Tapping into the acoustic properties of a watermelon

挖掘西瓜的声学属性

我们许多客户都是工程师,他们在日常工作范围之外探索的很多应用都是非常特别的。

知道什么是成熟的

当西瓜成熟后,它们的自然频率下降,阻尼也是这样。如果西瓜过熟,阻尼会显著增加,当你敲它的时候会有一声闷响。通常,你想要找到这样的瓜,当你敲它的时候产生一个空长鸣声。但是注意,你不会想要一个在敲击时发出极度空洞声音的西瓜,因为它有可能处在变稀稠的临界点。如果你听到了一声闷响,它已经很稀稠了。 


他们已经将测量应用到一些经典的肌肉汽车和拖拉机上,钢琴被调音,吉他的音调被设置,教堂和大厅的声学效果也被改善——都在使用Brüel & Kjær的产品。然而,其中我们最喜欢的、稀奇古怪的应用和测量西瓜的声学属性有关。

 

寻找空洞的响声

在Alex Reinhart还是一个高中生的时候,他就注意到他的妈妈会在超市试图确认西瓜的成熟度,即抱起西瓜,再大力地拍打并听声音。他很好奇,想要确认妈妈的这种行为背后是否有科学基础,并且因为他需要参加一个学校科学展览的项目,所以他开发了一个实验,使用加速度计和分析仪确认西瓜的声学反应和它的成熟度之间的关系。

“工程师喜欢解决问题。如果身边没有立刻要解决的问题,他们就会自己创造问题。”
Scott Adams, 美国漫画家

带着八个西瓜,一个扳手和一个加速度计,Alex开始工作了。他用扳手在每一个西瓜上敲10次以提供冲击力,然后使用加速度计测量自然频率,混响时间和每次敲击的1/3倍频程谱。然后Alex将他的结果与20个志愿品尝测试者(嘉宾)的主观评价相比较,评价中要考虑多汁性,甜度和整体成熟度,按照1到5(5是最好的)的范围将西瓜排序。

结果表明成熟度最好的预测指示因子是按瓜的长度归一化的自然频率。Alex计算了他的测试与客观评分之间的相关性为71%,这比人类测试员——他的妈妈获得的67%的正确率稍微准确一点点。

 

咬碎时刻

当谈到咬碎声,你不可能击败新西兰人Arthur Green和他的生长在新西兰霍克湾Yummy Fruit公司的SweeTango™苹果。Arthur Green凭借最大的咬碎苹果的声音,将自己咬进了吉尼斯世界记录的记录本中。这个打破记录的事件发生在奥克兰Roundhead工作室,由一个获认证的声学工程师使用Brüel & Kjær 2250型手持分析仪记录了这个非同凡响的79.1 dB(C)。这让人震惊,如果你想想办公室的平均环境噪声只有大约60 dB(C)。当你下次在工作中想要吃点零食的时候,你应该考虑香蕉!

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