Calculateur de longueur d’onde du son
Convertissez entre la fréquence d’un son (Hz) et sa longueur d’onde (m). La demi-longueur d’onde, le quart de longueur d’onde et la période sont également affichés. La vitesse du son est déduite de la température de l’air, en °C ou en °F.
Comment la longueur d’onde et la fréquence sont calculées
La fréquence, la longueur d’onde et la vitesse du son sont liées :
- Longueur d’onde (m) = vitesse du son (m/s) ÷ fréquence (Hz)
- Fréquence (Hz) = vitesse du son (m/s) ÷ longueur d’onde (m)
- Période (secondes) = 1 ÷ fréquence (Hz)
La fréquence est le nombre de fois que l’onde se répète en une seconde. La longueur d’onde est la longueur d’une onde, et la période est le temps que met une onde.
La vitesse du son
La vitesse du son est calculée avec cette formule approchée :
- Vitesse du son (m/s) ≈ 331,5 + 0,6 × température (°C)
Elle donne 343,5 m/s à 20 °C (68 °F). Cette formule n’utilise que la température ; l’humidité, la pression et le vent ne sont pas pris en compte. C’est une valeur pour l’air, et la vitesse du son réelle varie un peu avec ces conditions. Vous pouvez saisir des températures de −50 °C à 60 °C (−58 °F à 140 °F).
Si vous choisissez °F, la température est convertie exactement en °C avec °C = (°F − 32) × 5 ÷ 9 avant le calcul. La ligne sous la case de température affiche la température utilisée dans les deux unités, pour que vous puissiez la vérifier. Par exemple, 68 °F donnent le même résultat que 20 °C.
Exemples (20 °C, vitesse du son 343,5 m/s)
| Fréquence | Longueur d’onde | Demi-longueur d’onde | Quart de longueur d’onde |
|---|---|---|---|
| 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 |
Les sons graves ont de grandes longueurs d’onde et les sons aigus de courtes.
Utiliser la demi-longueur d’onde et le quart de longueur d’onde
La demi-longueur d’onde et le quart de longueur d’onde sont des repères approximatifs lorsqu’on réfléchit aux réflexions et aux interférences.
- À une fréquence où la différence de trajet entre le son direct et un son réfléchi par un mur est d’une demi-longueur d’onde, les deux sons tendent à s’annuler.
- Lorsqu’un haut-parleur est placé à distance d’un mur, la différence de trajet avec le son réfléchi vaut deux fois la distance au mur. L’annulation tend donc à se produire à la fréquence où la distance au mur est d’un quart de longueur d’onde.
Une salle réelle comporte de nombreuses surfaces réfléchissantes et des conditions plus compliquées. N’utilisez ces valeurs que comme repère.
Remarques
- La fréquence et la longueur d’onde doivent être supérieures à 0, avec des décimales possibles (12 chiffres au plus avant la virgule et 6 décimales). La fréquence peut aller jusqu’à 1 000 000 Hz (1 000 kHz). Utilisez la virgule comme séparateur décimal ; les espaces servent de séparateurs de milliers.
- On dit généralement que l’être humain entend d’environ 20 Hz à 20 kHz. L’outil calcule aussi en dehors de cette plage.
- Pour trouver le temps que met le son à parcourir une distance, consultez le calculateur de délai pour haut-parleurs. Pour convertir une fréquence en période ou inversement, consultez le convertisseur fréquence ⇄ période.
Questions fréquentes
Quelle est la longueur d’onde de 100 Hz ?
3,435 m à 20 °C (environ 11,27 ft). C’est la vitesse du son (343,5 m/s) divisée par la fréquence (100 Hz).
Combien de Hz fait 1 kHz ?
1 kHz = 1 000 Hz. Le préfixe k (kilo) signifie 1 000 fois.
La longueur d’onde varie-t-elle avec la température ?
Oui. Le son est plus rapide dans un air plus chaud : une même fréquence a donc une longueur d’onde plus grande. Pour 1 kHz, la longueur d’onde est de 0,3315 m à 0 °C, de 0,3435 m à 20 °C et de 0,3555 m à 40 °C.
Qu’est-ce que la période ?
Le temps que met une onde. C’est l’inverse de la fréquence ; pour 1 kHz, elle est de 1 ms.