在許多維多利亞時代的繪圖儀器中，都可以找到能夠畫出如圖1～圖3中圖案的儀器，這種儀器稱為“諧波記錄器”，能利用鐘擺擺動的原理繪出特殊圖案。一般的諧波記錄器通常都是用金屬制作的，不過也有例外。我們可以親手制作自己的諧波記錄器，雖然尺寸較大，但效果還是不錯的，而且制作也相當容易，下面就舉出兩種方法。筆者曾在半小時內，利用園藝器材，做出第一種諧波記錄器。

　　石板諧波記錄器

　　第一種諧波記錄器所用的擺錘，是一塊鋪地用的石板，就是一般庭院人行道所用的那種石板。用繩子把它懸掛在支架的兩個鉤子上，如圖4所示，并使它在很靠近地面的空中擺動。在橫梁或門楣上加上兩個鉤子也可以，或是找一棵合適的樹。因為石板是平的，所以可作為諧波記錄器的畫板，在上面再加一塊木板可以使表面更平滑。這塊石塊可以自由進行圓錐形的擺動，就像用一根線吊著東西繞圓圈一樣，而不像鐘擺只是前后擺動。就是這種運動方式，產生出了特殊的圖案。

　　剩下的工作，就是要固定一支圓珠筆，使它與畫板保持接觸，而且還要有足夠的壓力，這樣在石板的擺動逐漸趨緩時，仍然可以持續作圖。取一塊長約1m的木條，在中心點下方墊另一塊長約30cm的木條，使兩者彼此垂直，并以螺釘固定成十字架形，如圖5所示。然后在十字架的兩端各鎖上一根螺釘，并穿過木條突出約1cm，作為十字架的支點。再將這個做好的懸臂放在一塊位置適當的木板上，使它能像翹翹板一樣兩端上下移動，而且一端正好在石板的中心上方。在石板上方那一端木板上鉆一個孔，孔的大小要正好能夾住一支圓珠筆。圓珠筆在紙上所施加的壓力，則可由懸臂另一端作為平衡物的石塊的位置來調整。注意，這個十字架必須使懸臂無法橫向移動。

　　操作這個諧波記錄器時，先將畫紙平鋪在石板上，并使畫紙的中心正好位于筆的下方，再用小石頭壓住紙的邊緣，使之固定。先把懸臂翹起，不讓筆接觸畫紙，再開始擺動石板，然后才把懸臂放下，使筆與畫紙接觸，剩下來的就是石板諧波記錄器的事了。當你覺得描繪出的圖案已經算是完成時，就將懸臂翹起，使筆離開紙面。

　　可以把許多不同花樣、不同顏色的圖案重疊在一起，這樣就可以產生無數的圖案。不過，由這種簡單的諧波記錄器繪出的圖案，都是各種不同形式的橢圓形螺線。

　　圓桿諧波記錄器

　　這種諧波記錄器主要是由兩根作為擺錘的圓桿構成。作者過去曾指導一批12歲的兒童制作這種諧波記錄器，他們都能操作得很好。

　　這兩個擺錘擺動的方向成直角，右邊的擺錘前后搖擺，帶動固定畫紙的畫板；左邊的擺錘則左右搖擺，帶動的是圓珠筆(圖6)。這與石板諧波記錄器畫筆固定的方式不同。改變擺錘上重物的高度，就可以改變彼此相對的擺動時間，而產生出更復雜的圖案。

　　在制作這種諧波記錄器時，除了擺錘之外，其他各個可動的部分都要盡量做得輕巧而堅固，還要使支點處的阻力盡量減小，這樣擺錘才能作更長時間的擺動。筆者發現，將兩個螺帽和一枚尖端磨成扁錐形的螺釘放在一枚普通的木螺釘的頂部，不但能獲得很理想的支點，而且還可以調整高度(圖7)。

　　每個擺錘在支點之上應該有約25cm的長度，在支點之下則留出約75cm，不過還是應該靠實驗找出最佳的長度。擺錘的重量應在合理范圍之內，愈重愈好。中心有孔的金屬塊是很好的重錘，也可以用灌滿水泥的鐵罐。在重錘和圓桿上都穿孔，便可以用釘子把重錘固定在適當的高度。

解答與分析

　　看諧波記錄器畫圖是令人難忘的經歷。在操作諧波記錄器的過程中，你也會觀察到存在于許多現象中的減幅線性振動。此外，你能明白兩組互相垂直的獨立振動是如何產生出各種復雜的曲線的。

　　制作第一個石板諧波記錄器幾乎是不會失敗的(除非你讓石板砸到腳趾)。也可以把兩塊石板彼此靠近，其中一塊鋪上畫紙，另一塊則作為夾畫筆懸臂的支架。