Dimostrazioni di scienze naturali di Harvard

Selezione di diapason montati e martello di gomma.

Come funziona:

Ogni diapason è montato su una cassa di legno per amplificare il suono (sono molto difficili da sentire senza la cassa). Una configurazione microfono/preamplificatore/scopio può essere usata per dimostrare visivamente l’onda sonora sinusoidale pura. Inoltre, un analizzatore di frequenza mostra una singola componente di frequenza (tuttavia, se il guadagno è elevato, si possono vedere anche le componenti di frequenza dovute alle risonanze della cassa armonica o le armoniche del diapason se è stato colpito troppo forte). Uno dei diapason da 256 Hz è anche regolabile in frequenza in modo che i battiti possano essere sentiti quando viene suonato simultaneamente con un normale diapason da 256 Hz. In alternativa, i battiti possono essere prodotti camminando alacremente lontano dalla classe verso la lavagna con il diapason in mano. I toni simultanei del diapason che si allontanano e si avvicinano (attraverso il riflesso della lavagna) interferiscono e producono dei battimenti (dal quadro di riferimento degli studenti). La seguente tabella elenca le varie frequenze che abbiamo a disposizione con commenti.

* Queste note sono basate sulla scala scientifica o diatonica in cui C3=256, rendendo così semplici i calcoli. La Scala Cromatica a Temperamento Equo ha A3=440 che rende C3=261.63 Le note della scala sono variamente designate nei diversi paesi. Essendo fatti in Francia, questi diapason hanno le iscrizioni francesi; le prime sei note portano i nomi dati dal monaco Guy di Aresso nel 1026. Sono gli inizi di parole che si trovano in un inno a San Giovanni Battista, e sono i seguenti: ut, re, mi, fa, sol, la. La settima sillaba, si, fu aggiunta nel 1684 da Lemaire. In Italia si sostituì do al posto di ut, perché era più facile da pronunciare nel canto. In Inghilterra le note furono chiamate con i nomi delle prime lettere dell’alfabeto. In Germania, la H è sostituita alla B.

Il diapason fu inventato da John Shore, un trombettista al servizio di Giorgio I d’Inghilterra, nel 1711, quasi trecento anni fa. La cassa di risonanza fu aggiunta successivamente da un costruttore di strumenti francese, Marloye. Un buon diapason “suona” per un paio di minuti. Questo richiede una lega speciale di metallo (l’acciaio ordinario non funziona, per esempio). I diapason moderni sono in genere una lega di alluminio duro. La maggior parte dei nostri non sono in alluminio e sono stati fatti nel 1850 dal Dr. Rudolph Koenig (sono incisi con le sue iniziali) e venduti da Marloye & Co. a Parigi (di proprietà del suocero di Koenig). Inutile dire che questi diapason sono pezzi d’antiquariato senza prezzo e devono essere trattati come tali. Sembra che fossero molto apprezzati anche quando erano nuovi, come dimostra questa citazione da Sound and Music, di J.A. Zahm (McClurg & Co., Chicago, 1892): “La realizzazione di uno strumento perfetto – specialmente se questo strumento è un diapason o una sirena – è per il Dr. Koenig un lavoro d’amore. È per questa ragione che i diapason che portano il suo timbro sono così universalmente ricercati e, quando sono assicurati, sono così altamente apprezzati.”
Si noterà che le frequenze hanno le unità di vs (vibrazioni/sec) e il numero indica il numero di vibrazioni dal punto di equilibrio piuttosto che il nostro attuale calcolo della frequenza, che è cicli/secondo (cps). Così, il numero inscritto è in realtà il doppio della frequenza del diapason.