Akusztikai mérések síppal

Eszközök

• Műanyag cső + Farúd
• Szigetelőszalag
• Szike
• Számítógép (mikrofonnal)

Mérési feladatok

1. Készítsen egy változtatható hangmagasságú sípot! Az alábbiakban segítséget adunk a síp elkészítéséhez. A mérést más módon elkészített síppal is kivitelezheti.

A síp (furulya) készítésének leírását az Ezermester c. újság 1998-as márciusi kiadásának alapján készítettük. Az eredeti leírás ezen a linken olvasható.

8.ábra: Síp sematikus vázlata

• A síp testének kiválasztása

Számolja ki, hogy milyen hosszúságú síptestet kell használnia a 440Hz-es alaphang megszólaltatásához. Vegye figyelembe, hogy a test hossza 4-5 cm nagyobb kell legyen, mint a valós rezgőcső hossza.

Készítsen egy megfelelő hosszúságú csődarabot!

• A labium kialakítása

Ez a sípkészítés legnehezebb művelete, mivel a megfelelően kialakított ajak a kulcsa a tiszta hang keltésének.

A cső egyik végétől mérjen le 2 cm-t, majd egy szikével merőlegesen vágja be a csövet kb 5mm-nyire. Ettől a vágástól mérjen le további 1 cm-t (azaz a végtől 3cm-t), majd innen a korábbi bevágásig ferdén vágja be a csövet, ezzel egy ék alakot kiformázva. Érdemes először kisebb meredekségű bevágást ejteni és utána korrigálni, nehogy túl mély éket alakítson ki.

9.ábra: Merőleges bevágás	10.ábra: Ferde bevágás a labium kialakításához

• Labium formázása

Az előző lépésben készített ékalak éle egyenetlen lesz, ami rontja a síp hangjának minőségét, nehéz lesz megszólaltatni és levegősen fog szólni. Ezen javíthat, ha egy reszelővel eldolgozza a vágáskor kialakult sorját, valamint az ékalakot szabályosra formázza. A reszelővel óvatosan dolgozzon, mert túlreszelve elrontható az eddigi munkánk.

11.ábra: Megfelelően bevágott síp	12.ábra: Labium élének kialakítása, simítása

• Befúvónyílás kialakítása

A síp ék felőli végén ki kell alakítani egy, a test belső átmérőjéhez képest keskeny, nyílást, ez lesz a befúvónyílás. Ehhez vágjon le egy kb. 2 cm hosszú darabor a farúdból, a pontos méretet az ék kezdete és a test végének megfelelően mérje le. Ebből a fadarabból egy szike segítségével hasítson le egy darabot, enyhén átlósan, azaz egyik végén kicsit több anyagot szedjen le. Ezt is érdemes kisebb lépésekben végezni, különösen ügyelve a balesetek elkerülésére!

13.ábra: Befúvónyílás dugójának levágása	14.ábra: Kész dugó szigetelőszalaggal megvastagítva

Amint elkészül a kívánt alak, helyezze bele a síp végébe. Ha nem szorul a fadarab a síp testében, szigetelőszalaggal körbetekerve növelheti a vastagságot.

• Lezáró rúd elkészítése

Az előző lépések végén a síp az alaphangon megszólaltatható, ha a végét ujjával befogja. Más hangok keltéséhez azonban lyukak kialakítása helyett a síp testének hosszát érdemes változtatni. Ehhez készítsen egy olyan lezárást, aminek pozíciója változtatható a síp testében.

A rendelkezésre álló farúdból mérjen le egy akkora darabot, ami elég hosszú, hogy a sípban elérjen a labiumig, valamint ilyen, teljesen betolt pozícióban is lógjon ki elegendő rész a mozgatáshoz.

A rúd egyik végét tekerje be szigetelőszalaggal, úgy, hogy lezárja a síp testét, de könnyen mozgatható legyen benne. Itt is érdemes több lépésben dolgozni, ne legyen túl vastag a szigetelőszalag réteg. A könnyebb mozgathatóság érdekében a lezárást kenje be olajjal.

Ezzel a saját készítésű síp elkészült, amennyiben a labium kialakítása megfelelő, könnyen megszólaltatható és különböző hullámhosszú hangok kelthetők.

2. Mérje meg az elkészített síp alaphangját!

• Vesse össze a mérési eredményeit a síp hosszából számolt értékekkel

3. Próbáljon meg a síp testének változtatásával különböző zenei hangokat előállítani!

• Ehhez számolja ki, hogy a kívánt hangok eléréséhez meddig kell betolni a lezárást a síp testében

• Vesse össze az adott hosszaknál létrejövő tényleges frekvenciaértékeket a számolt értékekkel

• Ha hosszabb sípot készít, több hangmagasság is vizsgálható

4. Végezze el a különböző hangok Fourier-analízisét!

5. Vizsgálja meg, milyen mértékben függ a kialakult frekvencia a fújás erősségétől!