رنين انبوب هوائي

يعتمد رنين الأنبوب الهوائي على طول الأنبوب ، وشكله وعما إذا كان مفتوحا من آخره أو مغلقا . كما يستخدم الشكل المخروطي و الإسطواني أيضا في الآلات الموسيقية. والناي هو نوع من الآلات الأنبوبية المفتوحة الطرفين . أما المزمار والكلارينت فيعتبران مغلقان الطرف. والسكسافون فهو مغلق الطرف قمعي عند مخرج الصوت . وتبعا لطول عامود الهواء المتذبذب في الأنبوب يكون الرنين التوافقي مثلما في حالة الوتر.
الأسطوانة[عدل]
يتفق عل تسمية الأسطوانة المفتوحة من طرفيها بأنها " مفتوحة" ، بينما تكون أسطوانة مادية مفتوحة من أحد أصرافها ومغلقة بسطح صلب من الطرف الآخر فنسميها " مغلقة" .

التردداد الثلاثة الأولى للأنبوب الاسطواني المفتوح . المحور الأفقي يبين الضغط.

البرددات الثلاثة الأولى للأنبوب الأسطواني المغلق . المحور الأفقي يبين الضغط.
الأنبوب الإسطواني المفتوح[عدل]
يكون رنين الأنبوب المفتوح عند:
f = {nv \over 2L}
n عدد صحيح (1, 2, 3...) يمثل عقدة الرنين,
L طول الأنبوب
v سرعة الصوت في الهواء (343 متر في الثانية عند درجة حرارة 20 درجة مئوية على ارتفاع سطح البحر).
وتعطينا المعادلة الآتية معادلة أكثر دقة تأخذ تصحيح نهاية الأنبوب في الحسبان:
f = {nv \over 2(L+0.8d)}
حيث:
d قطر مقطع الأنبوب.
وتراعي تلك المعادلة حقيقة أن نقطة ارتداد موجة الصوت للأنبوب المفتوح ليست محددة تماما عند نهاية الأنبوب ، بل توجد عند نقطة خارجة قليلا عن نهاية الأنبوب .
ونسبة الانعكاس تكون أقل من 1 وهي تعتمد على قطر فتحة الأنبوب ، وطول الموجة ، ونوع الحاجز الموجود بالقرب من فتحة الانبوب.
الأنبوب الأسطواني المغلق[عدل]
تعطى ترددات الأنبوب المغلق المعادلة الآتية:
f = {nv \over 4L}
حيث :
"n" عدد فردي (1, 3, 5...)
تكوّن النوع المغلق من الأنابيب توافقات عند أعداد فردية فقط ويكون ترددها الأساسي أوكتاف تحت التردد الأساسي للانبوب المفتوح (أي يعطي نصف التردد).
وفي هذه الحالة أيضا توجد معادلة أكثر دقة ، وهي:
f = {nv \over 4(L+0.4d)}.
صندوق متوازي الأضلاع[عدل]
رنين موجات الصوت في صندوق متوازي الأضلاع مثال صندوق مكبر الصوت و المباني . والحجرات في المباني تكون عادة في شكل متوازي الأضلاع وهي تتسم بترددات رنينية توصف ب "مقامات الحجرة" room modes.
وتُعطى ترددات صندوق متوازي الأضلاع بالمعادلة:
f = {v \over 2} \sqrt{\left({\ell \over L_x}\right)^2 + \left({m \over L_y}\right)^2 + \left({n \over L_z}\right)^2}
v سرعة الصوت,
Lx و Ly و Lz طول ،وعرض ، وارتفاع الحجرة ,
\scriptstyle\ell, n, و m أرقام صحيحة موجبة.
ولكن \scriptstyle\ell, n , و m لا يمكن أن تساوي صفرا .