ABSTRACT: Helmholtz resonators. Dated before 1906. These objects are made of metal and they are spheroidal with a short neck which ends with an opening where the sound to be examined enters, on the other end we find a little pipe designed to be adjusted on the ear. Each sphere is tuned at a specific frequency according to the dimensions of the sphere and the shape of the neck. When the frequency of the sound which is being examined coincides with the frequency of the musical instrument, the resonance heightens the sound intensity so that the musical note is recognized. The largest model, which can be observed in the picture, has a diameter of about 184 mm and it is tuned on the note Do2. In decreasing dimensions follow: Sol2, Do3, Mi3, Sol3, Do4, Re4. The last resonator , Mi4, has a diameter of 44 mm.
Traduzione di Fabio De Angelis, supervisione della prof.ssa Meri Biancucci.
Risonatori di Helmholtz.
Nell`inventario del luglio del 1906, pag. 232 n° 854, sono dichiarati già esistenti otto risonatori.
Rinvenibili di nuovo nell`inventario del 1 gennaio del 1912, pag. 52 n° 881.
Gli oggetti sono di metallo di forma sferoidale e cavi, con un breve collo che termina con un`apertura da dove si fa entrare il suono da esaminare e, dalla parte opposta, con un piccolo condotto disegnato in modo da adattarsi all`orecchio.
Ogni sfera è accordata a una certa frequenza che dipende dalle sue dimensioni e dalla forma del collo.
Quando la frequenza del suono in esame coincide con quella dello strumento, la risonanza ne esalta l`intensità determinando il riconoscimento della nota musicale.
Questi tipi di risonatori non seguono le leggi dei tubi sonori, anzi presentano delle frequenze di risonanza più basse di quanto ci si aspetterebbe dalle loro dimensioni.
La spiegazione approssimata è dovuta a H. L. F. von Helmholtz (1821-1894) e consiste nel supporre che tutto il moto sia confinato nel collo e che l`aria contenuta nella sfera serva solo per le sue caratteristiche di elasticità. Per analogia si pensi che l`aria nel collo sia la massa e l`aria nella sfera sia la molla di un sistema oscillante meccanico. L`esemplare più grande, visibile nella foto, ha un diametro di circa 184 mm ed è accordato sulla nota Do2. Seguono nell`ordine di dimensioni decrescenti: Sol2, Do3, Mi3, Sol3, Do4, Re4. L`ultimo risonatore, Mi4, ha un diametro di 44 mm. Un aspetto curioso è l`assenza del Si3 bemolle che completerebbe la “serie delle note armoniche di Do” i cui “numeri di vibrazioni” crescono come la serie dei numeri naturali 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 …, nella quale il numero di vibrazioni del Do1 è preso come fondamentale: Do1 Do2 Sol2 Do3 Mi3 Sol3 Si3bem Re4 Do4 Mi4 … . Si ricorda che il numero di vibrazioni è il doppio della frequenza.
Nella figura 53517 si vedono i 10 risonatori costruiti nella stessa epoca come si vede a pag. 450 del Physical Apparatus. Max Kohl A. G. Chemnitz (Germany). Price List No. 50, Vols. II and III. Rinvenibile all’indirizzo:
https://www.sil.si.edu/DigitalCollections/trade-literature/scientific-instruments/pdf/sil14-51634.pdf
Bibliografia e note:
H. L. F. von Helmholtz (1821-1894) applicò i suoi risonatori anche all`analisi della voce umana.
Una buona spiegazione del loro funzionamento si trova in E. Perucca, Fisica generale e sperimentale, Vol. I, UTET, Torino 1937.
Una divertente variante, chiamata risonatore a bottiglia di whisky si trova in F. S. Crawford Jr., La fisica di Berkeley, Vol. III, Onde e oscillazioni, Zanichelli, Bologna 1972.
La serie delle note armoniche di Do si trova in G. Castelfranchi, Fisica Sperimentale e Applicata, Vol. I, U. Hoepli, Milano 1941.
Il disegno di un risonatore è tratto da B. Dessau, Manuale di Fisica, Vol. II, S.E.L. Milano 1928.
A. Funaro e R. Pitoni, Corso di Fisica e Chimica, Vol. II, R. Giusti Livorno 1907. In una nota, riguardante l`impiego di questi risonatori viene citato: Helmholtz, Théorie phisiologique de la Musique, Paris 1868, pag. 57.
Questi risonatori sono attualmente esposti al Museo MITI, su proposta di Fabio Panfili.
Foto di Daniele Maiani e di Contemporanea Progetti, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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