Engineering
Fonografo: suono in un solco
Suona un cilindro di cera in un salotto al lume di lampada: il solco a incisione verticale solleva la punta dello stilo, che muove il diaframma di mica attraverso la molla della leva, e la tromba trasforma il moto del diaframma in suono. Guarda il solco ingrandito duemila volte accanto alla macchina e lo stilo che lo percorre; alza il tono oltre la frequenza chiusa di perdita di tracciamento e la punta salta via dalle creste; accelera il cilindro e l’altezza sale in proporzione; carica il diaframma con una tromba migliore e irradia di più. Il lavoro del solco è contabilizzato contro ogni perdita e il suono irradiato.
Cosa succede
Un cilindro di cera gira a 160 rpm sotto una punta di 0,3 g premuta con 0,3 N; una molla di contatto unilaterale rigida e smorzata lascia che il solco spinga la punta in su ma mai la tiri giù. La punta muove il diaframma di mica da 0,5 g attraverso la molla della leva dello stilo; il diaframma poggia sulla propria sospensione e la tromba lo carica con una resistenza di radiazione la cui dissipazione è il suono. RK4 a 2 µs; il lavoro del solco, ogni perdita e il suono irradiato sono integrati con gli stessi pesi, così il bilancio chiude. La risposta lineare chiusa dà le ampiezze e la frequenza a cui la forza dinamica di contatto eguaglia per la prima volta la forza d’appoggio.
Da provare
Suona il tono di 440 Hz e confronta le ampiezze con la formula chiusa; alza il tono oltre la frequenza di perdita di tracciamento e guarda la punta lasciare il solco; accelera il cilindro; carica la tromba.
Il modello e i suoi limiti
Solco verticale unidimensionale, stilo puntiforme, leva e sospensione lineari, la tromba come singola resistenza di radiazione; niente usura del solco né risonanze acustiche della tromba. I livelli sono quelli di questo riproduttore idealizzato.
Equazioni del modulo
Equazioni N = k_c·(g − y1) + c_c·d(g − y1)/dt, N ≥ 0 m1·a1 = N − F_t − k_l·(y1 − y2) − c_l·(v1 − v2) m2·a2 = k_l·(y1 − y2) + c_l·(v1 − v2) − k2·y2 − (R_h + c_0)·v2 W_groove = ΔE + ∫(c_l·Δv² + c2·v2² + N_loss) dt, P_sound = R_h·v2²
