Harvard Natural Sciences Lecture Demonstrations

Választék szerelt hangvillákból és gumikalapácsból.

Hogyan működik:

Minden hangvilla egy fa hangdobozra van szerelve, hogy felerősítse a hangot (a doboz nélkül nagyon nehéz hallani őket). A tiszta szinuszos hanghullám vizuális bemutatására mikrofon/előerősítő/szkóp beállítás használható. Ezenkívül egy frekvenciaanalizátor egyetlen frekvenciakomponenst mutat (azonban, ha az erősítés magasra van állítva, akkor a hangdoboz rezonanciáiból vagy a hangvilla felharmonikusaiból eredő frekvenciakomponenseket is láthatjuk, ha túl erősen ütöttük meg). Az egyik 256 Hz-es hangvilla frekvenciája is állítható, így a normál 256 Hz-es hangvillával egyidejűleg megszólaltatva ütemek is hallhatók. Alternatívaként az ütések úgy is előállíthatók, hogy a hangvillával a kezünkben élénken elsétálunk az osztálytól a tábla felé. A hangvilla egyidejű távolodó és közeledő (a tábla visszaverődésén keresztül) hangjai interferálnak és ütéseket hoznak létre (a tanulók vonatkoztatási rendszeréből). A következő táblázat a rendelkezésünkre álló különböző frekvenciákat sorolja fel megjegyzésekkel.

.

.

.

* Ezek a hangok a tudományos vagy diatonikus skálán alapulnak, amelyben C3=256, így a számítások egyszerűvé válnak. Az egyenlő hangolású kromatikus skála A3=440, ami C3=261.63 A skála hangjait a különböző országokban különbözőképpen jelölik. Mivel Franciaországban készültek, ezek a hangvillák francia feliratokkal vannak ellátva; az első hat hang az 1026-ban Guy of Aresso szerzetes által adott neveket viseli. Ezek olyan szavak kezdetei, amelyek egy Keresztelő Szent Jánosról szóló himnuszban fordulnak elő, és a következők: ut, re, mi, fa, sol, la. A hetedik szótagot, a si-t 1684-ben Lemaire adta hozzá. Olaszországban az ut helyett a do-t használták, mert éneklés közben könnyebb volt kiejteni. Angliában a hangokat az ábécé első betűiről nevezték el. Németországban a H-t a B-vel helyettesítették.

A hangvillát John Shore, I. György angol király szolgálatában álló trombitás találta fel 1711-ben, közel háromszáz évvel ezelőtt. A rezonáns tokot később egy francia hangszerkészítő, Marloye adta hozzá. Egy jó hangvilla néhány percig “cseng”. Ehhez speciális fémötvözetre van szükség (a közönséges acél például nem működik). A modern hangvillák jellemzően valamilyen kemény alumíniumötvözetből készülnek. A mi hangvilláink többsége nem alumínium, és az 1850-es években Dr. Rudolph Koenig készítette (az ő monogramja van rajtuk), és a párizsi Marloye & Co. forgalmazta (Koenig apósának tulajdonában). Mondanom sem kell, hogy ezek a hangvillák felbecsülhetetlen értékű régiségek, és úgy is kell kezelni őket. Úgy tűnik, hogy már új korukban is nagy becsben tartották őket, amint azt a következő idézet is bizonyítja: Sound and Music, by J. A. Zahm (McClurg & Co., Chicago, 1892): “Egy tökéletes hangszer elkészítése – különösen, ha ez a hangszer egy hangvilla vagy egy hullámsziréna – Dr. Koenig számára a szeretet munkája. Ez az oka annak, hogy a hangvillákat, amelyek az ő bélyegét viselik, oly sokan keresik, és ha megkapják, olyan nagyra értékelik.”
Megfigyelhetitek, hogy a frekvenciák egysége vs (rezgés/mp), és a szám az egyensúlyi ponttól számított rezgések számát jelzi, nem pedig a mi mai számításunk szerinti frekvenciát, ami ciklus/másodperc (cps). Így a beírt szám valójában a hangvilla frekvenciájának kétszerese.