单腔共振吸声结构既亥姆霍兹共振吸声器。
单腔共振吸声结构由一个刚性容积和一个连通外界的颈口组成。空腔中的空气具有弹性,类似于一个弹簧;颈口处的小空气柱相当于质量块,组成一弹性系统。当声波入射到颈口时,由于孔颈处的摩擦阻尼,使声能变为热能。当入射声波频率等于共振结构的固有频率时,孔颈处的空气柱发生共振,此时此地的振速为极大值,相应吸收的声能量大。外界频率偏离共振频率时,振速相应减小,声能吸收也变少。
这种吸声结构吸声频带较窄,具有较强的频率选择性,多用于低频有明显音调噪声的吸收。一般情况下,都是多个共振腔组合使用,很少单独使用,通过调节各腔的结构尺寸来适应不同频率的吸收。
如果想展宽共振吸声结构的有效吸声频带范围,可以在颈口处放置一些多孔吸声材料,或放一层薄的纺织物,以增加颈口处的声阻。对一定的声阻来说,振速越大,消耗的声能越多,声阻只有加在速度极大处才有明显的吸声效果。在空腔内填充多孔吸声材料,也可改善共振效应,但效果不会太大。因空腔中的平均速度接近于零,不能发挥声阻的效用,充填不得当,还容易减弱原有的共振效应。