Great Oak - die Klang und Windskulptur für PROMEGA Work in Progress - English translation below - see "mehr"

Ein Anliegen von Promega international ist es, an seinen größeren Einrichtungen „signifikante“ oder „Wahrzeichen“-Kunstwerke zu manifestieren. Den Mitarbeitern bietet sich die Möglichkeit, an der Auswahl der Kunst mitzuwirken. David Rousseau ist maßgebender Architekt der Pomega Bauten und Mittler zwischen Kunst und Architektur. Er hat in diesem Spannungsfeld den Baum „GreatOak“ entwickelt als Hommage an die Natur, die sich – trotz grüner Architektur - mit dem Campus neu arrangieren musste. Sein schönes 1:14 Modell aus gebogenem Edelstahldraht wollten wir detailgetreu in Originalgröße von einer 3D Biegemaschine präzise nachbiegen lassen. Im ganzen deutschsprachigen Raum suchten wir nach einer für diese Aufgabe geeignete Biegefirma. Wir fanden mit der Fa. Pemat in der Schweiz den idealen Partner. Pemat scannte das Modell im Computertomograph auf  3 Hundertstel mm genau. Nach diesem Scan konstruierten wir die 120 Stück 3 dimensional unterschiedlich gebogenen nahtlosen Edelstahl A4 Rohre Ø33,7x3,2 mit HICAD. Nach diesen Dateien wurden die Rohre bei PEMAT gebogen, zum Vermessen gescannt und bei Bedarf manuell korrigiert. Unser Team erstellte daraus 6 Hauptbaugruppen, welche zum fertigen Baum zusammengefügt wurden.

Blätter:
Die Blattentwicklung war ein Kernthema: Federleicht sollten sie im Wind tanzen, Orkan und winterfest sein und genauso schwerelos klingen. Dauerhaft leicht spiegelnd und glitzernd bleiben, der Belastung durch die Anschläge und der Witterung zum Trotz.

Die Aufhängung:
Aus der Erfahrung mit früheren Projekten war uns klar, dass die gewünschte Leichtigkeit der Bewegung nur zu erreichen ist, wenn das Blatt an einem feinen Edelstahlseil hängt, dessen Ø und Länge an das Gewicht der Zimbel angepasst ist. Das Seil wirkt wie eine Torsionsstabfeder, sodass das Blatt von einem leichten Windstoß ein Stück dreht, diese Energie im Seil gespeichert wird, um das Blatt wieder zurückschwingen zu lassen. Wäre das Blatt nur über eine Art Kugellager gelagert, würde das Zurückschwingen fehlen. Die Blatt Paare drehen sich auf leicht überschneidenden Kreisbahnen. Dadurch kollidieren die Spitzen der Dreiecke  klingend hin und wieder. Die hier freiwerdende Schwingungsenergie muss im System bleiben um einen lang ausklingenden Nachklang zu erzeugen. Dazu trägt das Seil, die schwingende Silikonauflage, Lage und Form der Aufhängebohrung und die Lagerluft bei. Damit das Seil nicht reißt, ist der hartverchromte Aufhängehaken unten locker geführt, das Seil oben gegengelagert und mit einer Spiralfeder gegen Schläge abgedämpft. Durch die Feinjustierung der Schwingkreisüberschneidung können wir die Anschlaghäufigkeit der einzelnen Töne justieren.

Die Stimmung:
Jojo Büld – der Sound Engineer – schreibt im Februar 2022 zur tonalen Stimmung:
Zimbel Frequenz Analyse: Nach einer langen Suche nach dem besten Material und der besten Form haben wir uns für Titan in Form eines 90', 45', 45' Dreiecks entschieden. Warum Titan? Für das beste „Blatt“-Material müssen bestimmte Eigenschaften gegeben sein. Ein schöner Grundklang, nicht zu viele Obertöne, da wir mehrstimmig arbeiten, eine gleichmäßig glänzende Oberfläche. Titan erfüllt alle diese Bedingungen. Es hat einen sehr schönen warmen Klang. Obertöne sind vorhanden, aber sehr angenehm und kontrolliert. Titan ist eines der besten Metalle, um eine stabile Oberfläche für Außenprojekte zu schaffen. Warum ein 90', 45', 45'-Dreieck? Da Metall ein Material ist, das sehr schön und emotional klingen kann, aber je nach Formfaktor auch harsche und chaotische Obertöne hervorbringt, wurde eine Testreihe gestartet... wir fanden heraus, dass die lautesten Obertöne in einer Kreisform sind: Der Grundton; eine kleine Terz; eine Quinte; (und einige zusätzliche Obertöne) Dies ist ein Moll-Akkord. Sehr bekannt von Gongs und anderen runden Metallinstrumenten. Ein Dreieck mit 90', 45', 45' ergibt einen gut gestimmten Dur-Akkord und einige zusätzliche Obertöne. Wir haben uns für die Dreiecksform entschieden, um einen „erhebenderen“ Grundton zu erhalten. Um den Triangel-Titan-Sound besser zu verstehen, habe ich begonnen, die Obertonstruktur zu analysieren: Die lautesten Töne sind der Grundton C#, die Quinte G#, die Terz F und darüber die 9 D#. C#, G# und F bilden einen klaren Dur-Akkord. Ergebnis: Alle unsere Töne und Obertöne, die von der Zimbel erzeugt werden, gehören zur Cis-Dur-Tonleiter.

Beim Umstieg auf die mikrotonale Stimmung wurde der Frequenzumfang der ursprünglichen tonalen Stimmung und die Zimbelform beibehalten: C#6 1.108Hz – C#8 4.432Hz. Es wurden 1.000 unterschiedliche – linear verteilte - Zimbelgrößen gelasert, welche bearbeitet und nach Frequenz sortiert wurden. Daraus wurden die Paare zusammengestellt. Die Einzelfrequenzen der Paare wurden so abgestimmt, dass diese 0-4Hz auseinanderliegen. Damit wird erreicht, dass die beim gemeinsamen Anschlag entstehenden Schwebungen angenehm ruhig bleiben.

Die Blätter wurden nach Größe sortiert aufgehängt – die kleinsten oben und die größten ganz unten. Wenn von oben her Windböen in den Baum einfallen, hört man erst die hohen und dann die tiefen Zimbelblätter…..

English translation:

The GreatOak project began for Metallatelier GmbH with an inquiry from Promega GmbH at the beginning of September 2021. A metal tree as a dynamic wind sculpture in the entrance area.
July 2022 we presented a simple 1:1 model on site in Walldorf made of easily bendable aluminum composite tube. David Rousseau from Vancouver Island - the architect of Promega international's facilities, had sent us a beautiful 1:10 model he had personally created from stainless steel wire. The tree sculpture was to be 4m high. The location inspired us to build the 1:1 in 6x6m and then, in the presence of the participants, to start cutting the branches to 4x4m with the “pruning shears”. Since then, the original has grown to 6.2x6.2m....Over the course of a year, the leaves - originally round Plexiglas discs - developed into glittering, weightlessly swaying, magical-sounding, isosceles, right-angled triangles made of 3mm thick, high-strength grade 5 titanium.
June 2023 we set up a sample branch with harmonically tuned sounding leaves and a sound test with microtonally tuned sounding leaves for 3 months on the PROMEGA factory premises. After this time, the microtonality was favored by the PROMEGA team. The tree develops into a sound sculpture that is played by the wind. September 2024 we celebrated the topping-out ceremony in Deggenhausen with the entire team involved in the construction of GreatOak - all the leaves sounded in the best weather and a light autumn wind. Now the preparations for dismantling, transportation and reassembly in Walldorf begin.

Details:
One of Promega international's aims is to manifest “significant” or “landmark” works of art at its larger facilities. Employees are given the opportunity to participate in the selection of the art. David Rousseau is the master architect of Pomega buildings and a mediator between art and architecture. He developed the “GreatOak” tree as a tribute to nature, which - despite the green architecture - had to come to a new arrangement with the campus. We wanted to have his beautiful 1:14 scale model made of curved stainless steel wire precisely bent in its original size by a 3D bending machine. We searched the entire German-speaking region for a suitable bending company for this task. We found the ideal partner in Pemat in Switzerland. Pemat scanned the model in the computer tomograph to an accuracy of 3 hundredths of a mm. After this scan, we designed the 120 pieces of 3-dimensionally differently bent seamless stainless steel A4 tubes Ø33.7x3.2 with HICAD. Based on these files, the tubes were bent at PEMAT, scanned for measurement and corrected manually if necessary. Our team then created 6 main assemblies, which were joined together to form the finished tree.

Leaves:
Leaf development was a key issue: they should dance lightly in the wind, be hurricane and winter-proof and sound just as weightless. They had to remain lightly reflective and glittering in the long term, despite the stresses of the impacts and the weather.

The suspension:
From our experience with previous projects, it was clear to us that the desired lightness of movement could only be achieved if the leaf was suspended from a fine stainless steel cable, the Ø and length of which was adapted to the weight of the cymbal. The rope acts like a torsion bar spring, so that the leaf is turned a little by a light gust of wind and this energy is stored in the rope to allow the leaf to swing back again. If the leaf was only supported by a kind of ball bearing, it would not swing back. The pairs of leaves rotate on slightly overlapping circular paths. This causes the tips of the triangles to collide from time to time. The vibration energy released here must remain in the system in order to produce a long sustaining resonance. The cable, the swinging silicone support, the position and shape of the suspension hole and the bearing clearance all contribute to this. To prevent the cable from breaking, the hard chrome-plated suspension hook is loosely guided at the bottom, the cable is counter-bearing-mounted at the top and damped against shocks with a spiral spring. The stroke frequency of the individual tones can be adjusted by fine-tuning the oscillating circuit overlap.

The tuning:
Jojo Büld - the sound engineer - writes about tonal tuning in February 2022:
Cymbal frequency analysis: “After a long search for the best material and shape, we decided on titanium in the form of a 90‘, 45’, 45' triangle. Why titanium? For the best “leaf” material, certain properties must be given. A beautiful basic sound, not too many overtones, as we work with several voices, and a uniformly shiny surface. Titanium fulfills all these conditions. It has a very nice warm sound. There are overtones, but they are very pleasant and controlled. Titanium is one of the best metals to create a stable surface for outdoor projects. Why a 90', 45', 45' triangle? Because metal is a material that can sound very beautiful and emotional, but also produces harsh and chaotic overtones depending on the form factor, a series of tests were started... we found that the loudest overtones are in a circular shape: The fundamental; a minor third; a fifth; (and some additional overtones) This is a minor chord. Very familiar from gongs and other round metal instruments. A triangle with 90', 45', 45' gives a well-tuned major chord and some additional overtones. We opted for the triangle shape to get a more “uplifting” root note. To better understand the triangle titanium sound, I started to analyze the overtone structure: The loudest notes are the root C#, the fifth G#, the third F and above that the 9th D#. C#, G# and F form a clear major chord. Result: All our tones and overtones produced by the cymbal belong to the C# major scale.

When switching to microtonal tuning, the frequency range of the original tonal tuning and the cymbal shape were retained: C#6 1,108Hz - C#8 4,432Hz. 1,000 different - linearly distributed - cymbal sizes were lasered, processed and sorted by frequency. The pairs were compiled from these. The individual frequencies of the pairs were tuned so that they are 0-4Hz apart. This ensures that the oscillations that occur when they are struck together remain pleasantly calm.

The leaves were hung in order of size - the smallest at the top and the largest at the bottom. When gusts of wind hit the tree from above, you first hear the high and then the low cymbal leaves.....