ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Резонатор Гельмгольца. Рассеяние звука резонатором Гельмгольца из "Общая акустика " Низкая частота колебаний пузырька в жидкости обусловлена тем, что в колебаниях участвуют две среды с резко различными свойствами эффективная масса осциллятора (присоединенная масса жидкости) велика благодаря большой плотности жидкости эффективная упругость осциллятора (упругость газового объема) мала. Оказывается, что то же свойство низкочастотности колебаний малого объема можно получить и в одной среде, создавая устройство, в котором эффективная масса велика, несмотря на малую фактическую массу колеблющегося участка среды. Подобное устройство резонатор Гельмгольца) состоит из сосуда, снабженного горлышком — узким отростком или отверстием, через которое сосуд сообщается с окружающей средой. При перемещении среды, заполняющей горлышко, в одну и в другую сторону среда в сосуде испытывает сжатия и разрежения, и давление в ней изменяется. На открытом же конце горлышка давление все время остается неизменным (атмосферным — для резонатора Гельмгольца в воздухе). Разность давлений на концах горлышка ускоряет массу среды в горлышке. Ввиду узости горлышка скорость движения среды в нем велика по сравнению со скоростью среды внутри сосуда, так что кинетическая энергия сосредоточена в горлышке, несмотря на то, что фактическая масса среды в горлышке много меньш массы среды в сосуде. Упругая же энергия окажется сосредоточенной в среде внутри сосуда. [c.370] Таким образом, кинетическая и потенциальная энергия локализуются в разных телах в среде в горлышке и в среде в сосуде. Значит, резонатор Гельмгольца можно считать, как и пузырек, осциллятором с сосредоточенными параметрами. [c.371] Это равенство показывает, что длина волны на резонансной частоте не зависит от среды, заполняющей резонатор Гельмгольца, а только от его геометрических характеристик отсюда следует, что резонансные частоты относятся как скорости звука в заполняющих средах. [c.371] Отметим, что для резонатора с фактической длиной горлышка, равной (Ч2) / я5, формула (113.6) неприменима длина горлышка, не превосходит во много раз его поперечных размеров и влияние движения среды вблизи концов горлышка внесет заметную концевую поправку. [c.372] С другой стороны, запас энергии в резонаторе равен максимальной кинетической энергии среды в горлышке, т. е. [c.373] При наличии необратимых потерь в резонаторе он не только рассеивает, но и поглощает звуковую энергию. Для резонатора также можно ввести понятие сечения поглощения при отсутствии рассеяния а , и соотношения между величинами Оо и Ох и сечениями поглощения и рассеяния будут такими же, как для пузырька (см. формулы (112.11)—(112.15)). [c.374] Вернуться к основной статье