Hacia la reproducción de transitorios de instrumentos de cuerda frotada utilizando modelado físico

Los modelos físicos de instrumentos de cuerda frotada pueden pronosticar varios aspectos de la interacción entre el arco y la cuerda. Sin embargo, replicar con precisión las formas de onda transitorias de las oscilaciones de la cuerda sigue siendo un desafío. En este trabajo, se compara el comportamiento transitorio medido de la cuerda frotada con las predicciones de un modelo de simulación. Se asumen condiciones de contorno fijas y se incorporan un arco de ancho finito, la compliance del pelo del arco, el movimiento torsional de la cuerda y un modelo de fricción elastoplástico. Este último vincula la velocidad relativa y la fuerza de fricción a través de una ecuación diferencial y, por lo tanto, exhibe un comportamiento de histéresis. Los diagramas de Guettler simulados se comparan con los medidos obtenidos a partir de un robot que frota un monocordio. La forma general de la región de tocabilidad se predice con éxito, pero algunos detalles en las formas de onda en el dominio del tiempo medidas no son reproducidos por el modelo. Empleando modelado inverso, se derivan valores de parámetros para el modelo de fricción elastoplástico, demostrando la capacidad de generar reconstrucciones fiables de las señales transitorias medidas. Estos resultados enfatizan la necesidad de tener en cuenta los coeficientes de fricción variables para reproducir señales medidas. Esta observación coincide con hallazgos previos que indican que los coeficientes de fricción estático y dinámico varían con la fuerza del arco y la aceleración del arco. Trabajo financiado total o parcialmente por el Fondo Austriaco de Ciencia (FWF) (P34852-N).