Анимации первой собственной моды камертона на частоте 440 Hz, поперечной собственной моды на частоте 1242 Hz и второй собственной моды на частоте 2774 Hz.

Вероятная причина «загадочного» поведения камертона

Давайте немного подытожим, что мы на данный момент знаем о феномене удвоения частоты. Так как данное явление происходит только тогда, когда мы прижимаем камертон к столу, вибрации на удвоенной частоте включают большое аксиальное смещение в стержне. Также, на основании данных спектроанализатора (вы можете скачать это приложение на свой телефон) можно сделать вывод, что уровень вибраций на двойной частоте относительно быстро угасает. Т.е. существует переход обратно к основной частоте.

Зависимость от амплитуды колебаний предполагает наличие нелинейностей. Аксиальное смещение стержня говорит о том, что он компенсирует изменение положения центра масс ножек.

Не вдаваясь в математические подробности, для изгибающейся консольной балки можно определить расстояние смещения центра масс вниз относительно первоначальной длины L по следующей формуле:

\dfrac{\delta Z}{L} = \beta \left ( \dfrac{a}{L} \right)^2

Здесь a — поперечное смещение края, коэффициент β ≈ 0. 2 \mathrm 80 \, mm = 0.0025 \, mm

Масса стержня гораздо меньше, чем масса ножек, поэтому он должен смещаться ещё больше, чтобы общий центр тяжести оставался неподвижным. По формуле амплитуда колебаний стержня равна 0.005 мм. Эту величину можно сравнить с численными экспериментами, о которых мы рассказывали выше. Линейная (440 Гц) компонента аксиального смещения равна отношению a/100, в нашем примере — это 0.01 мм.

В реальности, камертон представляет из себя гораздо более сложную систему, чем обычная консольная балка. Область соединения стержня и ножек также будет влиять на результаты. Для нашего камертона амплитуда смещений второго порядка на самом деле будет меньше половины от рассчитанного приближённо значения 0.005 мм.

Тем не менее, амплитуда аксиального смещения, которое вызвано движением массы второго порядка, является значительной. Однако, если мы рассматриваем излучение звука, то нам важна скорость, а не смещение. Таким образом, если амплитуды смещения равны на частотах 440 Гц и 880 Гц, то скорость на двойной частоте будет в два раза больше, чем на основной.

Поскольку амплитуда аксиальных колебаний на частоте 440 Гц пропорциональна амплитуде смещения ножки а, а на частоте 880 Гц пропорциональна a², необходимо ударить по камертону достаточно сильно, чтобы заметить эффект удвоения частоты. По мере затухания вибраций относительный вклад нелинейного члена уменьшается. Это хорошо видно на спектроанализаторе.

Данный процесс можно подробно проанализировать, выполнив динамический расчет во временной области с учетом геометрической нелинейности. Горизонтальные поверхности ножек возбуждаются симметричным импульсом и камертон начинает свободно вибрировать. По графику видно, что горизонтальные вибрации ножек почти синусоидальны на частоте 440 Гц, в то время как смещение стержня вверх и вниз явно нелинейно. Это происходит из-за того, что вклад компоненты смещения на частоте 440 Гц синхронен со смещением стержня, а на частоте 880 Гц — нет, таким образом, возникают дополнительные смещения вверх.

Из-за нелинейности системы вибрации периодичны не полностью. Даже амплитуда смещений ножек может изменяться от периода к периоду.

Синим графиком показано поперечное смещение на конце ножки, зелёным — вертикальное смещение в нижней части стержня.

Если разложить смещение стержня в частотный спектр с помощью быстрого Фурье-преобразования (FFT), то мы увидим два главных пика на частотах 440 Гц и 880 Гц. Также есть небольшой третий пик в окрестности второй изгибной моды.

Разложение вертикального смещения стержня в частотный спектр с помощью быстрого Фурье-преобразования.

Чтобы реально увидеть вклад компоненты вибраций второго порядка на частоте 880 Гц, давайте вычтем компоненту вибраций стержня, которая синфазна вибрациям ножек камертона, из общего смещения стержня. На графике ниже это смещение изображено красной линией.

Общее аксиальное смещение (синяя линия), вибрация ножек камертона, пропорциональная смещению стержня (пунктирная зелёная линия) и смещение второго порядка (красная линия).

Как мы выполнили подобное преобразование? Из расчёта на собственные частоты мы получили значение амплитуды аксиального смещения стержня, которое равно примерно 1% от величины поперечного смещения ножек (если быть совсем точными то 0.92%). На графике выше пунктирная зелёная линия в 0.0092 раза больше, чем смещение на конце ножек (эта зависимость не показана на графике). Данную кривую можно рассматривать, как линейную компоненту на частоте 440 Гц, которая имеет более-менее гармоническую синусоидальную форму. Затем эта величина вычитается из общего смещения стержня и получается красная кривая. Данный график равен нулю в момент, когда ножки камертона не изогнуты, и дважды за период достигает своего амплитудного значения, когда ножки максимально изогнуты внутрь или наружу.

На самом деле, красная кривая очень похожа на график функции sin²(ωt). Как мы уже упоминали выше, так как это график смещения, он пропорционален квадрату смещения ножки. Используем известное тригонометрическое тождество \sin^2(\omega t) = \dfrac{1-\cos(2 \omega t)}{2}. Встречайте удвоенную частоту!

Различные камертоны

В комментах к оригинальному видео отметили, что некоторые камертоны работают лучше других, а в некоторых вообще трудно уловить явление удвоения частоты. Как уже говорилось выше, для начала необходимо достаточно сильно ударить по камертону, чтобы попасть в нелинейный режим. К тому же, различная геометрия будет влиять на соотношение амплитуд для двух видов вибраций.

К примеру, если масса ножек будет намного больше стержня, то это вызовет большие смещения удвоенной частоты, так как в этом случае стержень должен будет больше перемещаться, чтобы центр тяжести оставался неизменным. В камертоне с тонкими ножками будет большее соотношение амплитуды к длине (a/L), что приведёт к увеличению нелинейной компоненты.

Большое значение играет место крепления стержня к ножкам. Если оно жёсткое, то амплитуда вибраций на основной частоте в стержне будет меньше, а относительный вклад компоненты удвоенной частоты, наоборот, больше. 4}{64}

Таким образом, для двух одинаковых при виде сбоку камертонов, тот, у которого ножки имеют квадратное сечение, должен быть длинней в 1.14 раз, чтобы их основная частота была одинаковой. Если взять одинаковое максимальное напряжение на изгиб для двух камертонов, тот, у которого ножки квадратного сечения, будет иметь амплитуду поперечных смещений в 1.14² больше, чем камертон с ножками круглого сечения, из-за более высокой способности выдерживать нагрузку. Кроме того, если размер стержня не изменяется, то общая масса камертона будет тем легче, чем длиннее будут ножки. Если сложить вклад всех этих случаев, то увеличение амплитуды вертикальной вибрации стержня увеличится примерно на 70% при переходе от круглого сечения ножки к квадратному.

Кроме того, у камертонов круглого сечения соединение между стержнем и ножками обычно более гибкое, что приводит к более высокому уровню вибраций на основной частоте.

Вывод из всего сказанного в том, что эффект удвоения частоты у камертона с квадратным сечением скорее всего будет более явно выражен.

Слышим ли мы удвоенную частоту?

В большинстве случаев ответ «нет». Основная частота всё так же существует, даже если она будет иметь более низкую амплитуду, чем удвоенная частота. Наши органы чувств работают таким образом, что мы будем слышать основную частоту, хоть и с другим тембром. Очень трудно, но не невозможно ударить по камертону таким образом, чтобы уровень звука двойной частоты был выше.

Заключение

Удвоение частоты происходит из-за нелинейного эффекта, когда стержень камертона должен двигаться вверх, чтобы компенсировать небольшое понижение центра масс ножек в момент, когда их амплитуда изгиба максимальна.

Обратите внимание, что стол не влияет на явление удвоения частоты. В данном случае стол выступает резонирующей поверхностью, которая усиливает аксиальные вибрации стержня. Если держать камертон в руке, то будет преобладать звук от вибраций изгибающихся ножек. В обоих случаях движение будет одинаковым, если мы не учитываем импеданс стола. Фактически, можно получить двойную частоту, просто держа камертон в руке, однако она будет на 30 dB ниже основной частоты (по амплитуде).

Дальнейшие шаги

• Советуем посмотреть оригинальные видео на YouTube-канале standupmaths:
• Советуем более подробно узнать об основах моделирования камертонов в COMSOL:

Музыкальная школа Jam`s cool для детей и взрослых

Как и любой струнный инструмент, гитара нуждается в регулярной настройке. Насколько регулярной – зависит от инструмента, струн и манеры звукоизвлечения гитариста. Так или иначе, перед каждым сеансом занятий необходимо проверять настройку гитары. Это правило особенно актуально для новичков, которые, в силу пока еще не развитого слуха, часто не способны распознать расстроенный инструмент, просто начав играть на нем. А последствия игры на расстроенной гитаре воистину ужасны: любые задатки музыкального слуха не только не развиваются, но и деградируют, понимание критериев благозвучности не формируется, закладывается неверное представление о том, как должен звучать инструмент. Чтобы избежать этих неприятных явлений, воспользуйтесь нашим подробным руководством по настройке инструмента всевозможными способами.

Для начала разберемся со строем инструмента. Стандартный гитарный строй выглядит так:

• 6-ая струна (самая толстая) – E («ми» большой октавы)
• 5-ая струна – A («ля» большой октавы)
• 4-ая струна – D («ре» малой октавы)
• 3-я струна – G («соль» малой октавы)
• 2-я струна – B («си» малой октавы)
• 1-я струна (самая тонкая) – E («ми» первой октавы)

Способ 1: в полевых условиях

Если одна из струн настроена, то по ней можно настроить все остальные. Как правило, этой струной является первая. Существует несколько способов сделать это. Первый подойдет в том случае, если вы находитесь в полевых или близких к таковым условиях, когда под рукой нет ни компьютера, ни тюнера, ни камертона, ни гарантированно настроенного инструмента. Просто натяните первую струну так, чтобы она не провисала и не была перетянутой. В высшей степени неидеальный метод, которым иногда приходится пользоваться.

Способ 2: камертон

Следующий, более точный способ настройки первой струны – использование эталонного источника ноты E («ми» первой октавы, открытая 1-ая струна) или A («ля» первой октавы, 1-ая струна, зажатая на 5-ом ладу). В роли такого источника может выступать духовой или вилочный камертон, который может издавать ноту E или A. Заметим, что при таком способе настройки более удобен духовой камертон, который используется как свисток и позволяет освободить руки для манипуляций с инструментом. Извлекая звук из камертона и струны (открытой в случае камертона «Ми» и зажатой на 5-ом ладу в случае камертона «Ля») мы должны добиться одинакового звучания. На этом моменте заострим внимание: под «одинаковым звучанием» подразумевается полная идентичность двух звуков по высоте, они должны сливаться воедино и никакой из звуков не должен звучать выше или ниже относительно другого. Такого рода слияние на языке теории музыки называется унисоном. Новичку бывает трудно услышать и понять, насколько звуки совпадают по высоте, особенно если у них разный тембральный характер (несмотря на одну и ту же ноту, извлекаемую на камертоне и гитаре, звучат они по-разному), но это совершенно нормально и при регулярной практике навык обязательно появляется. Кстати, несмотря на удобство духовых камертонов, вилочные немного точнее.

Кроме камертона для настройки первой струны можно использовать другой инструмент, например, синтезатор или пианино (разумеется, настроенное).

Способ 3: телефон

Еще один способ настройки первой струны настолько элегантен, что не упомянуть его невозможно. Для обращения к нему вам необходим мобильный телефон и номер, который на протяжении долгого времени точно не захочет вам отвечать. Набираем этот номер, включаем громкую связь и слышим гудки, а именно ноту «Ля» первой октавы, которую можно взять на 5-ом ладу первой струны.

Теперь 1-ая струна заливается нотой «Ми», а значит можно приступать к настройке ее оставшихся пяти сестер. Это совсем несложно, нужно только запомнить, каким образом струны взаимосвязаны:

• 1-ая струна E («Ми») соответствует 2-ой струне, зажатой на 5-ом ладу («Ми»)
• 2-ая струна B («Си») соответствует 3-ей струне, зажатой на 4-ом ладу («Си»)
• 3-я струна G («Соль») соответствует 4-ей струне, зажатой на 5-ом ладу («Соль»)
• 4-ая струна D («Ре») соответствует 5-ой струне, зажатой на 5-ом ладу («Ре»)
• 5-ая струна A («Ля») соответствует 6-ой струне, зажатой на 5-ом ладу («Ля»)

Это самый распространенный и простой способ проверки высотности струн относительно друг друга. Но есть еще пара более точных способов.

Октавная настройка

• 2-ая струна B («Си») звучит на октаву ниже 1-ой струны, зажатой на 7-ом ладу
• 3-я струна G («Соль») звучит на октаву ниже 2-ой струны, зажатой на 8-ом ладу
• 4-ая струна D («Ре») звучит на октаву ниже 3-ей струны, зажатой на 7-ом ладу
• 5-ая струна A («Ля») звучит на октаву ниже 4-ой струны, зажатой на 7-ом ладу
• 6-ая струна E («Ми») звучит на октаву ниже 5-ой струны, зажатой на 7-ом ладу

Для того чтобы использовать этот способ, нужно хорошо слышать октавные звуки, которые, несмотря на различную высоту, звучат очень похоже и благозвучно сливаются.

Настройка по флажолетам

Флажолет – звук-обертон, который удобнее всего извлекается на 12-ом, 5-ом и 7-ом ладу гитары. Для получения флажолета нужно слегка прикоснуться кончиком пальца к струне точно над 7-ым ладом 1-ой струны (а не за ним, как при обычном звукоизвлечении), извлечь звук правой рукой, после чего сразу убрать палец.

• флажолет на 7-ом ладу 1-ой струны соответствует флажолету 2-ой струны на 5-ом ладу
• флажолет на 12-ом ладу 3-ей струны соответствует 1-ой струне, зажатой на 3-ем ладу
• 3-я струна настраивается по 2-ой струне, зажатой на 8-ом ладу (эпизод из октавной настройки)
• флажолет на 7-ом ладу 3-ей струны соответствует флажолету 4-ой струны на 5-ом ладу
• флажолет на 7-ом ладу 4-ой струны соответствует флажолету 5-ой струны на 5-ом ладу
• флажолет на 7-ом ладу 5-ой струны соответствует флажолету 6-ой струны на 5-ом ладу

Настройка по флажолетам – самый сложный и точный способ, которым пользуются профессионалы. Он позволяет услышать малейшие расхождения по высоте между струнами. Описанные выше способы предпочтительны для ученика из-за того, что вносят вклад в развитие музыкального слуха. Если по какой-то причине такой задачи перед вами не стоит, то наиболее удобным вариантом будет настройка с помощью тюнера, о которой мы расскажем здесь.

Как настроить гитару новичку — различные способы настройки гитары для начинающих

Перед тем как начать играть на гитаре её необходимо настроить — натянуть или ослабить струны так, чтобы они звучали на нужной высоте.

Настройку гитары можно производить на слух или при помощи специального прибора — тюнера.

Тюнер — это решение извечной проблемы: «Как настроить гитару новичку?»

Правильная настройка гитары

• 1 струна (самая тонкая) — E (ми)

• 2 струна — H (си)

• 3 струна — G (соль)

• 4 струна — D (ре)

• 5 струна — A (ля)

• 6 струна — E (ми)

Настройка гитары по фортепиано

(♫) картинка взята с сайта guitarcommand. com

Настройка гитары по камертону

Камертон — небольшой портативный прибор, точно и ясно издающий звук определённой высоты. Используется в качестве эталона высоты звука для настройки музыкальных инструментов.

Стандартный камертон издаёт звук Ля 1-й октавы частотой 440 Гц (это первая струна прижатая на 5-ом ладу).

Также существуют камертоны, которые издают звуки другой высоты. Для настройки гитары наиболее удобен камертон, который издаёт звук Ми (звучание открытой первой струны).

При данном способе настройки гитары сначала по камертону настраивается первая струна, а затем остальные струны подстраиваются под неё. (смотрите далее)

Настройка гитары по первой струне

Вторая струна прижатая на 5 ладу должна звучать так же, как открытая первая.

Третья струна прижатая на 4 ладу должна звучать так же, как открытая вторая.

Четвёртая струна прижатая на 5 ладу должна звучать так же, как открытая третья.

Пятая струна прижатая на 5 ладу должна звучать так же, как открытая четвёртая.

Шестая струна прижатая на 5 ладу должна звучать так же, как открытая пятая.

Настройка гитары по тюнеру

С помощью тюнера может настроить гитару даже полностью глухой человек!

Принцип работы тюнера прост:

• Вы дёргаете струну.

• Тюнер с помощью микрофона получает высоту звука и показывает вам результат на экране.

• Вы смотрите на тюнер и в зависимости от увиденного либо натягиваете, либо ослабляете струну на гитаре до нужного состояния.

Последовательность нот:
C — C# — D — D# — E — F — F# — G — G# — A — A# — H (B) — C

1 струна (самая тонкая) = E (ми) / если на тюнере горит C, C#, D или D# то струну нужно натягивать, если горит F, F#, G или G#, то струна уже перетянута и её необходимо ослаблять.

Внимание! Если струна перетянута её лучше ослабить сильнее, чем нужно и далее настраивать до нужной высоты натягиванием (так она лучше будет держать строй).

2 струна = H или B (си) / если на тюнере горит G, G#, A или A# то струну нужно натягивать, если горит C, C#, D или D#, то струна уже перетянута и её необходимо ослаблять.

3 струна = G (соль) / если на тюнере горит D#, E, F или F# то струну нужно натягивать, если горит G#, A, A# или H(B), то струна уже перетянута и её необходимо ослаблять.

4 струна = D (ре) / если на тюнере горит A#, H(B), C или C# то струну нужно натягивать, если горит D#, E, F или F#, то струна уже перетянута и её необходимо ослаблять.

5 струна = A (ля) / если на тюнере горит F, F#, G или G# то струну нужно натягивать, если горит A#, H(B), C или C#, то струна уже перетянута и её необходимо ослаблять.

6 струна = E (ми) / если на тюнере горит C, C#, D или D# то струну нужно натягивать, если горит F, F#, G или G#, то струна уже перетянута и её необходимо ослаблять.

Настройка гитары по онлайн-тюнеру

Посмотрите инструкцию, как пользоваться одним из онлайн-тюнеров для гитары
на сайте http://tuneronline. ru/

ГЛАВНОЕ МЕНЮ

МЕНЮ РАЗДЕЛА

Голос- «камертон» вашего душевного состояния

16 апреля в России и во многих других странах, отмечается Международный День Голоса. Идея его проведения родилась в Бразилии и распространилась по всему миру, призывая медиков и общественность вспомнить о том, что голос – это не просто звук, издаваемый человеком при разговоре, пении или плаче, а результат слаженной и гармоничной работы наших органов и групп мышц. О том как сохранить свой голос рассказывает врач ОТОЛАРИНГОЛОГ – ФОНИАТР Надежда Филоненко

Тембр голоса, его высота и громкость характеризуют человека как уникальную личность. Голос можно считать камертоном нашего душевного состояния. От того какое у нас настроение, внутреннее состояние, зависит окраска нашего голоса.

Когда нарушается внутреннее равновесие, возникает учащение пульса, повышение артериального давления, изменение тонуса мускулатуры, и частоты дыхания, а это часто бывает при стрессе, при простуде, при насморке, в момент эмоционального возбуждения, мы замечаем изменения голоса. Интонация и даже голосовой рисунок сразу же сообщает нам о происходящих изменениях.

О том, как важно заботиться о своем голосе, в первую очередь знают представители «голосоречевых» профессий — педагоги, актеры, певцы, экскурсоводы, радио — и телеведущие, политики, священнослужители, бизнес тренеры, лекторы, профессиональные ораторы, менеджеры различного уровня. Для них особенно важно следить за «здоровьем» своего голоса так же пристально, как и за состоянием всего организма.

Но в большинстве случаев мы эксплуатируем голос, не задумываясь о ценности обладания этим уникальным даром: визжим, до хрипоты кричим на спортивных соревнованиях, концертах рок-групп, бесконечно говорим по телефону …И лишь когда голос начинает давать сбои, выходит из подчинения и начинает нас подводить в самый неподходящий момент, задумываемся о последствиях. Так что же надо делать, чтобы помочь своему голосу всегда оставаться красивым, полным и эмоционально насыщенным?

Вот лишь некоторые несложные правила, которых следует придерживаться, для того чтобы сохранить здоровье вашего голоса: -говорить с подходящей высотой тона, ориентируясь больше на низкий голос, чем на высокий, не кричать, не визжать, не шептать, не вести длительных бесед на шумовом фоне, особенно по телефону.

После нескольких часов голосовой нагрузки надо обязательно давать голосу покой и отдых. Это поможет снять напряжение с голосовых складок.

Позаботьтесь о своем голосе и во время полетов. Если вам приходится часто пользоваться воздушным транспортом, ваши голосовые складки постоянно имеют дело с двумя серьезными врагами голоса. Это очень сухой воздух и необходимость разговаривать на фоне сильного шума двигателя, перенапрягая голосовой аппарат. Поэтому перед авиа рейсом рекомендуется принять горячий душ, во время полета постараться пить побольше негазированной воды и сократить до минимума все разговоры.

Постарайтесь исключить длительную голосовую нагрузку и в период простуды Если вы педагог, дайте своим ученикам возможность самостоятельной письменной работы, если у вас важные переговоры -найдите возможность перенести их. Не перенапрягайте голос во время болезни, так как в этот период голосовые складки особо ранимы и легко травмируются, что также отражается на звучании голоса, делая его неблагозвучным и удлиняя период выздоровления. Молчание в течении минимум двух дней значительно ускорит процесс восстановления голоса. Причина длительной охриплости голоса после перенесенной простуды или неадекватной длительной голосовой нагрузки, как правило, формирование узелков голосовых складок. Их можно сравнить с микроскопическими мозолями, которые возникают в месте наибольшего соприкосновения голосовых складок, в так называемых, узловых точках. При отсутствии лечения в течении 1-2х месяцев, голосовые узелки «уплотняются» и вылечить из консервативно становится невозможным, в таких случаях требуется хирургическое лечение.

К сожалению, расстройство голоса может возникнуть у любого человека. Ждать его восстановления без помощи врачей не стоит, лучше сразу проконсультироваться со специалистами, которые занимаются профилактикой и лечением заболеваний голосового аппарата. Поскольку очень важно своевременно выявить причину голосового нарушения и правильно подобрать лечение.

На сегодняшний день проблемы голосовой патологии успешно решаются специалистами фониатрической службы Ростовского Областного консультативно диагностического центра. Обратиться сюда за фониатрической помощью может любой желающий, без возрастных и каких либо других ограничений.

Для диагностики состояния гортани и оценки функциональных нарушений голоса специалистами ОКДЦ используется уникальное видеостробоскопическое оборудование, которое позволяет получить изображение гортани, осмотреть ее труднодоступные участки и провести видеозапись и архивирование исследований. Метод видеостробоскопии является абсолютно безопасным и безболезненным и позволяет выявить патологические изменения гортани на самых ранних стадиях.

Поставить правильный диагноз и подобрать медикаментозный курс лечения Вам поможет опытный фониатр – это ЛОР — врач, специализирующийся на заболеваниях и функциональных расстройствах голоса, речи и языкового общения.

Лечение заболеваний голосового аппарата требует комплексного подхода, включающего применение медикаментозных средств, правильную постановку голоса и дыхания (фонопедию), физиотерапию, психотерапию. При наличии показаний для планового хирургического лечения заболеваний гортани, лечение может быть проведено в ЛОР отделении нашего центра опытными оперирующими оториноларингологами.

Своевременное обращение к специалистам фониатрической службы областного консультативно диагностического центра поможет Вам избежать серьезных голосовых расстройств!

В Пензенской области подвели итоги конкурса «Камертон» — 2020»

Региональное информационное агентство Пензенской области, пожалуй, — единственный источник новостей, где публикуются заметки, охватывающие не только Пензу, но и районы. Таким образом, мы представляем полную картину региона.

На сайте РИА ПО публикуются не только новости Пензенской области, но и аналитические статьи, интервью на актуальные темы, обзоры и фоторепортажи.

Ежедневно по будням мы предлагаем читателям дайджест событий, произошедших в Сурском крае за минувший день.

Новостная лента Пензенской области раскрывает жизнь региона в сфере экономики, общества, спорта, культуры, образования, сельского хозяйства, ЖКХ, здравоохранения и медицины. Помимо этого, на наших страницах публикуется информация о предстоящих событиях, концертах и спортивных мероприятиях.

Вместе с тем, РИА Пензенской области размещает новости инвестиционной политики региона, происшествий, криминала, аварий и ДТП.

Ежедневно в режиме онлайн РИА ПО публикует оперативные и последние новости Пензы и районов Пензенской области. Читатели могут узнать об актуальных событиях Пензенского, Башмаковского, Бековского, Бессоновского, Вадинского, Земетчинского, Спасского, Иссинского, Городищенского, Никольскиого, Каменского, Кузнецкого, Нижнеломовского, Наровчатского, Лопатинского, Шемышейского, Камешкирского, Тамалинского, Пачелмского, Белинского, Мокшанского, Неверкинского, Сердобского, Лунинского, Малосердобинского, Колышлейского и Сосновоборского районов.

Новости Пензы и Пензенской области — здесь собраны последние и самые важные публикации о том, что сегодня происходит в городе: культурные, спортивные события, актуальные нововведения в сфере ЖКХ и строительства, происшествия, чрезвычайные ситуации, ДТП, аварии, криминальная хроника.

Мы также не оставляем без внимания достижения земляков: спортсменов, представителей культуры, науки и образования.

На страницах РИА Пензенской области оперативно публикуются не только фотографии с прошедших мероприятий, но и видео, а также инфографика.

Помимо этого, читателям периодически предлагаются тесты на знание Сурского края.

Новости Пензы и Пензенской области сегодня — это около ста ежедневных публикаций о том, что в данный момент актуально для жителей областного центра и региона.

На страницах РИА ПО ежемесячно публикуются материалы о вступающих в силу законах, которые коснутся жителей нашего региона.

Наше информационное агентство предоставляет читателям актуальный прогноз погоды в Пензе и Пензенской области на неделю и каждый день с указанием температуры воздуха, направления ветра и осадков. Прогноз сопровождается комментарием специалиста из регионального ЦГМС.

Riapo.ru – это новости Пензы, главные события, факты и мнения об актуальных и насущных вопросах и проблемах в регионе.

инструмент для фиксации и воспроизведения эталонной высоты звука, которая также называется словом камертон. В исполнительской практике применяется дл

Пользователи также искали:

камертон как пользоваться, камертон как работает, камертон купить, камертон медицинский, камертон онлайн, камертон цена, камертон в медицине, камертон звук, камертон, Камертон, камертон купить, камертон как работает, камертон цена, камертон медицинский, камертон онлайн, камертон в медицине, камертон как пользоваться, медицине, пользоваться, купить, работает, цена, медицинский, онлайн, звук, камертон звук, теория музыки. камертон,

…

Как использовать камертон — Как работают камертоны

Вы когда-нибудь слышали расстроенное фортепиано? Струны пианино расстроились, и в результате клавиши больше не синхронизированы. Обычно клавиши пианино представляют собой разные ноты музыкальной гаммы. Но без правильной настройки это не более чем скомбинированные случайные ноты. Слышать, как они играют вместе, это звучит просто хаотично. Точно так же работает оркестр, хор или оркестр.Если инструменты или голоса не настроены для воспроизведения одного тона, они будут звучать не лучше, чем расстроенное пианино. Задача камертона — создать единую ноту, на которую может настроиться каждый.

Большинство камертонов вибрируют с частотой 440 Гц, тон, известный музыкантам как «концерт А». Чтобы настроить пианино, вы должны начать с нажатия клавиши пианино «А», одновременно нажимая на камертон «А». Если пианино расстроено, вы услышите отчетливую трель между нотой, которую вы играете, и нотой, сыгранной камертоном; чем дальше друг от друга трели, тем более расстроено фортепиано.Затягивая или ослабляя струны фортепиано, вы уменьшаете трель до тех пор, пока она не совпадет с камертоном. Как только клавиша «A» настроена, вы должны настроить все 87 других клавиш инструмента в соответствии с ней. Этот метод почти такой же для большинства других инструментов. Настраиваете ли вы кларнет или гитару, просто сыграйте концерт A и настройте свой инструмент соответствующим образом.

Может быть немного сложно удерживать камертон при манипуляциях с инструментом, поэтому некоторые музыканты решают зажать основание звонкого камертона зубами.Это дает уникальный эффект передачи звука через кости, позволяя мозгу «слышать» тон через вашу челюсть. Согласно некоторым городским легендам, достаточно прикоснуться к зубам вибрирующим камертоном, чтобы они взорвались. Это, конечно же, миф, но если у вас есть кариес или скол зуба, вы быстро обнаружите, что этот метод невероятно болезненный.

К счастью, вы также можете купить камертоны, которые устанавливаются на резонатор , полый деревянный ящик, предназначенный для усиления колебаний камертона.В 1860 году пара немецких изобретателей даже изобрела камертон с батарейным питанием, в который музыкантам не нужно было звонить снова и снова [источник: Университет Кейс Вестерн Резерв].

Конечно, большинству современных музыкантов даже самый сложный камертон мало пригоден. Как и большинство вещей, скромный камертон был устаревшим из-за компьютеров. Большинство музыкантов сейчас носят электронные тюнеры за 20 долларов размером с пачку карт. Сыграйте любую ноту, и тюнер автоматически определит, какая это нота, и подскажет, резкая она или плоская.Испанская компания также недавно запустила приложение, позволяющее музыкантам настраиваться только на iPhone [источник: Lewin]. Но будь то из осторожности или из сентиментальности, большинство серьезных музыкантов нередко держат дома хотя бы один камертон.

Прочтите, чтобы узнать, почему камертон стал причиной вашего последнего штрафа за превышение скорости.

Использование камертона в медицинских целях

Вы когда-нибудь использовали камертон? Этот инструмент — очень универсальный инструмент, который можно использовать для множества различных процессов заживления.Для тех, кто не знает, камертон — это металлическая вилка с двумя зубцами, которую можно использовать в качестве акустического резонатора. Традиционно этот инструмент использовался для настройки музыкальных инструментов. Камертоны работают, создавая идеальный волновой рисунок, соответствующий инструменту музыканта. Такой же волновой рисунок также можно использовать в медицинских ситуациях.

В медицинской профессии камертоны остаются предпочтительным методом тестирования определенных типов потери слуха. Проверка потери слуха с помощью камертона называется тестом Ринне.Тест Ринне предполагает, что врач помещает жужжащий камертон возле черепа пациента. Затем врач поднесет вилку к уху пациента. Используя секундомер, врач измеряет, как долго пациент может слышать его черепом и ухом. Если пациент чувствует вилку через челюсть больше, чем слышит ее ухом, это означает, что звукопроводящие волны не проходят.

Помимо потери слуха, камертон можно использовать для оценки широкого спектра других проблем со здоровьем.Если рентгеновских снимков не хватает, врачи будут использовать камертоны, чтобы определить, сломана кость или нет. Врачи делают это, просто ударяя по камертону и поднося вибрирующую вилку к пораженному участку. Камертоны также могут служить звуковой терапией, которая помогает вызвать более глубокое расслабление. Звуковые волны, создаваемые вилкой, восстанавливают баланс чакр тела, поддерживая идеальную гармонию мышц, нервной системы и органов. Использование камертона для звуковой терапии — один из лучших методов полного расслабления.

Камертон — отличный неинвазивный лечебный инструмент. Его можно использовать для нескольких лечебных и оценочных практик, включая: тесты Ринне, рентген и звуковую терапию. В следующий раз, когда вы пойдете к врачу, возможно, вы использовали камертон.

Для получения дополнительной информации о камертонах щелкните здесь.

Статья написана Уильямом Грейвсом.

Веб-сайт класса физики

Продольные волны и камертоны

Звуковые волны создаются вибрирующими объектами.Будь то звук человеческого голоса, звук фортепиано, звук тромбона или звук удара книги по физике об пол, источником звука всегда является вибрирующий объект.

Камертон служит полезной иллюстрацией того, как вибрирующий объект может издавать звук. Вилка состоит из ручки и двух зубцов. Когда по камертону ударяют резиновым молотком, зубцы начинают вибрировать. Возвратно-поступательная вибрация зубцов вызывает возмущение молекул окружающего воздуха.Когда зубец вытягивается на наружу на от своего обычного положения, он сжимает окружающие молекулы воздуха в небольшую область пространства; это создает область высокого давления рядом со стойкой. По мере того как зубцы перемещаются внутрь от своего обычного положения, воздух, окружающий зубья, расширяется; это создает область низкого давления рядом со стойкой. Области высокого давления известны как сжатия , а области низкого давления известны как разрежения . По мере того как зубья продолжают вибрировать, создается чередующийся рисунок областей высокого и низкого давления.Эти области переносятся через окружающий воздух, неся звуковой сигнал из одного места в другое.

В твердых телах звук может существовать в виде продольной или поперечной волны. Но в жидких средах (например, газах и жидкостях) звуковые волны могут быть только продольными. На анимации выше звуковая волна изображена как продольная волна. В продольной волне частицы среды колеблются назад и вперед в направлении, параллельном (и антипараллельном) направлению переноса энергии.На анимации выше показано, как энергия движется наружу от камертона — слева направо. Молекулы воздуха колеблются в фиксированном положении слева направо и справа налево. Это то, что делает звуковую волну продольной волной.

Есть еще одна важная характеристика волн, изображенных на анимации выше. Тщательный осмотр частиц воздуха (представленных точками) показывает, что молекулы воздуха смещаются на вправо, а затем возвращаются влево в исходное положение.Молекулы воздуха непрерывно колеблются взад и вперед относительно своего исходного положения. Чистого смещения молекул воздуха нет. Молекулы воздуха только временно выводятся из своего положения покоя; они всегда возвращаются в исходное положение. В этом смысле звуковая волна (как и любая волна) — это явление, которое переносит энергию из одного места в другое, не перемещая материю.

Для получения дополнительной информации о физических описаниях волн посетите The Physics Classroom Tutorial.Подробная информация доступна по следующим темам:

Что такое волна?

Звук как механическая волна

Звук как продольная волна

Звук как волна давления

Шаг и частота

Собственная частота

Принудительная вибрация и резонанс

3 эксперимента с камертоном для изучения звука со студентами

Звук повсюду вокруг нас. И будь то звук человеческого голоса, звон клавиш или звук удара книги о землю, звук издается при вибрации предметов.

Понимание связи между звуком и вибрациями — важная научная концепция для учащихся. И один из способов продемонстрировать эту взаимосвязь — использовать камертоны для проведения простых экспериментов.

Как работают камертоны?

Камертон — это цельнометаллическое устройство с ручкой и двумя зубцами, известными как зубцы.Когда вы ударяете им о мягкую поверхность — например, подошву обуви или ладонь, — зубцы колеблются вперед и назад несколько сотен раз в секунду. Вибрации обычно настолько быстрые, что вы можете увидеть их только в замедленном движении.

Вибрации камертона взаимодействуют с окружающим воздухом, создавая звук. По мере того как зубцы движутся вперед и назад с огромной скоростью, вибрации сжимают молекулы воздуха вместе, образуя сжатия, и раздвигают их, образуя разрежения.Вместе набор сжатий и разрежений формирует звуковую волну. Когда звуковая волна входит в ваш слуховой проход и вызывает вибрацию барабанной перепонки, ваш мозг интерпретирует эти колебания как звук.

3 простых эксперимента с камертонами

В приведенных ниже заданиях учащиеся будут использовать камертоны, чтобы больше узнать о звуке. И наш комплект камертона — идеальный инструмент для проведения этих экспериментов. В один комплект входят два камертона, мяч для пинг-понга, веревка, резинки и руководство для учителя.

Перед началом экспериментов просмотрите приведенный ниже словарный запас, чтобы убедиться, что учащиеся знакомы с соответствующими терминами.

Словарь

Частота — количество колебаний в секунду

Шаг — высота или глубина звука

Volume — громкость или мягкость звука

Деятельность 1

Возможно, мы не сможем увидеть звуковые волны, движущиеся по воздуху, но мы можем продемонстрировать, как звук, издаваемый камертоном, создает в воде узор волн.

Материалы

• Камертон
• Большая миска с водой
• Резиновый молоток или другая мягкая поверхность
• Бумажные полотенца

Что делать

1. Попросите учащихся активировать камертон, ударяя по нему резиновым молотком, деревянным бруском, пяткой руки или подошвой обуви. Попросите их описать звук, который он издает. Громкость громкая или тихая? Издает ли он высокий или низкий звук?
2. Покажите им, как использовать руки, чтобы остановить вибрацию камертона.
3. Затем поставьте миску с водой на бумажное полотенце.
4. Попросите учащихся снова активировать камертон и поставить его на поверхность воды (не погружаясь в нее).
5. Результат: волны будут формироваться, поскольку колебания передаются через воду!

Деятельность 2

Это упражнение исследует, как звуковая энергия (вибрации) передается от камертона на мяч для пинг-понга, заставляя его двигаться.

Материалы

• Комплект камертона (включает камертон, мяч для пинг-понга и струну)
• Лента
• Линейка

Что делать

1. Отрежьте веревку длиной примерно 1–1 ½ фута и прикрепите один конец к мячу для пинг-понга.
2. Попросите одну ученицу держать веревку подальше от своего тела. Не ударяя по камертону, переместите его к мячу для пинг-понга. Попросите студентов обсудить, что произошло.
3. На этот раз попросите учащихся ударьте по камертону и медленно перемещайте его к мячу для пинг-понга.
4. Обсудите: что происходит с мячом, когда камертон приближается?

Деятельность 3

Для этого эксперимента ученики построят простой барабан, чтобы продемонстрировать, как звук вызывает вибрации.

Материалы

• Комплект камертона (включает камертон и резинки)
• Пустая банка
• Пластиковая пленка
• Соль

Что делать

1. Возьмите пустую банку (основание) и накройте ее открытый конец пластиковой пленкой (головка барабана). Убедитесь, что головка барабана плотно натянута на основание.
2. Закрепите головку барабана резинкой.
3. Попросите учащихся посыпать бочку солью.
4. Затем попросите их ударить по камертону и подержать его примерно в дюйме над барабаном.
5. Обсудите, что происходит, когда вибрации камертона достигают головки барабана.

Звук — это важное физическое понятие, которое будет интересно изучать учащимся. И эти эксперименты с камертонами — отличные наглядные примеры того, как вибрации вызывают звуковые волны. Продолжайте обучение с Изучение науки о звуках , который позволяет студентам слушать, экспериментировать и обсуждать различные виды звуков и инструменты для их создания.

короткая, шаткая история отверждения вибрацией

Возможно, вы помните, как на сайте Goop, посвященном здоровью и благополучию Гвинет Пэлтроу, продавались «медицинские» продукты без доказанных измеримых преимуществ для здоровья.

Эксперт по деклаттерации Мари Кондо может пойти по тому же пути.

Кондо теперь продает в своем интернет-магазине камертон и кристалл розового кварца за 75 долларов (около 110 австралийских долларов).

Удар вилки по кристаллу создает чистые тона, которые помогают восстановить чувство баланса […] Кристалл розового кварца в этом наборе ассоциируется с очищением, связью и комфортом.

Подход Кондо к избавлению от мусора основан на ее личном сочетании дзен-буддизма и традиционных синтоистских верований. Традиционный буддизм рассматривает звук и вибрацию как строительные блоки вселенной. Буддисты верят, что пение создает исцеляющий резонанс и реверберацию, которые приносят пользу Вселенной.

В средствах массовой информации много дискуссий было сосредоточено на том, что избавление от мусора в Кондо, похоже, не соответствует работе интернет-магазина. Но ее камертон, похоже, отражает философию, лежащую в основе ее расхламливания.

Ее камертон также является частью долгой истории человечества, использующего вибрации для понимания нашего мира, лечения болезней и улучшения самочувствия. Так почему же мы так увлечены использованием вибраций для лечения? И есть ли доказательства, подтверждающие это?

Читать больше: Пришло время очистить Кондо? Вот что беспорядок делает с вашим мозгом и телом

От колебаний в утробе матери

Человеческие существа всегда инстинктивно тянулись к вибрации.Это может быть связано с нашим опытом в утробе матери, где мы ежедневно живем с биением сердца и вибрирующим дыханием нашей матери.

Идея музыки сфер — что вселенная производит гармонические вибрации и удерживает все на месте — восходит к древнегреческому мыслителю Пифагору.

Но только в 1960-х годах английский остеопат сэр Питер Гай Маннерс разработал терапию камертонами.Он считал, что звуковые колебания могут обеспечить комфорт и исцеление от ряда состояний: хронического воспаления, артрита и даже бактериальных инфекций. Это было основано на идеях, которые были общими для западных альтернативных практикующих и традиционных восточных практикующих.

Эти практикующие утверждали, что все сотворенные предметы, включая тело, представляют собой сеть живых энергий. Эти энергии могут быть нарушены и восстановлены различными вмешательствами в это силовое поле.

Сегодня вы найдете эту идею в акупунктуре ( ци ), аюрведической медицине ( прана ) и исцелении энергией рейки.

Читать больше: От аюрведы до биомедицины: понимание человеческого тела

Конечно, энергия реальна и используется в современной медицине постоянно. Лазеры, электричество и излучение — все это формы энергии. Магнитная энергия и звуковые колебания также обладают некоторыми терапевтическими свойствами. Однако мы еще не полностью понимаем это.

Существование других форм физической энергии, таких как ци или прана или «энергия биополя», не поддается проверке. Мы не можем научно доказать, что они существуют, хотя многие школы исцеления верят в них и строят свою практику на их основе.

Вернуться к камертону

Кондо настроен на частоту 4096 герц. Идея состоит в том, что вы ударяете по кристаллу вилкой, и это устанавливает в кристалле реверберацию 4096 Гц.

Кварц — необычный минерал. Он действует как камертон: он преобразует приложенную к нему энергию в механическую энергию, которая заставляет кварц вибрировать почти бесконечно.

Это очень удобно, если вы делаете часы. Батарея часов может заряжать кварц и поддерживать его колебания. Вот почему часы с кварцевым механизмом невероятно точны, пока кварц не начнет портиться.

Камертон Kondo также поставляется с тремя типами кварца: прозрачным, розовым и дымчатым кварцем, каждый с различными видимыми эффектами.

Однако нет никаких научных доказательств того, что кристаллы связаны с чем-либо, кроме различных структур и цветов. Также нет научных данных, связывающих определенные частоты кварца со здоровьем или психологическими эффектами. Кристаллы действительно ничего не могут делать сами по себе, кроме преломления света.

Но если вы достаточно сильно верите в то, что кристаллы исцеляют вас — или приносят уверенность и радость, мир или стабильность — тогда может быть эффект плацебо.Если вы культурно ассоциируете исцеление или покой с определенным типом кристаллов, то это может вам помочь — но опять же только потому, что вы в это верите. Кристаллы также относительно безвредны.

Вибраторы, аппараты для похудания и массажи

С промышленной революцией все больше врачей в Великобритании и Европе начали использовать электричество, известное тогда как «медицинский гальванизм», в свои методы лечения. Это включало использование электричества для стимуляции истощенных мышц, что на самом деле работает, равно как и возвращение остановившегося сердца в действие. Поэтому неудивительно, что врачи также пытались использовать вибрацию в качестве терапии.

В конце 19 века врачи, как утверждается, использовали вибраторы для лечения женщин с «истерией». Однако это может быть мифом, причем непристойным. Нет никаких реальных доказательств того, что это была нормальная практика или даже экспериментальная практика.

Читать больше: Вибраторы и истерия: как лекарство стало женской сексуальной иконой

Сегодня вибраторы проникли в индустрию сексуальных развлечений (и в дом).Но «массажные устройства» по-прежнему продаются обычными розничными торговцами.

Тогда есть долгая история того, почему ваш парикмахер делает вам массаж кожи головы во время мытья шампунем и кондиционирования. В начале 20 века в австралийских салонах-парикмахерских использовались очень популярные вибрационные устройства для «вибромассажа» клиентов. Считалось, что это предотвращает появление седых волос и их выпадение.

Вибрационные подушки и ремни также были популярны на протяжении десятилетий, поскольку обещали легкую потерю веса без каких-либо усилий.Однако похудеть невозможно, если вы на самом деле не двигаетесь, а не на тренажере — это то, что сжигает килоджоули.

Это не остановило «фитнес» вибрационные устройства и ремни, которые и сегодня с энтузиазмом продаются на рынке.

Есть также идея о вибрации всего тела, чтобы похудеть в тренажерном зале. Но опять же, это еще не было полностью проверено и подтверждено.

Читать больше: Вибрация всего тела: настоящая терапия или еще одна причуда «похудания»?

Читая об этих продуктах, можно увидеть такое же обращение к непроверяемой энергии. Их существование не может быть доказано. Но это также означает, что их существование не может быть доказано ни ни .

Практикам этой так называемой «энергетической медицины» нравится обращаться к квантовой теории, чтобы объяснить и узаконить свои методы лечения.

Идея «квантового исцеления» заключается в том, что электрическая и электромагнитная активность происходит на субатомном и молекулярном уровне, вызывая исцеление в отдельных клетках тела.

У нас нет оборудования, достаточно специализированного для обнаружения этих изменений в отдельных клетках человеческого тела или для их измерения с течением времени. Так что это невозможно доказать. Его также нельзя отличить от эффекта плацебо.

Нам также нужно помнить, что есть разница между энергией и вибрациями, которые мы не можем воспринимать естественным образом (например, от колеблющихся кристаллов), и теми, которые мы можем воспринимать. Большинство людей могут терпеть небольшую вибрацию или даже наслаждаться ею, но слишком сильная может вызвать дискомфорт, тошноту или даже травму.

В конечном счете, если вы хотите купить кристаллы и камертоны Мари Кондо, не стесняйтесь, но покупатель остерегается. Или вы можете использовать методы исцеления, которые, как было доказано, действительно влияют на здоровье людей, при гораздо меньших затратах. Некоторые из них, например прогулки и пение, бесплатны.

10 лучших демонстраций с камертонами — Arbor Scientific

Обновленная тележка

Ваш товар добавлен в корзину.

Название варианта был удален из вашей корзины покупок.

Я использую камертоны в своем классе в течение 10 лет, и в каждый из этих лет я открывал для себя несколько новых приемов.Я надеюсь, что вы сможете узнать многие из них из этой публикации.

При ударе по камертону он начинает непреднамеренно сильно вибрировать. Представьте, что вы поднимаете руки над головой и хлопаете в ладоши. Это правильное движение камертона. Проблема в том, что он тоже шатается в «локтях». Вы можете избавиться от нежелательной вибрации, осторожно прикоснувшись к суставу после удара вилкой. При правильном использовании вибрирующий камертон должен быть почти бесшумным.Поднесите зубцы к уху, и вы отчетливо услышите это. Лучше всего ударить камертоном по колену или подушечке руки, избегая попадания металла о металл. Это происходит потому, что когда камертоны раскалываются, они меняют свою инерцию и будут вибрировать с разными частотами. Вращайте вилку, слушая, и заметьте, что громче всего она звучит между зубцами. (Конструктивное вмешательство.)

Камертоны бывают самых разных частот.

Погружение камертона в воду — один из лучших способов научить студентов обращаться с ним.Дайте камертон каждому ученику или каждому другому ученику. Поставьте несколько стаканов воды. Всегда приятно видеть всплеск, студенты ахнут. Эти вводные действия важны для руководства лабораторией, потому что камертон — забавная игрушка и требует некоторого привыкания; ощущение вибрации зубцов — новое и несколько тревожное. Также неплохо было бы расчистить коробки, парты или доску, чтобы учащиеся приложили основание камертона и заставили вибрацию резонировать.

Забавная демонстрация — поставить камертон перед регулируемым стробоскопом (или ЭЛТ-монитором). Стробоскопический свет можно отрегулировать, чтобы вибрация становилась медленнее или даже прекращалась! Это лучше работает с камертоном большего размера. Стробоскоп должен соответствовать частоте зубцов или быть очень близким.

Этот эффект исходит от стробоскопа, который медленно «оживляет» вилку во времени, делая ее видимой только после того, как прошел почти полный цикл.В этот момент вилка будет выглядеть так, как будто она слегка сдвинулась. Разница между частотой стробирования и частотой камертона определяет воспринимаемую скорость вибрации. ЭЛТ-монитор также может действовать как стробоскоп, но из-за его следа по экрану он вызывает колебательные эффекты при вибрации.

Проверить частоту камертона можно легко с помощью осциллографа.Это делается путем прикрепления динамика, вынутого из корпуса, к выводам прицела. Для этого вам понадобится подходящее соединение (обычно разъем BNC с пробником). Вы также можете использовать микрофон. Поднесите камертон к динамику и отрегулируйте настройки. Вы можете видеть, что тон вилки — это чистая синусоида. Сравните это с человеческим голосом или другими инструментами, такими как флейты и казу. Кроме того, попробуйте сравнить камертоны различных частот и отметить разные периоды и длины волн.

Два камертона с одинаковой частотой можно заставить слышать резонанс, если вибрация достаточно громкая. Для этой цели я предпочитаю использовать большие коробчатые версии. Большинство больших стеклянных или деревянных предметов будут иметь так много резонансных частот, что любой камертон заставит их резонировать. Камертоны с разной частотой не будут резонировать. Важная фраза, которую необходимо понять: «Вынужденная вибрация на собственной частоте вызывает резонанс.«Где« резонанс »- это колебания с большой амплитудой. Мы все испытываем резонанс, когда поем в душе; более длинные ноты резонируют лучше, и это делает наш голос более чистым по тону. Кроме того, когда наши колеса не выровнены в машине, и мы едем в Благодаря собственной частоте наших амортизаторов автомобиль будет резонировать вверх и вниз — но только с определенной скоростью.

Посветите лазером на солнечный элемент через всю комнату, прикрепите этот солнечный элемент к комплекту компьютерных динамиков и продемонстрируйте передачу звука с помощью электромагнитных волн.Это аналогично радиосигналам, которые мы слушаем, потому что они также являются модулированными электромагнитными волнами. Цвет лазера не имеет большого значения. Иногда я добавляю дым, чтобы визуально улучшить демонстрацию. Вы получите менее искаженный звук, если вилка будет находиться дальше в балке, а не просто прикасаться к ней при вибрации. Для подключения к динамикам может потребоваться метод проб и ошибок. «Штыревой» конец стереокабеля направлен к левому динамику, среднее кольцо — к правому, а внутренний металл — к земле. Закрепите один конец солнечного элемента слева или справа, но вы должны закрепить другой конец на земле. Гитарный усилитель подойдет, возможно, даже лучше. Закрепите аналогично вилке гитарного шнура.

Демонстрация помех важна, потому что это свойство всех волн. В этом случае я использую две волны близкой частоты, чтобы показать феномен, называемый «биениями». Биты иногда также используются для настройки музыкальных инструментов (см. № 10).Частота биений — это разница между мешающими частотами, нота, которую вы слышите, — это среднее значение двух исходных частот.

Этого шаблона также можно добиться, если взять два одинаковых камертона и нагреть один из них огнем. (Я демонстрирую это во введении к видео.) Обязательно наденьте горячую перчатку! Тепло снижает модуль Юнга (аналогичный жесткости пружины) алюминия, и вибрации больше не совпадают. Вы можете легко заметить разницу даже не музыкальным слухом.

7. Измерьте скорость звука

С трубкой и небольшим количеством воды в чаше легко измерить скорость звука, резонируя его с помощью камертона. Длина волны звука должна соответствовать длине трубки, но для этого не обязательно помещаться внутри всей волны. Чаще всего нижняя часть запечатывается и становится узлом (местом, где воздух не может двигаться), но верх открыт, и воздух может сильно вибрировать (антиузел).Наименьшая часть стоячей волны, которая может уместиться здесь, — это длина волны. Умножение длины волны на частоту дает скорость звука, обычно с погрешностью 1%! Если у вас нет стеклянной трубки, эту демонстрацию можно также провести с помощью градуированного цилиндра, который наполняется водой до достижения резонанса.

Отражение света от конца зеркального камертона может привести к захватывающим эффектам. Это дает нам возможность наблюдать за движением вилки, усиливая его, когда отраженный свет проецируется через комнату. В видео я добавляю дым, чтобы вам было легче увидеть луч. Поскольку движение камертона является синусоидальным во времени, его можно заставить отслеживать почти идеальную синусоидальную кривую в пространстве, когда он плавно вращается в удаленной точке.

Фигуры Лиссажу — это старый метод настройки камертонов. Лишнюю вилку сбрили, чтобы снизить частоту. В наши дни фигуры Лиссажу в основном используются для анализа электромагнитных колебаний в цепях LRC, но изначально они создавались камертонами, отражающими свет, который направлен на две заряженные зеркалом вилки, колеблющиеся под углом 90 градусов.Когда частоты находятся в соотношении, получается фигура Лиссажу. Они бывают в форме пончиков, крендельков, рыбы и других съедобных продуктов. Лучше всего, чтобы вилы были близко, но стена подальше, потому что это увеличит размер фигур и уменьшит трудности прицеливания.

Камертоны бывают разной частоты. Вы можете использовать их, чтобы сообщить студентам, что музыка — это раздел физики.С его помощью вы можете создавать аккорды или даже играть песни со своими учениками. Найдите время, чтобы заметить, что есть определенные соотношения между нотами, которые находятся в гармонии. Например, между G и C есть соотношение 3/2 — это называется квинта. Между E и C соотношение 5/4 — это соотношение используется в аккорде до мажор. А между C и A соотношение 6/5 используется в аккорде A минор. Все октавы (например, средняя C и следующая C выше средней C) разделены удвоением частоты. Эти соотношения применимы как к научным, так и к музыкальным частотам камертона, и это увлекательная игра — попытаться обнаружить их, читая ярлыки камертона.

Настройку инструмента с помощью камертона можно выполнить разными способами. Как правило, камертон просто слушают или прижимают к корпусу инструмента, пока он настраивается на слух. Но вилку также можно использовать для резонирования струн в вибрацию (если они уже настроены). Совершенно другой метод — это ударить по ноте и прислушаться к ударам, поскольку звук инструмента смешивается со звуком камертона.По мере того, как эти двое приведены в гармонию, они будут бить все реже и реже, пока они не будут совпадать без биений.

Важно отметить, что научные камертоны не соответствуют музыкальным частотам. Например, A 440 Гц — это музыкальная нота, а A 426,7 Гц — научная нота. На рисунке мой настройщик гитары считает, что мой научный камертон плоский на полшага. Научная шкала расположена вокруг среднего C, равного 256 Гц (C — 261.6 Гц по музыкальной шкале). Установка музыкальной шкалы была сделана несколько произвольно немецкими музыкантами в начале 20- ^{-х годов} века. Научная шкала удобна, когда все ноты C кратны 2; например, первый C над средним C равен 2 ⁹ = 512 Гц. Многие другие частоты также являются целыми числами, например G 384 Гц и D 288 Гц.

Джеймс Линкольн

Средняя школа Тарбут В ‘Тора
Ирвин, Калифорния, США

Джеймс Линкольн преподает физику в Южной Калифорнии. За последние несколько лет он выиграл несколько конкурсов научных видео и работал над различными проектами.Джеймс консультировал по телеканалам «Теория большого взрыва» и «Это против того», а также по проекту UCLA Physics Video Project.

Контактное лицо: [email protected]

18 сентября 2013 г. Коллин Василак

Поделиться

0 комментариев

Первые дни камертона

Неврологи в течение многих лет использовали камертон в качестве грубого теста слуха с помощью классических тестов Х. А. Ринне (1819–1868) 1-3 и Вебера-Лиеля (1832–1832). 1891), и для чувства вибрации.В Павии, Италия, Дж. Кардано, астролог, врач и математик, в 1550 году предположил, что звук может передаваться через костный череп, а также через воздух, и несколько лет спустя Х. Капиваччи, врач из Падуи, использовал это явление. как средство различения между средним ухом и нервной глухотой4. Затем эту технику использовал немецкий врач Г.К. Шельхаммер в 1684 году, который использовал простую настольную вилку. Но изучение болезней уха находилось в зачаточном состоянии, и за два столетия не было достигнуто большого прогресса.

Камертон был изобретен в 1711 году Джоном Шором, трубачом и лютанистом Генри Перселлу и Джорджу Фредерику Генделю в Лондоне. Камертон нашел свое место в качестве музыкального инструмента в концертных залах, церквях и ансамблях камерной музыки по всей Европе. Изначально он представлял собой небольшой стальной инструмент, состоящий из стержня с двумя толстыми плоскими зубцами, который при вибрации воспроизводил музыкальную ноту постоянной высоты, что служило стандартом для настройки музыкальных инструментов и акустических исследований. В 1799 году Янг заметил5: «Было обнаружено, что основная нота на одну шестую тона выше, чем соответствующая октава камертона, помеченного буквой C».

Э.Ф.Ф. Хладни, физик из Виттенберга примерно в 1800 году, впервые систематически изучил моду вибрации камертон с его узловыми точками. Используя наборы камертонов, он создал музыкальный инструмент, который не смог добиться популярности. Дж. Х. Шайблер в Германии в 1834 году произвел набор из 54 камертонов с диапазоном частот от 220 до 440 Гц с интервалом 4 Гц.В Париже Ж. Лиссажу создал камертон с резонансной коробкой, призванный представить международный стандарт банкноты с частотой 435 полуколебаний в секунду, но это тоже не было общепринятым.4 К. Р. Кениг, парижский физик, изобрел умный часовой механизм. который производил непрерывную вибрацию и звук в камертоне. Герман фон Гельмгольц в 1863 году также использовал наборы камертонов с электромагнитным приводом, чтобы вызвать ощущения звука. До появления электронного клапана камертон был единственным инструментом, который производил синусоидальные колебания стандартной длительности.

Huizing6 7 рассмотрел ранние статьи о тестах на глухоту с помощью камертона. Он рассказывает, что в 1855 году Ринне сравнил слух по воздуху и костной проводимости и использовал камертон для диагностики глухоты. Однако до Ринне Полански в 1842 г. дал подробное, но забытое описание теста и его применения при глухоте. Шмальц в 1849 году сделал аналогичные наблюдения. Любопытно, что отчет Ринне также был утерян до тех пор, пока Лука (1880 г.), Эмерсон (1884 г.) и Швабах (1885 г.) не подтвердили ценность его работы, с тех пор как она сохранила имя Ринне, но не Полански.

Чувствительность к вибрации

Концепция проприоцептивной функции, разработанная Ландри, Беллом, Бастианом, Феррье и другими в XIX веке, выдвинулась на рубеже XX века и получила дальнейшее развитие Шеррингтон8, а позже Холдейн9: «Рецепторные органы — это те части. живого организма, которые особенно чувствительны к изменениям, происходящим вокруг них. На некоторые из них влияют изменения, происходящие внутри тела в мышцах и суставах и в органе равновесия (проприорецепторы), на другие — изменения, происходящие во внешнем мире (экстерорецепторы). ”

Кюне показал наличие проприоцептивных рецепторов в мышцах («веретена Кюне») в 1862-1863 годах.

В учебнике Гауэрса от 1888 г. мы находим тактильные, тепловые и болевые сенсорные тесты, но он опускает чувство вибрации. Только в начале 20-го века камертоны применялись к костным выступам и мышцам, чтобы вызвать «чувство вибрации», что было признано грубым методом тестирования нервных путей, аналогичных тем, которые используются при проприоцепции. Вибрация была лишь повторяющимся прикосновением.11

Использование камертона для клинической проверки чувствительности к вибрации обычно приписывают Генриху Румпфу, профессору и директору поликлиники в Марбургском университете, который опубликовал свои результаты12 в 1889 году *. Его значение вызвало споры. Томсон, Трейтель, Райдел и Зайффер утверждали, что это дискретное ощущение, иногда ухудшающееся при сохранении ощущения прикосновения и давления при табе и полиневрите. Эггер [13] из клиники Дежерина и Шванер считали, что рецепторы лежат в надкостнице, но ощущение (pallaesthesiae) передается через кости. Однако ощущение вибрации не было общепринятым в качестве действительного клинического теста еще 10 лет14.

Идея костной чувствительности — игнорирование ощущения вибрации при применении вилки к мягким тканям — доминировала в неврологических концепциях в течение многих лет. При наличии поражений заднего столба и периферических нервов врачи обнаружили нарушение чувствительности к вибрации, хотя очевидно, что восприятие вибрации — это инструмент врача, стимулирующий быстро адаптирующиеся механорецепторы, передаваемые как в задних столбах, так и в кортикоспинальных путях в спинном мозге.Передача нескольких проприоцептивных модальностей, не ограничиваясь задними столбами, поднимается вверх, интегрируется и воспринимается на более высоком уровне. Соответствующая физиологическая функция неизвестна.

Тем не менее, эмпирическое использование тестов на чувствительность к вибрации не отменено. В наше время врачи используют множество усовершенствований для измерения пороговых значений вибрации, в том числе датчик

Градуированный камертон Rydel-Seiffer, биотезиометр 15, виброметр и тактильный тестер Optacon, которые обеспечивают быструю и достаточно надежную оценку.