John Shore (1662-1752) angol udvari trombitás 1711-ben fedezte fel a hangvillát, amelynek elsődleges funkciója, hogy rezgése közben egy adott, rá jellemző hangot bocsásson ki, amelyhez viszonyítva más hangmagasságokat ki lehet számítani, hangszereket lehet hangolni.
A hangvilla egy U alakúra meghajlított szögletes fém, amelynek a hangmagassága függ az anyagától, a szárak hosszúságától, azok vastagságától. A hangolása reszeléssel történik, azaz ha egy adott hangmagasságú hangvillát magasabbra kívánnak hangolni, a szárak végét reszelik meg, ha mélyebbre, a bázisát. Mivel a hangvillát mind a deformálódás, mind a rozsda tönkreteszi, az eszközt kellőképpen kemény (de azért rezgésbe hozható), rozsdamentes anyagból érdemes készíteni, így a legtöbb hangvilla acélból készül. Két szárra azért van szükség, mert a megütéssel vagy a szárak összenyomásával rezgésbe hozott hangvilla úgy ad ki hangot, hogy a két ág ellentétes fázisban rezeg, azaz egymáshoz közeledik, majd távolodik. A szárak között így közeledéskor levegősűrűsödés, távolodáskor ritkulás keletkezik, míg körülöttük pedig éppen fordítva. Az így létrejövő sűrűségingadozás a szárak külső és belső oldalán ellentétes fázisú hanghullámokat kelt, amelyek a levegőben vagy egyéb anyagban terjedve eljutnak a fülünkbe, és ott az adott hangvillára jellemző hang érzetét keltik. |
Mivel a hangvilla hangzása - rezonáló test híján- gyenge, ezért a nyelét pl. asztallapra helyezve tudjuk a hangját felerősíteni. A hang felerősítésre szolgál a hangvillához tartozó, fából készült – megfelelő méretű- rezonancia doboz is, amelynél a doboz belső faláról visszaverődő hanghullámok találkoznak a beeső hanghullámokkal, s így a kialakuló állóhullámok a doboz nyitott végénél duzzadó helyet hoznak létre. Ezek az állóhullámok akkor jöhetnek létre, ha a doboz hossza megegyezik a kibocsátott hang hullámhosszának a negyedével.
A szertárba 1887-ben került az a három - rezonancia dobozzal ellátott- hangvilla, amelyek frekvenciája rendre 512 Hz (C hang), 320 Hz (E hang) és 256 Hz (C oktáv hang). Az egyes hangvillákra - az akkori szokás szerint- az egy másodperc alatti félrezgések számát írták rá, azaz a frekvencia kétszeresét. A hangvillákat fa nyéllel látták el, s csavarral rögzíthetjük őket az előző feltételeknek megfelelő rezonancia dobozokhoz. A rezgésbe hozás fakalapáccsal történik.
Az előző készleten kívül a szertárban található egy tűheggyel ellátott hangvilla is, amelyet rezgés közben egy kormozott üveglapon végighúzva bemutathatjuk a hangvilla rezgését. A koromba karcolt kép gyakorlatilag a rezgés kitérés-idő függvénye. |