Фільтр акустичний
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Фільтр акустичний

Фільтр акустичний, пристрій для виділення певної смуги частот із складного звуку; є акустичним аналогом електричного фільтру . Простий Ф. а. – резонатор Гельмгольца (див. Резонатор акустичний ) . Теорія Ф. а. розроблена методом електромеханічних аналогій на основі теорії електричних фільтрів з використанням вже встановлених для останньої класифікації і термінології. Ф. а., проникні всі частоти від нульової до деякої заданої, називаються низькочастотними; високочастотні Ф. а. пропускають всі частоти вище заданою і не пропускають низьких частот. Ф. а., проникні більш менш вузький діапазон частот між двома заданими частотами, називаються смуговими.

  Низькочастотний Ф. а. ( мал. 1 , а) є сукупністю однакових порожнин, сполучених вузькими трубками (електричний аналог, мал. 1 , би) . В першому наближенні можна вважати, що вся кінетична енергія системи зосереджена в повітрі, рухомому в трубках, а потенційна – пов'язана з пружною деформацією повітря в порожнинах. Верхній кордон смуги пропускання цього Ф. а.:, де S і l площа поперечного перетину і довжина трубки, V – об'єм порожнини, з – швидкість звуку в повітрі.

  Високочастотний Ф. а. ( мал. 2 , а) складається з вузької труби з просвердленими в ній на однаковій відстані отворами (електричний аналог, мал. 2 , би). У цій системі кінетична енергія зосереджена в повітрі, рухомому поблизу отворів, а потенційна пов'язана з повітрям в трубі. Під дією низькочастотних складових поля повітря в отворах інтенсивно вагається, тому для цих складових в системі відбувається «коротке замикання». На високих частотах повітря в отворах не встигає вагатися, тому високочастотні складові вільно проходят по трубі. Комбінацією низькочастотного і високочастотного Ф. а. можна отримати смуговий Ф, а., смуга пропускання якого визначається розмірами отворів і резонаторів.

  Ф. а. широко застосовується в техніці для зниження шуму, що створюється потоком відпрацьованих газів в реактивних двигунах і в двигунах внутрішнього згорання (автомобільний глушник – приклад Ф. а.). У архітектурній акустиці вони використовуються для зменшення передачі шуму по вентиляційних каналах і трубах. В цьому випадку Ф. а. часто застосовується у поєднанні з облицюванням повітряних каналів і труб звукопоглинальними матеріалами. Основною властивістю Ф. а. – здатністю виділяти смугу частот із складного звуку – володіють плоскопаралельні пластинки; вони називаються інтерференційними Ф. а. і застосовуються для виділення звукових хвиль, що поширюються по певному напряму. Наприклад, пластинка, товщина якої дорівнює цілому числу півхвиль на заданій частоті, виділить складову звукового поля цієї частоти, що поширюється в нормальному до неї напрямі.

  Літ.: Ржевкин С. Н., Курс лекцій з теорії звуку, М., 1960; Тартаковський Би. Д., Ультразвукові інтерференційні фільтри із змінними частотами пропускання, «Акустичний журнал», 1957, т. 3 № 2, с. 183–91.

Мал. 2. Схеми високочастотного акустичного фільтру а і його електричного аналога б.

Мал. 1. Схема низькочастотного акустичного фільтру а і його електричного аналога б.