Как работает музыкальная шкатулка: гребёнка, валик, пружина

Модель загружается

На этом устройстве не получается показать 3D-модель. Шаги экскурсии ниже можно прочитать текстом.

1 / 14 Весь механизмСзади пружина, посередине валик, спереди гребёнка, справа вертушка. Он играет беззвучно. Нажмите «Играть» в «Управлении» или коснитесь любого зубца, чтобы услышать его.

Тяните для поворота. Колесо или щипок меняют масштаб.

01
Весь механизм
Сзади пружина, посередине валик, спереди гребёнка, справа вертушка. Он играет беззвучно. Нажмите «Играть» в «Управлении» или коснитесь любого зубца, чтобы услышать его.
02
Пружина хранит музыку
Пружинный барабан здесь прозрачен. При заводе стальная лента туго наматывается на ось, а когда она распрямляется, колесо барабана вращает валик. В этой модели один полный завод длится шесть оборотов валика, около 1 минуты 48 секунд.
03
Штифты это нотная запись
Каждый штифт это одна нота. Читайте барабан как страницу: вокруг него время, вдоль него высота тона. Один оборот содержит 32 доли «Оды к радости» и 46 штифтов.
04
Короче зубец, выше нота
Каждый зубец это крошечный трамплин. Его высота тона растёт с толщиной и падает с квадратом длины, поэтому зубец F6 длиной 13,2 мм звучит больше чем на две октавы выше зубца C4 длиной 30,6 мм.
05
Один щипок на скорости 1/200
Штифт приподнимает кончик зубца и соскальзывает. На обычной скорости зубец колебался бы сотни раз в секунду. При замедлении в 200 раз зубец E5 колеблется около 3 раз в секунду, так что можно сосчитать колебания, пока они затухают.
06
Вертушка держит такт
Без тормоза пружина промчалась бы по мелодии. Шестерни вращают двухлопастную вертушку 225 раз на один оборот валика, а сопротивление воздуха на лопастях растёт с квадратом скорости. Попробуйте «Размер лопасти вертушки».
07
Две мелодии на одном валике
Штифты второй дорожки сидят на ползубца в стороне. Валик только что сдвинулся на 1,05 мм, поэтому первая группа проскальзывает между зубцами, а вторая встаёт на место. Вернуться можно переключателем «Дорожка».
08
Свинец под басом
Свинцовые грузики включены. Дополнительная масса на конце понижает тон зубца, поэтому с 0,04 г под ним зубцу C4 нужно только 22,2 мм вместо 30,6 мм. Мастера начали делать это между 1820 и 1830 годами.
09
Ящик делает звук громким
Гребёнка сама почти не двигает воздух. Привинченная к станине и деревянному ящику, она заставляет колебаться гораздо большую поверхность. Выключите «Резонаторный ящик» в «Управлении» и послушайте: модель звучит тише и тоньше.
10
Дисковая шкатулка
В 1885 году лейпцигская фирма «Симфонион» сделала первую шкатулку, играющую диск. Диск несёт ту же мелодию, что и дорожка вашего валика. Стальной диск дёшево штамповать, и его меняют за секунды.
11
Звёздочки
Каждый выступ на диске поворачивает звёздочку на шестую часть оборота, и следующий луч щиплет зубец под ней. Звёздочки бьют сильнее штифтов валика, поэтому в дисковых шкатулках зубцы больше и толще.
12
Оркестрион
Та же идея размером со шкаф. Штифтовой вал, 18 открытых труб от 65,6 см до 12,3 см, меха и барабан. Нажмите на трубу, чтобы услышать её.
13
Клавиши открывают трубы
Пока вал вращается, штифт поднимает клавишу, а тяга открывает клапан под одной трубой. Клавиша опускается, когда штифт прошёл, поэтому нота длится столько же, сколько штифт.
14
Набейте свою мелодию
Откройте «Управление» и прокрутите вниз до сетки. Каждая нажатая клетка ставит штифт на этот валик, и машина играет его на следующем обороте. В лаборатории есть ещё четыре небольших задания и 29 мелодий для загрузки.

1 из 14