Ein einfaches neuronales Netz kann die Klangeigenschaften von noch nicht gebauten Violinen mit einer 98% Genauigkeit vorhersagen. Ein möglicher ‚Game Changer‘ im Violinenbau. Dabei haben der chilenische Physiker und Geigenbauer Sebastian Gonzalez und der professionelle Mandolinenspieler Davide Salvi in einem Artikel im Wissenschaftsmagazin Nature aufgezeigt, wie ein einfaches und effektives neuronales Netzwerk in der Lage ist, das Schwingungsverhalten einer Geigenplatte vorherzusagen.

Das seit dem 16. Jahrhundert erstmals hergestellte Musikinstrument hat sich über die Jahrhunderte stetig weiterentwickelt. Die meisten Arbeitsschritte werden aber weiterhin per Handarbeit erledigt. Eine Arbeit, die auch heute noch viel Wissen und Erfahrung benötigt. Bislang war es erst nach Fertigstellung eines Instruments möglich die Klangeigenschaften der Violine zu beurteilen. Das könnte sich mit der am Musical Acoustics Lab des Politecnico di Milano entwickelten KI nun ändern.

Geigenbau trifft auf KI

Für ihre Forschung haben die Wissenschaftler und (Hobby-)Musiker eine Geigenplatte mit 35 Parametern entwickelt, die an der „Messiah“-Geige von Stradivarius orientiert ist. Dafür simulierten die Forscher tausende Grundformen an Violinen, um den Zusammenhang von Form, Material und Vibration, also den Klang, zu untersuchen. Eine historische Zeichnung des wohl berühmtesten Geigenbauers diente dann als Vorlage. Durch Veränderung der Parameter, wie Radien und Mittelpunktsposition der Kreise, Wölbung, Dicke, mechanische Eigenschaften des Holzes etc., erstellten sie einen Datensatz von Geigen, die die Wissenschaftler einer Reihe von Geigenbauern vorlegten. Diese Formen bildeten die Eingabe für das neuronale Netz.

„Eine Schlussfolgerung der Forscher: Der Nachbau historischer Violinen garantiert nicht den guten Klang des Originals, wenn er sich nur an der Geometrie orientiert. Denn nur wenn auch die Parameter des Materials identisch sind, besteht eine Hoffnung, dass das Instrument genauso vibriert (und damit klingt) wie das historische Instrument.“

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Diese wissenschaftliche Forschung könnte es Geigenbauer aus Cremona (und darüber hinaus) in Zukunft ermöglichen, eine Geige mit identen Klangeigenschaften des Originals herzustellen oder „vorherzusagen“ wie ein spezifisches Violindesign klingen mag. Dieses Potenzial könnte dabei helfen neue Designs und Materialien für den Violinenbau des 21. Jahrhunderts zu erschließen ohne auf die markanten Klangeigenschaften des kultigen Instruments verzichten zu müssen. – aufmerksam geworden via t3n.de