Способ стробоскопической настройки музыкального инструмента Советский патент 1992 года по МПК G10C9/00 

Изобретение относится к измерительной технике. Предлагаемый способ может быть применен для точной настройки различных механических колебательных систем, в частности струнных музыкальных инструментов, язычковых резонаторов для баяна, аккордеона, гармоники и т,д. Способ можно применить также для определения неизвестной частоты механически колебаний,

Известно много способов стробоскопической настройки, в частности способ согласно которому при помещении между безынерционным источником света (стробоскопом) и экраном колеблющейся струны на экране возникает ее подвижное изображение. Струну натягивают до тех пор, пока изображение не станет неподвижным. По форме волнового изображения определяют название ноты, а по числу волн октаву.

Однако при настройке с помощью такого способа возможны ошибки, приводящие к неверной настройке или неверному определению частоты механических колебаний. Это наглядно показано на чертеже, где приняты следующие обозначения:

- положения тела (струны, язычка резонатора и т.д., подвижного его участка через равные промежутки времеш :

X(t) - величина смещения подвижного участка тела от положения равновесия как функция времени;

t-время;

А - амплитуда (максимальное значение смещения выбранного подвижного участка тела от положения равновесия);

FT - частота собственных колебаний тела;

Fr - частота миганий стробоскопа (равна частоте, вырабатываемой генератором электрических колебаний).

На чертеже слева показаны положения малого подвижного участка колеблющегося тела (струны, язычка резонатора и т.д.) через равные промежутки времени (при разных соотношениях частот колебаний тела FT и миганий стробоскопа Fr и при разных фазовых соотношениях между ними), а справа приведены соответствующие графики зависимости смещения подвижного участка колеблющегося тела от времени. Из чертежа видно, что возможна ошибочная настройка при неподвижной стробоскопической картине: картина при (слева) при определенном фазовом соотношении идентична картине при , картина при идентична картине при (тоже при определенном фазовом соотношении), картина при - картине при , и т.д.

Целью изобретения является исключение ошибок при настройке и определении неизвестной частоты механических колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что, получив какую-либо устойчивую Стробоскопическую картину, осуществляют плавный фазовый сдвиг между колебаниями тела (возбужденными на собственной частоте с постоянной амплитудой) и миганиями безынерционного источника света (стробоскопа)до получения стробоскопической картины наибольшей амплитуды, причем устойчивую стробоскопическую картину получают с помощью изменения частоты генератора РГ, выход которого через фазосдвигающую цепь соединен с входом синхронизации стробоскопа при определении неизвестной частоты механических колебаний тела, а также изменяя собственную частоту колебаний тела Рт (подтягивая или отпуская струну, стачивая язычок резонаторе г.д,)лри установленной фиксированной частоте генератора - при настройке.

Устойчивую стробоскопическую картину наибольшей амплитуды получают для того, чтобы иметь однозначное соответствие стробоскопической картины соотношению частот РГ и РТ. Искомую частоту колебаний тела определяют по формуле

(2Ы-2),

где N - видимое число полос неподвижного стробоскопического изображения наибольшей амплитуды (N -- 2, 3, 4, 5 и т.д.).

Для определения неизвестной частоты колебания тела (струны, язычка резонатора и т.д.) ищут, меняя частоту генератора, какую-либо устойчивую стробоскопическую картину: меняя фазовый сдвиг между колебаниями тела и миганиями стробоскопа с помощью фазосдвигающей цепи, устанавливают максимальную амплитуду неподвижного стробоскопического изображения, при этом определяют число полос N,.затем РГ (определенное с помощью подключенного к генератору электронносчетного частотомера - для уменьшения погрешности установки частоты) N подставляя в приведенную формулу и находят искомую частоту РТ.

Для настройки тела (струны и т.д.) на

нужную частоту, устанавливают частоту генератора (для повышения точности установки - по электронносчетному частотомеру), как правило, в кратное число раз (в 2, 4, 8 и

т.д.) больше требуемой (для удобства настройки и повышения ее точности). Затем возбуждают колебания в теле (струне, язычке резонатора и т.д.) на собственной частоте с неизменной амплитудой. Далее с помощью доводки в колебательной системе подстраивают собственную частоту колебаний тела (подтягивают или ослабляют струну и- т.д.) и меняют фазовый сдвиг (между колебаниями тела и миганиями стробоскопа) до получения нужной картины стробоскопического изображения при данном соотношении частот Рг и Рт. Направление и скорость смещения стробоскопических полос указывают, насколько частота выше или

ниже необходимой (зто облегчает поиск неподвижной картины стробоскопического изображения).

Предлагаемый способ может быть применен для точной настройки различных механических колебательных систем (в частности, струнных музыкальных инструментов), а также для определения неизвестной частоты механических колебаний.

Формула изобретения

Способ стробоскопической настройки музыкального инструмента, заключающийся в освещении безынерционным источником света колеблющейся струны и изменении ее натяжения до получения неподвижного стробоскопического изображения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества настройки, после получения неподвижного изображения осуществляют фазовый сдвиг между колебаниями струны и миганиями безынерционного источника света до получения неподвижного стробоскопического изображения с наибольшей амплитудой колебаний.

D О А

шш.

Изобретение относится к способу стробоскопической настройки музыкального инструмента и позволяет повысить качество настройки посредством того, что после получения неподвижного изображения осуществляют фазовый сдвиг между колебаниями струны и миганиями безынерционного источника света до получения изображения с наибольшей амплитудой колебаний. 1 ил.