ギターのピックアップに使用される圧電セラミックプレート

実験原理
この実験は、正の圧電効果を利用しています。 圧電セラミックス。ギターの共鳴箱に取り付けられた圧電セラミックスを用いて、ハ長調の音階の中心ドからシまでの7音（シを含む）を演奏者が弾き、圧電セラミックスからの電気信号をオシロスコープで測定します。波形と各音に対応する周波数をオシロスコープで測定し、国際共通規格のピッチ周波数変換テーブルのスケール周波数と比較します。一致度や許容誤差範囲を分析することで、圧電セラミックスが一般的な機器の認識を実現できるかどうかを判断します。実験装置における音色関数。この実験では、長さ約2cm、幅約0.7cmのPZT5H圧電セラミックシートと4本の細いワイヤーを使用しました。の 圧電セラミックスプレート 圧電セラミックスシートは3層に分かれており、両側の白い外層が正極、中間層が負極となっています。ワイヤーのうち2本は約30cm、残りの2本は約70cmです。

この実験では、アコースティックギターの6本の弦を音色の音源として使用し、演奏者は弦を弾くことで異なる音色の音色を得る。選択された音源は、ハ長調スケールの中心ドからシ（シを含む）までの7音を正確に発するように精密にチューニングされています。

長さ約 30 cm の 2 本のワイヤーが 2 本のポールに溶接されています。 圧電セラミックス プレート トランスデューサー 、圧電セラミックスを「グッド ブラザー」接着剤でギターの共鳴箱に貼り付け、共鳴箱と完全に接触させます。1 日ほど待ちます。接着剤が乾燥します。 （共鳴箱に音を集める理由は、圧電セラミック片を使って分析に使える鮮明な波形を取得したい場合、集める音にはある程度の大きさがあるためです。共鳴箱は共鳴原理を利用して音の位相を同じ周波数にし、重畳することで原音を強調します。）

圧電セラミック上の30cmのワイヤ2本を共振子から伸ばし、2つの小さな鉄片の一端にそれぞれ溶接し、次に70cmの2本の長いワイヤを2つの小さな鉄片の他端にそれぞれ溶接し、オシロスコープを接続します。 (2 本の内部配線は、 ピエゾセラミックプレートピックアップ。長すぎるとギターを持ち運ぶときに巻きついて落ちやすくなります。一度剥がれてしまうと、これを防ぐために共鳴箱内の圧電セラミックを再溶接するのは非常に困難です。この実験では、2 本の長いワイヤを使用して 2 つの内側部分を延長します。

波形取得

 取得波形の概要
この実験では、弦で C メジャー スケール (CDEFGAB) を演奏するときにオシロスコープによって表示される圧電セラミックの電気信号波形を収集します。実験中、各トーンは 2 回再生され、オシロスコープは各再生の直後にフリーズします。電気信号の波形を収集する過程で、各波形は規則性または周期性を示し、観測者は周波数データを記録するために 1 つのサイクルを選択します。

データ収集分析

以下の画像と注釈は、 圧電プレート 圧電センサー は、ギターがメジャー スケールの 7 つを演奏するときにオシロスコープによって取得される波形です。この実験では各トーンを 3 回演奏し、ゲームをプレイするたびに 2 つの異なるサイクルが測定されるため、各プレイごとに 2 つの波形画像が撮影されました。このセクションでは、各トーンは、一度に 1 つの画像で 2 回再生される波形画像のみを表示します。各波形には、観察者が選択した期間の開始と終了を示す 2 本の黄色の垂直線があります。オシロスコープの右上隅にある黄色の 4 番目のデータ行 (1/Δt) は、このサイクルの周波数です。