ヘルムホルツ共鳴器
体積V の容器(空洞)から、開口部の断面積S 、首の長さL の細い管が伸びているとき、容器の内部にある空気はバネとしての役割を果たすので、管の内部に存在する空気塊は、運動方程式;
ρ S L ∂ 2 x ∂ t 2 + γ p S 2 V x = 0 {\displaystyle \rho SL{\frac {\partial ^{2}x}{\partial t^{2}}}+{\frac {\gamma pS^{2}}{V}}x=0}
にしたがって、あたかも質量 ρSL を持ったピストンのように管の中で剛体的に振動するとみなすことができる。ここで ρ は空気の密度、x は空気塊の変位、γ は比熱比、p は圧力である。この系の固有角振動数 は
ω 0 = c S V L {\displaystyle \omega _{0}=c{\sqrt {\frac {S}{VL}}}}
ヘルムホルツ共鳴器(ヘルムホルツきょうめいき)は、開口部を持った容器の内部にある空気がばねとしての役割を果たし、共鳴(共振)することで音を発生する装置であるで、ヘルムホルツ共振器ともいう。この装置で発生する共鳴をヘルムホルツ共鳴(Helmholtz resonance)と呼ぶ。