Skip to main content

Theoretical Investigation of the Annular Kettledrum as a New Harmonic Musical Instrument

Buy Article:

$25.00 plus tax (Refund Policy)

The natural frequencies of the symmetrical modes of a baffled annular membrane with attached gas cavity vibrating in a surrounding fluid are analysed mathematically, and computed numerically for the case of ambient air. The effect of the surrounding fluid in raising the ratios of overtones to fundamental frequency can be made to compensate for the cavity effect which lowers these ratios, to yield a virtually harmonic overtone series. Twenty specific combinations of membrane and coaxially cylindrical cavity parameters are discovered which yield practically realizable annular kettledrums with excellent muscial qualities.

Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit werden die Frequenzen der symmetrischen Eigenschwingungen einer ringförmigen Membran mathematisch untersucht, wobei die Membran in einer unendlich ausgedehnten starren Wand eingespannt und auf der einen Seite an einen gasgefüllten Hohlraum angrenzt, während sie auf der anderen Seite von einer kompressiblen Flüssigkeit umgeben ist. Die Frequenzen wurden numerisch berechnet für den Fall, daß das Medium gewöhnliche Umgebungsluft ist. Die Wirkung des umgebenden Fluids, nämlich die Verhältnisse der Obertonfrequenzen zur Grundfrequenz zu erhöhen, kann durch den Einfluß des Hohlraumes, welcher diese Verhältnisse verkleinert, kompensiert werden, so daß eine nahezu harmonische Obertonreihe entsteht. Es gelang, zwanzig bestimmte Kombinationen von Parametern für die Membran und für einen koaxialzylindrischen Hohlraum zu finden, welche zu praktisch realisierbaren Ringmembran-Kesselpauken mit hervorragenden musikalischen Eigenschaften führen.

Sommaire

On présente une recherche mathématique des fréquences propres pour les modes vibratoires symétriques d'une membrane annulaire supportée par un écran rigide illimité muni, d'un côte, d'une cavité contenant un gaz et, de l'autre côté, baignant ainsi que la membrane dans un fluide compressible illimité. Les calculs numériques ont été développés dans le cas où le fluide ambiant est l'air. L'effet de ce fluide est d'élever les rapports des fréquences propres á la fondamentale. Il peut être compensé par l'action de la cavité, qui tend à abaisser ces rapports. Le résultat est une séquence de fréquences virtuellement harmoniques. On est parvenu à vingt combinaisons spécifiques des paramétres de la membrane et d'une cavite cylindrique coaxiale, ce qui permet de construire réellement des timbales à membrane annulaire possédant d'excellentes qualityés musicales.
No Reference information available - sign in for access.
No Citation information available - sign in for access.
No Supplementary Data.
No Article Media
No Metrics

Document Type: Research Article

Publication date: 01 October 1990

More about this publication?
  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
  • Editorial Board
  • Information for Authors
  • Submit a Paper
  • Subscribe to this Title
  • Information for Advertisers
  • Online User License
  • Ingenta Connect is not responsible for the content or availability of external websites
  • Access Key
  • Free content
  • Partial Free content
  • New content
  • Open access content
  • Partial Open access content
  • Subscribed content
  • Partial Subscribed content
  • Free trial content
Cookie Policy
X
Cookie Policy
Ingenta Connect website makes use of cookies so as to keep track of data that you have filled in. I am Happy with this Find out more