Фильтр акустический, устройство для выделения определённой полосы частот из сложного звука; является акустическим аналогом электрического фильтра. Простейший Фильтр акустический – резонатор Гельмгольца (см. Резонатор акустический). Теория Фильтр акустический разработана методом электромеханических аналогий на основе теории электрических фильтров с использованием уже установленных для последних классификации и терминологии. Фильтр акустический, пропускающие все частоты от нулевой до некоторой заданной, называются низкочастотными; высокочастотные Фильтр акустический пропускают все частоты выше заданной и не пропускают низких частот. Фильтр акустический, пропускающие более или менее узкий диапазон частот между двумя заданными частотами, называются полосовыми.

Низкочастотный Фильтр акустический (рис. 1, а) представляет собой совокупность одинаковых полостей, соединённых узкими трубками (электрический аналог, рис. 1, б). В первом приближении можно считать, что вся кинетическая энергия системы сосредоточена в воздухе, движущемся в трубках, а потенциальная – связана с упругой деформацией воздуха в полостях. Верхняя граница полосы пропускания этого Фильтр акустический: , где S и l площадь поперечного сечения и длина трубки, V – объём полости, с – скорость звука в воздухе.

Рис. 1. Схема низкочастотного акустического фильтра а и его электрического аналога б.

Высокочастотный Фильтр акустический (рис. 2, а) состоит из узкой трубы с просверленными в ней на одинаковом расстоянии отверстиями (электрический аналог, рис. 2, б). В этой системе кинетическая энергия сосредоточена в воздухе, движущемся вблизи отверстий, а потенциальная связана с воздухом в трубе. Под действием низкочастотных составляющих поля воздух в отверстиях интенсивно колеблется, поэтому для этих составляющих в системе происходит «короткое замыкание». На высоких частотах воздух в отверстиях не успевает колебаться, поэтому высокочастотные составляющие свободно проходят по трубе. Комбинацией низкочастотного и высокочастотного Фильтр акустический можно получить полосовой Ф, а., полоса пропускания которого определяется размерами отверстий и резонаторов.

Рис. 2. Схемы высокочастотного акустического фильтра а и его электрического аналога б.

Фильтр акустический широко применяется в технике для снижения шума, создаваемого потоком отработанных газов в реактивных двигателях и в двигателях внутреннего сгорания (автомобильный глушитель – пример Фильтр акустический). В архитектурной акустике они используются для уменьшения передачи шума по вентиляционным каналам и трубам. В этом случае Фильтр акустический часто применяется в сочетании с облицовкой воздушных каналов и труб звукопоглощающими материалами. Основным свойством Фильтр акустический – способностью выделять полосу частот из сложного звука – обладают плоскопараллельные пластинки; они называются интерференционными Фильтр акустический и применяются для выделения звуковых волн, распространяющихся по определённому направлению. Например, пластинка, толщина которой равна целому числу полуволн на заданной частоте, выделит составляющую звукового поля этой частоты, распространяющуюся в нормальном к ней направлении.

 

  Лит.: Ржевкин С. Н., Курс лекций по теории звука, М., 1960; Тартаковский Б. Д., Ультразвуковые интерференционные фильтры с изменяемыми частотами пропускания, «Акустический журнал», 1957, т. 3, № 2, с. 183–91.