Fagot için kullanılan ağızlığın akustik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of acoustic properties of mouthpiece used for bassoon
Yazar: ÖMER DİNCEL
Danışman: DOÇ. DR. TOLGA YASA
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışma bir müzik aleti olan "Fagot 'un" çalımında kullanılan kamışların akustik özelliklerinin belirlenmesi üzerinedir. Fizik dallarından biri olan akustik, sesin yayılma hızını ve frekansını ölçen bir bilim dalıdır. Frekans spektrumundaki sayısal değerlerin ve dalga yapısının incelenmesi bir sesin "doğru ses" ya da "yanlış ses" olduğu hakkında bilgi vermektedir. Bu nedenle müzik aletlerinde frekans spektrumuna etki eden faktörlerin incelenmesi ve bu faktörlerin optimize edilmesi önemlidir. Fagot enstrümanında kamış çeşitleri, kamışla uygulanan basınç farklılığı, kamışa giren hava miktarı gibi etkenler frekans spektrumuna etki eden önemli parametreler olarak belirlenmiştir. Fagot kamışı üzerine yapılan çalışmalarda frekans spektrumu incelenmesi yetersiz kalmıştır. Bu tez, bu konuya katkıda bulunmak amacıyla yapılmıştır.
Bu çalışmada kamışların akustik özelliklerinin belirlenmesinde Fourier dönüşümü kullanılmıştır. Kamış ve fagot 'tan çıkan ses mikrofonlar aracılığıyla toplanmış ve bu veriler bir bilgisayar aracılığıyla veri toplama sistemine aktarılmıştır. Daha sonra bu veriler Matlab programında uygun kodlar kullanılarak Fourier dönüşümü gerçekleştirilmiştir. Alınan veriler genlik ve frekans açısından incelenerek hangi ölçümlerde daha yüksek genlikler elde edildiği, frekans spektrumunun tam olarak elde edilip edilmediği, meydana gelen frekans değerlerindeki sapma olup olmadığı ve varsa ne kadar sapma gösterdiği ve hangi parametrelerin daha uygun olduğu gibi faktörler incelenmiştir. Yapılan çalışmalardan önce ölçümlerin örnekleme uzunluğu, örnekleme frekansı, mikrofon konumu gibi parametrelerden bağımsızlığını göstermek amacıyla ölçümler yapılmıştır. Yapılan deneyler iki bölüme ayrılmıştır.1.Bölümde fagot enstrümanı ile çalınan ölçümlerde organik ve sentetik kamışların karşılaştırılması, Rieger-1a, Rieger-2 ve Thunemann kamış geometrilerinin karşılaştırılması ve yumuşak, orta, sert olmak üzere üç farklı kamış sertliğinin karşılaştırılması yapılmıştır. Bu bölümde yapılan çalışmalar 7 farklı nota için incelenmiştir ve her bir ölçüm parametresi için 5 ölçüm alınmıştır.2.Bölümde ise kurulan deney sistemi aracılığı ile farklı müzik dinamiklerinde ve farklı baskılarda meydana gelen değişimler incelenmiştir. Ayrıca bu kısımda kamış çıkışındaki hızın frekans analizine olan etkisi incelenmiştir.

Abstract:
This study is on the determination of the acoustic properties of the reeds used in the playing of the "bassoon", which is a musical instrument. Acoustics, one of the branches of physics, is the science that measures the propagation speed and frequency of sound. Examining the numerical values and wave structure in the frequency spectrum gives information about whether a sound is "correct sound" or "false sound". For this reason, it is important to examine the factors affecting the frequency spectrum of musical instruments and to optimize these factors. In the bassoon instrument, factors such as reed types, pressure difference applied with the reed, and the amount of air entering the reed were determined as important parameters affecting the frequency spectrum. Frequency spectrum analysis was insufficient in studies on bassoon reed. This thesis was made to contribute to this subject.
In this study, Fourier transform was used to determine the acoustic properties of reeds. The sound from the reed and bassoon was collected by microphones and these datas were transferred to the data acquisition system via a computer. Then, these datas were transformed into Fourier transform using appropriate codes in Matlab program. The data received were examined in terms of amplitude and frequency, and factors such as which measurements obtained higher amplitudes, whether the frequency spectrum was fully obtained, whether there was a deviation in the occurring frequency values, and if so, how much it deviated and which parameters were more appropriate were examined. Before the studies, measurements were made to show the independence of the measurements from parameters such as sampling length, sampling frequency, microphone position. The experiments were divided into two parts. In the first part, the comparison of organic and synthetic reeds in the measurements played with the bassoon instrument, the comparison of the Rieger-1a, Rieger-2 and Thunemann reed geometries and the comparison of three different reed hardnesses as soft, medium and hard were made. The studies in this section were examined for 7 different notes and 5 measurements were taken for each measurement parameter. In the second part, the changes in different music dynamics and different pressures were examined through the experimental system established. In addition, in this part, the effect of the speed of the reed outlet on the frequency analysis is examined.