Helmholtzresonator

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 trillingsysteem 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^[1]:

${\displaystyle f_{0}={\frac {c}{2\pi }}{\sqrt {\frac {S}{Vl}}}.}$

Hierin is:

c de geluidssnelheid in het gas (in lucht ca. 343 meter/seconde bij 20 graden Celsius)

S 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.

1. ↑ The Theory of Sound - Volume II, Lord Rayleigh, pp. 170-172, Mei 1926, Dover Publications, New York {en}