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EAT-5

Projektdokumentation zum experimentellen Musikinstrument »EAT-5«

WHITE CUBE
Elementares Gestalten — Prozess
Wintersemester 2018/19

Einleitung

Beim Gruppenprojekt, bei welchem es sich gleichzeitig auch um das Endprojekt handelte, begleitete uns von Beginn an eine Design-Methode; eine Transformationsmethode. Eingangs lernten wir die »sechs Gestaltungselemente« kennen, um mit diesen anschließend in den drei Phasen »Analysieren«, »Experimentieren« und »Realisieren« zu arbeiten. Das systematische Bearbeiten dieser Phasen sollte uns dabei helfen, unser finales Objekt, unter Verwendung einer Abformtechnik, gestalten zu können.

Phase 1 — Analyse

Das Los entschied und so bekamen wir Bridget Riley als einflussreiche Gestalterinnenpersönlichkeit zugewiesen. Wir sollten uns eines ihrer Werke aussuchen um es anschließend anhand von sechs Gestaltungselementen zu analysieren. Die Wahl fiel auf »Blaze« von 1964 – ein Werk, welches uns als eine stetige Inspirationsquelle, während des gesamten gestalterischen Prozesses, begleitete. Bridget Riley (*1931) war in den 60er Jahren eine der führenden Vertreterinnen der Op-Art-Kunst. Diese populäre Kunstrichtung ist spontan erlebbar, da sie ohne tiefgreifendes Hintergrundwissen, mit der Wahrnehmung der BetrachterInnen spielt und somit deren Sinne anspricht. Durch Moiré-Effekte und optische Täuschungen werden Halluzinationen und psychedelische Erfahrungen verbildlicht – bezugnehmend auf den LSD-Kult der 60er Jahre.

Bridget Riley: Blaze, 1964
Screenprint on paper
530 x 521 mm

Anhand unserer Analyse bildeten wir Kernbegriffe, welche das Kunstwerk für uns zusammenfassten, um aus diesen eine visuelle Matrix zu formen. Anhand der Vorgabe des Spannungsverhältnisses »laut/leise«, einigten wir uns auf »geometrisch/organisch«, »Irritation« und »2D/3D/4D« als weitere Kernbegrifflichkeiten. Jeder Begriff wurde von uns durch vier unterschiedliche Visualisierungsmethoden dargestellt: 3D-Renderings (Peter), Illustrationen (Syuga), Zeichnungen (Max) und Scherenschnitte (Jannis).

Visuelle Matrix auf Basis des Kunstwerkes »Blaze« von Bridget Riley

Als einmal die Kernbegriffe gefunden waren, fiel uns das Erstellen der Matrix erstaunlich einfach. Sehr spontan entstanden unsere Visualisierungen. Im weiteren Verlauf des Projektes diente uns die Matrix als Anker- und Ausgangspunkt für unser Schaffen. Besonders der Scherenschnitt zum Spannungsfeld »geometrisch/organisch« zog sich als roter Faden durch unseren gestalterischen Prozess. Der genannte Scherenschnitt ist, so wie er hier in der Matrix abgebildet ist, nicht endgültig. Die geometrischen und organischen Einzelteile lassen sich, da sie nicht auf Papier festgeklebt sind, durch Eingriff der BetrachterInnen neu arrangieren. So entsteht permanent ein neues, einzigartiges und nicht wiederholbares Bild.

Phase 2 — Experiment

Zu Beginn der Experimentierphase stellten wir uns die Frage, wie wir alle Kernbegriffe sinnvoll in einem Endprodukt unterbekommen würden. Relativ schnell fuhren wir uns fest in dem Gedanken, eine Rauminstallation umsetzen zu wollen. Dabei war es uns wichtig, dass diese durch Interaktion erfahrbar sein sollte. Doch wie genau sollte diese Installation stattfinden? Welchen Mehrwert oder welche Aussage sollte sie haben? Welche Räumlichkeit würde sich am Besten eignen? Letztendlich wurde mehr Diskutiert als Experimentiert.

Wir besorgten uns Eisenpulver und (Elektro-)Magnete und beschlossen damit einige Experimente durchzuführen. Eisenpulver verkörperte für uns das geometrisch-organische Spannungsfeld unserer Matrix, da Eisenpulver unter dem Mikroskop betrachtet, aus streng-geometrischen Einzelelementen besteht. Diese werden aber nie als solche Wahrgenommen – erfahrbar bleibt die organische, sandähnliche Beschaffenheit. Durch den Einfluss von Magneten kann eine Interaktion entstehen. Wir experimentierten mit Magneten und Eisenpulver in verschiedenen Flüssigkeiten. Hintergedanke war es, ein quadratisches aquariumähnliches Becken mit Flüssigkeit zu füllen und das sich darin befindende Eisenpulver, durch Elektromagnete anzusteuern. Wir entwarfen ein kleines, Arduino gesteuertes Programm, das die Elektromagnete über Ultraschallsensoren ansprechen sollte. Diese Ultraschallsensoren sollten auf menschliche Bewegungen im Installationsraum reagieren.

Magnetisiertes Eisenpulver in Flüssigkeiten (von links nach rechts): ohne Flüssigkeit / Wasser / Wasser + Öl / Glyzerin

Nun fragt man sich vielleicht, warum das Ganze? Was hat das alles mit Abformtechniken zu tun? Oder: Das klingt furchtbar kompliziert. Zum Glück haben wir uns schlussendlich – auch aus pragmatischen Gründen – gegen die finale Umsetzung dieses Experiments entschieden, da die Elektromagneten eine zu geringe Tragkraft aufwiesen, nicht stark genug waren, das Eisenpulver durch eine Glaswand zu beeinflussen. Nur noch wenige Wochen verblieben, bis zur Abgabe und einen richtigen Anhaltspunkt hatten wir, bis auf unsere Matrix, nicht. Fest stand immer noch: Entwerfen möchten wir etwas, das die Interaktion mit dem Objekt herausfordert. Die BetrachterInnen sollen sich selbst durch das Objekt erfahren.

Phase 3 — Realisierung

Noch bevor das Gruppenprojekt richtig startete, gab es die Überlegung ein Instrument aus Beton zu bauen. Dabei wollten wir Piezo-Tonabnehmer in diesen eingießen und den Beton, sowie seine Umgebung hörbar machen. Diese Idee wollten wir wieder aufgreifen.

Im Folgenden wird der Entstehungsprozess, Aufbau und die klangliche Qualität vom experimentellen Instrument »EAT-5« erklärt. »EAT« steht für Elektroakustische Tafel. »5« für die fünf Potentiometer, mit denen der Klang manipuliert werden kann.

3.1 Akustische Mikroskope

»Piezo’s« sind kleine Scheiben, die Schwingungen in elektrische Signale übertragen. Diese Signale durchlaufen einen Stromkreis, werden verstärkt, moduliert und/oder manipuliert und an anderer Stelle ausgegeben. Die Piezo’s haben wir auf der Unterseite einer Kupferplatte montiert um die Schwingungsfläche der relativ kleinen Scheiben zu vergrößern. Dadurch wird die ganze Kupferplatte zu einem Mikrofon. Neben den Piezo’s, befestigten wir unter der Kupferplatte unsere Magneten; auf die Oberseite schütteten wir das Eisenpulver. Durch die Magneten wird das Eisenpulver magnetisiert und es stellt sich auf. Jede Berührung, Bewegung, Schwingung wird von den Piezo’s wahrgenommen und kann hörbar gemacht werden. Piezo’s sind kleine »akustische Mikroskope«. Man hört Klänge die, sonst nicht hörbar sind – Kratzen, Knacken, Klopfen, Quietschen und Schwingungen.

3.2 Effekte & Signalkette

Wir wollten den Klang verstärken, der entsteht, wenn man durch das Eisenpulver fährt. Die Geräusche faszinierten uns und das Eisenpulver lud zum Experimentieren ein – schnell entstand ein Prototyp.
Um das Klangerlebnis und die Interaktion tiefer und erfahrbarer zu machen, erweiterten wir die Signalkette um eine Modulations-Effektschleife. Dafür kombinierten wir zwei Baukits. Wir löteten einen Hall-Effekt (Reverb) und einen Verzögerungs-Effekt (Delay) zusammen. Diese sind über insgesamt fünf Potentiometer ansteuerbar; über zwei Switches ein- und ausschaltbar. Der durch die Tonabnehmer abgenommene Klang durchläuft die Effekte und kann durch einen 6,3mm Klinkenausgang wiedergegeben werden.

Verlöten der Platinen für die Effektschleife

3.3 Gehäuse

Als die technischen Anforderungen gelöst waren, machten wir uns über die Gestaltung unseres Objektes Gedanken. Uns war die Ästhetik des Endprodukts genauso wichtig, wie der Klang. Dementsprechend haben wir unser Instrument, nach den Regeln des »Goldenen Schnitts« gefertigt. Alle Abstände sind berechnet um eine ästhetische Ausgeglichenheit der Elemente zu erzielen.

Konzeptzeichnungen des Gehäuses und Gesamtaufbaus

Nun war es an der Zeit die Abformtechnik zu involvieren. Wir wollten, ein wertiges Gehäuse für unser Instrument schaffen. Außerdem sollte es bestenfalls stabil und schwingungsresistent sein, da die Kupferplatte doch relativ empfindlich auf jegliche Form von Schwingung reagiert. Für unser Vorhaben kam eigentlich nur ein Baustoff in Frage: Beton.

Der Bau der Negativform (Beschichtetes Pressspan + Acryl)

Wir entschieden uns für Bastelbeton, da dieser aufgrund von seiner chemischen Zusammensetzung, deutlich schneller aushärtet und feine, glatte Betonoberflächen einfacher zu erzielen sind. Dennoch war das Gießen des Gehäuses keine leichte Aufgabe. On-/Off-Switch und Netzanschluss, sind durch den Beton geführt worden. Außerdem haben wir Abstandsbolzen mit eingegossen, welche wiederum die Deckplatte mit dem Eisenpulverbecken, sowie die Kupferplatte tragen und befestigen. Beim Einlassen der Negativformen für den Innenraum, On-/Off-Switch und den Netzanschluss, sowie die Abstandsbolzen für den Tragemechanismus, war äußerste Präzision gefragt. Bedingt durch die Wandstärke des Betons von 2cm ist der Innenraum für die Technik relativ knapp bemessen. Die Deckplatte haben wir aus einem cremefarbenen Acrylglas gefertigt. Das Becken, in dem sich das Eisenpulver befindet, haben wir mit der Acrylglasplatte verklebt; die Kupferplatte ist in das Becken eingelassen. Damit beim Transport nichts von dem Pulver verloren geht, lässt sich das Becken durch einen Deckel verschließen.

3.4 Interface

Neben dem organisch-analogem Teil des Interfaces – dem Eisenpulverbecken –, befinden sich auf der Acrylglasplatte diverse Schalter und Regler um den Sound zu manipulieren. Ganz links befindet sich der 6,3mm Klinkenanschluss für den Audioausgang; daneben eine LED, welche Feedback über den On-/Off-Zustand des Instruments gibt. Nach der LED folgt die Effektkette, welche sich aus Delay und Reverb zusammensetzt.

Delay


Das Delay verfügt über einen dedizierten On-/Off-Switch mit dem sich der Effekt komplett ausschalten lässt. Dabei spricht man von »True-Bypass«. Dies ist insofern wichtig, da für die Weiterverarbeitung des Signals, in einem musikalischem Kontext, eventuell externe Effekteinheiten angesteuert werden möchten. Da wir das Objekt tatsächlich musikalisch verwenden wollten, war für uns klar, dass wir diese Einstellungsmöglichkeit benötigen. Außerdem wird dadurch das Klangspektrum erweitert, da man mithilfe des True-Bypass, das reine »Dry«-Audio-Signal zuschalten kann, welches für manche musikalische Anwendung interessanter ist, als ein moduliert-manipuliertes »Wet«-Signal. Auf den Switch folgt das erste Potentiometer: der regelbare Dry/Wet-Regler für das Delay. Dabei kann die relative Menge des Effektanteils zum Ausgangssignal gesteuert werden. Darauf folgt ein kleineres Potentiometer, welches die Delay-Zeit definiert. Das bedeutet, wie viel Millisekunden zwischen den verzögerten Wiederholungen vergehen. Zuletzt folgt das Feedback-Potentiometer, welches definiert wie viele Wiederholungen stattfinden. Dieses kann bis zur Selbstoszillation geregelt werden, wodurch wiederum ein neuer, hochfrequenter, musikalischer Klang entsteht.

Reverb


Nach dem Delay folgt die zweite Effektkette, das Reverb. Das Reverb hat genauso wie das Delay einen dedizierten On-/Off-Switch mit dem True-Bypass durch den der Effekt hinzugeschaltet werden kann. Daneben folgt ein größeres Potentiometer für das Dry/Wet-Verhältnis. Das kleinere Potentiometer regelt diesmal die Reverb-Zeit. Man spricht auch von »Decay« – das bedeutet, wie lange der Hall,vom Ausgangsimpuls gemessen, nachklingt.

Die Effektschleife (Delay + Reverb)


Das Set an Reglern und Switches soll während des Bespielens des Eisenpulvers dafür genutzt werden, Klänge zu intensivieren oder reduzieren. Die Bedienelemente sind zum Hinzufügen von Charakter und Tiefe oder zur Reduzierung der Kenntlichkeit des Ursprungssignals fähig. Dadurch entsteht für die BenutzerInnen eine Vielzahl an Interaktionsmöglichkeiten und eine erhöhte Tiefe im musikalischen Kontext.

3.5 Geordnetes Chaos

Der organische Teil des Interfaces, das Eisenpulverbecken, befindet sich hinter dem technischen Panel. Hier sind der Fantasie keine Grenzen gesetzt. Die Kombination aus technischer Präzision und dem Befolgen von normativen Vorgaben, bei der Gestaltung des technischen Panels, steht im Kontrast zu dem geordneten Chaos, das durch das Eisenpulver und die Magnete offenbart wird. Dieses Chaos wirkt anziehend und lädt ein zum Anfassen und Experimentieren.

3.6 Tools

Für diejenigen die das Pulver nicht mit ihren Händen anfassen wollen, haben wir Tools entworfen, die alle eine unterschiedliche Klangwirkung haben. Je nach Form, Steifheit, Schwingungsverhalten, Oberfläche, Material – magnetisch oder nicht –, können dem Instrument neue Sounds entlockt werden. Der Beckenrand bietet durch die Erhöhung und den direkten Kontakt zur Kupferplatte interessante Spielmöglichkeiten. Genauso der Betonsockel, den man durch starkes Klopfen oder Aufstoßen bespielen kann.

3.7 Klang

Audiobeispiele

EAT-5 verarbeitet akustische Signale in einem elektrischen Schaltkreis. Dabei werden in der aktuellen Konfiguration, Geräusche über die elektroakustische Tafel aufgenommen, mithilfe der fünf Potentiometer manipuliert und moduliert. Je nach Intensität der Berührung wird das Signal leiser oder lauter sein. Streicht man mit dem Finger ein Bild in das Pulver, wird das gezeichnete Bild hörbar. Der Klang geht unter die Haut – erdig, nah, kratzig. Die Interaktion wird immer wieder neu provoziert, da jede Berührung anders klingt. Schnell lernt man, wie das Spielfeld auf verschiedene Arten der Interaktion reagiert. Mit wachsender Erfahrung erkennt man, wie das Instrument zu spielen ist.

Das Klangspektrum von EAT-5 ist der experimentellen Musik und der Ambientmusik zu zuordnen. Die Klänge die entstehen, haben nicht den Anspruch musikalischen Skalen gerecht zu werden. Das bedeutet einen Kammerton (A’– 440HZ) wird man hier vergeblich suchen. Dafür wird man mit neuen Klängen belohnt. Diese haben viel Charakter und mit den Modulationsmöglichkeiten erreicht man schnell eine musikalische Tiefe, die mit etwas Übung, eigenständige Kompositionen mit dem Objekt erlauben.

So oder so ist EAT-5 eine Erfahrung – Ob MusikerIn oder nicht. Die Interaktion wird immer wieder herausgefordert. Die Kombination der Materialien ist spannend und der Klang, der erlebt wird, resultiert aus diesen, sowie der eigenen Kreativität.

4. Ausblick

EAT-5 ist als solches schon fertig und mit der aktuellen Konfiguration spielbar. Das Konzept ist dennoch darauf ausgelegt erweitert zu werden; es ergeben sich unzählige Möglichkeiten.

Angefangen bei den Tools: Es gibt nicht DAS eine Tool, mit dem sich das Instrument am Besten spielen lässt. Selbst ein Schulmäppchen offenbart eine große Anzahl an Variationen – ein Radiergummi, klingt sicherlich anders als der Metallspitzer.

Bei der aktuellen Konfiguration werden Geräusche oder Klänge wiedergegeben. Man könnte das Spektrum um eine musikalische Skala erweitern, indem man Saiten fest mit der Platte verschraubt und spannt. Die Saiten übertragen ihr Schwingverhalten auf die Gesamtplatte. Aus der Schwingfrequenz ergibt sich ein exakter Ton.

Weiterhin kann die Effektkette erweitert werden. Eine sinnvolle Ergänzung wäre ein »Looper«, mit dem sich mehrere Sekunden an Material aufzeichnen und wiederholen lassen. Je nach Komplexität des Loopers können mehrere Klangebenen hinzugefügt werden. Dadurch wird der Spaßfaktor deutlich gesteigert. Diese Möglichkeit haben wir mithilfe einer Computeremulation simuliert und für unsere Audiobeispiele genutzt.

Der Netzanschluss sowie der On-/Off-Switch, wurden in das Betongehäuse eingelassen und später im Gehäuse verlötet

5. Fazit

Als wir zu Beginn unseres Projektes in der Analyse-Phase steckten, hatten wir alle noch keine Vorstellung davon, welches Produkt, welche Installation oder welches Objekt wir abgeben werden. Es fasziniert uns immer noch, wie aus der Analyse eines Kunstwerkes, einer Experimentierphase, Verzweiflung, Schweiß und nicht zuletzt guter Laune, ein Musikinstrument entstehen konnte.

Fest steht: Die Transformationsmethode war uns dabei stets ein gedanklicher Anker, an dem wir uns festhalten konnten. Die Aufgabenstellung bot uns sehr viel Freiheit – einzige Bedingung war es eine Abformtechnik zu verwenden – und gleichzeitig wurde uns durch die Design-Methode genug Struktur gegeben, um an unser Ziel zu gelangen. In den Konsultationsgesprächen waren uns Frau Martini und Jörg Misch stets eine Unterstützung. Unserem Kreativprozess wurde viel Raum gegeben; Tipps und Einwürfe gedanklicher oder technischer Art, waren nie einschränkend sondern immer bestärkend. Es ist toll, wie uns in einem Modellierwerkstatt-Gestaltungsgrundlagen-Kombikurs die Möglichkeit geboten wurde ein experimentelles Instrument zu bauen.

Wir sind sehr zufrieden mit unserem Ergebnis! Mit Sicherheit wird dies auch nicht der letzte EAT-5 sein, der gebaut wurde...

Fachgruppe

Gestaltungsgrundlagen

Art des Projekts

Studienarbeit im Grundstudium

Betreuung

Prof. Alexandra Martini jörg misch

Zugehöriger Workspace

WHITE CUBE

Entstehungszeitraum

Sommersemester 2019

Keywords

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