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ヘルムホルツの共鳴器の用途と仕組みについて
- ヘルムホルツの共鳴器は、スピーカーや共鳴吸音ユニットなどさまざまな用途で利用されています。バスレフは音を増幅するために共鳴を利用し、共鳴吸音器は音を吸音するために共鳴を利用します。二つの共鳴器の違いは、音の発生源の位置や効果の方向性などにあります。
- バスレフにおいては、内部にある音源が共鳴器の効率的な振動を引き起こし、音の増幅を実現します。一方、共鳴吸音器は、外部の音源からの音を共鳴させることで吸音効果を発揮します。共鳴吸音器の効果は、共鳴器の大きさや素材の密度、音源との距離や波長の関係などに影響を受けます。
- 小さなサイズの吸音ユニットを自作する際には、共鳴吸音器の設計に注目することが重要です。適切な大きさや素材の密度、共鳴器と音源の距離や周波数の関係を考慮し、吸音効果を最大限に引き出すようにしましょう。また、音源は複合音ではなく純音であると考えることがポイントです。
- hetarou800
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- 物理学
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詳しいことは知りません。推測です。 まずヘルムホルツ共鳴の周波数について ペットボトルを鳴らされたというのが書いてあります。普通高等学校の教科書などで出て着うる気柱の共鳴は振動数が空気の部分の長さだけで決まっています。試験管を吹くと音が出ます。水を入れて気柱の長さを替えたものを並べるとドレミファ．．．を作ることが出来ます。振動数は試験管の太さに関係ありません。太い試験管でも細いし転換でも気柱の長さが同じであれば同じ音が鳴ります。ところがガラス瓶とかアルミボトルでやると試験管と同じ深さにそろえても音がかなり低いです。これを不思議に思って調べるとヘルムホルツ共鳴だという説明を見つけました。振動数を瓶の形から求める式が書かれているサイトもいくつかあります。 試験管と比べると瓶の方が体積が大きいので振動する空気の量が多いです。エネルギーの吸収能力が大きいということになりそうです。 息を吹き込んだ場合、エネルギーは供給されています。息は瓶の口に斜めに吹き込みます。乱れた渦が出来ています。振動数としては非常にたくさんの物が混ざっているのです。その中の特定の振動だけを抜き出しているだけです。吹き込んだ息で特定の振動数の振動にエネルギーを注入する形になります。増幅といえないことはないと思いますがエネルギーがある振動数の振動に吸収されているともいえるのです。 工場の吸音装置というのがよく知りませんがエネルギーの吸収です。でも音が大きくなればうるさいですよね。これは分かりません。 ２ストのバイクの排気管はものすごく太いです。かえるを飲み込んだ蛇のような感じです。ここでもヘルムホルツ共鳴を使っているというのを読んだことがありますが説明はよく分かりませんでした。 あまり答えになっていませんね。すみません。
お礼
なるほど、気柱共鳴よりヘルムホルツの共鳴のほうが音が低めになるのですね。通常の気柱共鳴よりも低い周波数をカバーできる、ということは 重低音を重視するスピーカーや、低周波を防音するために有効だ、ということになりそうですね。いやはやこの歳になって理科の実験がこんなにおもしろいとは思いませんでした。もっと調べてみようと思います。 大変参考になりました。