Springen naar inhoud

Bepaling frequentie van een stemvork


  • Log in om te kunnen reageren

#1

anline

    anline


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 juni 2011 - 09:39

Hallo,

voor natuurkunde (5vwo) moeten wij als practicum de frequentie van een stemvork bepalen. Wij hadden het idee om dit te bepalen met behulp van een stemvork met een naaldje en carbonpapier. Hierdoor worden de golven zichtbaar gemaakt en als je de tijd opneemt met een stopwatch, kan je hieruit de frequentie bepalen. Dit is echter zeer onnauwkeurig en daarom kregen wij de opdracht om nauwkeuriger te werk te gaan.
We hebben ook geprobeerd om de frequentie te bepalen met behulp van een microfoon en een oscilloscoop. Er was alleen te veel ruis, waardoor het niet was af te lezen.

Heeft iemand een idee hoe we deze metingen nauwkeuriger kunnen uitvoeren?

Alvast bedankt.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 06 juni 2011 - 09:47

Heeft de oscilloscoop een uitmiddel functie? Des te meer je uitmiddelt, des te meer de ruis weg valt en je signaal dus zichtbaarder wordt.

Edit: heeft die oscilloscoop ook toevallig een optie om het frequentie spectrum te bekijken? Daar is het iets eenvoudiger en nauwkeuriger om de frequentie af te lezen (wel nog altijd gecombineerd met die uitmiddelingen om de nauwkeurigheid te vergroten).
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian

#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 06 juni 2011 - 12:27

Heb je de beschikking over een goede toongenerator?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#4

anline

    anline


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 juni 2011 - 16:59

Nee, de oscilloscoop heeft geen uitmiddelfunctie. Het is dus niet mogelijk om de ruis eruit te halen. We hebben ook al geprobeerd om het signaal duidelijker te maken door verschillende instelling te veranderen, maar ook dit werkte niet.

We hebben wel een goede toongenerator. Zelf wilden we proberen om de frequentie van de toongenerator gelijk te krijgen aan die van de stemvork. Hierdoor zal de stemvork mee gaan trillen. Ook kunnen we proberen bij welke tonen zweving ontstaan en bij welke je een zuiver geluid te horen krijgt. Dit zuivere geluid zou duiden op tonen in dezelfde frequentie.

Is dit een juiste methode of is het makkelijker gezegd dan gedaan en werkt het in de praktijk niet goed?

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 06 juni 2011 - 17:17

met behulp van die zwevingen zou dat toch zelfs op het gehoor al netjes moeten lukken, mits je natuurlijk de frequentie van je toongenerator fijn genoeg kunt regelen.

Het laten resoneren van de stemvork op het toongeneratorsignaal lijkt me lastiger uit te voeren. Die resonantie is een alles of nietsverhaal. Ik weet uit ervaring met schoolproefjes wel dat dat laten resoneren in geen geval lukt met twee stemvorken als die 5 hertz van elkaar afwijken. (met een toongenerator heb ik dat overigens nooit uitgeprobeerd) Dus hoe bepaal je of je met je toongeneratorinstelling de goede kant op gaat, of mogelijk zelfs de werkelijke waarde niet per ongeluk overslaat? Met welke waarde start je, en als je geen resonantie krijgt, ga je dan omhoog of omlaag, en hoeveel?

Oh, enneh, wat je ook doet, je eindresultaat staat of valt natuurlijk met de nauwkeurigheid van je toongenerator.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#6

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2391 berichten
  • VIP

Geplaatst op 06 juni 2011 - 17:30

De meest nauwkeurige en logische manier is dat te meten met een "Instrument Tuner"

Dit is de meest nauwkeurige en snelste die ik ken (trial 30 dagen):
G-tune 2.50
http://www.brotherso...297.html?bottom

Download die van server 2 of 3. De officiŽle download is gewijzigd door de designer die zijn kennis en diensten verkocht heeft aan een nieuw bedrijf. Die heeft die officiŽle downloadversie gaan ombouwen tot een behoorlijk irritant geval gestoord door verwijzingen naar zijn nieuwe site. Die van server 2 en 3 zijn de laatst vindbare voor verkrachting van de officiŽle versie.

Je kan dat gewoon niet meer kopen.

Je kan echter ook freeware instrument tuners vinden (meestal minder snel of nauwkeurig) (gebruik Google).

Dergelijke dingen zijn ontworpen om instrumenten te tunen en meten met een nauwkeurigheid van een fractie van een cent.
1 cent = 1/100 noot = 1/1200 octaaf (vťťl nauwkeuriger dan het gehoor). Die geven wel degelijk de gemeten frequentie weer en hebben speciale algoritmes om die toon juist weer te geven (aanloop en verschuiving tijdens aanslag toon)

De officiŽle site van die tuner is:
http://www.jhc-softw...downloads.shtml
Je kan dat ding (G-tune 2.50 of G-tune 2.51) echt niet meer registreren of kopen.

Geplaatste afbeelding
Bron: http://www.jhc-softw...une_screen1.gif

Veranderd door E.Desart, 06 juni 2011 - 17:39

Eric

#7

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 06 juni 2011 - 18:09

Maar wat ik me nu afvraag is waarom die oscilloscoop meting zo slecht is. (kan je ons eens een idee geven hoe de meting er juist eruit zag?)

Ik heb zelf ook al wel eens met het microfoontje in mijn laptop geluid opgenomen, en het spectrum daarvan zag er nog zo slecht niet uit.
Dus ik vermoed dat ofwel het signaal te laagfrequent was voor de oscilloscoop, of dat er toch nog iets mis was met zijn instellingen. Kon hij goed triggeren?
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian

#8

Burgie

    Burgie


  • >250 berichten
  • 582 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 juni 2011 - 20:01

Maar wat ik me nu afvraag is waarom die oscilloscoop meting zo slecht is.

Misschien omdat het volume van de stemvork niet erg hoog is? Als dit door het microfoontje in een signaal met zeer kleine amplitude resulteert...

#9

anline

    anline


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 juni 2011 - 14:33

Waarschijnlijk is de methode met de toongenerator dan het beste. Wij hebben op school best een goede en we hebben ook een apparaatje die de frequentie nauwkeurig kan meten. Dus de kans dat we een waarde overslaan, is dan erg klein. We weten van een van de stemvorken dat hij een frequentie van 128 Hz heeft (dit moeten wij alleen bewijzen). We kunnen dan bij een frequentie van 100 Hz beginnen en dan steeds hoger gaan. De andere stemvorken zullen allemaal een hogere frequentie hebben. Ik dacht dat veel stemvorken >400Hz zijn. We moeten dus nog wel even uitzoeken waar we dan beginnen met meten. Dat zal ik zo even met de rest overleggen.
G-tune lijkt me wel nauwkeurig, ik ben alleen bang dat wij tijdens het practicum niet over een computer beschikken. Dit kunnen we echter wel aan de docent vragen.
We denken inderdaad dat de oscilloscoopmeting zo slecht was door het vele achtergrondgeluid. Andere leerlingen zijn ondertussen ook met practica bezig en maken dus ook redelijk wat geluid (een klaslokaal is sowieso vaak rumoerig, maar met een practicum al helemaal). We hadden de tijd op 10ms ingesteld in de hoop dat we het zo wel konden zien (want we gebruikten de stemvork met de frequentie van 128 Hz). 1 trilling is dan (uit mijn hoofd) iets van 8ms. We hoopten dat er dan wel ťťn grote trilling zichtbaar was, maar nu nog steeds niet. Het scherm bestond uit heel veel trillingen door elkaar.
Ook toen we andere stemvorken gebruikten kregen we geen mooie grafiek.

#10

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 07 juni 2011 - 14:47

We hoopten dat er dan wel ťťn grote trilling zichtbaar was, maar nu nog steeds niet. Het scherm bestond uit heel veel trillingen door elkaar.

Dat lijkt me inderdaad een probleem met de triggering. Heb je daar op gelet?
Het kan nu ook wel zijn de oscilloscoop 100Hz wat te laag vindt.

En als je in het frequentiedomein gaat kijken, heb je meestal ook geen last van het achtergrondgeluid. Dit kan je redelijk eenvoudig met een microotje op je laptop doen en met excel. Maar als je nog geen Fourriertransformaties gezien hebt in de les, vergeet dan maar wat ik gezegd heb ;)

Maar de toongenerator-aanpak lijkt me zeker wel ok.
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian

#11

anline

    anline


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 juni 2011 - 15:45

nee dat hebben we inderdaad nog niet gehad, dus dan kunnen we beter niet met die aanpak komen!
in ieder geval wel harstikke bedankt voor de hulp!

#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 juni 2011 - 16:49

We denken inderdaad dat de oscilloscoopmeting zo slecht was door het vele achtergrondgeluid. Andere leerlingen zijn ondertussen ook met practica bezig en maken dus ook redelijk wat geluid (een klaslokaal is sowieso vaak rumoerig, maar met een practicum al helemaal).

Tja, als je geluidsmetingen overhoop wil gooien moet je dat in een klas doen die met practicum bezig is...... ;) .

Ook toen we andere stemvorken gebruikten kregen we geen mooie grafiek.

Veel te veel rumoer zit in hetzelfde frequentiegebied als je stemvork. Rustig uurtje na schooltijd afspreken.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures