音波の波長計算機

音波の波長について

音は、圧縮と希薄化を交互に繰り返しながら物質中を進む機械的な乱れです。波長は一周期分が空間で占める距離です。周波数は一秒当たりの周期数、伝播速度は乱れが媒質中を進む速さを表します。これらは λ = v/f で結ばれ、λ はメートル単位の波長、v はメートル毎秒単位の音速、f はヘルツ単位の周波数です。 この計算機は乾燥空気に対して温度依存の近似式 v = 331.3 + 0.606T を使います。温度 T の単位は摂氏です。20 °C では約 343.42 m/s になります。水と鋼には代表値として 1482 m/s と 5960 m/s を使います。液体や固体の実際の音速は温度、圧力、組成、密度、弾性特性に依存するため、参考値は異なる場合があります。波の周期は媒質によらず、1/f 秒です。 周波数が一定なら、音速が速いほど波長は長くなります。そのため 1 kHz の音は、空気中より鋼の中で波長が大幅に長くなります。音が境界を通過しても周波数は音源で決まったままですが、音速と波長は変わります。この関係は音楽音響、スピーカー配置、室内モード、超音波、ソナー、非破壊検査、防音壁の設計で重要です。 このモデルは均一で分散のない媒質と単純な進行波を仮定しています。減衰、反射、定在波、位相変化、湿度や詳細な気体組成による音速変化は計算しません。空気中では湿度により、通常、乾燥空気の推定値より音速がわずかに速くなります。固体では縦波と横波で速度が異なり、鋼の選択肢は代表的な縦波を表します。精密な作業には実測の材料データを使ってください。一般的な学習や計画では、周波数、波長、周期、代表的音速をわかりやすく換算できます。これらの値は、定在波のパターンで繰り返し現れる音圧極大の間隔を見積もる際にも役立ちます。

よくある質問