[实用新型]一种感音声驻波演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理实验教学演示仪器，尤其涉及的是一种感音声驻波演示装置。

背景技术

驻波是由振幅、频率、振动方向均相同而传播方向相反的两列波迭加而成的；由扬声器发出的入射声波在管内的另一端发生反射并与入射声波干涉形成驻波。用昆特管演示声驻波可观察到环形飞溅的煤油浪花，液体振动最激烈，称为波腹；振幅最小的点称为波节，液体静止不动。在昆特管中驻波的波腹处，空气振动剧烈，气压小，从而吸起该处的煤油，使得波腹处的煤油飞溅；而在驻波的波节处，驻波能量极小，且两侧波腹处的空气向此聚集，气压大，将此处煤油下压，使得煤油只能向两侧(波腹位置)流动。最终两者达到动态平衡，形成了在实验中看到的“喷泉”现象。用火焰驻波演示声驻波现象，空气振幅大的地方压强小，空气振幅小的地方压强大，导致火焰高度成周期性分布。相邻两波腹(或两波节)间距离为1/2波长，波腹与波节间的距离为1/4波长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种感音声驻波演示装置，利用双色发光二极管发光亮度反映声驻波现象。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种感音声驻波演示装置,包括底座、驻波管、感音条和扬声器，所述底座支撑所述驻波管，所述扬声器安装于所述驻波管的一个开口端，所述驻波管沿长度方向的侧面设有凹槽，所述凹槽上间距设有若干通孔，所述感音条安装于所述凹槽中，所述感音条上设有若干送话器，所述送话器对应安装于所述通孔上，用于检测声音大小。

作为上述方案的进一步优化，所述感音条内置将声音大小转化为发光二级管亮度大小的光信号控制电路,所述光信号控制电路包括声音信号采集电路、信号放大电路、光信号显示电路和多谐振荡电路。

作为上述方案的进一步优化，所述光信号控制电路包括麦克风MIC、电容C1和C2、电阻R0、R1、R2、R3、R4、R5和R6，第一运算放大器、第二运算放大器、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2和分路开关K。

作为上述方案的进一步优化，所述麦克风通过电容C1、电阻R3与第一运算放大器的反向输入端电连接，且通过所述麦克风通过电阻R1与第一运算放大器的正向输入端电连接；所述麦克风通过电容C2、电阻R5与第二运算放大器的反向输入端电连接，且通过所述麦克风通过电阻R2与第二运算放大器的正向输入端电连接；所述第一运算放大器的反向输入端和输出端间并联电阻R4，所述第二运算放大器的反向输入端和输出端间并联电阻R6；所述第一运算放大器的输出端与第一发光二极管LED1电性连接，所述第二运算放大器的输出端与第二发光二极管LED2电性连接。

作为上述方案的进一步优化，所述多谐振荡电路包括电容C3和C4、电阻R7和R9、定时器和可调电阻R8。

作为上述方案的进一步优化，所述凹槽上等间距设有若干通孔。

作为上述方案的进一步优化，所述驻波管的另一个开口端上设一遮音挡板。

本实用新型相比现有技术，本实用新型提供的一种感音声驻波演示装置的有益效果体现在：

1、与传统火焰驻波演示仪器相比,本实用新型的一种感音声驻波演示装置，演示时将扬声器接入音频信号,当信号频率调节到恰当的数值时，驻波管中将形成稳定的驻波。无需燃烧煤气，操作演示安全，演示后没有残余的煤气味。

2、本实用新型的一种感音声驻波演示装置，扬声器设于驻波管的开口端，且驻波管的侧面上设有凹槽，凹槽上间距设有若干通孔，感音条设于所述凹槽中，且感音条上设有若干送话器，送话器对应安装于所述通孔上，用于检测声音大小。将扬声器接入音频信号，调节信号频率，驻波管内各处的空气振幅不同，导致声压不同，使得驻波管上的感音条测得的声音大小不同，从而使得感音条上的发光二极管亮度不同。

3、本实用新型的一种感音声驻波演示装置，感音条中内置将声音大小转化为发光二级管亮度大小的光信号控制电路。光信号控制电路包括声音信号采集电路、信号放大电路、光信号显示电路和多谐振荡电路。将扬声器接入音频信号，调节信号频率，经过信号放大电路驱动发光二极管，信号波峰时驱动第一发光二极管，信号波谷时，驱动第二发光极管。通过观察双色发光二极管的发光亮度来直观感受声驻波现象，在物理演示实验教学中操作方便，效果明显。