ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Акустические резонаторы из "Физические основы механики " В случае, когда диаметр трубы очень мал, силы вязкости играют существенную роль. Вследствие этого при распространении в трубе волна быстро затухает — акустическая энер1ия превращается в тепло тонкие трубы поглощают подводимую к ним акустическую энергию. Этим объясняется сильное поглощение звука пористыми материалами. Поры действуют, как тонкие трубы они поглощают падающую на них акустическую энергию поэтому стенки, изготовленные из пористого материала, поглощают звук. [c.735] Роль акустического резонатора может играть всякий объем воздуха, ограниченный стенками и обладающий поэтому собственными частотами колебаний, например кусок трубы конечной длины. Однако такой кусок трубы обладает множеством нормальных колебаний и поэтому будет резонировать на множество гармонических колебаний. Удобнее, конечно, применять такие резонаторы, которые отзываются на одну определенную частоту внешнего гармонического воздействия. Такими свойствами обладают, например, сосуды шаровой формы с горлом (рис. 468) — так называемые резона-I торы Гельмгольца. [c.736] Резонаторы Гельмгольца стоят в таком же отношении к трубам, как механическая колебательная система с одной степенью свободы (груз на пружине) к однородной сплошной системе (стержню). Как уже указывалось ( 156), груз на пружине можно рассматривать как предельный случай неоднородной Рис. 468. сплошной системы. Точно так же и резонатор Гельмгольца можно рассматривать как предельный случай трубы переменного сечения. Обертоны такой сплошной системы вследствие ее неоднородности не гармоничны и лежат далеко от основного тона. Основной же тон резонатора, как и в случае груза на пружине, можно определить, рассматривая его как систему, в которой масса и упругость сосредоточены в разных местах. [c.736] Изменяя размеры сосуда и горла, можно получить резонаторы с собственными частотами, охватывающими весь диапазон звуковых частот. [c.737] Для резонатора, у которого диаметр горла равен его длине, а длина горла в несколько раз меньше диаметра сосуда, длина звуковой волны, соответствующей данному резонатору, оказывается в 10—15 раз больше диаметра сосуда, т. е. размеры резонатора значительно меньше, чем длина волны. [c.737] Резонатор Гельмгольца выделяет из всех действующих на него гармонических колебаний то колебание, частота которого совпадает с собственной частотой резонатора. Индикатор (нагретая проволочка, чувствительное газовое пламя и т. Д.), помещенный в горле резонатора или в специальном отростке, расположенном против горла, позволяет судить об амплитуде колебаний резонатора. Располагая большим набором резонаторов, частоты которых лежат достаточно близко друг к другу, можно определить амплитуды различных гармонических составляющих того или иного звука, т. е. произвести гармонический анализ звуков. [c.737] Чистые музыкальные тона представляют собой колебания, близкие к периодическим, и они дают, следовательно, большую амплитуду основного тона и некоторое число гармонических составляющих, амплитуды которых обычно убывают по мере увеличения номера гармоники. Распределение амплитуд этих гармонических составляющих для звуков, создаваемых различными музыкальными инструментами, различно. Эти различия, как указывалось, и определяют, главным образом, различный тембр звуков. Содержание гармоник определяется не только свойствами колебательной системы, являющейся источником звука, но и способом возбуждения колебаний. Поэтому, например, тона, получающиеся при возбуждении струны смычком и щипком , имеют разный тембр. [c.737] Гласные апуки человеческой речи также представляют собой колебания, близкие к периодическим и поэтому содержащие, помимо основного тона, гармонические обертоны. Однако распределение этих обертонов гораздо сложнее, чем в чистых музыкальных тонах. На рис. 469 приведен отрезок записи формы колебаний (т. е. [c.738] Вернуться к основной статье