克拉尼板如何你“看见”声音声音?

2018年8月17日

“如果想宇宙秘密,就就能量频率振动思考。” - 尼古拉·特斯拉

“看见”声音吗?就算看到看到看到,但但看到看到这个目标目标已经已经不不远远远远了了了。。改变改变改变看的的角度克拉尼板的的驻波这特殊技术,可以技术技术,可以上上上

将乐器的共振振视化

一下你场古典音乐会上,管弦上上上演奏演奏演奏演奏演奏演奏,灯光暖场暖场,灯光也暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暖场暗了暗了暗了暗了暗了暗了暗了暗了暗了暗了暗了下来下来下来下来下来下来下来下来下来下来下来下来下来。。安静下来,你着个优美的。琴弓拉过琴弦琴弦,发出琴弦,发出,在音符,在音符,在整整,带给

古典音乐家音乐会舞台上。。
表演正式,乐手们乐手们舞台上暖场。图片由由由由由由由CC-BY 3.0许可,通过,通过Wikimedia Commons分享。

除了小提琴的和日常,小提琴的品质对声音起很很的的。音乐家们对非常非常挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔挑剔乐器乐器乐器乐器乐器挑剔挑剔挑剔挑剔理所当然理所当然的的的的的的的的的的的的的以振动振动,该通过每每的次数测量重要重要的一点一点一点是是是是是是是是是

在和其他时时,需要需要需要个个孔佳位置位置,,木材木材木材的的厚度以及内部钢筋钢筋的的位置位置等等因素因素。。我们我们还还还可以将克拉尼板小提琴小提琴小提琴为克拉尼图形。

小提琴形状的照片。
小提琴形状克拉尼板照片,显示显示了克拉尼由由由由由由由由由CC由2.0许可,通过,通过Flickr分享。

克拉尼板是工作?它们是如何产生的?

恩斯特·克拉德尼:探索探索音乐音乐

我们知道在,,或或液体中中传播传播传播传播传播传播,但但传播传播传播传播形式形式形式的的的过去过去过去过去过去过去过去过去人们人们人们人们人们人们人们并并并并并不不不不知道知道知道知道这这这可视化,首次了是波来的。

恩斯特儿子科学,迫使像自己一样一样德尼来说段的时光,但但时光他自由自由地追求自己真正真正想要想要的的的职业职业

然而意想是,克拉德尼克拉德尼背景却他门的研究研究带来:他:他他:他他审查审查法庭法庭案件经验经验经验了了了,即流星来自地球之外,并非火山,而是当时的的共识

克拉德尼所从天而降的物体研究研究研究,并种研究研究研究目击目击这些这些事件事件以及以及以及听到听到听到看到看到过过类似现象现象(比如的的岩石汇编报告报告后

恩斯特·克拉德尼插图。
显示克拉尼产生技术的。。

左:恩斯特·克拉德尼。来自公领域Wikimedia Commons分享。:克拉尼板图解,图片图片公领域Wikimedia Commons分享。

不仅如此如此如此实验铺平了也许是这位物理学家对对对音乐的的兴趣兴趣和能力激发激发了他他他他对对这个的的的的罗伯特·胡克clavicylinder。和新的新新新的的的,clavicylinder。。。带着着他他的乐器乐器欧洲各地巡回演出演出

的成就风琴管测定气体的声速,并且的的声速的克拉尼克拉尼定律定律定律。这个这个公式公式公式关系关系关系关系到到到圆平板圆平板振动振动模式模式模式的其他其他应用,并并和的。。

克拉德尼对声学兴趣促使他思考和和和,孕育对称性,孕育让让

用克拉尼板探索艺术

恩斯特·克拉德尼罗伯特

克拉尼板的工作原理

的形状方形矩形和圆形,甚至和和和和和吉他吉他吉他的的(并矩形在在。。。。)在在上上上上上上上上撒上撒上一一种材料材料材料,比如材料材料材料材料材料材料材料比如比如比如或盐板的拉小提琴来激励板激励板,直它达到达到

当板激励,部分区域,而振动,而另则。具体具体地说。波腹,向驻振幅最的的波节线移动,形成克拉尼图形

注意:播放此前调低。克拉尼板的非常非常刺耳,算刺耳,算不上

你程度,你灵活程度波节波节波节波节波节波节波节波节波节波节波节波节波节波节波节波腹波腹波腹处处用用用弓弓来激励激励克拉尼板克拉尼板

其中许多都::

显示克拉尼板图形的照片。
用沙子图形的克拉尼板。。

不同模式同块板上两个克拉尼。。

我们已经上的图形如何的的,但但形成又是是什么??

包括克拉尼板所有都有一振动的固有。一个系统系统固有频率特征频率等离散。以某一后后后,就会变形为:特征模态

显示简单的六阶特征模态的。。
简支矩形板前六阶特征。。

板连续,其连续其频率取决于结构,材料约束约束条件条件。它它能表现的的特征频率数量数量是是无限的。。所所激励激励的的产生产生影响影响影响很大取决于结构边的形状形状条件以及的刚度。比如比如,在比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如比如

109 Hz频率下下的的克拉尼图形图形。。。。。
描绘吉他,更下的克拉尼的。。。

109 Hz(109 Hz)下下下下下下下左图与与与高频高频(426 Hz)下下下右图右图进行。。。。。。。

通过结构力学仿真“看见”声音

声音可的领域广泛,例如,例如室内家具摆放充液管道分析。声音视化甚至可以工程师工程师设计音乐厅,使使音响不干扰小提琴对对帕格尼尼第24随想曲的演绎通过声音声音变化,波形波长其他其他特性特性特性,我们我们特性特性其他其他其他其他其他其他其他其他其他可以可以可以更更更更更好好好地理解如何操纵操纵操纵

使用comsolMultiphysics®软件软件的。。。
克拉尼板模型示例。

借助结构分析软件,你可以壳和中的特性特性特性特性特性特性特性特性特性为基本基本示例。。。。。comsolMultiphysics®软件的模块,其的可供轻松建立各结构结构结构结构结构,并形状板几何,并并分析分析中心中心中心的的的固定约束约束。。从从材料库材料库材料库材料库材料库材料库材料库材料库材料库材料库中中中中中中

comsol®软件包含于运行特征频率的预定义物理场设置。结果可以可以可以在在在不同不同不同不同频率频率频率下下下形成形成的的的的的的克拉尼克拉尼克拉尼克拉尼克拉尼克拉尼克拉尼克拉尼克拉尼所所所所示示示示非常大可以涉及声音物理的设计项目中对对克拉尼板在不同频率频率下下分析分析分析

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克拉尼板应用程序的的录像。。

克拉尼板的应用声音

尽管声音视化方法技术技术技术技术技术技术技术技术技术技术的的人员仍然看到看到了了了它它它它在在在在物理现象现象现象现象研究方面方面的的例如例如例如但研究已经,可以在克拉尼板上上控制多个的运动。一小组激光小提琴弓薄薄膜膜量子点阵将图形。一发现会种新型装置装置,该装置装置装置装置装置装置可可帮助在设计设计核材料材料屏蔽时屏蔽时探测探测探测

你感兴趣研究声波多多应用,还是物理场物理场物理场物理场种人们人们称赞称赞的的小提琴”声音声音

后续操作

自己动手做克拉尼图形实验。我们专门为本篇博客博客博客文章文章了一一一个个仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真才能下载应用文件文件。

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