Orologio elettronico sonoro

Prima di spiegare come funziona un orologio elettronico sonoro dobbiamo chiarire il significato di alcuni termini:

  • Risonatore, altro nome dell'organo oscillatore
  • Amplitudine, è il movimento di andata e di ritorno dal punto di riposo dell'oggetto in grado di vibrare
  • Hertz, (unità di misura del risonatore) rappresenta il numero di oscillazioni che effettua il risonatore al secondo; quando le oscillazioni sono molto elevate si trasformano gli Hertz in Kilohertz (1 Khz = 1.000 Hz)

Per ulteriori chiarimenti consigliamo di consultare l'articolo "Orologio meccanico".

Gli strumenti musicali

Per maggiore chiarezza cominciamo col parlare degli strumenti musicali a corda. Essi emettono il suono grazie alle vibrazioni delle loro corde.

La progressiva diminuzione dell'amplitudine non modificherà la frequenza d'oscillazione, cioè il n° di Hertz, quindi del suono: si riduce solo la sua potenza.
Ci sono fattori, però, che influenzano l'Hertz: la forma, le dimensioni e la materia dell'oggetto.
Se si vanno a modificare durante l'oscillazione tali fattori il suono cambia: quando si preme su una corda, si riduce la lunghezza di quest'ultima che può oscillare, modificandone quindi la dimensione e conseguentemente il suono.

La regola generale è che più l'oscillazione è rapida, più il suono sarà acuto e più l'amplitudine massima sarà piccola.

Il paragone tra un contrabbasso e un violino (entrambi strumenti musicali a corda) renderà meglio l'idea: la corda della nota inferiore del contrabbasso oscilla 50 volte al secondo (50 Hz) e l'amplitudine arriva ad alcuni millimetri, mentre la nota superiore del violino ha 3000 Hz e l'amplitudine massima raggiunge i millesimi di millimetro.

Il diapason

Oltre alle corde degli strumenti musicali ci sono altri oggetti in grado d'oscillare: le campane, il diapason, un bicchiere di cristallo, ecc.
Per quanto riguarda il tipo di orologio che stiamo trattando , il risonatore è composto da un diapason che oscilla a un numero determinato di Hz.
Ciò che mantiene l'oscillazione e l'amplitudine è una parte elettronica del risonatore sonoro.

Parte elettronica

Descriviamo brevemente la composizione principale della parte elettronica

  • Bobine motrici, attirano un pezzo metallico fissato al risonatore quando la corrente attraversa il filo
  • Bobine captatrici, quando un pezzo calamitato si sposta rapidamente nel suo raggio, creano una debole quantità di corrente che permette al transistor di funzionare
  • Transistor, è come un interruttore che si apre quando riceve corrente dalle bobine captatrici e si chiude quando non le riceve più

Ciò può avvenire anche parecchie milioni di volte al secondo; grazie a questa caratteristica è stato possibile dare un impulso ad ogni oscillazione del risonatore per mantenerlo in un amplitudine costante.

Ne consegue che fissando una leva che consente di far girare una ruota con un sistema di bloccaggio con nottolino, si ottiene un moto rotatorio.

Tutto questo è sfruttato per far ruotare una ruota ad una velocità determinata (un giro al secondo).

Paragone

VIOLINO OROLOGIO SONORO OROLOGIO MECCANICO
Risonatore corda diapason bilanciere e spirale
Dispositivo per mantenere l'amplitudine e l'oscillazione archetto del violinista dispositivo elettronico scappamento
Organo motore forza esercitata dal violinista pila molla