Резонатор Гельмгольца

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Сферический резонатор из латуни, 1890—1900

Резонатор Гельмгольца (акустический резонатор) — акустический прибор, сосуд сферической формы с открытой горловиной. Изобретен Гельмгольцем около 1850 г. для анализа акустических сигналов, теория разработана Г. Гельмгольцем и Дж. Рэлеем (см. Резонанс Гельмгольца).

Собственная частота резонатора вычисляется по формуле: f_{H} = \frac{v}{2\pi}\sqrt{\frac{S}{V_0L}}, где:

f_{H} — частота, Гц;
{v} — скорость звука в воздухе (340 м/с);
{S} — сечение отверстия, м²;
{L} — длина отверстия, м;
{V_0} — объем резонатора, м³.

Прибор способен совершать низкочастотные собственные колебания, длина волны которых значительно больше размеров резонатора. Если применить аналогию с механической системой (шарик на пружине), то аналогом колеблющейся массы является воздух в горле, а объём в сосуде играет роль упругого элемента.

В негармоническом звуковом поле такой прибор реагирует только на колебания с частотой f_{H}, амплитуда возникающих колебаний во много раз превышает амплитуду звукового поля. Поэтому набор резонаторов с различными собственными частотами может применяться для анализа звука. Из-за трения в горле резонатора на частоте f_{H} возникает сильное поглощение звука, что используется для создания резонансных звукопоглотителей в архитектурной акустике. Явление акустического резонанса используется в архитектуре, автомобилестроении, конструировании музыкальных инструментов и пр.

Ссылки[править | править вики-текст]