文档介绍：2021年弦音实验报告
2021年弦音实验报告
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2021年弦音实验报告
试验五弦音试验
ZCＸＳ—A型吉她型弦音试验仪是弦振动、声学试验教学仪器。经过调整面板上频率调整旋钮, 移动支撑弦线劈尖位置, 观察到驻波形成、听到与频率相对应声音。
工作条件
电源电压及频率: 220V10%, 50Hz5%。
功率30VA。
工作温度范围0—40℃。
技术指标
2-1. 正弦波输出频率: 50--900Hz。
2-2. 正弦波失真度1%。
2-3. 。
一实验目
了解弦振动传输规律, 观察弦振动形成驻波时波形, 聆听相关频率声音。
测量弦线上横波传输速度及弦线线密度和张力间关系。
二实验装置
图1 试验装置示意图, 1、接线柱插孔, 2、频率显示, 3、钢质弦线, 4、张力调整旋钮, 5、弦线导轮, 6、电源开关, 7、波型选择开关, 8、频段选择开关, 9、频率微调旋钮, 10、砝码盘
试验装置如图1所表示。吉它上有四支钢质弦线, 中间两支是用来测定弦线张力, 旁边两支用来测定弦线线密度。试验时, 弦线3与音频信号源接通。这么, 通有正弦交变电流弦线在磁场中就受到周期性安培力激励。依据需要, 能够调整频率选择开关和频率微调旋钮, 从显示器上读出频率。移动劈尖位置, 能够改变弦线长度, 并可合适移动磁钢位置, 使弦振动调整到最好状态。
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依据试验要求: 挂有砝码弦线可用来间接测定弦线线密度或横波在弦线上传输速度; 利用安装在张力调整旋钮上弦线, 可间接测定弦线张力。
三、实验原理
如图1所表示, 试验时,将弦线3（钢丝）绕过弦线导轮5与砝码盘10连接, 并经过接线柱4接通正弦信号源。在磁场中, 通有电流金属弦线会受到磁场力（称为安培力）作用, 若弦线上接通正弦交变电流时, 则它在磁场中所受与磁场方向和电流方向均为垂直安培力, 也随之发生正弦改变, 移动劈尖改变弦长, 当弦长是半波长整倍数时, 弦线上便会形成驻波。移动磁钢位置, 将弦线振动调整到最好状态, 使弦线形成显著驻波。此时我们认为磁钢所在处对应弦为振源, 振动向两边传输, 在劈尖与吉它骑码两处反射后又沿各自相反方向传输, 最终形成稳定驻波。
考察与张力调整旋钮相连时弦线3时, 可调整张力调整旋钮改变张力, 使驻波长度产生改变。
为了研究问题方便, 当弦线上最终形成稳定驻波时, 我们能够认为波动是从骑码端发出, 沿弦线朝劈尖端方向传输, 称为入射波, 再由劈尖端反射沿弦线朝骑码端传输, 称为反射波。入射波与反射波在同一条弦线上沿相反方向传输时将相互干涉, 移动劈尖到适合位置．弦线上就会形成驻波。这时, 弦线上波被分成几段形成波节和波腹。如图2所表示。
设图中两列波是沿X轴相向方向传输振幅相等、频率相同、振动方向一致简谐波。向右传输用细实线表示, 向左传输用细虚线表示, 当传至弦线上对应点时, 位相差为恒定时, 它们就合成驻波用粗实线表示。由图2可见, 两个波腹或波节间距离都是等于半个波长, 这可从波动方程推导出来。
下面用简谐波表示式对驻波进行定量描述。设沿X轴