亥姆霍茲共鳴器?正文

利用共振現(xiàn)象進(jìn)行聲學(xué)測(cè)量的裝置。這種共鳴器是以德國科學(xué)家H.von亥姆霍茲的姓氏命名的,他首次利用這種共鳴器對(duì)聲音作頻率成分的分析。亥姆霍茲共鳴器的原始形狀是一個(gè)有細(xì)頸或小開口的容器，當(dāng)受聲波的作用時(shí)，頸內(nèi)的空氣振動(dòng)，而容器內(nèi)的空氣對(duì)之產(chǎn)生恢復(fù)力。在聲波波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于共鳴器幾何尺度的情形下，可以認(rèn)為共鳴器內(nèi)空氣振動(dòng)的動(dòng)能集中于頸內(nèi)空氣的運(yùn)動(dòng)，勢(shì)能僅與容器內(nèi)空氣的彈性形變有關(guān)。這樣，這個(gè)共鳴器是由頸內(nèi)空氣有效質(zhì)量和容器內(nèi)空氣彈性組成的一維振動(dòng)系統(tǒng)，因而對(duì)作用聲波有共振現(xiàn)象，共振頻率是

。

式中f0是亥姆霍茲共鳴器的共振頻率，с 是聲速，S是頸或開口的截面積,d是頸或開口的直徑，l是頸的長(zhǎng)度,V是容器的容積。在強(qiáng)度為一定的聲波作用下,在這共振頻率時(shí)，頸內(nèi)空氣的振動(dòng)速度最大。

亥姆霍茲共鳴器的用途很多，例如，在共鳴器的空腔內(nèi)放些吸聲材料或在頸口上蒙一層布，就可作成共振吸聲結(jié)構(gòu)，在共振頻率附近有大的吸聲量。實(shí)際上這種吸聲結(jié)構(gòu)是距硬墻有一定距離的穿孔板，板上的一個(gè)孔及其后的空間形成一個(gè)亥姆霍茲共鳴器。