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本帖最后由 毛林 于 2012-1-3 12:42 编辑
先扩散,计算驻波,这些都没问题了,在吸收,你想要的频率,低频陷阱的一般公式如下:
亥姆霍兹(H·von·Haimuhuozi),是德国19世纪伟大的物理学家和生理学家,我们大学所学的力学三大基本守恒定律之首的“能量守恒定律”就是他最大的科学成就。而亥姆霍兹共振原理,则是亥姆霍兹在声学领域的著名成就之一。
首先,建立一个由理想刚体构成的密闭空腔,这个空腔就叫做“亥姆霍兹共振腔”,在空腔的表面开一个面积相对于空腔表面积很小的孔,在孔上插入一根空心刚体管道,组成的结构就称为“亥姆霍兹共鸣器”。
对于一个亥姆霍兹共鸣器而言,当其内部空气受到外界波动的强制压缩时(无论强制力施加于空腔内的空气还是管道内的空气,施加的外力是来自声波还是腔体振动),管道内的空气会发生振动性的运动,而空腔内的空气对之产生恢复力(换句话说,共振腔内的空气是一个“空气弹簧”)。在声波波长远大于共鸣器几何尺度的情形下,可以认为共鸣器内空气振动的动能集中于管道内空气的运动,势能仅与腔体内空气的弹性形变有关。这样,这个共鸣器是由管道内空气有效质量和腔体内空气弹性组成的一维振动系统,因而对施加作用的波动有共振现象,其固有频率是 。公式中f0是亥姆霍兹共鸣器的最低共振频率,c是声速,S是管道的截面积,d是管道的直径,l是管道的长度,V是空腔的容积。在强度为一定的振动作用下,在这个频率时,管道内空气的振动速度达到最大。
这,就是所谓的“亥姆霍兹共振原理”。
亥姆霍兹共鸣器是一种高效率的声能转换装置,它既可以在内部设计吸音材料,成为“共振吸音结构”,在管口处具有相当强大的消耗接近f0频率的外界声波的吸音能力,或者,也可以通过驱动其内部空气,将微小的振动转换为强度很高的声波从管口传输出去。
由于这是一种不需要任何独立能源,完全依靠外界振动激发的高效率声能转化装置,所以亥姆霍兹共鸣器的应用范围很广,作为吸声装置,其最典型的应用就是音乐厅、电影院吸音墙的微结构,而作为扩声装置,其最典型的应用就是各种乐器的共鸣箱。 |
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