Helmholtzresonator

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Bronzen Helmholtzresonator
(Foto: Physics Dept, Case Western Reserve University)

Een helmholtzresonator is een akoestische resonator die bestaat uit een volume lucht (of ander gas) dat via een opening in een (prismatisch) kanaal (ook wel de hals of poort genoemd) in verbinding met de buitenlucht staat. Als de opening wordt getroffen door een geluidsgolf ontstaat er een veranderlijke overdruk aan de ingang van de hals. De massa van het gas in de hals wordt onder invloed van die overdruk heen en weer bewogen en zal het grotere volume gas in de holte, net zoals een veer, doen comprimeren en expanderen. Bij een bepaalde frequentie van de geluidsgolf treedt er resonantie op.

De resonator is dus te beschouwen als een massa-veersysteem waarbij het afgesloten volume een veer is en de massa van de lucht in de hals als bewegende massa beschouwd kan worden. Zonder het toepassen van de nodige correcties op het beschreven systeem vindt men voor de resonantiefrequentie f0 in Hz :

f_0 = \frac{ v }{2 \pi} \sqrt{ \frac{ A }{ V l } }.
Schematische voorstelling van een Helmholtz resonator

Hierin is:

v de geluidssnelheid in het gas (in lucht ca 343 meter/seconde bij 20 graden celsius)
A het oppervlak van de opening in m²
l de lengte van de hals in m
V het afgesloten volume in m3

De helmholzresonator is genoemd naar Hermann von Helmholtz.

In luidsprekerboxen wordt de helmholtzresonator toegepast om het weergavebereik naar de lage tonen uit te breiden, dit worden basreflexboxen genoemd. Bij de meeste basreflex boxen is V gelijk aan de totale inhoud van de luidsprekerkast. Maar in bijvoorbeeld de Elipson 1303 luidsprekerbox wordt voor de Helmholtzresonator een aparte ruimte binnen de luidsprekerbox toegepast.

Externe Link[bewerken]

  • [1] Lezing Akoestiek - De Helmholtzresonator Deel I - L. Fransen
Bronnen, noten en/of referenties
  • Acoustics - A Text on Theory and Applications, G.W. Stewart & R.B. Lindsay', 1930, D. Van Nostrand Company, Inc., New York