聲速計算器

聲速描述壓力擾動在材料中移動的快慢。在空氣裡，分子並非從聲源一路移動到聽者；而是在交替壓縮與疏鬆通過氣體時，由相鄰分子交換動量。因此，聲速取決於介質的剛性與密度。暖空氣的分子運動較快，傳遞壓力擾動也比冷空氣迅速。本計算器以一般大氣空氣為對象，結果以公尺每秒表示。 溫度是日常最主要的影響因素。在常見戶外條件附近，每升高一攝氏度，聲速約增加 0.606 公尺每秒。計算器以 0 °C 時的 331.3 m/s 為起點，再加入溫度修正。相對濕度帶來較小的修正，因為相同溫度與氣壓下，濕空氣的密度略低於乾空氣。氣壓透過使用者輸入比值的平方根，作為方便比較的實用調整。精確熱力學工作則應透過理想氣體關係式 c = √(γRT/M)，整合氣壓、成分與溫度。 在 20 °C、一個標準大氣壓的乾空氣中，結果約為 343.42 m/s，約等於每小時 1,236 公里。但聲速並非固定的通用速度。聲音在淡水中約以 1,480 m/s 傳播，在金屬中則常達每秒數千公尺，因為液體與固體抵抗壓縮的能力強得多。這些介質需要以體積彈性模數或彈性模數搭配密度計算，而非使用此處的大氣近似公式。 計算值可用於估算回聲距離、聲學延遲、麥克風間距、飛行時間量測、房間模態及戶外聲音傳播。估算單程距離時，將速度乘以經過時間；回聲或類似聲納的往返路徑，則再將乘積除以二，因為脈衝走過相同路徑兩次。長距離或同步音訊系統中，細微差異也很重要，因此請使用實際傳播路徑附近量測的條件。 這仍是工程估值，而非氣象等級的聲學模型。強烈溫度梯度會使聲音路徑彎曲，風會改變相對地面的傳播，濕度也隨高度變化。精密應用還可能需要考慮二氧化碳濃度與頻率相關吸收。本計算器適合透明、可重複的估算；若涉及安全、計量或法定噪音評估，應使用校準後的環境資料或依循標準的聲學模型。