樂器中常見的共鳴腔(如吉他/提琴等)是利用Helmholtz共振構造的,簡化的模型就是一個瓶口收緊的瓶子,這種結構在聲學上叫做“Helmholtz共鳴器”。它可以等效類比為一個彈簧振動系統或LC振盪電路,瓶頸部分充當質量塊/電感的作用,瓶內的空氣充當彈簧/電容的作用。而題主提到的這種長度與波長存在一定比例關係的管結構,原理是駐波形成的共振,聲學上一般叫駐波管,在一些木管樂器(如笛/簫)中比較常見。這種共振的頻寬一般比較窄,集中在共振頻率附近,共振發生在管長等於1/4波長的奇數倍時(尾端開放的管),此時的輻射聲功率能夠得到極大增強。也正是由於這個原因,儘管向管口的邊稜吹氣產生的是無穩定音高的寬頻聲,但管樂器發出的是基音為特定頻率的樂音。再多說一句,像一些裝置上的蜂鳴器 (beeper),就是微型揚聲器單元前再加一個1/4波長的細管,來增強某個特定單一頻率的聲功率,以達到足夠強的音量。針對題主的問題,標準音A4為440Hz,那麼C4為262Hz,聲速取344m/s (1個標準大氣壓,20攝氏度),C4音波長為1.31m,則C4音所需管長為0.33m。長管確實可以是彎曲的,注意要安裝在聲源前,且尾端開放,管直徑須遠小於波長。其他音依此類推,每個希望增強的音都需要單獨設計一個這樣的管子,這是這類共振的機理所決定的。材料方面,金屬、密度板、ABS之類比較“硬”的都可以,只要你能加工出來就行,估計得用3d列印吧。。。
樂器中常見的共鳴腔(如吉他/提琴等)是利用Helmholtz共振構造的,簡化的模型就是一個瓶口收緊的瓶子,這種結構在聲學上叫做“Helmholtz共鳴器”。它可以等效類比為一個彈簧振動系統或LC振盪電路,瓶頸部分充當質量塊/電感的作用,瓶內的空氣充當彈簧/電容的作用。而題主提到的這種長度與波長存在一定比例關係的管結構,原理是駐波形成的共振,聲學上一般叫駐波管,在一些木管樂器(如笛/簫)中比較常見。這種共振的頻寬一般比較窄,集中在共振頻率附近,共振發生在管長等於1/4波長的奇數倍時(尾端開放的管),此時的輻射聲功率能夠得到極大增強。也正是由於這個原因,儘管向管口的邊稜吹氣產生的是無穩定音高的寬頻聲,但管樂器發出的是基音為特定頻率的樂音。再多說一句,像一些裝置上的蜂鳴器 (beeper),就是微型揚聲器單元前再加一個1/4波長的細管,來增強某個特定單一頻率的聲功率,以達到足夠強的音量。針對題主的問題,標準音A4為440Hz,那麼C4為262Hz,聲速取344m/s (1個標準大氣壓,20攝氏度),C4音波長為1.31m,則C4音所需管長為0.33m。長管確實可以是彎曲的,注意要安裝在聲源前,且尾端開放,管直徑須遠小於波長。其他音依此類推,每個希望增強的音都需要單獨設計一個這樣的管子,這是這類共振的機理所決定的。材料方面,金屬、密度板、ABS之類比較“硬”的都可以,只要你能加工出來就行,估計得用3d列印吧。。。