Analysis of Time-Varying Spectrum of Pianos

Tato práce se zaměřuje na problematiku analýzy časově proměnného spektra klavírů. Počátek práce pojednává o postupném vývoji klavíru se zaměřením na zvukovou barvu a konstrukci a podrobně rozebírá jednotlivé jeho části a jejich vliv na zvukové spektrum. Teoretická část se také zaměřuje na problematiku harmonické analýzy jak v hudebním pojetí zvukové barvy, tak využitím matematických metod zpracování signálů, které tuto analýzu umožňují. Další část se zabývá již praktickými úkoly práce jako je popis aplikace a funkcí vytvořených v prostředí MATLAB pro zkoumání časově proměnného spektra tónů, popisem metody a postupu snímání a měření tří koncertních klavírů. Práce také rozebírá, na praktických ukázkách dokládá a mezi měřenými klavíry porovnává nejdůležitější akustické jevy, které v nástroji při tvorbě tónů vznikají, popisuje zvukovou barvu jednotlivých nástrojů a udává doporučení.This work focuses on an analysis of a time-varying spectrum of pianos. The beginning of the work deals with the gradual evolution of the piano, aiming at timbre and design, and it analyzes in detail its individual parts and their influence on the sound spectrum. The theoretical part also concentrates on the issue of harmonic analysis in both the musical conception of timber and the usage of mathematical signal processing methods that make this analysis possible. Another part deals with practical tasks of the work such as a description of an application and functions created in the interface of MATLAB for exploring the time-varying spectrum of tones, description of the method and procedure of the measuring of three concert grand pianos. The work also analyzes, by supporting it with practical examples and by comparing the measured pianos, the most important acoustic phenomena that originate from the production of tones in the instrument; it describes the timber of individual instruments, and it gives recommendations.