Акустические системы. Резонатор Гельмгольца

Акустические системы. Резонатор Гельмгольца. Механические колебательные системы, в которых элементы массы реализованы в форме движущихся воздушных масс, а элементы гибкости — в форме замкнутых воздушных объёмов, выделяются в особый класс акустических колебательных систем. Такое выделение не имеет принципиального ха- [c.24]

АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ. РЕЗОНАТОР ГЕЛЬМГОЛЬЦА 25 [c.25]

АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ. РЕЗОНАТОР ГЕЛЬМГОЛЬЦА 27 [c.27]

Типичным примером акустической системы, реагирующей лишь на одну частоту, является сосуд сферической формы с открытой горловиной (рис. 5.13), который называется резонатором Гельмгольца. В задней части резонатора имеется еще одно маленькое отверстие в виде сопла, служащее для обнаружения колебаний. Воздух в горловине является колеблющейся массой. При смещении этой массы, например, в сторону сферического обьема V воздух в этом обьеме Рис. 5.13. слегка сжимается, и возникающие силы избыточного давления выполняют роль возвращающей силы. Если площадь горловины равна 8, а ее длина — , то масса колеблющегося столба равна т = р, где р д — плотность невозмущенного воздуха. При смещении массы т на расстояние 1 (положительное направление оси показано на рисунке) плотность воздуха изменяется на величину 5р, удовлетворяющую равенству [c.109]

При разработке этой аппаратуры было замечено, что авиационные двигатели излучают звуки определенных тональных частот в диапазоне 80. .. 130 Гц. Для повышения качества работы аппаратуры в этом диапазоне были созданы резонансные и перестраиваемые фильтры, исключающие интерференцию акустических колебаний на других частотах. В неэлектрических звукоулавливающих системах такие фильтры представляли собой резонаторы Гельмгольца. [c.12]

Показать аналогию дифференциальных уравнений, описывающих колебательные процессы в акустических и электрических системах, на примере резонатора Гельмгольца и простого электрического контура. [c.277]

Решение. Акустические колебательные системы являются частными случаями систем механических. Обычно состояние механической системы характеризуется смещением и колебательной скоростью отдельных материальных точек. Воздействие характеризуется силами, действующими на систему. Акустические же системы удобнее описывать, пользуясь объемными смещениями и объемными скоростями, а внешнее воздействие—давлениями. Покажем это на примере резонатора Гельмгольца, который представляет собой сосуд с коротким горлом, заполненный воздухом (см. рисунок а). Как показано в задаче 8.2.1, при возбуждении [c.277]

Воздух также может резонировать в замкнутом объеме (будь то комната или корпус акустической системы). На этом принципе основано действие духовых инструментов. Хорошо известным воздушным резонатором является резонатор Гельмгольца, который был разработан около сотни лет назад для анализа гармоник. Этот резонатор состоит из сферической латунной раковины, суживающейся на одном конце для уха и раскрывающейся в рупор на другом конце для воздуха. [c.35]

Отверстие в корпусе акустической системы иногда представляет собой просто вырез определенной формы, но может иметь вид (особенно когда объем корпуса ограничен) трубы (рис. 6,15). Воздух в отверстии ведет себя как внутренняя реактивная масса. Корпус с отверстием имеет характеристики, аналогичные характеристикам резонатора Гельмгольца (см. гл. 1). [c.195]

Классическим представителем акустических систем является резонатор Гельмгольца (рис. 3.1,в). Здесь замкнутый объем V, заполненный воздухом, соединяется через узкую трубку длиной I с внешней средой, во входное отверстие трубки поступает звуковая волна. В этом случае в канале / возникнут колебания частиц воздуха. Воздух, сконцентрированный в объеме V, выполняет роль упругого элемента — пружины, способствуя концентрации частиц среды в трубке I и образуя тем самым элемент — массу. Так же проявляется и механическое сопротивление в виде трения частиц воздуха о стенки трубки. Вследствие периодического воздействия внешней силы от звуковой волны в такой системе возникают механические колебания среды. Колебательный процесс в резонаторе можно описывать, как и в приведенной на рис. 3.1,6 механической системе с дискретными элементами. Логика сопоставления электрических и механических колебаний опирается и на сходство-между известным уравнением, описывающим колебательный процесс в последовательном электрическом контуре (рис. 3.1,а) под воздействием приложенного синусоидального напряжения [c.72]

В течение ряда последующих лет наука об электрриеских цепях не получила дальнейшего развития, что объясняется прежде всего отсутствием возможностей практического применения разработанных схем. Однако в связи с появлением высокочастотной аппаратуры для линий телефонной связи (систем уплотнения) необходимый стимул был получен. Такие устройства представляют собой по существу аппаратуру для радиосвязи, приспособленную для работы по проводным линиям, используемым вместо сред]я, в которой распространяются радиоволны. Вначале радиоканалы отделялись от других радиоканалов с помощью электрических настроенных контуров, которые представляли собой электрические аналоги акустических резонаторов Гельмгольца [6], разработанных за много лет до этого. Однако настроенные контуры в высокочастотных телефонных системах оказались неудобными для разделения каналов, так как они ие допускали регулировки ширины полосы пропускания и не позволяли достаточно эффективно разграничить полосу пропускания и полосу ослабления. Было найдено, что такнм требованиям удовлетворяют фильтры, поэтому они и были применены для разделения каналов в первых высокочастотных телефонных системах. [c.400]

РЕЗОНАТОР АКУСТИЧЕСКИЙ (р е з о н а т о ] Гельмгольца) — сосуд, сообщающийся с внеш ней средой через небольшое отверстие или трубку характерная особенность Р. а. — способность совер шать низкочастотные собственные колебания, длин волны к-рых значительно больше размеров резона тора. Согласно теории, развитой Гельмгольцем [1 и Рэлеем [2], Р. а. рассматривается как колебат. система с одной степенью свободы. В 1-м приближении можно считать, что вся кинетич. энергия сосредоточена в слое воздуха, движущемся в трубке, наз. горлом Р. а., подобно жесткому поршню, а потенциальная энергия связана с упругой деформацией воздуха, заключенного в сосуде (рис. 1, а). Тогда собств частота Р. а. /о не зависит от формы сосуда и формь поперечного сечения трубки и выражается ф-лог /о = l2n)YSjlV, где с— скорость звука в воздухе [c.404]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...