stemmegaffel

Enkel stemmegaffel ( 440 Hz )

En stemmegaffel (utdatert Diapason ) er et metall gaffel , de ledende delene av som produserer en klar, overtone- dårlig lyd når truffet . Stemmegaffelen ble oppfunnet i 1711 av trompetist og lutenist John Shore .

prinsipp

Lydgenerering

Fra et fysisk synspunkt er stemmegaffelen en bøyningsoscillator . Pinnene svinger i motsatt retning når de slår. Så snart tindene beveger seg utover, komprimeres luften foran dem mens den fortynnes mellom dem. Når du svinger tilbake, blir tetthetsfordelingen reversert. Vi oppfatter trykkforskjellene som sprer seg i bølger som lyd .

Oscillerende figurer på sotplate

Den genererte sinusformede svingningen kan synliggjøres på forskjellige måter, for eksempel ved hjelp av et stroboskop eller en mikrofon og oscilloskop . Hvis du fester en nål til en av tappene og raskt trekker den over en sotsvertet glassplate etter å ha truffet den, blir bølgeformen til svingningen trukket inn i sotet - forutsatt at passende justeringer gjøres.

Forsterkning

Stemmegaffel på en lydboks av tre

Hvis du trykker foten (håndtaket) på en slått innstillingsgaffel aksialt tilstrekkelig fast på en kropp med stort område som kan glede seg til å svinge, for eksempel en bordplate (i midten), den (tverrgående) svingningen av innstillingsgaffelen den ekstremt lille svingningen av foten via det store området av platen omgjort til luftlyd mer effektivt . Høyere volum blir hørbart, men den høyere energispredningen fra gaffelen betyr at den forsvinner mye raskere .

Hvis du trykker på gaffelfoten på toppen av hodeskallen, blir øret også adressert effektivt via overføring av strukturell lyd .

Som et læremiddel er tuning gafler ofte bygget på en liten kuboid treboks med gummiføtter i de nedre hjørnene. Dette betyr at gaffelen er både forhøyet og en standardisert implementering i luftlyd tilbys. Den noe langstrakte, ganske flate (L: B: H = ca. 4: 2: 1) trekasse er vanligvis åpen i begge små ender. Avhengig av tonehøyde resulterer dette i en noe mer fremover og bakoverrettet lydutbredelse. Hvis publikum ser på lydåpningen, bør de også se "U" på stemmegaffelen.

Forslag

Et ofte utført eksperiment om resonans i fysikk er basert på to tuning gafler festet til avkoblede resonanslegemer og kalibrert til samme frekvens : Hvis en tuning gaffel blir slått og stoppet noen sekunder senere, vil tonen fremdeles høres; den andre innstillingsgaffelen ble stimulert til å vibrere ved sin naturlige frekvens av lydbølgen som sendes ut av den første .

bruk

I musikk

Tuning gafler innstilt på en konsert tonehøyde brukes til å stille musikkinstrumenter og når du lager musikk. I mannskor er det av og til i bruk tuning gafler i f ' tuning .

I 1788 patenterte den irske musikeren og musikkinstrumentoppfinneren Charles Clagget (1740 - rundt 1795) et musikkinstrument med en serie tuninggafler som ble slått via et tastatur. Instrumentet kom ikke utover et eksperimentelt stadium. Noen forsøk på et keyboardinstrument med tuning gafler som ble truffet av filthammere i andre halvdel av 1800-tallet var noe mer vellykkede. Disse inkluderer Victor Mustel presentert i Paris i 1865 Typofon som Thomas Machel i 1874, introdusert i Glasgow Dulcitone og to instrumenter som snart var borte: den av Fischer & Fritz 1882 patentert i Leipzig Adiaphon og euphonium , A. Appunn 1885 demonstrerte i Hanau. De var alle forløpere for den mer sofistikerte celestaen når det gjelder design og lyd .

I medisinen

Tuning gafler brukes også i medisin på flere områder.

I nevrologi brukes tuning gafler for å teste følelsen av vibrasjon , eller pallestesi , ved å sette dem i lave vibrasjoner (64 Hz) og plassere dem på steder der et utstikkende bein er ganske overfladisk, for eksempel metakarpofalangeal ledd eller ankelen . Hvis vibrasjonen er fraværende, mistenkes nevropati .

På grunn av den veldig enkle undersøkelsen og det billige instrumentet, er det en god undersøkelsesmetode for diabetisk polyneuropati som en del av sykdomshåndteringsprogrammet i allmennpraksis . Her brukes Rydel-Seiffer- varianten , der man objektivt kan måle vibrasjonsfølelsen ved hjelp av skalerte vekter.

I audiologi kan enkle, orienterende hørselstester utføres ved hjelp av tuning gafler . De mest kjente er absolutt Weber-eksperimentet og Rinne-eksperimentet , ved hjelp av hvilke grove uttalelser kan gjøres om lokaliseringen av forstyrrelsen.

I mekanikk

Stemmegaffel for å stille inn motorhastigheten til en teleskriver

Den guvernør for innstilling av motorens turtall av en fjernskriver ble justert ved hjelp av en stemmegaffel. I tillegg ble kontrolleren malt vekselvis med svarte og hvite felt. I hver ende av stemmegaffelen ble det montert en plate med et lite spor. Hvis du så gjennom disse sporene med innstillingsgaffelen slått, ga den stroboskopiske effekten et stasjonært bilde av de hvite flatene på den roterende kontrolleren i riktig hastighet .

Elektronisk tuning gafler i klokker

Urkvarts fra en kvartsklokke (32768 Hz), øverst i saken

Elektroniske tunere genererer ikke nødvendigvis toner, men de kan alltid måle tonene som genereres av instrumentet. I kvarts klokker er klokkekrystall for 32 768 Hz bygget, hvorfra ved enkel frekvensdeling med 2 15 kan avledes andre pulser. Siden kvarts er veldig vanskelig, er resonansfrekvensen til en krystallblokk noen få millimeter i størrelse altfor høy i megahertz-området.

På grunn av innstillingsgaffelformen kan en dobbelt kvartsstang innkvarteres med samme lengde, og størrelsen er så liten at kvartset passer inn i et urkasse til tross for den lave resonansfrekvensen. I tillegg vil stenger med bøyende vibrasjoner som er festet til en av endene eller i midten overføre en relativt stor mengde vibrasjonsenergi til feste på grunn av deres masseforskyvning når de svinger, og vibrerer derfor sterkt mens de er med stemmegaffelen. form masseforskyvningen på grunn av den gjensidige svingningen av de to halvdelene kompensasjonsgaffelen.

Før armbåndsurene ble mer presise ved å telle kvartsvibrasjoner , brakte Bulova et klokke med en synlig og hørbar tuninggaffel kalt Accutron til markedet for større nøyaktighet .

Vibrasjonssonde

Den vibrasjon probe brukes til å måle fyllnivået beholdere . Det fungerer etter prinsippet til stemmegaffelen.

Se også

Commons : Tuning fork  - samling av bilder, videoer og lydfiler
Wiktionary: Tuning fork  - forklaringer av betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

Lydfil / lydeksempel Lyden av en stemmegaffel å lytte til ? / i

Individuelle bevis

  1. ^ DDR-telekommunikasjonsteknologi