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Aeroacoustical Phenomena in a Horn Excited by a Hartmann-Sprenger Tube

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The coupling of a Hartmann-Sprenger tube to a horn is considered, with the aim of developing a powerful acoustic generator. The acoustical characteristics of each of the two elements are first recalled, and a model for their coupling is then proposed. It is shown that if the eigenf requency of the system is that for which the norm of the total impedance is minimal, this frequency shows jumps as the tube length is varied continuously. This result is obtained on the basis of linear acoustics and, hence, is not due to non-linear effects. Furthermore, the experimental results show that the frequency jumps are larger at low amplitude than at high amplitude. The intensity and the spectrum of the emitted sound, as well as the acoustical efficiency of the generator are given.


Mit Hinblick auf die Entwicklung eines leistungsfähigen Schallgenerators wird die Ankopplung eines Hartmann-Sprenger-Rohrs an ein Horn betrachtet. Nachdem zunächst die akustischen Eigenschaften dieser beiden Elemente ins Gedächtnis zurückgerufen werden, wird dann ein Modell für deren Kopplung vorgeschlagen. Definiert man die Eigenfrequenz des Systems als die Frequenz, bei der der Betrag der Gesamtimpedanz minimal wird, so kann gezeigt werden, daß diese Frequenz bei kontinuierlicher Variation der Rohrlänge Sprünge aufweist. Diesem Ergebnis liegt die lineare Akustik zugrunde, es ist daher nicht auf nichtlineare Effekte zurückzuführen. Des weiteren zeigen die experimentellen Ergebnisse, daß die Frequenzsprünge bei kleiner Amplitude großer sind als bei hoher Amplitude. Intensität und Spektrum des abgestrahlten Schalls sowie der akustische Wirkungsgrad des Generators werden angegeben.


On a étudié le couplage d'un tube de Hartmann-Sprenger avec un pavillon en vue de la réalisation d'un générateur acoustique de très forte puissance. Après un rappel des caractéristiques acoustiques de chacun des éléments, on propose un modèle de couplage entre les deux. On montre que si la fréquence propre du système est celle qui minimise la norme de l'impédance globale, cette fréquence présente des sauts quand on fait varier de façon continue ln profondeur du tube. Obtenu à l'aide de l'acoustique linéaire, ce résultat n'est donc pas dû à des effets non-linéaires. Les résultats expérimentaux montrent du reste que ces sauts sont plus importants aux amplitudes faibles qu'aux amplitudes fortes. On présente aussi l'intensité et le spectre du son émis, ainsi que le rendement acoustique du générateur ainsi constitué.
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Document Type: Research Article

Publication date: 1980-07-01

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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