Заключим сообщенные нами элементарные понятия об акустике описанием весьма заме­чательного прибора, известного под названием гармонографа. С его помощью можно произве­сти чрезвычайно интересные наблюдения.

Принцип устройства гармонографа — меха­нический. Рассмотрим сначала сам прибор. Он состоит из двух маятников А и В (рис. 47), привешенных по способу кардана. Маятник В поддерживает платформу Р, где кладется лис­точек бристольского картона, удерживаемый двумя маленькими латунными щипчиками. Маятником А поддерживается горизонталь­ный прут, на конце которого находится стек­лянная трубочка Т, открывающаяся внизу капиллярным отверстием.

Рис. 47. Гармонограф

Трубочка эта напол­нена анилиновыми чернилами и опирается на бристольский картон. Вместе с поддерживаю­щим ее горизонтальным прутом она уравнове­шивается помещенным на противоположной стороне противовесом, который можно пере­двигать по винтовой нарезке. Оба маятника снабжены свинцовыми грузами в виде круж­ков, которые могут по желанию подниматься и опускаться, что дает возможность регулиро­вать в известных границах продолжитель­ность их колебаний. Но для того чтобы установить точное отношение между временами этих последних, служит находящийся на стержне А привесок, высота которого изме­няется посредством небольшого валика и винта.

Сообщив маятнику А колебательное движе­ние, мы увидим, что конец трубки Т будет чер­тить по лежащему на платформе Р бристольско­му картону прямую линию. Но если в то же вре­мя заставить колебаться маятник В, то картон станет также перемещаться и конец трубки Т начнет чертить кривые различного вида, смот­ря по характеру движения стержня В, по отно­шению между частотами колебаний обоих ма­ятников, амплитуде этих колебаний и т. д. Если бы движение маятников происходило без тре­ния, — кривая на картоне не меняла бы своего вида и конец трубки оставлял бы за собою по­стоянно тот же самый след. Но амплитуда коле­баний постепенно уменьшается, вследствие че­го кривая, сохраняя постоянно свою форму, также становится все меньше и меньше, пока не превратится в точку, соответствующую поло­жению покоя маятников А и В. Отсюда следу­ет, что начерченные этим прибором кривые, три образца которых мы даем на рис. 48, 49 и 50, представляют собою непрерывный след движущегося конца трубки, начиная с точки, соответствующей наибольшей амплитуде коле­баний.

Изменяя отношение между амплитудой колебаний маятников, а также разность фаз их колебаний, можно получить кривые, бесконечно разнообразные по виду. Каждому из отношений между этими показателями соот­ветствует своя особая группа кривых, общий характер которых может быть определен с по мощью математических уравнений, но это во­прос, выходящий за рамки нашего повество­вания.

Гармонограф может служить прибором для акустических исследований. Ножки камерто­на вибрируют взад и вперед как настоящие ма­ятники, только несравненно быстрее их. Это показал своими опытами французский ученый Лиссажу в XIX в. С помощью этого прибора можно, следовательно, воспроизвести все опы­ты Лиссажу, только движения будут более медленными, а стало быть легче поддающими­ся исследованию и требующими меньших трудностей для вычерчивания их на бумаге.

Когда отношение между частотами коле­баний выражается целыми числами, то полу­чаются фигуры как на рис. 48 и 49. Наоборот, если это отношение сложное, то получится фигура как на рис. 55 — довольно неправиль­ной формы, соответствующая искажениям при опытах Лиссажу.

Рис. 50. Соотношение частот колебаний 1:2 с небольшим.

Фигура как на рис. 49 получается при со­отношении частот колебаний 2:3; фигура как на рис. 48 — при отношении 1:2; фигура же с рис. 50 соответствует соотношению частот ко­лебаний, которое нельзя описать целыми чис­лами, чем и обусловливается ее запутанность. С точки зрения музыкальной гармонии фигу­ры с рис. 48 и 49 соответствуют октаве и квинте, между тем как фигура с рис. 50 соот­ветствует нонне, диссонирующему интервалу. Не было ли попыток и раньше считать основ­ной закон простых отношений базисом всей гармонии? Для глаза теперь уже это не подле­жит никакому сомнению. Но удовлетворит ли такое объяснение музыкантов?

.