在开发面向青少年的声学科普教具时，可以借鉴历史声学仪器如亥姆霍兹共鸣器和鲁道夫·科尼格仪器的设计原理，来构建声音频率分析与合成的互动体验。惠普尔博物馆的资料展示了声学领域的发展历程，其中提到了赫尔曼·冯·亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz）和鲁道夫·科尼格（Rudolph Koenig）等科学家的贡献。亥姆霍兹以其共鸣器和合成器而闻名，这些设备本身就是分析声音的工具。科尼格则一生致力于设计和建造声学仪器，其收藏的仪器是研究声学的重要组成部分。
虽然来源资料没有直接提供“低成本材料实现互动体验”的具体设计方案，但可以从这些历史仪器的功能入手进行启发。例如，亥姆霍兹的共鸣器用于声音的分析，而科尼格的仪器则展示了对声学精度的追求。这些历史设备体现了利用物理原理（如波的传播、共振等）来研究和控制声音的科学过程。将这些原理转化为现代教具，可以设计出模拟共振现象的装置，让青少年通过观察不同结构（如不同尺寸或材料的共鸣腔体）对特定频率声音的放大或衰减，直观地理解频率、共振和波的物理概念。此外，研究调音叉（Tuning Fork）的历史，可以展示声音频率的标准化过程，这本身就是一个很好的互动教学点。
总而言之，借鉴这些历史声学仪器，核心在于将它们所展示的科学原理——如共振原理、波的特性、以及声音的频率分析——转化为可操作、可观察的互动模型，从而实现声音频率分析与合成的初步体验。