2021年8月8日

生活科學-聲波-風車打擊樂

20196月在旗津的海灘看到這款展示品,是有關於打擊的樂器,也以可編程化的形式呈現。由於當下展示品無人駐足或看顧,所以便從各種角度環顧它的構造,明白運作原理之後,姑且將它稱為風車打擊樂。


本體由金屬架支撐著,頂端套上半截寶特瓶,是為了防止意外戳傷
外觀上未見驅動方式,應該是還沒裝上,但可從細節慢慢推敲

其實它跟音樂盒的設計大同小異,有音筒、撞針和音梳三個主要的構件。音筒就是中央的白色桶子,桶子上畫有格線,是用來安排聲音出現的合適間距;在桶子上的突出物就是撞針,這裡用圓木棍及木塊製作,突出的圓木棍在被帶動旋轉時能撥動下方的音梳;音梳上部切成斜面,便於圓木棍撥動。


金屬架上的齒輪組帶動軸心,使音筒得以轉動,音筒上的撞針依序撥動音梳
可以加組扇葉,形成風力驅動,或是裝上曲柄搖桿,手動控制轉速也行

音梳的整體設計則是採用支點在中央、施力臂小於抗力臂的槓桿型態。為了音梳更好撥動,能省力的斜面設計便不可或缺。當音梳被撥動時,下部的木槌便舉起,蓄勢敲下,當然木槌舉得越高,敲打的力道就越大,聲音的層次也能表現出來。


這是個費力的槓桿,支點就是套上彩色吸管的轉軸
穿過木塊的細長圓木棍成為力臂,帶動木槌敲出聲音

底下的木槌讓我想起攻城槌,只是前方為圓球的造型,讓撞擊力集中在瓶身上的一點。和鋼琴、木琴等打擊樂樂器相同,不同的頻率就對應於不同的琴鍵,而瓶子的發聲頻率則由瓶內的水量來調整、控制。因為有八個瓶子,所以只能產生八種音頻,跟八音盒(音樂盒)一樣呢!

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