tarafından Diyapazon nedir? Özellikleri, nerelerde kullanılır? Kim icat etmiştir? Kullanım alanları, nerelerde kullanılır? Diyapazon frekansı hesaplanması
Diyapazon nedir?
U şeklinde genellikle çelik bir elastik metal çubuktan oluşan dişleri olan iki uçlu bir çatal şeklindeki akustik bir rezonatördür. Diyapazon, ayar çatalı, akort çatalı olarak adlandırılabilir.
Bir yüzeye veya bir nesneye çarparak titreşerek ayarlandığında belirli bir sabit perdede rezonansa girer ve yüksek tonlar söndüğünde saf bir müzik tonu yayar.
Diyapazon, birçok uygulamada sabit bir ton üretmek için kullanılan çatal şeklinde bir akustik rezonatördür.
Bir akort çatalının perdesi, iki çatalın uzunluğuna ve kütlesine bağlıdır. Müzik aletlerini ayarlamak için geleneksel standart perde kaynaklarıdır.
Diyapazon kim tarafından icat edilmiştir?
Diyapazon 1711’de ingiliz müzisyen John Shore, çavuş trompetçi ve lütenist tarafından icat edildi.
Diyapazon özellikleri nelerdir?
Diyapazonlar altta bir sap ile birleşen iki uçlu bir çataldır. Çatalın iki ucu “omuz” olarak da ifade edilen kısımla sapa bağlanır.
Çatallar dört köşe bir yapıya sahiptirler, yüzeyleri birbirine paraleldirler ve genellikle de iki çatal arası 1 cm’dir.
Çatalların birbirine bakan yüzeyleri iç normal yüzeyler ve birbirlerini görmeyen dış yüzeyler ise dış normal yüzeyler olarak adlandırılır.
Diyapazonunun akustik aksı, bu yüzeylerden geçenhattır. Çatalların bu iki yüzeye dik olan diğer yüzeyleriyse paralel yüzeyler olarak isimlendirilmektedir.
Diyapazonun çatal şeklinde olmasının sebebi nedir?
Çatal şeklini kullanmanın temel nedeni, diğer birçok rezonatör türünden farklı olarak, titreşim enerjisinin çoğu temel frekansta olmak üzere çok saf bir ton üretmesidir.
Bunun nedeni, ilk tonlamanın sıklığının yaklaşık 52/2=25/4= temelin 6 + 1 ⁄ 4 katı (yaklaşık 2 + 1⁄2 oktav üstünde) olmasıdır.
Buna karşılık, titreşen bir telin veya metal çubuğun ilk aşırı tonu, temelin (iki katı) üzerinde bir oktavdır, bu nedenle tel koparıldığında veya çubuğa vurulduğunda, titreşimleri temel ve aşırı ton frekanslarını karıştırma eğilimindedir.
Ayar çatalına vurulduğunda, enerjinin çok azı aşırı ton modlarına girer; Buna bağlı olarak daha hızlı ölürler ve temel frekansta saf bir sinüs dalgası bırakırlar. Bu saf tonla diğer enstrümanları ayarlamak daha kolaydır.
Çatal şeklinin kullanılmasının bir başka nedeni, daha sonra salınımı sönümlemeden tabanda tutulabilmesidir. Bunun nedeni, ana titreşim modunun simetrik olmasıdır, iki uç her zaman zıt yönlerde hareket eder, böylece iki ucun birleştiği tabanda, bu nedenle enerjiyi çıkarmadan ele alınabilen bir titreşim hareketi olmayan nokta vardır.
Bununla birlikte, sapta uzunlamasına yönünde yani dolayısıyla uçların salınımına dik açılarda indüklenen ve her türlü ses kartı kullanılarak duyulabilir hale getirilebilen hala küçük bir hareket vardır.
Böylece akort çatalının tabanına tahta kutu, masa üstü veya bir müzik aletinin köprüsü gibi bir ses panosuna bastırılarak, ancak yüksek akustik basınçta dolayısıyla çok yüksek akustik empedans olan bu küçük hareket, kısmen havada duyulabilir bir sese dönüştürülür.
Bir akort çatalının perdesi, akort çatalını kulağın hemen arkasındaki kemiğe bastırarak veya hatta çatalın gövdesini dişlerinde tutarak doğrudan kemik iletimi yoluyla da duyulabilir, her iki elinizi de rahatça serbest bırakın.
Akort çatalı kullanan kemik iletimi, özellikle orta kulağı atlamak için işitme için Weber ve Rinne testlerinde kullanılır. Sadece açık havada tutulursa, çelik ve hava arasındaki akustik empedans uyumsuzluğu nedeniyle bir akort çatalının sesi çok zayıftır.
Dahası, her bir uçtan çıkan zayıf ses dalgaları 180 ° faz dışı olduğundan, bu iki zıt dalga birbirine müdahale ederek büyük ölçüde birbirini iptal eder.
Bu nedenle, titreşimli bir çatalın dişleri arasına katı bir tabaka kaydırıldığında, tıpkı bir hoparlörün verimli bir şekilde yayılması için bir bölme gerektirdiği gibi, bu iptal azaldıkça görünen ses aslında artar.
Ticari ayar çatalları fabrikada doğru perdeye ayarlanır ve hertz cinsinden perde ve frekans üzerlerine damgalanır.
Çatallardan malzeme doldurarak yeniden ayarlanabilirler. Uçların uçlarının doldurulması perdeyi yükseltirken, uçların tabanının iç kısmının doldurulması onu düşürür.
Şu anda, en yaygın akort çatalı, birçok orkestranın kullandığı standart konser perdesi olan A = 440 Hz notasını çalıyor.
Bu A, kemanın ikinci telinin, viyola’nın ilk telinin ve çello’nun ilk telinin üzerindeki bir oktavın perdesidir.
1750 ile 1820 arasındaki orkestralar çoğunlukla A = 423,5 Hz kullanıyordu, ancak birçok çatal ve biraz farklı sahalar vardı.
Piyanonun orta oktavındaki tüm perdelerde ve ayrıca diğer perdelerde titreşen standart akort çatalları mevcuttur.
Ayar çatalı aralığı, esas olarak artan sıcaklıkla çeliğin elastikiyet modülünde hafif bir düşüşe bağlı olarak sıcaklığa göre biraz değişir. Çelik ayar çatalı için santigrat başına 86 ppm) frekanstaki bir değişiklik tipiktir. Sıcaklık arttıkça frekans azalır.
Ayar çatalları, standart bir sıcaklıkta doğru perdeye sahip olacak şekilde üretilmiştir. Standart sıcaklık şimdi 20 ° C’dir, ancak 15 ° C daha eski bir standarttır. Diğer enstrümanların perdesi de sıcaklık değişimiyle değişime tabidir.
Diyapazon Frekansının hesaplanması
Diyapazonun frekansı, boyutlarına ve neyden yapıldığına bağlıdır
Diyapazon frekansının hesaplamasında kullanılacak denklem aşağıdadır.
Karakterlerin anlamları
f çatalın titreştiği frekanstır,
N ≈ 3.516015, cos (x) ‘e en küçük pozitif çözümün karesidir cosh (x) = -1 [8]
L, dişlerin uzunluğudur,
E, çatalın yapıldığı malzemenin Young modülüdür (elastik modül veya sertlik).,
I, kesitin alanının ikinci anıdır,
ρ çatalın malzemesinin yoğunluğudur ve
A, dişlerin (dişlerin) kesit alanıdır.
Yukarıdaki denklemdeki I / A oranı, dişler r yarıçaplı silindirikse r2 / 4 ve dişler hareket yönü boyunca a genişliğinde dikdörtgen kesite sahipse a2 / 12 olarak yeniden yazılabilir.
Diyapazon nerelerde kullanılır? Diyapazon nedir ne amaçla kullanılır?
Akort çatalları geleneksel olarak müzik aletlerini akort etmek için kullanılmıştır, ancak elektronik akort cihazları büyük ölçüde bunların yerini almıştır. Çatallar, elektronik osilatör tahrikli elektromıknatıslar uçlara yakın yerleştirilerek elektrikle çalıştırılabilir.
Müzik aletlerinde
Bir dizi klavyeli müzik aleti, akort çatallarına benzer ilkeler kullanır.
Bunlardan en popüler olanı, çekiçlerin bir pikapın manyetik alanında titreşen metal dişlere çarptığı ve elektrik amplifikasyonunu yönlendiren bir sinyal oluşturduğu Rodos piyanosudur.
Akort çatallarını doğrudan kullanan daha önceki, yükseltilmemiş dulsiton, düşük hacimden muzdaripti.
Saatlerde
Bir ayar çatalı şeklinde oluşturulmuş modern bir kuvars saatten kuvars kristal rezonatör. Ultrasonik aralıkta 32.768 Hz’de titreşir.
Modern kuvars saatlerde ve saatlerde zaman tutma unsuru olarak hizmet veren kuvars kristali, küçük bir ayar çatalı şeklindedir.
Genellikle ultrasonik aralıkta yani insan işitme aralığının üstünde 32.768 Hz frekansta titreşir.
Kristalin yüzeyine bir elektronik osilatör devresi ile kaplanmış metal elektrotlara uygulanan küçük salınım voltajları ile titreşmek üzere yapılır. Kuvars piezoelektriktir, bu nedenle voltaj dişlerin hızla ileri geri bükülmesine neden olur.
Max Hetzel tarafından geliştirilen ve 1960’tan itibaren Bulova tarafından üretilen elektromekanik bir saat olan Accutron, pille çalışan transistörlü osilatör devresine bağlı elektromıknatıslarla çalışan, zaman tutucusu olarak 360 hertz’lik bir çelik ayar çatalı kullandı.
Çatal, geleneksel denge çarkı saatlerinden daha fazla doğruluk sağladı. Saat kulağa tutulduğunda akort çatalının uğultu sesi duyulabiliyordu.
Tıbbi ve bilimsel kullanımlarda
Ortak A = 440 standardına alternatifler şunları içerir.
Felsefi veya bilimsel perde standart perde ile C = 512.
Fizikçiler ve akustik enstrüman üreticileri bu perdeyi kullandılar.
John Shore’un George Frideric Handel’e verdiği akort çatalı C = 512 üretir.
Tuning çatalları, genellikle C512, tıp pratisyenleri tarafından bir hastanın işitmesini değerlendirmek için kullanılır. Bu genellikle sırasıyla Weber testi ve Rinne testi adı verilen iki testle yapılır.
Genellikle C128’de daha düşük perdeli olanlar, periferik sinir sisteminin muayenesinin bir parçası olarak titreşim hissini kontrol etmek için de kullanılır.
Ortopedi cerrahları, kemik kırığından şüphelenilen yaralanmaları değerlendirmek için bir ayar çatalı (en düşük frekans C = 128) kullanarak araştırma yaptılar.
Titreşimli çatalın ucunu, şüpheli kırığın üzerindeki ciltte, şüpheli kırığa giderek daha yakın tutarlar. Bir kırık varsa, kemiğin periostu titreşir ve nosiseptörleri ateşleyerek lokal keskin bir ağrıya neden olur.
Bu, uygulayıcının tıbbi röntgen için başvurduğu bir kırığı gösterebilir. Lokal bir burkulmanın keskin ağrısı yanlış pozitif verebilir.
Bununla birlikte, yerleşik uygulama, ne olursa olsun bir röntgen gerektirir, çünkü bir yanıtın burkulma anlamına gelip gelmediğini merak ederken gerçek bir kırığı kaçırmaktan daha iyidir.
Tuning çatalları ayrıca sonopunktur ve polarite tedavisi gibi çeşitli alternatif terapi uygulamalarında da rol oynar.
Radar tabancası kalibrasyonunda
Sporda arabaların veya topun hızını ölçen bir radar tabancası genellikle bir ayar çatalı ile kalibre edilir.
Frekans yerine, bu çatallar kalibre edildikleri kalibrasyon hızı ve radar bandı (örneğin, X bandı veya K bandı) ile etiketlenir.
Jiroskoplarda
Taktik dereceli Titreşimli Yapı Jiroskopları ve çeşitli mikroelektromekanik sistemler için çift ve H tipi ayar çatalları kullanılır.
Seviye sensörlerinde
Ayar çatalı, titreşimli nokta seviye sensörlerinin algılama kısmını oluşturur. Ayar çatalı, bir piezoelektrik cihaz tarafından rezonans frekansında titreşmeye devam eder.
Katılarla temas ettiğinde salınım genliği düşer, aynısı katılar için nokta seviyesini tespit etmek için bir anahtarlama parametresi olarak kullanılır.
Sıvılar için, akort çatalının rezonans frekansı sıvılarla temas ettiğinde değişir, seviyeyi tespit etmek için frekanstaki değişiklik kullanılır.
