サボテン型リブのヘルムホルツ共鳴シミュレーション

昨日の渦巻型のメタマテリアル拡散体の断面で
浅いリブ溝の空きスペースに深いリブ溝を折り込む構造の断面図であることがわかり(便宜上以下はサボテン型リブと表記する)、
それは深いリブを省スペースで設定するのに有用である。


だがヘルムホルツ共鳴器の様にもなっているので、どこかの周波数が共振するはずである。実際にどの周波数が共振するのか簡単な計算でできるのでシミュレーションしてみた。

サボテン型リブを等間隔にしつつ、溝の深さをいろいろ変えてみたモデル。

①は550Hz、②は671Hz、③は1054Hzと算出された。
理想的なヘルムホルツ共鳴器とはかなり異なるので現実的には異なるだろうが、
目安として中域あたりが吸音されてしまうのかなと思われる。
同じ寸法の構造を繰り返すと特定の周波数の帯域が怪しくなると思われる。

では長い溝の入り口を狭くしたり広くした場合はどうなるか



④219Hz⑤392Hz⑥1368Hz⑦714Hzと入り口を狭く、中の容量を大きくすると低音も吸音できそうだ。
とはいえ実際は拡散性を重視すると400-700Hzが集中的に共鳴してしまいそうな気がする。
使いづらそうだなというのが正直なところだ。