管内圧力の周波数を分けたい

添付のように、
左から周波数f1,f2、振幅がP1,P2の
合成圧力が伝播してきたとします。

下流に管路が分岐しており、
それぞれの周波数の圧力を分断させたいのですが、
どうすれば良いのでしょうか？

インピーダンス整合？
フィルター？

なんとなくのイメージはあるのですが、
具体的にどうすれば良いかがわかりません。


お手数ですが、ご教授お願い致します。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2017/02/05 19:57

No.1です。

「お礼」に書かれたことについては了解です。

その上でいえば、管にできる固有の圧力波は、「波の速度」と「管の長さ」で一律に決まってしまいます。
正確に言えば「管の形状で決まる振動モード」も関係しますが、通常は「基本モード」が支配的なので、まずはそれを考えればよいと思います。（高次モードについては、下記リンク先の図を参考にしてください）
↓　振動モードを図示したもの
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/koyuu/kit …

お示しの例題では、基本モードとして
（１）「横」の管は「両端が開管」なので「両端が振動の腹」となり、管の長さが「1/2 波長」となる波
（２）分岐した下向きは「上端が閉管、下端が開管」で、管の長さが「1/4 波長」となる波
ができます。

波の伝搬する物質が決まっているのであれば、その「伝搬速度」から、お望みの
＞F1 100kHz
＞F2 200kHz
になるような管の長さにする必要があります。

「振幅」は種々の要因が関係する減衰次第なので、コントロールはできないと思います。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2017/02/03 00:27

管の固有振動数ということですか？

振動数なので「加算の法則」は成り立ちません。

単に、「太い管の形状・性状で決まる固有振動数」と「分岐した細い管の形状・性状で決まる固有振動数」が存在するだけで、その間に何の関係もありません。
強いてあるとすれば、分岐管のある位置で、「太い管」の振動に何らかの境界条件（振動の節になるなど）ができるかどうかです。
当然、細い管は分岐位置が「端部」になりますので、境界条件が発生します。

また「太い管」が「分岐の右と左」の「分割される」ということもありません。
小学校で音楽の時間に使った「笛」を考えれば分かるように、「指で押さえた穴」の位置で決まる「固有振動数」が「笛の音の高さ」になります。開いた「指の穴」の「上」と「下」から2つの音がハモって聞こえるようなことはありません。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

すいません、書き方が悪かったかもしれません。

F1 100kHz
F2 200kHz
のとき、f1+f2=300kHzと考えているわけではなく、
あくまでそれぞれの周波数の圧力が伝わってくる
事象になります。

分岐の右方向に100kHz
下方向に200kHzを伝播させたいということです。

よろしくお願いいたします。

お礼日時：2017/02/04 12:15