（電気工学のように）ハイ/ローパスフィルターと同等の機械的なものはありますか？

化学組成や構造が機械的波（例：音、振動）をフィルターで除去できる特殊な媒体（ガラス、空気、発泡体など）があるかどうか疑問に思っていました低周波。これらは存在しますか？いくつか例を挙げていただけますか？

あまり抽象的な例ではありません。赤信号に止まっているとき、隣の車から音楽の低音がブームになっていることに気づく傾向があります。これが単に低周波成分の振幅によるものなのか、それとも再生時に機械的フィルタリングがあるのか​​（高周波数を抑制する）なのかはわかりません。これは私の質問をするためのインスピレーションの源です。

より一般的な意味では、インダクタンス、静電容量、および抵抗の電気的概念は、機械の世界における質量、ばね定数、および摩擦に相当します。電圧は力になり、電流は速度になります。

たとえば、車両のサスペンションは、フレームとボディの質量、車軸のスプリング、ショックアブソーバーを使用して道路からの高周波振動が「ブロック」されるように注意深く調整されたローパスフィルターです。乗客と貨物に結合されます。

はい、特に音については、「音響インピーダンス」と呼ばれる用語があり、電気インピーダンスと同様に、周波数に依存します。音響インピーダンスは、電磁波方程式と同じ形式の音波方程式から得られます。

したがって、すべての導体に電気インピーダンスがあるのと同じように、固体には音響インピーダンスがあります。音響波の透過は入射角と周波数成分に依存し、材料のインピーダンスは特定の周波数を減衰させます。ダクトは導波管のように機能し、音響共振器などを作ることができます-基礎となる方程式がほとんど同じであるため、トンの並列があります。

電気インピーダンス整合が最大電力伝送をもたらすのと同様に、音響インピーダンス整合は最大音響電力伝送をもたらす。それは、超音波ゼリーが使用されているものです-杖と皮膚の間のインピーダンス整合。

これは逆に使用できます-意図的なインピーダンス不整合により、反射波が発生し、音響パワー伝送がほとんど発生しません。これを悪用して「騒々しい隣人」を防止/最小化するように設計された乾式壁のラインが実際にあります。

多くの機械システムには、フィルターの類似物があります。固定容量ポンプを使用しているためか、圧力スパイクが発生しやすい流体システムでは、アキュムレータを使用してこれらのスパイクを除去し、システムの他の部分の損傷を防止します。

防振装置はほとんど同じように動作します。時々それらはそのまま使用されます。また、より重要なアプリケーションでは、モーターやポンプの回転速度などの特定の周波数をフィルターに掛けて、それらを取り除き、そのエネルギーが周囲の構造を励起するのを制限または防止するように設計されています。これは、アイソレータのジオメトリとマテリアルプロパティの両方を制御することで行われます。学部生以外の私の最初のプロジェクトの1つは、小型ポンプモーター用のマウントを設計することでした。

別の機械的フィルターは、調整されたマスダンパーです。通常、これらは高層ビル内にあり、地震による建物の動きを制限することを目的としています。同じアイデアが電気器具のモーターにも適用されており、金属の「ロリポップ」がモーターの側面から片持ちになっています。質量とロッドの共振周波数は、モーターの動作周波数に一致します。その結果、モーターが回転すると、モーターの動作周波数のエネルギーが、質量を音として放射する機器の構造に伝達するのではなく、空気中で質量を振動させます。