ФИЛЬТР АКУСТИЧЕСКИЙ

Устройство для выделения из сложного звука звуков определённой полосы частот. Является акустич. аналогом электрич. фильтра. Простейший Ф. а.— резонатор Гельмгольца (см. РЕЗОНАТОР АКУСТИЧЕСКИЙ). Ф. а., пропускающие все частоты от нулевой до нек-рой заданной fгр, наз. низкочастотными; высокочастотные Ф. а. пропускают все частоты выше заданной. Ф. а., пропускающие более или менее узкий диапазон частот между двумя заданными частотами, наз. полосовыми.

Низкочастотный Ф. а. (рис. 1, а) представляет собой совокупность одинаковых полостей объёмом V, соединённых узкими трубками длиной l и сечением S (электрич. аналог, рис. 1,6).

Рис. 1. Схема низкочастотного акустич. фильтра а и его электрич. аналога б.

В первом приближении можно считать, что вся кинетич. энергия системы сосредоточена в воздухе, движущемся в трубках, а потенциальная— связана с упругой деформацией воздуха в полостях. Верхняя граница пропускания этого Ф. а. fгр=(c/p)?(S/lV), где с — скорость звука.

Высокочастотный Ф. а. (рис. 2, а) состоит из узкой трубы с просверленными в ней на одинаковом расстоянии отверстиями (электрич. аналог, рис. 2, б). В этой системе кинетич. энергия сосредоточена в воздухе, движущемся вблизи отверстий, а потенциальная связана с воздухом в трубе.

Рис. 2. Схемы высокочастотного акустич. фильтра а и его электрич. аналога б.

Под действием низкочастотных колебаний воздух в отверстиях интенсивно колеблется, поэтому для этих составляющих происходит «короткое замыкание» и они не проходят по трубе. На высоких частотах колебаний воздуха в отверстиях не происходит, и высокочастотные составляющие свободно проходят по трубе. Комбинацией низкочастотного и высокочастотного Ф. а. можно получить полосовой Ф. а.

Ф. а. широко применяется в технике для снижения шума, создаваемого потоком отработанного газа в реактивных двигателях и в двигателях внутр. сгорания (напр., автомоб. глушитель). В архитектурной акустике они используются для уменьшения передачи шума по вентиляц. каналам и трубам. Осн. свойством Ф. а.— способностью выделять полосу частот из сложного звука — обладают плоскопараллельные пластинки; они наз. интерференц. Ф. а.