtt megszületett és később Európában, Kínában és az USA-ban divatossá váló cimbalmok akusztikai sajátosságait a legutóbbi időkig tudományosan nem tanulmányozták. A cimbalmok húrjai rezgéseinek elméleti modelljét csak nemrég készítette el David Peterson (Közép-Arkansasi Egyetem), míg Gregory Canfield (Észak-Illinoi Egyetem) a cimbalmok Magyar Tudomány 1995. 4. szám 471