Analyse van een professionele muzikant: sensoren voor koperblazers

Probleemstelling:

Deze master thesis verloopt in samenwerking met de onderzoeksgroep IPEM - Institute for Psychoacoustics and Electronic Music. Het IPEM werkt aan een wetenschappelijke onderbouw voor de culturele en creatieve sector, in casu muziek en podiumkunsten, met een voortrekkersrol in het onderzoek naar de relatie tussen muziek, lichaamsbeweging en nieuwe technologieën. In deze master thesis zullen sensoren ontwikkeld worden om alle bewegingen van een muzikant, bijvoorbeeld een trompet speler, in kaart te brengen en in detail te analyseren. Zo kan men de bewegingen, ademhaling, luchtstroom (zie voorbeeld in Fig. 1), lipspanning (zie schets in Fig. 2), … monitoren en een verband leggen met de omstandigheden waarin de muzikant zich bevindt (repetitie of optreden, alleen of in groep, thuis of in vreemde omgeving, …). Ook de blaastechniek kan op deze manier verbeterd worden en de uithouding vergroot. 


Fig. 1: Voorbeeld van een (lucht) stromingssensor gebaseerd op beweegbare “haartjes”.



Fig. 2: Voorbeeld van een krachtsensor tussen het mondstuk van een trompet en het instrument zelf om op die manier de lipspanning te monitoren. 

Doelstelling:

Doel van de masterproef is het onderzoeken, toepassen en evalueren van sensoren voor gebruik bij muzikanten, en meer bepaald blaasinstrumenten. Naast de commercieel beschikbare sensoren, zullen ook de volgende sensoren, ontwikkeld aan het CMST, getest worden:
  • Een eerste type is een krachtsensor gebaseerd op optische vezels
  • Een tweede type is een krachtsensor gebaseerd op interferentie in een VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser)
  • Een derde type is een schuifspannings- of wrijvingssensor gebaseerd op een VCSEL en een photodiode die kunnen verschuiven ten opzichte van elkaar (zie Fig. 3). Deze sensor kan omgebouwd worden tot een stromingssensor, bvb. door toevoegen van “haartjes”
Schuifspanningssensor, ontwikkeld aan het CMST, die kan omgebouwd worden tot een stromingssensor.

Fig. 3: Schuifspanningssensor, ontwikkeld aan het CMST, die kan omgebouwd worden tot een stromingssensor.


In de masterproef wordt onderzocht welke (of een combinatie van welke) sensoren het meest geschikt zijn om te gebruiken voor de vooropgestelde toepassing. Concreet valt het werk (bijvoorbeeld) uiteen in volgende onderdelen (in samenspraak met de kandidaat kunnen bepaalde aspecten meer benadrukt worden):
  • Karakteriseren / opmeten van de beschikbare sensoren
  • Aanpassing van het sensor design met het oog op de toepassing
  • Integreren van de meest geschikte sensoren in een trompet
  • Functionele testen van de trompet met sensoren
Meer info en achtergrondinformatie op: http://thesis.cmst.be. 

Trefwoorden:

optische sensoren, krachtsensor, wrijvingssensor, musicologie, muzikant, lucht stromingssensor 

Locatie:

Ardoyen CMST + thuis.