亥姆霍兹共振器

一种具有非常不同声学特性的重要谐振器是亥姆霍兹谐振器,以这位德国物理学家的名字命名赫尔曼·冯·亥姆霍兹.亥姆霍兹谐振器本质上是一个短而小直径的空心球体,它有一个单独的孤立谐振器频率没有别的共振低于这个频率的10倍。经典亥姆霍兹谐振器的谐振频率(f),如图所示图8,是由其决定的体积(V)和颈部的长度(L)和面积(A):方程。在哪里年代声速在空气中。与上面讨论的管子一样,颈部长度的值应该作为有效长度,这取决于它的半径。

孤立的共振亥姆霍兹谐振器的特性使得它对音乐的研究很有用音调19世纪中期,在电子分析仪发明之前。当共振器靠近声源时,里面的空气就会开始产生共鸣如果语气被分析的有一个共振腔频率的谱分量。通过仔细倾听一个人的语气乐器有了这样一个谐振器,就有可能识别复杂声音的光谱成分比如乐器产生的声音。

a的空气腔弦乐器例如小提琴或吉他,在声学上起着亥姆霍兹式谐振器的作用,增强了乐器音域底部的频率,从而使乐器的音调在低音域更具强度。声带通滤波器所示图3 d使用亥姆霍兹谐振器从通过空气管道的声波中吸收一个频率带,然后用相反的频率重新释放出来阶段,这样它们就会破坏性地干扰进来的波,并使它减弱.在壶带中使用的大壶也可以作为亥姆霍兹谐振器,产生共鸣的当空气吹过它们的开口时,以单一的低频。音叉通常安装在盒子上,因为盒子里的空气腔像亥姆霍兹谐振器一样振荡,并在音叉还有外面的空气。

矩形框

矩形盒子形状的空气腔具有一系列非谐共振。在这种情况下,壁面是节点,两个平行壁面之间存在驻波,多个壁面之间存在混合驻波。这种驻波的频率由关系式给出方程。在哪里x, y,z这个箱子的尺寸和NxNy,Nz都是整数。在这种情况下NyNz= 0和Nx= 1,频率为方程。对应于盒子长度的一半波长。这种类型的共振是在扬声器盒,它必须避免时,调整低音反射扬声器端口。这种共振也很容易在淋浴间和小房间,如音乐有平行墙壁的练习室。由于这些共振,练习室通常用斜墙建造。

拉伸膜

在二维系统中,例如振动板或拉伸膜,如鼓面,谐振频率与积分倍数;也就是说,它们的共鸣或泛音是不和谐的。大多数调打击乐器属于这一类,这就是为什么用钟或定音鼓演奏的曲调有时比用小提琴或小号演奏的曲调更难跟上的原因之一。调谐棒乐器的部分设计目标是使其形状使两个或两个以上的谐振频率像调谐棒的谐振频率一样排列或弦乐器,渲染球场清晰。有些,如马林巴琴而且木琴,使用管状谐振器调谐到所需频率的酒吧,以便加强任何泛音都是管的谐波。南亚人手鼓通过使用不均匀或加重的鼓面来获得相对清晰的音高。