Изобретение относится к области кавитационной обработки жидких сред. Режим акустической кавитации формируется одновременно на двух или нескольких разных частотах, при этом механическая колебательная система-канал прямоугольного сечения, выполнена в виде последовательно расположенных мембран, имеющих разные частоты основной гармоники колебаний, генерирование звуковых колебаний с образованием стоячей волны осуществляется синфазно на противоположных сторонах канала, которые в свою очередь формируют в зазоре между стенками канала квазиплоские стоячие волны, соответствующие частотам колебаний мембран. Ширина зазора канала выбирается кратной четверти длины волны, возбуждаемой в данной обрабатываемой жидкой среде для используемых частот. Амплитуда колебаний стенки канала подбирается оптимальной для различных этапов обработки жидкой среды. Способ позволяет повысить эффективность кавитационного воздействия на обрабатываемую жидкую среду и расположенные в среде объекты при одновременном ограничении мощности ультразвуковых излучателей.