Сирена Оппельта
Сирены - под таким названием в акустике известны приборы, которые можно бы было удачнее назвать звучащими турбинами и которые применяются как для получения тонов различной высоты, так и для измерения числа колебаний какого-либо звучащего тела.
 |
Простейшее устройство сирены (рис. 1) составляет диск с отверстиями, расположенными по кругу, и перпендикулярная к диску трубка А, через которую вдувается воздух. Чем быстрее вращение диска и чем больше на нем отверстий, тем высота получаемого тона больше. |
| Рис.1 Устройство сирены Оппельта |
При вращении круга воздушная струя, встречая, то отверстие, то поверхность диска, будет прерываться и вызывать звуковые колебания в окружающем воздухе. Число прерываний воздушной струи в секунду равно произведению числа отверстий (z) на число оборотов диска (n) в 1 с. Период звуковых колебаний равен обратной величине: T= 1/zn Колебания воздуха, возникающие при работе сирены, периодические и негармонические. Поэтому число прерываний воздушной струи (zn) не является частотой звуковых колебаний, а представляет собой набор гармонических колебаний с частотами кратными основной частоте тона.
В коллекции сирен кабинета физики СПб АППО есть приборы, приобретенные до 1917 года (сирена Каньяр-де-Латура со счетчиком оборотов1, переносная и стационарная сирены Оппельта) и приборы советского времени (зубчатые колеса Савара, дисковая сирена, которая входит в комплект центробежной машины с червячной передачей) Для педагогических целей на одном и том же диске было предложено (1843 г., Зеебек2) располагать по концентрическим кругам несколько рядов отверстий. Причем число отверстий в каждом кругу такое, что между ними существуют отношения подобные интервалам для диатонической гаммы, что дает возможность извлекать из этой сирены как отдельные тона, так и аккорды.
| Переносная сирена с бумажным диском | |
| Сирена могла выглядеть так, как показано на рис.2. Картонный диск в хорошей сохранности (см. фото1). Общие габариты диска: диаметр –125 мм, толщина –1 мм. Отношение чисел отверстий 40:50:60:80 при музыкальном строе3 а1=435 Гц соответствует отношению частот тонов «до» – «ми» – «соль» – «до» (мажорный аккорд). | |
 |
 |
| Рис. 2.4 Внешний вид дисковой (переносной) сирены Оппельта | Фото 1. Диск переносной сирены |
Позднее сирены выпускались как стационарные аппараты, сопряженные с устройствами для нагнетания воздуха и вращения диска. В некоторых случаях в одном аппарате укреплялись сирены с разным принципом действия. Например, в каталоге физического оборудования, выпущенном Педагогическим музеем ВУЗ в1873 году под № 228 описывается станок, соединивший сирену Оппельта и колеса Савара.
| Стационарная сирена с металлическим диском | |
 |
 |
| Фото 2. Вид прибора спереди | Фото 3. Вид прибора сзади |
На металлическом массивном основании, декорированном деревянной рамой, установлено колесо с пятью рядами отверстий, число которых от центра соответственно равны 40, 48, 52, 60, 80.
Отношение чисел отверстий при музыкальном строе а1= 435 Гц соответствует отношению частот тонов «до» – «ми» – «фа» – «соль» – «до». Напротив отверстий каждого концентрического круга установлены латунные трубки с кранами, по которым нагнетается воздух. Колесо вращается посредством центробежной машины или электродвигателя.
Прибор изготовлен в Германии (г. Кельн на Рейне) не позднее 1906 года, именно с этого года фирма отказалась от изготовления учебных пособий и полностью перешла на изготовление вакуумных насосов.
1) См., статью «Сирена - акустический аппарат», ЭСБЭ (Энциклопедический словарь Брокгауза и Эфрона).
2) Зеебек, Людвиг Фридрих Вильгельм Август (Seebeck, 1805-1849) — немецкий физик.
3) Нормальный камертон.
4) Рисунок из каталога товарищества «Культура».
|
|
|