Schallwellenlänge-Rechner
Rechnen Sie zwischen der Frequenz eines Schalls (Hz) und seiner Wellenlänge (m) um. Halbe Wellenlänge, viertel Wellenlänge und Periodendauer werden ebenfalls angezeigt. Die Schallgeschwindigkeit ergibt sich aus der Lufttemperatur, in °C oder °F.
So werden Wellenlänge und Frequenz berechnet
Frequenz, Wellenlänge und Schallgeschwindigkeit hängen zusammen:
- Wellenlänge (m) = Schallgeschwindigkeit (m/s) ÷ Frequenz (Hz)
- Frequenz (Hz) = Schallgeschwindigkeit (m/s) ÷ Wellenlänge (m)
- Periodendauer (Sekunden) = 1 ÷ Frequenz (Hz)
Die Frequenz gibt an, wie oft sich die Welle in einer Sekunde wiederholt. Die Wellenlänge ist die Länge einer Welle, und die Periodendauer ist die Zeit, die eine Welle braucht.
Die Schallgeschwindigkeit
Die Schallgeschwindigkeit wird mit dieser Näherungsformel berechnet:
- Schallgeschwindigkeit (m/s) ≈ 331,5 + 0,6 × Temperatur (°C)
Sie ergibt 343,5 m/s bei 20 °C (68 °F). Diese Formel verwendet nur die Temperatur; Luftfeuchtigkeit, Druck und Wind werden nicht berücksichtigt. Es ist ein Wert für Luft, und die tatsächliche Schallgeschwindigkeit schwankt je nach diesen Bedingungen etwas. Sie können Temperaturen von −50 °C bis 60 °C (−58 °F bis 140 °F) eingeben.
Wählen Sie °F, wird die Temperatur vor der Berechnung mit °C = (°F − 32) × 5 ÷ 9 exakt in °C umgerechnet. Die Zeile unter dem Temperaturfeld zeigt die verwendete Temperatur in beiden Einheiten, sodass Sie sie prüfen können. Zum Beispiel ergeben 68 °F dasselbe Ergebnis wie 20 °C.
Beispiele (20 °C, Schallgeschwindigkeit 343,5 m/s)
| Frequenz | Wellenlänge | Halbe Wellenlänge | Viertel Wellenlänge |
|---|---|---|---|
| 20 Hz | 17,175 m | 8,5875 m | 4,29375 m |
| 100 Hz | 3,435 m | 1,7175 m | 0,85875 m |
| 1 kHz | 0,3435 m | 0,17175 m | 0,085875 m |
| 10 kHz | 0,03435 m | 0,017175 m | 0,0085875 m |
| 20 kHz | 0,017175 m | 0,0085875 m | 0,00429375 m |
Tiefe Töne haben lange Wellenlängen und hohe Töne kurze.
Die halbe und die viertel Wellenlänge verwenden
Die halbe und die viertel Wellenlänge sind grobe Anhaltspunkte, wenn Sie über Reflexion und Interferenz nachdenken.
- Bei einer Frequenz, bei der der Wegunterschied zwischen dem Direktschall und einem an einer Wand reflektierten Schall eine halbe Wellenlänge beträgt, löschen sich die beiden Schalle tendenziell aus.
- Steht ein Lautsprecher in einem Abstand zur Wand, ist der Wegunterschied zum reflektierten Schall das Doppelte des Abstands zur Wand. Die Auslöschung tritt also tendenziell bei der Frequenz auf, bei der der Abstand zur Wand eine viertel Wellenlänge beträgt.
Ein echter Raum hat viele reflektierende Flächen und kompliziertere Bedingungen. Verwenden Sie diese Werte nur als Anhaltspunkt.
Hinweise
- Frequenz und Wellenlänge müssen größer als 0 sein, Dezimalzahlen sind erlaubt (bis zu 12 Stellen vor dem Komma und 6 Nachkommastellen). Die Frequenz kann bis zu 1.000.000 Hz (1.000 kHz) betragen. Das Komma ist das Dezimaltrennzeichen; Punkte werden nur als Tausendertrennzeichen akzeptiert.
- Menschen hören im Allgemeinen von etwa 20 Hz bis 20 kHz. Das Werkzeug rechnet auch außerhalb dieses Bereichs.
- Um zu finden, wie lange Schall für eine Strecke braucht, siehe den Lautsprecher-Delay-Rechner. Zum Umrechnen einer Frequenz in eine Periodendauer und zurück siehe den Frequenz-Periodendauer-Umrechner.
Häufige Fragen
Wie groß ist die Wellenlänge von 100 Hz?
3,435 m bei 20 °C (etwa 11,27 ft). Es ist die Schallgeschwindigkeit (343,5 m/s) geteilt durch die Frequenz (100 Hz).
Wie viele Hz sind 1 kHz?
1 kHz = 1.000 Hz. Der Vorsatz k (Kilo) bedeutet das 1.000-Fache.
Ändert sich die Wellenlänge mit der Temperatur?
Ja. In wärmerer Luft ist der Schall schneller, daher hat dieselbe Frequenz eine längere Wellenlänge. Bei 1 kHz beträgt die Wellenlänge 0,3315 m bei 0 °C, 0,3435 m bei 20 °C und 0,3555 m bei 40 °C.
Was ist die Periodendauer?
Die Zeit, die eine Welle braucht. Sie ist der Kehrwert der Frequenz; bei 1 kHz sind es 1 ms.