Harvard Natural Sciences Lecture Demonstrations

Sortiment av monterade stämgafflar och gummihammare.

Hur det fungerar:

Varje stämgaffel är monterad på en ljudlåda av trä för att förstärka ljudet (det är mycket svårt att höra dem utan lådan). En mikrofon/förstärkare/skopuppställning kan användas för att visuellt demonstrera den rena sinusformade ljudvågen. Dessutom visar en frekvensanalysator en enda frekvenskomponent (om förstärkningen är hög kan man dock också se de frekvenskomponenter som beror på resonanserna i ljudlådan eller övertoner från stämgaffeln om den slagits för hårt). En av 256 Hz-stämgafflarna är också justerbar i frekvens så att slag kan höras när den ljudas samtidigt med en vanlig 256 Hz-stämgaffel. Alternativt kan man producera slag genom att gå raskt bort från klassen mot svarta tavlan med en stämgaffel i handen. De toner som stämgaffelns samtidigt avlägsnar sig och närmar sig (via en reflektion på svarta tavlan) interfererar och ger upphov till slag (från elevernas referensram). I följande tabell anges de olika frekvenser som vi har tillgängliga med kommentarer.

.

* Dessa toner är baserade på den vetenskapliga eller diatoniska skalan där C3=256, vilket gör beräkningarna enkla. Den jämntempererade kromatiska skalan har A3=440 vilket ger C3=261.63 Tonerna i skalan har olika beteckningar i olika länder. Eftersom de här stämgafflarna är tillverkade i Frankrike har de franska inskriptionerna; de sex första tonerna har de namn som munken Guy av Aresso gav dem år 1026. De är början på ord som förekommer i en hymn till Johannes Döparen och är följande: ut, re, mi, fa, sol, la. Den sjunde stavelsen, si, lades till 1684 av Lemaire. I Italien ersatte man do i stället för ut, eftersom det var lättare att uttala när man sjöng. I England namngavs tonerna efter de första bokstäverna i alfabetet. I Tyskland ersätter H B.

Stämgaffeln uppfanns av John Shore, en trumpetare i George I av Englands tjänst, år 1711, för nästan trehundra år sedan. Resonanshöljet lades senare till av en fransk instrumentmakare, Marloye. En bra stämgaffel ”ringer” i ett par minuter. Detta kräver en speciell metallegering (vanligt stål fungerar till exempel inte). Moderna stämgafflar består vanligtvis av en hård aluminiumlegering. De flesta av våra är inte av aluminium och tillverkades på 1850-talet av dr Rudolph Koenig (de är inskrivna med hans initialer) och såldes av Marloye & Co. i Paris (som ägdes av Koenigs svärfar). Det säger sig självt att dessa stämgafflar är ovärderliga antikviteter och bör behandlas som sådana. Det verkar som om de var mycket uppskattade även när de var nya, vilket framgår av detta citat från Sound and Music, av J.A. Zahm (McClurg & Co., Chicago, 1892): ”Att tillverka ett perfekt instrument – särskilt om det är en stämgaffel eller en vågsiren – är för dr Koenig ett kärleksfullt arbete. Det är av denna anledning som de stämgafflar som bär hans stämpel är så allmänt eftertraktade, och när de väl är säkrade är de så högt värderade.”
Du kommer att lägga märke till att frekvenserna har enheterna vs (vibrationer/sekund) och att siffran anger antalet vibrationer från jämviktspunkten i stället för vår nuvarande beräkning av frekvensen, som är cykler/sekund (cps). Det inskrivna talet är alltså faktiskt dubbelt så högt som frekvensen för stämgaffeln.