Nel 1864, R. Koenig introdusse un’apparecchiatura basata sulla trasduzione acustico-ottica. Questo dispositivo impiegava capsule manometriche per convertire un suono, analizzato attraverso una serie di risonatori di Helmholtz, in segnali ottici. Tali segnali venivano poi visualizzati tramite fiamme osservate in uno specchio rotante.
Codice interno: A12
L’apparecchio consiste di un supporto verticale in metallo che regge otto risonatori sferici di Helmholtz, accordati sulle prime otto armoniche di 128 Hz (128, 256, 384, 512, 640, 768, 896 e 1024 Hz). Ogni risonatore è contrassegnato da König sul bordo dell’imboccatura, che indica eventualmente la nota musicale corrispondente (DO2, DO3, SOL3, DO4, MI4, SOL4, settima armonica e DO5). Ogni risonatore comunica con una capsula manometrica attraverso un tubo di gomma, e queste capsule controllano una fiamma. Tanto i risonatori quanto le fiamme sono disposti verticalmente, uno sopra l’altro, leggermente inclinati per evitare sovrapposizioni e interferenze tra le fiamme stesse. I becchi dei risonatori sono di lunghezza decrescente per lo stesso motivo. Sotto le otto capsule si trova una camera di distribuzione del gas, da cui fuoriescono otto ugelli collegati alle capsule tramite tubi di gomma. L’apparecchio include anche uno specchio a quattro facce che può essere ruotato manualmente. Lo specchio ha un asse di rotazione parallelo a una linea che collega i becchi dei risonatori ed è parzialmente separato da essi da un doppio paravento, che riduce al minimo gli effetti disturbanti dell’aria mossa dallo specchio.
L’obiettivo dell’apparecchio era di produrre variazioni visibili nell’intensità delle tracce luminose in risposta all’arrivo di un’onda sonora composta da una o più armoniche in risonanza con le cavità acustiche dello strumento, e di non generare tali variazioni in caso contrario. Koenig presentò questo apparecchio come uno strumento più adatto alle dimostrazioni che alla ricerca, poiché i risonatori non potevano essere accordati a piacere essendo fissi. Propose anche di utilizzarlo per mostrare come i suoni naturali, come quelli prodotti da organi a canne, corde vibranti e ance libere, potessero essere analizzati.
Koenig successivamente costruì un secondo modello dello stesso strumento, più adatto per l’uso in laboratorio, sostituendo i risonatori sferici di Helmholtz con 14 risonatori cilindrici telescopici a frequenza variabile, noti come risonatori accordabili di König. Questi risonatori erano tarati per coprire l’intervallo di frequenze dal SOL1=96 Hz al MI5=1280 Hz. Koenig sottolineò le opportunità offerte da questo secondo apparecchio per l’analisi della voce umana, basandosi sull’esperienza acquisita con il primo apparecchio.
La risposta dell’apparecchio poteva essere resa visibile facilmente variando la frequenza di un segnale acustico sinusoidale. Quando si raggiungeva la risonanza (a pochi hertz dal valore nominale dei risonatori), le fiamme subivano delle alterazioni dallo stato di quiete. Le fotografie documentavano come le tracce frastagliate delle fiamme apparivano e scomparivano, iniziando dal basso verso l’alto, man mano che la frequenza aumentava. Sebbene la precisione fosse buona, la sensibilità era insufficiente per analizzare suoni con un’ampiezza simile alla voce di un relatore. Suonando un brano di musica classica a un volume da concerto, si potevano osservare perturbazioni simultanee, più o meno rapide e ampie, sulle diverse fiamme.