klung, harma en thunderwood

Godfried-Willem Raes legt momenteel de laatste hand aan drie nieuwe automaten in het Logos atelier: Zij werden ontworpen als deel van het projekt gerealiseerd voor 'Web Strikes Back' in het kader van de Tromp biënnale (oktober 2000, Eindhoven, Nederland).


Klung

Dit instrument is een computergestuurde akoestische angklung. Het kan bespeeld worden via standaard MIDI kommando's en via onze GMT software kan het ook puur algoritmische kommando's uitvoeren. Het is gemonteerd op een stevige kar en kan zo de straat op voor straatperformances. In dit geval is het aangedreven door een enkele 24V autobatterij, kontrole en programmering gebeuren via een subnotebook PC of een voorgeprogrammeerde microcontroller.

Klung speelde zijn eerste geautomatiseerde toonladders op zondag 18 juni 2000.

Het instrument gebruikt de volgende speciaal ontworpen hardware:

1. een bus-board dat commando's ontvangt van een wintel computer via een parallelle printerpoort (centronics)

2. Twee boards die de noten aandrijven, elk voor een richting van de spoelen.
Het instrument heeft 20 angklung noten, elke noot steeds klinkend in 3 oktaven, zoals gewoonlijk bij de originele Indonesische instrumenten uit bamboe. Onze angklung gebruikt echter geen buizen uit bamboe maar uit messing, gerecycleerd uit een oud Duits circusinstrument. Het oorspronkelijke instrument werd gebruikt door een clown en had zelfs kleine elektrische lichtjes. De afkomst verklaart ook de gelijkzwevende stemming met A=440 Hz. De tessituur is C - G (48 - 67).

De angklungs worden geaktiveerd door sterke, bidirectionele spoelen. Deze spoelen leveren een kracht van 24 Newton bij een nominale 24V/1A. Om sterkere aanslagen te verkrijgen gebruiken wij de spoelen aan het dubbele van de spanning en limiteren daarbij de duty cycle tot 25%. Aan dit spanningsniveau mogen de spoelen nooit onder stroom gehouden worden, dit zou geen muzikale voordelen hebben en kan alleen maar de vroegtijdige dood van de spoelen tot gevolg hebben.

3. De 40 power mosfets die we gebruiken om deze spoelen aan te sturen zijn van het type Harris RFP10N12L (of het equivqlent IRL640), deze schakelen aan TTL niveaus en zijn in staat om 60 Watt te dissiperen. De stroomlimiet is 10A en de Uds limiet 120V. De nogal hoge gate capaciteit (850 pF) is geen echt probleem vermits de schakelsnelheid in dit soort applicatie beperkt is. Daarom plaatsten we geen weerstand tussen de gate en de ground in het driver circuit.

4. De voeding voor het instrument is een 600W variant. Twee transformatoren werden gebruikt. Het instrument kan ook aangedreven worden door een batterij (24V). Uiteraard hangt het stroomverbruik af van de gespeelde muziek...

Muziek:

Specifieke komposities voor dit instrument worden geschreven door Kristof Lauwers, Brent Wetters, Thomas Smettryns, Kris De Baerdemacker en mijzelf. Bij deze nodigen wij elke komponist uit die geinteresseerd is om een stuk voor op te sturen. De midi-implementatie, voor komponisten die geen gebruik maken van GMT is als volgt:

Om de angklungs naar voor te schudden: noten 48 tot 67, om ze naar achter te schudden: noten 72 tot 91. De snelheid van het schudden wordt best gelimiteerd tot minder dan 12 slagen per seconde. Velocity is geimplementeerd zodat crescendo's, accenten, enz... kunnen gebruikt worden. Noten mogen in geen geval aangehouden worden, vermits dit de spoelen overmatig opwarmt.

Indien u gebuikt onder PowerBasic kunt u al de specifieke hardware functies en procedures gebruiken uit onze library. Vooral de dll functie ppBeat (note, velo) is handig om te gebruiken.

Harma

Hiervoor werd uitgegaan van een oud Hollands harmonium (gebouwd in Terneuzen eind 19e eeuw (Firma Camphens) , maar voorzien van een mechanisme, balg en rieten van James Baillie Hamilton (Massachusetts,USA)). Het instrument is voorzien van twee onafhankelijke reeks doorslaande tongen en werkt met zuiglucht, zoals het gros van de Amerikaanse 'reed organs'. De balgen en windlade waren in een dermate wormstekige staat dat we ze helemaal verwijderden. Voor de windvoorziening gebruikten we een Laukhuff Ventola zuigblazer. (1000l/minuut, bij 50mm H2O druk). Deze module wordt voltooid in de loop van 2000.

De kracht nodig om een toets in te drukken in het originele harmonium varieerde tussen 2.45 en 2.94 Newton. (250gF tot 300gF in oude gewichtseenheden). De veren die de paletten dichthouden werden in deze kracht tot de helft teruggebracht. Daardoor konden we met orgelventielmagneten van de firma Laukhuff (12V/ 160mA) net uitkomen voor een volledige aansturing. De terugkeerveren werden van deze magneetventielen verwijderd.

Hartafstand tussen de bedieningspallen voor de rieten was 13.54mm, waardoor we de magneten om en om (in twee rijen) dienden te monteren. Wanneer we de bedieningsmagneten om en om monteren, mogen ze hooguit 27mm breed zijn. De gebruikte types zijn 20mm breed. Voor deze montage bouwden we twee lijsten uit vierkant staalprofiel 16x16. Hierop worden de elektromagneten met parkerschroeven vastgezet en uitgelijnd.

De registers zijn telkens gedeeld in bas- en diskant. Voor de automatisering daarvan gebruikten we dan ook vier stappenmotoren. Voor de 'expressie' -hier met een eenvoudige cylindrische afschermkap uitgevoerd, werden opnieuw twee stappenmotoren ingezet.

Voor de elektronische besturing gebruikten we ons eigen ontwerp voor muziek automaten. Daardoor kon ook aanslaggevoeligheid worden geimplementeerd. Hoogst ongebruikelijk voor een harmonium. De midi kommandos voor deze module moeten naar een Wintel PC worden gestuurd (via midi-in) en worden via de parallelle poort van die PC naar onze specifieke hardware verstuurd en vertaald. De software is een van de vele toepassingen van ons projekt. Uiteraard kan de module ook algoritmisch vanuit dezelfde PC worden bestuurd en geprogrammeerd. Het instrument is volledig polyfoon, dus alle toetsen kunne gelijktijdig en onafhankelijk van elkaar worden ingedrukt en bestuurd.

Ook hier voorzagen we in een kleine spielerei als toevoeging: in dit geval een reeks 'gongs' uit uurwerken, die als een slagwerk eveneens via de software kunnen worden bespeeld.

Thunderwood

Dit instrument is een computergestuurde verzameling slagwerkinstrumenten. Deze automaat kan bespeeld worden via standaard MIDI kommando's, via de GMT software, maar is ook in staat zuiver algoritmische code te interpreteren.

Het instrument bestaat uit een grote donderplaat en vier woodblocks met door elektromagneten geaktiveerde hamers (2 voor de kleinste tot 5 voor de grootste). Waarschijnlijk wordt deze automaat binnenkort uitgebreid met een windmachine.




meer details, foto's, schema's en technische dokumentatie zijn te vinden op deze site:

http://www.logosfoundation.org/logos/klung.html
http://www.logosfoundation.org/logos/harma.html