Philipp Schwinger

• Im Handwerk des Gitarrenbaus streben Instrumentenerzeuger*innen danach, ihre Instrumente hinsichtlich der Tonqualität, der Bespielbarkeit oder des Vibrationsverhaltens zu verbessern. Moderne Technologien zur Frequenzanalyse werden dennoch selten eingesetzt, um traditionelle Fertigungsmethoden zu unterstützen. Durch die Einführung von Simulationssoftware in die Designphase kann eine Optimierung der Korpusform schon zu einem frühen Zeitpunkt des Fertigungsprozesses erzielt werden. Das Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist es, einen Optimierungsprozess am Gitarrenkorpus durchzuführen und den Einfluss von spezifischen Änderungen der Bauform auf das Frequenzspektrum zu untersuchen. Zu Beginn wurden verschiedene Bereiche des Korpus untersucht, die das Schwingungsverhalten beeinflussen. Zu diesem Zweck wurden Simulationen durchgeführt, wobei in jedem Durchgang nur eine Eigenschaft geändert wurde, um den Effekt einer Formveränderung zu demonstrieren. Die Ergebnisse wurden anschließend zusammengefasst, um Designvorgaben für akustische Gitarrenkörper zu erstellen. Des Weiteren wurde eine Strukturoptimierung durchgeführt, um die Optimierung einer Gitarrenform zu erzielen und erforderliche Eigenfrequenzen zu erreichen. Aufgrund dieser Ergebnisse wurden zwei Gitarrenkörper hergestellt und experimentelle Frequenzmessungen daran durchgeführt, um diese mit den Simulationsmodellen zu vergleichen. Die Simulationsergebnisse können in der Designphase verwendet werden, um die Bauzeiten zu reduzieren.
• Within the craftsmanship of making guitars, luthiers aim to create better instruments regarding tone quality, playability or vibrational behaviour. Modern frequency analysis technologies are rarely used to enhance traditional building methods. By introducing software-driven simulations into the design phase of musical instruments, the optimization of a guitar's body structure can be accomplished early in the building process. The aim of this thesis is to perform optimization processes on a guitar body and to investigate the impact of specific changes to the structure. First, the parts of a guitar body were examined to find areas that could have a higher impact on the vibrational behaviour. Simulations with only one changed attribute were performed in order to demonstrate the effects of modified guitar shapes. The extracted data from the simulations was then utilized to create recommendations for the design phase of acoustic guitar bodies. Furthermore, a structure-optimization was made to create optimized guitar shapes that reach desired eigenfrequencies. Based on these results, two guitar bodies were produced, to compare the real object with the virtual model by experimental measurements. The results of the simulations can be implemented into the design phase of the guitar making process to shorten the building time.