Pojecie rezonansu akustycznego

Rezonans akustyczny – 
zjawisko rezonansu zachodzące dla fal 
dźwiękowych, polegające na 
pobieraniu energii fal akustycznych 
przez układ akustyczny ze źródła drgań 
o częstotliwościach równych lub 
zbliżonych do częstotliwości drgań 
własnych układu. W wyniku czego 
dochodzi do generowania, 
wzmacniania lub filtrowania drgań o 
tych częstotliwościach. 

Pojecie rezonansu akustycznego

Pojecie rezonansu akustycznego

*

Wykorzystanie zjawiska rezonansu akustycznego 

występuje w Piśmie Świętym:

Związane je

st z historią

 zdobycia pr

zez Izraelitó

w 

pierwszego 

miasta kana

nejskiego o 

nazwie Jery

cho; 

silnie obwar

owane, dług

o stawiało o

pór Izraelito

m. 

Mury runęły

, gdy siedm

iu kapłanów

 zatrąbiło si

edem 

razy na sied

miu trąbach

. 

Występowanie rezonansu jest istotnym 

zjawiskiem dla funkcjonowania 

akustycznych instrumentów 

muzycznych umożliwia generowanie 

wybranego tonu, np. przez flet, trąbkę. Pudła 

rezonansowe akustycznych instrumentów 

strunowych wzmacniają głos generowany 

przez strunę i nadają ton instrumentowi.

 

Napięte struny mają częstotliwości rezonansowe bezpośrednio związane 
z masą, długością i napięciem. Fala, która tworzy pierwszy (podstawowy) 
rezonans w strunie jest równa podwójnej długości struny. Wyższe 
rezonanse odpowiadają długości fal, które są całkowitą wielokrotnością 
podstawowej długości fali. Powstająca w strunie fala porusza się z 
prędkością v, w związku z tym w strunie powstają tylko drgania o 
częstotliwościach: 

Prędkość fali w strunie zależy od

 siły 

naciągu T oraz masy na jednostk

ę długości ρ:

 

Z powyższych wzorów wynika:

 

L – długość struny,
n = 1, 2, 3...,
v – prędkość fali w strunie,
T – naciąg,
ρ – masa na jednostkę długości struny.

Struna generuje dźwięk o danej częstotliwości i jej składowe 
harmoniczne. Częstotliwość dźwięku generowanego przez 
strunę zależy od długości struny i jej napięcia, skrócenie 
struny lub zwiększenie jej napięcia zwiększa częstotliwości 
rezonansowe. Zmiana naprężenia struny jest stosowana 
głównie do strojenia instrumentów. W niektórych 
instrumentach takich jak gitara przez zmianę długości części 
swobodnej struny zmienia się częstotliwość drgań struny.
Gdy struna jest pobudzona do drgań przez impuls 
zewnętrzny (szarpnięcie palcem, uderzenie młoteczkiem), 
wibruje na wszystkich częstotliwościach występujących w 
impulsie, lecz w wyniku rezonansu fal odbitych od końców 
strun bardzo szybko częstotliwości, które nie są jedną z 
częstotliwości rezonansowych są osłabiane i zanikają, co 
sprawia że słyszymy tylko jeden ton muzyczny. Proporcje 
między harmonicznymi zależą od sposobu pobudzenia 
struny i rezonansów między struną i innymi elementami 
akustycznymi.

Kolej

ne dr

gania

 harm

onicz

ne st

runy

Lutnia – dawny instrument ze strunami szarpanymi (najpierw gęsim piórem, 
potem palcami). Pochodzi z arabskiej Hiszpanii. 

Harfa − instrument strunowy 
szarpany (chordofon) w kształcie 
stylizowanego trójkąta, jeden z 
najstarszych instrumentów 
muzycznych. 

 

Gitara – instrument muzyczny z 
grupy strunowych szarpanych z pudłem 
rezonansowym, gryfem i progami na podstrunn
icy. Przeważnie ma 6 strun, lecz można spotkać 
również gitary z 4, 5, 7, 8, 10 oraz 12 strunami. 
Instrument ten odgrywa ważną rolę w 
muzyce bluesowej,country, flamenco, rockowej 
oraz w wielu formach popu. 

Fala dźwiękowa poruszając się w powietrzu odbija się od ścianek naczynia i 
innych przeszkód. W wyniku odbić dochodzi do rezonansów. Częstotliwości 
rezonansu w rurce są uzależnione od długości rurki, jej kształtu, oraz czy jest 
zamknięty czy otwarty jej koniec. Muzycznie przydatne kształty są 
cylindryczne bądź stożkowe. Flet zachowuje się jak otwarta cylindryczna rura, 
klarnet i inne instrumenty blaszane zachowują się jak zamknięta cylindryczna 
rura, saksofon, obój i fagot jak zamknięte stożkowej rury. Wibracja kolumn 
powietrza ma rezonanse harmoniczne, podobnie jak struna. 

Komory rezonansowe, które mają sztywne 
ścianki, a ich poprzeczny wymiar jest pomijalny, 
dzieli się na

– otwarte na obu końcach, określane jako 
"otwarte",
– otwarte na jednym końcu i zamknięte 
sztywną powierzchnią na drugim końcu, 
określane jako "zamknięte".

Częstotliwości rezonansowe otwartych 
cylindrycznych rur są określone wzorem: 

Pierwsze trzy rezonanse 
w otwartej rurze. Wykres 
przedstawia ciśnienie. 

Częstotliwości

 rezonansowe

 zamkniętego 

cylindra wynik

ają z faktu, że

 w 

słupie powietr

za mieści się n

ieparzysta licz

ba ćwiartek dł

ugości fali. Są

 

one zatem okr

eślone przybli

żonym wzorem

:

 

gdzie "n" oznacza kolejne liczby nieparzyste 
(1, 3, 5 ...).
Tego typu rurki wytwarzają dźwięk zawierający 
tylko nieparzyste harmoniczne częstotliwości 
podstawowej. Dźwięk podstawowy jest jedną 
oktawę niższy (czyli połowa częstotliwości) niż 
w przypadku otwartego cylindra o tej samej 
długości.

Pierwsze trzy rezonanse w 

zamkniętej cylindrycznej 

rurze. 

-Zazwyczaj ma postać cienkiej, pustej w środku rurki 

Saksofon – instrument dęty drewniany z grupy aerofonów stroikowych. 
Klasyfikację tę zawdzięcza swojej budowie i stroikowi. 

Dziękuję za obejrzenie 

prezentacji.

Kliknij w obrazek i odwiedź mojego chomika