專利名稱：一種新型聲波共鳴儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種用于聲波共振演示、音頻演示及測定物體固有頻率的聲波共鳴儀。
現(xiàn)在人們在演示共振現(xiàn)象時，是用兩個固有頻率相同的音叉的共振來實現(xiàn)的，其存在的缺點是由于振動能量很弱，加之背景噪聲的干擾，很難觀察到共鳴現(xiàn)象，演示效果欠佳。
本實用新型的目的在于克服上述問題而提供一種可產(chǎn)生顯著的共振效應(yīng)的聲波共鳴儀，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計巧妙，操作方便。
本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖所示，包括有發(fā)聲裝置和振動裝置，其中發(fā)聲裝置包括有低頻信號發(fā)生器(1)、功率放大器(2)、喇叭(3)，振動裝置包括有基架(4)、其鳴感應(yīng)體(5)，功率放大器(2)的輸入端與低頻信號發(fā)生器(1)連接，輸出端與喇叭(3)連接；共鳴感應(yīng)體(5)為空腔體，其固裝在基架(4)上，且與喇叭(3)的位置相對應(yīng)。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu)


圖1為本實用新型發(fā)聲裝置的原理框圖；圖2為本實用新型振動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為
圖1中低頻信號發(fā)生器(1)的電路原理圖。
本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖所示，包括有發(fā)聲裝置和振動裝置，其中發(fā)聲裝置包括有低頻信號發(fā)生器(1)、功率放大器(2)、喇叭(3)，振動裝置包括有基架(4)、其鳴感應(yīng)體(5)，功率放大器(2)的輸入端與低頻信號發(fā)生器(1)連接，輸出端與喇叭(3)連接；共鳴感應(yīng)體(5)為空腔體，其固裝在基架(4)上，且與喇叭(3)的位置相對應(yīng)。上述低頻信號發(fā)生器(1)為正弦波發(fā)生器，包括有555時基電路，電阻R1、可調(diào)電位器RP1、RP2、電容C1、C2、C3、輸出波段開關(guān)K1，其中RP1為頻率粗調(diào)電位器，RP1為頻率微調(diào)電位器，電阻R1的一端與電源連接，另一端與RP1的一端連接及與555時基電路的接腳7連接，RP1的另一端與RP2的一端連接及與其可調(diào)端連接，RP2的另一端通過輸出波段開關(guān)K1可分別與電容C1或C2的一端連接，RP2的可調(diào)端與555時基電路的接腳2、6連接，電容C1、C2的另一端連接在電源上，電容C3的一端與555時基電路的連接腳3連接，另一端與功率放大器(2)連接。上述功率放大器(2)可為J2468。為了能直觀地知道低頻信號發(fā)生器(1)輸出的頻率，低頻信號發(fā)生器(1)還連接有數(shù)字頻率計(7)，數(shù)字頻率計(7)可為J0416數(shù)碼式多用測量儀，數(shù)碼管上可清晰地顯示出低頻信號發(fā)生器(1)的輸出頻率。為了使共鳴感應(yīng)體(5)產(chǎn)生的共振效應(yīng)能顯示出來，共鳴感應(yīng)體(5)的旁側(cè)還設(shè)有共振顯示體(6)，其一端通過調(diào)節(jié)桿(9)固定在基架(4)上，另一端與共鳴感應(yīng)體(5)的中部觸接，共振顯示體(6)可為乒乓球，也可為其它彈性輕質(zhì)球；為使共振顯示體(6)可與不同結(jié)構(gòu)尺寸的共鳴感應(yīng)體(5)觸接，基架(4)上設(shè)置有縱向及橫向調(diào)節(jié)滑槽，調(diào)節(jié)桿(9)裝設(shè)在滑槽上，并通過連接件固定。為了能演示物體固有頻率與其質(zhì)量有關(guān)，上述共鳴感應(yīng)體(5)的腔壁上還設(shè)有質(zhì)量調(diào)節(jié)塊(8)，其可為磁鐵，也可為其它材料，當(dāng)共鳴感應(yīng)體(5)用金屬可充磁材料做成時，質(zhì)量調(diào)節(jié)塊(8)可用磁鐵，直接吸附在共鳴感應(yīng)體(5)上，當(dāng)共鳴感應(yīng)體(5)為非可充磁材料做成時，質(zhì)量調(diào)節(jié)塊(8)可用其它材料，通過連接件固定在共鳴感應(yīng)體(5)上。
本實用新型在使用時，將輸出波段開關(guān)K1撥到1的位置與電容C1連接時，則低頻信號發(fā)生器(1)輸出端3上輸出的信號頻率范圍為40～1000HZ，當(dāng)K1撥到2的位置與電容C2連接時，則輸出頻率為400-10000HZ，根據(jù)不同的測量需要，K1可撥至相應(yīng)的位置。
本實用新型需演示聲波共振現(xiàn)象時，將共鳴感應(yīng)體(5)的空腔開口正對著喇叭(3)，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿(9)在基架(4)上的位置，使共振顯示體(6)與共鳴感應(yīng)體(5)的中部觸接，接通低頻信號發(fā)生器(1)的電源，調(diào)節(jié)其輸出頻率，當(dāng)其輸出頻率與共鳴感應(yīng)體(5)的頻率相接近時，則可通過調(diào)節(jié)RP1及RP2，使其發(fā)聲頻率更能精確地接近共鳴感應(yīng)體(5)的固有頻率，輸出頻率等于共鳴感應(yīng)體(5)的固有頻率時，則共鳴感應(yīng)體(5)發(fā)生共振，適度增大音量，可觀察到共振顯示體(6)的顯著振動，從數(shù)字頻率計(7)上可讀出產(chǎn)生共鳴時的頻率，輸出頻率與共鳴感應(yīng)體(5)的固有頻率越接近，共振顯示體(6)的振動越劇烈，當(dāng)輸出頻率遠(yuǎn)離共鳴感應(yīng)體(5)的固有頻率時，無論將音量開多大、共振顯示體(6)幾乎沒有反應(yīng)。當(dāng)需演示物體的固有頻率與其腔體尺寸有關(guān)時，可更換不同空腔尺寸的共鳴感應(yīng)體(5)，其尺寸越小，固有頻率越高，反之越低。當(dāng)需演示物體的固有頻率與其質(zhì)量有關(guān)時，可通過質(zhì)量調(diào)節(jié)塊(8)改變其質(zhì)量，質(zhì)量越大，其頻率越低。當(dāng)需演示物體的固有頻率與其材料有關(guān)時，可將共鳴感應(yīng)體(5)用木質(zhì)材料做出，從實驗可驗證，物體的結(jié)構(gòu)相同時，材料越硬，固有頻率越高。把波段開關(guān)K1撥至2的位置，連續(xù)調(diào)節(jié)RP1，并改變其音量，可演示音調(diào)、響度等聲學(xué)量。
本實用新型的發(fā)聲裝置中由于采用了帶功率放大器的聲源，因此，增加了發(fā)聲的能量；同時，發(fā)聲裝置中的低頻信號發(fā)生器采用了微調(diào)電路，故使發(fā)聲頻率更能精確地接近物體的固有頻率，使能獲得最佳的共振效果。此外，本實用新型振動裝置中的共鳴感應(yīng)體采用了大尺寸的輕質(zhì)空腔體，因此其感應(yīng)靈敏，可產(chǎn)生顯著的共振效應(yīng)；另外，由于共鳴感應(yīng)體旁側(cè)觸接有共振顯示體，故共振顯示更為顯著，一目了然。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計巧妙，操作方便，可進(jìn)行與共振有關(guān)的多種演示及測定，是一種方便實用的新型聲波共鳴儀。
權(quán)利要求1.一種新型聲波共鳴儀，其特征在于包括有發(fā)聲裝置和振動裝置，其中發(fā)聲裝置包括有低頻信號發(fā)生器(1)、功率放大器(2)、喇叭(3)，振動裝置包括有基架(4)、其鳴感應(yīng)體(5)，功率放大器(2)的輸入端與低頻信號發(fā)生器(1)連接，輸出端與喇叭(3)連接；共鳴感應(yīng)體(5)為空腔體，其固裝在基架(4)上，且與喇叭(3)的位置相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波共鳴儀，其特征在于上述低頻信號發(fā)生器(1)為正弦波發(fā)生器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲波共鳴儀，其特征在于上述低頻信號發(fā)生器(1)包括有555時基電路，電阻R1、可調(diào)電位器RP1、RP2、電容C1、C2、C3、輸出波段開關(guān)K1，其中RP1為頻率粗調(diào)電位器，RP1為頻率微調(diào)電位器，電阻R1的一端與電源連接，另一端與RP1的一端連接及與555時基電路的接腳7連接，RP1的另一端與RP2的一端連接及與其可調(diào)端連接，RP2的另一端通過輸出波段開關(guān)K1可分別與電容C1或C2的一端連接，RP2的可調(diào)端與555時基電路的接腳2、6連接，電容C1、C2的另一端連接在電源上，電容C3的一端與555時基電路的連接腳3連接，另一端與功率放大器(2)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波共鳴儀，其特征在于上述共鳴感應(yīng)體(5)的旁側(cè)還設(shè)有共振顯示體(6)，其一端固定在基架(4)上，另一端與共鳴感應(yīng)體(5)觸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波共鳴儀，其特征在于上述功率放大器(2)為J2468。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的聲波共鳴儀，其特征在于上述低頻信號發(fā)生器(1)還連接有數(shù)字頻率計(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聲波共鳴儀，其特征在于上述共鳴感應(yīng)體(5)的腔壁上還設(shè)有質(zhì)量調(diào)節(jié)塊(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聲波共鳴儀，其特征在于上述質(zhì)量調(diào)節(jié)塊(8)可為磁鐵，直接吸附在共鳴感應(yīng)體(5)上，也可為其它材料，通過連接件固定在共鳴感應(yīng)體(5)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲波共鳴儀，其特征在于上述共振顯示體(6)通過調(diào)節(jié)桿(9)固定在基架(4)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聲波共鳴儀，其特征在于上述基架(4)上設(shè)置有縱向及橫向調(diào)節(jié)滑槽或滑塊，調(diào)節(jié)桿(9)裝設(shè)在滑槽或滑塊上，并通過連接件固定。
專利摘要本實用新型是一種用于聲波共振演示、音頻演示及測定物體固有頻率的聲波共鳴儀。包括有發(fā)聲裝置和振動裝置。本實用新型的發(fā)聲裝置中由于采用了帶功率放大器的聲源,因此,增加了發(fā)聲的能量;同時,其低頻信號發(fā)生器采用了微調(diào)電路,故使發(fā)聲頻率更能精確地接近物體的固有頻率,使能獲得最佳的共振效果。此外,本實用新型振動裝置中的共鳴感應(yīng)體采用了大尺寸的輕質(zhì)空腔體,因此可產(chǎn)生顯著的供振效應(yīng);另外由于共鳴感應(yīng)體旁側(cè)觸接有共振顯示體,故共振顯示更為一目了然。
文檔編號G09B23/00GK2334068SQ9823457
公開日1999年8月18日 申請日期1998年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月2日
發(fā)明者溫漢靜, 張毅權(quán), 林嘉玲, 梁靖能, 畢志杰, 關(guān)國, 陳南寧 申請人:溫漢靜, 張毅權(quán), 林嘉玲, 梁靖能, 畢志杰, 關(guān)國