Колебание жидкости в трубке
Рассмотрим колебательную систему. В вертикальной U-образной трубке находится жидкость.
Если жидкость вывести из положения равновесия то она совершает колебания, переливаясь из одного колена трубки в другое. Определить частоты (или периоды) этих колебаний можно воспользовавшись законом сохранения энергии.
Если пренебречь неизбежными потерями механической энергии из-за сил вязкого трения, то сумма кинетической и потенциальной энергии жидкости постоянна. Из этого следует, что движение жидкости подчиняется уравнению гармонических колебаний
с круговой частотой и периодом. Описать движение жидкости на основании уравнений динамики в данном случае сложнее.
Вынужденные колебания жидкости в трубке
Заменим простую жидкость на магнитную а на колена трубки наденем соленоиды на которые будем подавать ток от двух канального усилителя звука. При одинаковой магнитной индукции катушек силы будут равны но разнонаправлены. При разбалансированности усилителя уровень жидкости в одном колене повысится.
На магнитную жидкость будут действовать электромагнитная сила направленная вверх и сила гравитации. Вне зависимости от полярности приходящей амплитуды сигнала магнитная сила будет двигать жидкость по трубке вверх. Чем больше разница частот в соленоидах тем на большую высоту поднимется уровень жидкости. Низкие частоты несут больше энергии чем высокие.
Подаём на второй соленоид ту же фонограмму с небольшим запозданием. В начале фонограммы магнитная жидкость без торможения вторым соленоидом поднимется на уровень соответствующим энергии сигнала. С началом поступления задержанного сигнала подъем жидкости в первом колене начнется тормозиться. По колебаниям жидкости в любой момент можно судить об увеличении или уменьшении частоты относительно предыдущего сигнала. Построенный график по результатам колебаний для музыкальных звуков будет представлять подобие нотной грамоты где звучание ноты отмечается точкой на линейках нотного стана. И для речевых звуков это вполне применимо. На сколько точно можно записать музыку и речь без экспериментов или математических выкладок судить сложно.
Реализовать алгоритм записи речи и музыки можно как с помощью компьютерной программы так и других решений в железе.
С нетерпением жду ваших комментариев.