In Vino Veritas - Pengayun Gelas Anggur: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Setelah saya menyelesaikan pengayun garpu penalaan, abang saya mencabar saya untuk membuat pengayun menggunakan gelas anggur. (https://www.instructables.com/id/Tuning-Fork-Osci…)

Dia berpendapat akan lebih sukar untuk menggunakan gelas anggur daripada garpu penala sebagai elemen penentu frekuensi. Ia adalah.

Semua orang tahu bunyi yang dihasilkan oleh gelas (anggur) ketika anda mengetuknya dengan lembut, biasanya ia seperti "ping" cepat reput. Sebilangan gelas yang lebih mahal boleh terus menyanyi ketika anda menggosok jari yang basah di tepi. Suara yang dihasilkan ini disebabkan oleh gelas yang cepat bergetar dengan cara yang istimewa. Bentuk bulat kaca berubah menjadi elips, kembali menjadi bulatan dan kemudian menjadi elips tetapi diputar 90 darjah, dan seterusnya. Udara bergetar dengan kaca dan nada adalah hasilnya.

Anda juga boleh mendapatkan penyelidikan serius mengenai getaran gelas anggur, hanya di Google untuk: "kajian akustik gelas anggur" dan lihat pdf di bawah. (Saya akui saya tidak membaca semuanya)

Langkah 1: Menjadikan Wineglass Bergetar

Semasa saya membina pengayun garpu penalaan, menjadikannya bergetar mudah, anda hanya mempunyai elektromagnet berulang kali menariknya. Tetapi dengan kemagnetan kaca bukan pilihan. Saya boleh membuat alat dengan jari basah mekanikal, terus menggosok gelas. Tetapi penyelesaian mekanikal sebenarnya tidak sesuai dengan saya. Kemudian saya terfikir untuk melampirkan elemen piezo (seperti yang anda dapati dalam kad gambar "muzikal"), tetapi saya tidak menyukai idea mengenai sesuatu yang menyentuh kaca. Dan ia juga akan mengubah frekuensi semula jadi gelas anggur.

Adalah mungkin untuk membuat gelas anggur bergetar dengan gelombang bunyi. Saya rasa semua orang telah melihat klip filem gelas anggur yang dihancurkan dengan gelombang bunyi yang kuat. Saya tidak memerlukan suara yang kuat, saya fikir… Oleh itu, saya memilih pembesar suara biasa untuk menghasilkan gelombang bunyi yang membuat kaca bergetar.

Langkah 2: Mengesan Getaran

Pengayun memerlukan gelung tertutup, jadi saya harus mendaftarkan getaran, menguatkannya dan memberi makan kembali (dengan fasa yang betul) melalui pembesar suara ke gelas anggur. Cara mengesan getaran tersebut. Nah itu terbukti menjadi bahagian yang paling sukar.

Di TV, saya telah melihat orang-orang yang bekerja untuk "organisasi tiga huruf" mendengarkan getaran tetingkap tetingkap yang pada gilirannya bergetar kerana suara di ruang di belakangnya, dengan apa yang disebut mikrofon laser. Saya fikir tidak sukar untuk membuat peranti seperti itu sendiri kerana kaca yang saya dengarkan hanya beberapa milimeter seperti laser.

Saya salah. Mikrofon laser tersebut menggunakan gangguan cahaya laser yang asal dan cahaya yang dipantulkan untuk mengesan getaran panel tingkap. Saya tidak dapat memikirkan cara untuk membuat alat untuk melakukannya. Mungkin ada orang lain di sini, sila beritahu saya dalam komen di bawah.

Menggunakan mikrofon untuk mendengar gelas anggur juga tidak berfungsi, suara yang berasal dari pembesar suara akan menjadi lebih kuat dan sistemnya akan bergetar, tetapi tidak dengan kekerapan gelas anggur, anda mungkin tahu bunyi itu apabila seseorang menghidupkan penguat juga banyak dan bunyi itu kembali melalui mikrofon.

Dengan oscillator garpu penalaan saya menggunakan interrupter optik untuk mengesan getaran tines. Itu berfungsi dengan baik, bolehkah saya mengulanginya dengan sesuatu yang terbuat dari kaca?

Kaca membengkokkan cahaya, mungkin itu boleh digunakan. Oleh itu, saya mencuba dengan pelbagai warna yang bersinar melalui gelas anggur dengan cara yang berbeza dan mengesan sebarang perubahan dengan transistor foto. Ia tidak berjaya. Kemudian saya mencuba sinar sinar laser yang memantulkan kaca dan cuba mengesan getaran di dalamnya. Itu juga tidak berjaya.

Apa yang berhasil adalah merampingkan sinar laser di seberang kaca sedemikian rupa sehingga gelas anggur akan menyekat sebahagian besar cahaya, cahaya yang mencapai transistor foto dimodulasi dengan getaran gelas anggur. Masalah dengan penyediaan ini adalah bahawa ia sangat sensitif terhadap pergerakan laser, kaca dan pengesan terkecil. Tetapi ia adalah cara saya membuatnya berfungsi.

Langkah 3: Laser Hijau Berbahaya

Mula-mula saya menggunakan laser hijau kerana saya tahu bahawa cahaya laser hijau dibuat dengan laser IR dan kristal nonlinier yang menggandakan frekuensi cahaya IR ke cahaya hijau. Tetapi proses itu tidak sempurna sehingga beberapa cahaya IR masih keluar darinya. Dengan laser hijau yang murah (mis. Milik saya) tidak ada penapis IR untuk menyekatnya. Dan transistor foto saya sensitif terhadap cahaya IR. Tetapi pada akhirnya saya berubah menjadi laser merah ketika saya melihat bahawa ada banyak IR yang keluar dari laser dan kerana mata anda tidak bertindak balas terhadapnya, itu boleh membahayakan. Nasib baik transistor foto saya bertindak balas sama dengan cahaya merah seperti IR.

Langkah 4: Kekerapan Yang Betul

Dengan mengetuk kaca dan merakamnya pada osiloskop saya melihat (sekurang-kurangnya) dua frekuensi muncul. Yang satu adalah sekitar 100 Hz, yang sangat rendah dan yang lain sekitar 800 Hz. Yang kelihatan seperti frekuensi yang saya cari. Saya tidak mahu 100 Hz itu, jadi saya membuat penapis lulus tinggi untuk menyekatnya (dan pada masa yang sama menyekat kebisingan frekuensi rendah seperti dengung utama 50 Hz). Saya menggunakan Filter Wizard oleh Analog Devices untuk mengira nilai bahagian yang betul, mereka bukan sahaja membuat bahagian elektronik yang luar biasa, mereka juga sangat membantu penggunaannya. (https://www.analog.com/designtools/en/filterwizard/) Kemudian saya menyedari bahawa 100 Hz mungkin dihasilkan oleh seluruh gelas yang bergoncang di atasnya kerana saya mengetuknya.

Langkah 5: Menutup Gelung

Sekarang mengetuk gelas anggur memberi saya beberapa gambar bagus di osiloskop, jadi sudah tiba masanya untuk menguji dengan pembesar suara. Ia berfungsi seketika, gelas anggur mula bergema dengan frekuensi 807 Hz. Dari situ ia mudah, saya menguatkan isyarat yang datang dari transistor foto (kini difilter) dan memasukkannya ke pembesar suara.

Langkah 6: Kesimpulannya

Kesimpulannya, adalah mungkin untuk membuat pengayun dengan gelas anggur dan bukannya RC, LC, kristal atau mana-mana alat penentu frekuensi yang biasa digunakan, tetapi tidak mudah. Sekurang-kurangnya tidak mudah seperti yang saya lakukan. Kedudukan laser, gelas anggur dan transistor foto sangat kritikal, ia bukan hanya satu milimeter ke depan atau ke belakang, tetapi kurang dari itu, seperti yang saya katakan kepada saudara saya, fasa bulan mempengaruhi kedudukan terlalu banyak.

Mungkin seseorang mengetahui cara yang lebih baik dan kurang kritikal untuk mengesan getaran gelas anggur (dan tidak, mikrofon TIDAK berfungsi) Tolong beritahu saya dalam komen di bawah.