Hoe Stemvorken Werken

{h1}

Stemvorken bestaan ​​al eeuwen en zijn de enige manier om zeker te weten of een instrument goed is ingesteld. Ontdek hoe stemvorken werken.

Het koor komt tot stilte toen de koorleider de kamer binnenstapt. "Goed, laten we afstemmen", verklaart ze aan de verzamelde zangers. Ze maakt een tweedelig metalen stuk gereedschap uit haar zak en slaat het tegen haar knie. Na een schrijnend gejank, begint het een mysterieus, engelachtig gezoem uit te stralen. Terwijl de basis van het apparaat tegen een houten bureau wordt gehouden, wordt het gezoem luider. Terwijl ze aandachtig naar het kleine, zingende stuk metaal luisteren, passen de zangers hun stemmen dienovereenkomstig aan.

Piano's verliezen hun afstemming, gitaren vallen uit de sleutel - zelfs kerkorgels moeten zo nu en dan worden afgestemd. Eeuwenlang was de enige zekere manier om te bepalen of een instrument goed was afgestemd op het gebruik van een stemvork: een tweedelig, volledig metalen apparaat in de lengte van een botermes. Eenvoudig te maken en gemakkelijk te gebruiken, stemvorken zijn gegarandeerd met een nauwkeurigheid van 100 procent pitch. In antiekwinkels van tegenwoordig kun je 300 jaar oude stemvorken vinden die notities uiten die net zo duidelijk en helder zijn als op de dag dat ze werden gemaakt.

Het apparaat werd voor het eerst uitgevonden in 1711 door John Shore, een trompettist die voor de Britse kroon werkt. In concerten verwees Shore voor de grap naar zijn uitvinding als een "pitch fork". Shore's apparaat werd al snel het onmisbare instrument van muzikanten over de hele wereld. In portretten poseerden koorzangers tijdens het zwaaien met een stemvork. Jonge musici kregen vergulde stemvorken bij het succesvol afronden van een conservatoriumexamen. Tegenwoordig heeft de Yamaha Corporation van $ 3,5 miljard een trio van stemvorken als logo. Stemvorken bevonden zich zelfs achter de eerste experimenten van telefoonontwikkelaar Alexander Graham Bell. In 1876 was Bell in staat om voor het eerst een batterij, een geëlektrificeerde stemvork en een kopje zuur water te gebruiken om geluid over een elektrische draad over te brengen.

Het "spelen" van een stemvork is relatief eenvoudig: zorg dat je hem niet bij de tanden vasthoudt, sla hem tegen iets hard als een tafelblad - of zelfs de onderkant van je schoen - en luister dan terwijl het ongeveer 5 seconden rinkelt. Raak het hard of sla zacht, de toon is altijd hetzelfde. Het lijkt bijna magisch.

Lees verder om erachter te komen hoe een homp metaal muziek maakt.

Hoe stemmend Forks Hum

Elke keer dat je een stemvork raakt, zet je een kleine, onzichtbare orkaan op gang. Thrashing heen en weer met enorme snelheden, de twee uitsteeksels van de vork, bekend als "tanden", breken tegen nabijgelegen luchtmoleculen, schoppen een keten van effecten die echo door de lucht. Wanneer deze hevige, microscopische botsingen je trommelvlies raken, verwerkt je brein ze als een zacht gezoem.

Door op een stemvork te slaan, laat je zijn tanden honderden keren per seconde heen en weer trillen. Vaak zijn de trillingen zo snel dat ze niet zichtbaar zijn voor het menselijk oog. Als je bewijs nodig hebt, dompel je eenvoudig een zoemende stemvork in een kopje water - het zal een verrassend grote waterstraal op gang brengen. In wetenschappelijke termen staat de snelheid van de vibraties van een trilvork bekend als de vibraties frequentie, een hoeveelheid gemeten in hertz (Hz) of trillingen per seconde.

De manier waarop de vibraties van een trilvork in wisselwerking staan ​​met de omringende lucht zorgt ervoor dat geluid ontstaat. Wanneer de tanden van een stemvork van elkaar af bewegen, worden de omringende luchtmoleculen samengedrukt en vormen ze kleine, hogedrukgebieden die bekend staan ​​als compressies. Wanneer de tanden naar elkaar toe snappen, zuigen ze omgevingsluchtmoleculen uit elkaar en vormen ze kleine, lagedrukgebieden die bekend staan ​​als rarefactions. Het resultaat is een gestage verzameling van zeldzaamheden en compressies die samen een geluidsgolf vormen.

Hoe hoger de frequentie van een afstemvork, hoe hoger de toonhoogte van de gespeelde noot. Als een stemvork bijvoorbeeld de bovenste toets van een piano nabootst, moet deze trillen bij 4.000 Hz. Om de laagste toets na te bootsen, zou hij daarentegen alleen moeten vibreren bij 28 Hz.

Maar hoe pas je de snelheid aan waarmee een trilvork trilt? Nou, ten eerste zou je de lengte van je stemvork kunnen aanpassen. Hoe kleiner een tand, hoe minder afstand hij moet verplaatsen, en hoe sneller hij kan trillen. Het is hetzelfde principe als snaren op een gitaar. Zonder veel ruimte om te wiebelen, trilt een strakke snaar snel. Een losse snaar, aan de andere kant, duurt langer om heen en weer te huiveren, wat resulteert in een lagere toon. De grootste stemvork ter wereld is trouwens een beeld van 45 voet (13,7 meter) in Berkeley, Californië [bron: City of Berkeley]. Als iemand ooit een hamer vindt die groot genoeg is om erop te slaan, is het geluid waarschijnlijk te laag om door menselijke oren te worden gehoord.

U kunt ook de toonhoogte van een stemvork aanpassen door deze uit verschillende materialen te maken. Dichte metalen zoals koper en staal trillen met een scherpe, hoge toonhoogte. Zachte metalen zoals messing hebben een laag, dof veld. Echt zachte metalen zoals tin, goud en lood maken ondertussen helemaal geen geluid. Vanwege kostenoverwegingen zijn de meeste moderne stemvorken echter gemaakt van roestvrij staal.

Blijf lezen om erachter te komen of een stemvork je tanden kan doen exploderen.

Slechte trillingen

In 2008 raakten tientallen dansers gewond in West-Canada nadat een kerkvloer onder hen was verbogen tijdens een rockconcert. Volgens onderzoekers creëerden de gesynchroniseerde bewegingen van de dansers een frequentie "als een stemvork" die letterlijk de vloer uit elkaar schudde [bron: Lazaruk].

Hoe een stemvork te gebruiken

Ondanks het gemak van de technologie, gebruiken veel pianostemmers nog steeds stemvorken.

Ondanks het gemak van de technologie, gebruiken veel pianostemmers nog steeds stemvorken.

Ooit een piano gehoord die niet goed stemde? De snaren van de piano zijn uit de toon gelaten en daardoor zijn de toetsen niet meer gesynchroniseerd.Normaal gesproken vertegenwoordigen de toetsen op een piano de verschillende tonen van een muziekschaal. Maar zonder de juiste afstemming, zijn het niets meer dan willekeurige bankbiljetten die aan elkaar zijn geplooid. Om ze samen te horen spelen, klinkt het gewoon chaotisch. Een band, koor of orkest werkt op dezelfde manier. Als de instrumenten of stemmen niet zijn aangepast om in dezelfde toon te spelen, klinken ze niet beter dan een piano met een verkeerde stemming. Het is een taak van een stemvork om een ​​enkele notitie te maken waar iedereen op kan afstemmen.

De meeste stemvorken worden gemaakt om te trillen bij 440 Hz, een toon die muzikanten bekend is als "concert A." Om een ​​piano te stemmen, zou je beginnen met het spelen van de "A" -toets van de piano terwijl een "A" -vork klinkt. Als de piano niet goed is ingesteld, hoort u een duidelijk verschil tussen de noot die u speelt en de noot die door de stemvork wordt gespeeld; hoe verder van elkaar de warbles, hoe meer de piano wordt afgeregeld. Door de snaren van de piano aan te halen of los te maken, vermindert u de warble totdat deze in lijn is met de stemvork. Zodra de "A" -toets is afgestemd, past u alle 87 andere toetsen van het instrument aan. De methode is vrijwel hetzelfde voor de meeste andere instrumenten. Of je nu een klarinet of een gitaar stemt, speel gewoon een concert A en pas je instrument daaraan aan.

Het kan een beetje lastig zijn om een ​​stemvork vast te houden tijdens het manipuleren van een instrument. Daarom besluiten sommige muzikanten om de basis van een rinkelende stemvork in hun tanden te klemmen. Dit heeft het unieke effect van het verzenden van geluid door je botten, waardoor je hersenen de toon door je kaak kunnen "horen". Volgens sommige stedelijke legendes is het aanraken van je tanden met een trillende stemvork genoeg om ze te laten ontploffen. Het is natuurlijk een mythe, maar als je een holte of een afgestoken tand hebt, zul je snel merken dat deze methode ongelooflijk pijnlijk is.

Gelukkig kun je ook stemvorken kopen die bovenop een resonator, een holle houten doos ontworpen om de trillingen van een trilvork te versterken. In 1860 bedachten een paar Duitse uitvinders zelfs een stemvork met accuvoeding die muzikanten niet keer op keer hoefden te bellen [bron: Case Western Reserve University].

Natuurlijk, zelfs de meest uitgebreide stemvork heeft weinig nut voor de meeste moderne muzikanten. Zoals de meeste dingen, is de eenvoudige stemvork door computers verouderd. De meeste muzikanten hebben nu $ 20 elektronische tuners ter grootte van een pak kaarten. Speel een noot en de tuner zal automatisch detecteren welke noot het is, en u vertellen of het scherp of plat is. Een Spaans bedrijf lanceerde onlangs ook een app waarmee muzikanten kunnen afstemmen op niets meer dan hun iPhone [bron: Lewin]. Maar uit voorzichtigheid of sentimentaliteit is het voor de meest serieuze muzikanten niet ongebruikelijk om minstens één stemvork rond het huis te houden.

Lees verder om te ontdekken waarom een ​​stemvork verantwoordelijk is voor uw laatste snelheidsoverboeking.

Niet-muzikaal gebruik voor stemvorken

Sommige artsen kunnen stemvorken gebruiken om gehoorverlies te testen.

Sommige artsen kunnen stemvorken gebruiken om gehoorverlies te testen.

Terwijl orkesten en concertbands in toom worden gehouden, hebben tuning-vorken ook veel werk gevonden in ziekenhuizen, onderzoekslaboratoria en politiebureaus over de hele wereld.

Bij sommige audiologen blijven stemvorken een geprefereerde testmethode voor bepaalde soorten gehoorverlies. In een methode die bekend staat als een Rinne-test, houdt een arts eerst een zoemende stemvork tegen je schedel en, met behulp van een stopwatch, keer hoe lang je het kunt horen. De arts slaat dan opnieuw de stemvork en tijden hoe lang je het kunt horen wanneer het naast je oor wordt gehouden. Als u de stemvork langer door uw kaak hoort dan u het tegen uw oor kunt horen, hebt u een probleem met het uitvoeren van geluidsgolven door uw gehoorgang. In een vergelijkbare test (ook bekend als de Weber-test) wordt een trillende stemvork vastgehouden in het midden van het voorhoofd van een patiënt. Door uit te zoeken welk oor de stemvork het hardst hoort, kan de arts bepalen welk oor is beschadigd.

Wanneer röntgenstralen te kort zijn, kunnen stemvorken ook een geïmproviseerde manier zijn om vast te stellen of een bot is gebroken. Houd gewoon een ringing-stemvork dicht bij de plaats van een vermoedelijke fractuur. Als je een plotselinge golf van pijn voelt, is het tijd om naar het ziekenhuis te gaan.

In de afgelopen 15 jaar hebben stemvorken ook een behoorlijke hoeveelheid aandacht gekregen in de wereld van de alternatieve geneeskunde. In een praktijk die bekend staat als tuning fork-therapie, ligt een patiënt roerloos op een tafel terwijl een genezer trillingsafhankelijke vorken over hun lichaam passeert - het idee is dat de vibraties mentale helderheid en fysieke energie verbeteren. Er is geen wetenschappelijk bewijs voor, maar uitgaan in een kamer vol zachtjes zoemende stemvorken kan iedereen in een goed humeur brengen.

Ooit een snelkaart gekregen? Een stemvork is gedeeltelijk verantwoordelijk. Politie radarpistolen meten de snelheid door een radarsignaal van een naderende auto te begrenzen. Afhankelijk van hoe snel het radarsignaal terugkaatst, bepaalt hoe snel de auto rijdt. Om een ​​radargeweer te kalibreren, zal de politie het richten op een stemvork die speciaal is ontworpen om te trillen met 50 mijl per uur (80,5 kilometer per uur). Als hun radargeweer geen 50 mijl per uur registreert, weten ze dat het tijd is om het in te stellen voor aanpassing.

Voor meer informatie over muziek en technologie, moet u uw brein een tune-up geven met de links op de volgende pagina.


Video Supplement: Fonoforese Stemvorkwerk.




Onderzoek


Roger Revelle
Roger Revelle

Hoe Meth Werkt
Hoe Meth Werkt

Science Nieuws


Hoe Maak Je Een Sympathieke Robot? Programmeer Het Om Fouten Te Maken
Hoe Maak Je Een Sympathieke Robot? Programmeer Het Om Fouten Te Maken

Borstkanker Genetische Testen Worden Gedekt Door Hervorming Van De Gezondheidszorg
Borstkanker Genetische Testen Worden Gedekt Door Hervorming Van De Gezondheidszorg

Exotisch Deeltje Meer Wereld Dan Thought Thought, Zeggen Natuurkundigen
Exotisch Deeltje Meer Wereld Dan Thought Thought, Zeggen Natuurkundigen

Jurassic 'Mega-Carnivore' Dinosaur Was 4 Keer Zo Groot Als Een Leeuw
Jurassic 'Mega-Carnivore' Dinosaur Was 4 Keer Zo Groot Als Een Leeuw

Onze Vuurplaneet
Onze Vuurplaneet


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com