A szirénák éneke nagyon dúrban

„Mármost van azonban a sziréneknek egy éneküknél is borzalmasabb fegyvere, nevezetesen a hallgatásuk. Sosem történt meg, igaz, de talán elképzelhető, hogy daluktól megmenekült valaki, hallgatásuktól azonban egészen biztosan nem.” (Franz Kafka)

Gyermeksziréna :) 10 órás. Nem hiszlek el világ!

De van olyan releváns kontent, mint a legtöbb influenszer egész életműve. 

Nem értünk a polgárvédelemhez, de mint egyszerű állampolgár, azzal teljesen tisztában vagyunk, hogy az össze-vissza megtartott (elkezdett és abbahagyott) polgárvédelmi gyakorlatok, a városban éjjel tébláboló összes kutyámajmon hisztikéző Ro-Alert, a random bekapcsoló tűzvédelmi rendszerek, előbb-utóbb meghozzák a gyümölcsüket. Vagyis, amikor pont tényleg lesz valami esemény, mindenki rezignáltan fogja várni a végzetét. Meg jelentkezzen valaki, aki fejből tudja a különböző sziréna intervallumok jelentését. Na ugye? Ez így inkább katasztrófavédelem, mint polgárvédelem. Mondjuk ebben is azt látjuk, ahogy a paternalista állam el szeretné játszani a megbízható apa-figurát, de csak a rosszfej bohócot sikerül megjelenítenie. Mi meg a handymant akarjuk eljátszani és ennyire telik tőlünk: 

Na, innen ugorjunk: polgárvédelmi szirénák.
Amiből vannak az elektronikusak és a pneumatikusak, amik szintén általában elektromosak, hiszen nem kézzel, hanem villanymotorral hajtják őket. Az előzőn vicces szöveges utasításokat is lehet közvetíteni. A második meg a rotor és stator kialakítása révén búgatja a motor által hajtott levegőtömeget, valamilyen hangközökkel. 

Az eszköz kétszáz éves és nem a polgárvédelem volt az elsődleges funkciója, a zene irányából érkezett. Állítólag víz alatt is remekül működik, innen a sziréna név, de erre mérget ne vegyetek. Többen hozzátettek az eredeti ötlethez, Helmholtz cucca már polifonikus és a fázisokkal is képes babrálni. Ez a fickó amúgy a sörösüveg-pánsíposok védőszentje is. Azért jó ciki, hogy Helmholtz úrnak milyen gyönyörű réz-szerkezete volt (mint egy templom - by Bődöcs), mi meg itt csak szerencsétlenkedünk a 3D nyomtatással. 

Forrás

Szóval polifonikus szirénák. Azt egyelőre nem sikerült megfejteni, hogy a legtöbb esetben miért két hangot használnak, mert nem akkora nagy közöttük a különbség, hogy különböző korcsoportokat céloznának meg vele. Bár az érthető, hogy valami nagyon egyszerű arányt használnak, mivel a hengerekre mégsem vághatnak 15/8 arányban likakat. De mondjuk lehetne egy oktáv, vagy éppen kvint is. Legtöbbször a kisterces arányt (6/5), ritkábban a nagyterces arányt (5/4) találtuk. Érdekesség, hogy az autódudánál (ez egy fémmembrános cucc - ami inkább a villanycsengő elvét követi) is sok helyen azt találjuk, hogy kistercre vannak a hangok, aztán a wiki ír mindent, m2, M6, stb. 

Egy igazi szirénánál általában nagyon szépen látszik a felharmonikus sor. Ez a fenti, egyetlen hangot tol, 570Hz és annak többszörösei. Hullámalakja valami ilyesmi, mint a képernyőképen, nem meggyőző, hogy háromszög-jel lenne, mert ilyet is olvastunk a neten (de szerintem azok inkább a mentőautó szirénájára gondolhattak).

Szóval kíváncsiak lettünk, képesek vagyunk e szirénát építeni, de nem úgy, hogy egy meglevő 3D rajzot kinyomtatunk (itt letölthető) és csá, hanem inkább sajátot szerkesztünk, ennek a videónak az alapján (a kolléga csak egy hangot használ, mindkét sorban 15 luk van). A saját szerkezetünknek viszont az az előnye, hogy tesztelni tudjuk a nyílások alakjának a hatását is a hangszínre, vagy micsodára (egyenes, vagy kerek nyílás milyen hanghullámokat keltenek), illetve tudunk többféle hangközökkel is próbálkozni. 

A négy stator, felül kisterc két változata, az egyenes és a kör alakú nyílásokkal, 
alatta egy tritone és egy dúr hármashangzat (kvint és nagyterc)

A 3D szerkesztés egy külön szakma, ezért kihívás volt elkészíteni az *.STL fileokat. Corelből az SVG állományon keresztül lehet kapcsolódni az online TinkerCAd-hoz, ahol a sík rajznak már csak mélységet állítottunk, illetve egy másik SVG rágroupolásával egy peremet adtunk a statornak, hogy elférjen alatta a rotor. Ezután már csak exportáltuk az STL filet, amit lehet küldeni nyomtatni. A Corel SVG exportja, vagy a Tinker importálója nem valami pontos. Meg kell jól bogarászni a rajzot, mert van ahol nagyon elnagyolja a vonalakat. Ilyenkor egy megpiszkálás, újramentés, újraimportálás segít.

A tárcsák megszerkesztésénél a zenei arányokat követtük, tehát kisterc (6/5) 12/10 lukkal, a tritone (7/5) esetében 14/10 lukat, a dúrnál a kvint (3/2)  és a nagyterc (5/4) közös többszöröseit, vagyis 12/15/18 lukat használtunk. Így valóban tiszta arányokat kell kapnunk, nem a kiegyenlített hangolásúakat. 
Jó lett volna egy olyat is, hogy kívül legyen az alaphang és belül a terc, mert a cooler propellerjéről nem tudjuk hol nyom át több levegőt. De milliomosok se vagyunk. 

1. a mérési nehézségek.
A motor, a leírás szerint 4500rpm forgást tud 12V feszültségen. Ráfújva szívószállal mindkét sorra a kisterces szabadon forgó tárcsánál, azt tapasztaltuk, hogy a belső 10 luk kb. 945HZ, a külső 12 luk kb. 1113Hz körül a legerősebb (több mérés átlaga Audacityben). Hát ez a várt 1,2-es (m3) arányhoz képest csak 1,18 körüli. De ami ennél is meglepőbb, 1113Hz osztva a 12 lukkal 93 fordulat/sec. a 945Hz osztva a 10 lukkal pedig 83 fordulat/sec.  Na most a tárcsa nem foroghat kétféleképpen. Ezért új mérést készítettünk, egyszerre fújva mindkét lukra, mert előfordulhat, hogy belül fújva jobban fékezzük a forgást. A rögzített hangminták csúcsainak aránya most már 1,195 körül szórt, ami már inkább a kisterc. És most a két hang forgási sebessége is majdnem megegyezett, pár tized eltéréssel ugyan (92,6-92,8fordulat/sec), amit egyrészt az Audacity pontatlanságára fogtunk, másrészt a fújás erőssége is befolyásolta a motor aktuális fordulatszámát.

Mindenesetre a 92fordulat/sec az bizony 5520 rpm, ami sokkal több, mint amit a motor tud. Hogyan? Hát úgy, hogy a derék kínai adapter a 12 voltos értéken 18 voltot adott le (ez időben változott, +/- fél voltokat). Az adapter következő,  9 voltos állásában 15,75V körül mértünk, és ezen az értéken a fordulat már csak 5040rpm körüli. A továbbiakban ezzel dolgozunk, hogy ne vigyünk újabb változókat a rendszerbe. 

2. Az elrendezés

Az elrendezéssel nem volna baj, a fordulatszám is jó, de a cooler elég erőtlenül leheli a nyomást. Ráadásul nem egyenletesen fúj középtől kifele, ezért a hangkomponensek sem egyformák. Egy penetráns, fülsértő hanghoz ez a teljesítmény (23CFM) nagyon kevés, valami erősebb motor kell ide. Ráadásul a rácsos feltét teljesen megbolondítja a levegő áramlását (visszafúj). Egy szó mint száz, a CPU cooler nem szirénának volt tervezve, hanem pont úgy, hogy a lehető legzajtalanabb legyen. 

3. hangminőség

Mivel a hang nagyon gyenge, ezért a mérésekben a motor zúgása és egyéb háttérzajok is igencsak domináltak, tehát nem sikerült a szép felharmonikus-fésűszerkezetet megfigyelni. Továbbá nem volt érzékelhető különbség az egyenes ablakok és a köralakú ablakok között sem. És a hullámalak sem egyértelmű, leginkább szinusz hullámnak nézett ki. 

4. hangközök

A durva hanghatás elmaradása miatt nem sikerült az alternatív (tritone, és dúr akkord) hangzatok lélektani hatását sem megismerni. Hallatszik ugyan, hogy kicsit másképp szól, de leginkább csak a mérések mutatják a különbséget. Itt a kisterces, kör alakú rotoros/statoros változat hallható:

 

Összefoglalva, az egész projekt kidobott pénz volt és elvesztegetett idő. De valaki majd megcsinálja jobban. Vagy majd újra felülünk a témára És talán kétszáz év múlva zeneileg mindenki annyira művelt lesz, hogy a sziréna hangjából tudni fogjuk, a szeptim árvizet, a kvint földrengést jelez, egy Bsus2 akkord pedig szuszogó barnamedve a Lidl előtt éjjel kettőkor. 

Visszatérve az elejére, Kafkához, a mi szirénánk elég hallgatag volt. Félő, hogy ezzel a projekttel nem sikerült megszabadulnom ezektől a hangkeltőktől.