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音叉

科普小知识2021-07-07 14:43:05
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音叉(tuningfork)是呈“Y”形的钢质或铝合金发声器,各种音叉可因其质量和叉臂长短、粗细不同而在振动时发出不同频率的纯音。音叉检查在鉴别耳聋性质——传音性聋或感音性聋方面,是一种简便可靠的常用诊查方法。用音叉取“标准音”是钢琴调律过程中十分重要的环节之一。它的重要性在于关系到一台钢琴各键音处在什么音高位置上。在教学中,音叉可以用来演示共振。敲击音叉,采集声波波形图。试验发现:轻敲音叉,音叉振幅小,波形图的幅度小,这时音叉发出的声音也小;重敲音叉,音叉的振幅大,波形图的幅度大,这时音叉发出的声音也大。说明响度跟音叉振动的振幅有关。振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。著名的音叉制造商如Ragg和Johnwalker,两者皆位于英国的雪菲尔。

中文名:音叉

外文名:tuningfork

基本解释:呈“Y”形的钢质或铝合金发声器

用途:检查在鉴别耳聋性质

教学应用:可用来演示共振

知名制造商:Ragg、Johnwalker,计为

其他应用:音乐乐器、电动机械表等

工业应用:计为音叉液位开关

1、基本定义


音叉

音叉(tuningfork)是呈“Y”形的钢质或铝合金发声器,各种音叉可因其质量和叉臂长短、粗细不同而在振动时发出不同频率的纯音。音叉检查在鉴别耳聋性质——传音性聋或感音性聋方面,是一种简便可靠的常用诊查方法。

用音叉取“标准音”是钢琴调律过程中十分重要的环节之一。它的重要性在于关系到一台钢琴各键音处在什么音高位置上。

在教学中,音叉可以用来演示共振。

敲击音叉,采集声波波形图。试验发现:轻敲音叉,音叉振幅小,波形图的幅度小,这时音叉发出的声音也小;重敲音叉,音叉的振幅大,波形图的幅度大,这时音叉发出的声音也大。说明:响度跟音叉振动的振幅有关。振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。

2、常用音叉

目前最常为音乐家使用的音叉,频率为440Hz。此音高长久以来就被作为乐团的调音标准,因为他同时为小提琴第二弦的音高以及中提琴第一弦及大提琴第一弦的高八度音高。不过市场上也有各种其他音高的音叉,如发出钢琴*部基准组所有音高的音叉。音叉在1711年由英国人约翰·朔尔(JohnShore)发明。他是一位宫廷小号手,作曲家格奥尔格·弗里德里希·韩德尔及亨利·普赛尔皆曾在曲子中专门写下给他表演的段落。他还是一个鲁特琴手,鲁特琴非常难以调音,朔尔发明音叉来给鲁特琴调音。

音叉受到敲击后所发出的音符非常的微弱,常常只有拿到耳边才听得清楚。为此,有时在敲击后会将音叉压在如桌子等固体平面上,此举让这个平面有共振板的作用,大幅增加了音量。

著名的音叉制造商如Ragg和Johnwalker,两者皆位于英国的雪菲尔。

3、音叉用途


音叉

音叉主要用于乐器调音,虽然电子调音器现已存在,而且一些音乐家拥有绝对音感。当音叉需要调音时,可以在两端分叉的部分做调整:磨短尖端的部分以频率调高或者修整两叉中间接合处以频率调低;或者调整两尖叉的重量。即便经过调音,音叉的频率仍会因为材料的弹性模数改变而受影响,为了使音叉发出准确的音高,仍应将其封存在温湿度控制良好的地方。大型的音叉通常由电力驱动,如同电铃,因此可不间断地震动。

音乐乐器

不少键盘乐器里有类似音叉的元件,其中最有名的为电钢琴。在电钢琴中中有如同音叉的元件,并有击槌使之发声。

电动机械表

电动机械表由马克斯·埃泽尔为宝路华公司所研发,名为“Accutron”。此表使用360赫兹的音叉以及一个电池,具有相当高的精确度。在1977年,此表停止生产。

在石英震荡器中含有一细小的石英“音叉”,此最常使用于现代的石英数位手表。石英晶体所具有的压电性质使得石英音叉在共振时产生电流脉冲,因此也被用于电脑芯片中,用来计时。在现在的手表中,石英的共振频率通常为2=32,768赫兹。

医疗用途

音叉也用来测试病人的听力,最常用的音叉为C-512。较为低频的音叉(通常是C-128)也作为一项末梢神经系统对振动的感应测试。音叉也作为一些特殊疗法中(如sonopuncture)的治疗工具。约翰·博利厄研究音叉在治疗上的功效,并录制了一张名为“Calendula”的音乐专辑,里面所有的音乐都由音叉演奏。其他如亚顿·威肯及杰克·威肯等也是音叉疗效的研究者。

雷达枪校准

雷达枪主要用来测量行车速度或是体育竞赛中的球速,常使用音叉校准。这些音叉有固定的校准速度而非频率。此外,这些音叉也拥有特定的频段(如X频段或Y频段),用来校准特定的雷达枪。

校准音叉计算方式为:雷达显示速度=音叉频率*雷达波波长/2以上适用各频段测速雷达系统。

工业用途

音叉物位计,即控制物位的开关,工作时,音叉是不断振动的,当有物体碰到音叉时,会破坏振动谐振,电路里面有一个电流输出,输出激振电流,然后有一个反馈,当破坏振动时,电路会识别出,然后就能输出一个开关信号,就是继电器信号。音叉的振动频率是处于300HZ正负50hz这样一个频率。

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