A rezonátorok egy fontos, nagyon eltérő akusztikai jellemzőkkel rendelkező típusa a Helmholtz-rezonátor, amelyet Hermann von Helmholtz német fizikusról neveztek el. A Helmholtz-rezonátor lényegében egy rövid, kis átmérőjű nyakkal ellátott üreges gömb, amelynek egyetlen izolált rezonanciafrekvenciája van, és nincs más rezonancia ennek a frekvenciának körülbelül 10-szerese alatt. A 8. ábrán látható klasszikus Helmholtz-rezonátor rezonanciafrekvenciáját (f) a térfogata (V), valamint a nyakának hossza (L) és területe (A) határozza meg: ahol S a hangsebesség a levegőben. A fent tárgyalt csövekhez hasonlóan a nyak hosszának értékét effektív hosszként kell megadni, amely a nyak sugarától függ.

A Helmholtz-rezonátor izolált rezonanciája miatt a 19. század közepén, még az elektronikus analizátorok feltalálása előtt hasznos volt a zenei hangok vizsgálatára. Ha egy rezonátort a hangforrás közelébe tartunk, a benne lévő levegő rezonálni kezd, ha az elemzett hangnak van egy spektrális összetevője a rezonátor frekvenciáján. Ha figyelmesen hallgatjuk egy ilyen rezonátorral ellátott hangszer hangját, azonosítani lehet az olyan összetett hanghullámok spektrális összetevőit, mint amilyeneket a hangszerek generálnak.

A vonós hangszerek, például a hegedű vagy a gitár légüregében lévő levegő akusztikusan Helmholtz-típusú rezonátorként működik, felerősítve a hangszer hangterjedelmének alsó tartományához közeli frekvenciákat, és ezáltal a hangszer hangjának mély tartományában nagyobb erőt adva. A 3D ábrán látható akusztikus sávszűrő egy Helmholtz-rezonátort használ arra, hogy a légcsatornán áthaladó hanghullámból egy frekvenciasávot elnyeljen, majd ellentétes fázissal újra kisugározzon, így azok destruktívan interferálnak a bejövő hullámmal, és annak csillapodását okozzák. A korsózenekarban használt nagy korsók szintén Helmholtz-rezonátorként működnek, egyetlen alacsony frekvencián rezonálnak, amikor a nyílásaikon keresztül levegőt fújnak. A hangvillákat gyakran dobozokra szerelik, mert a dobozban lévő levegő ürege Helmholtz-rezonátorhoz hasonlóan rezeg, és csatolást biztosít a hangvilla és a külső levegő között.