音の波長・周波数計算
音の周波数(Hz)と波長(m)を相互に換算します。1/2 波長・1/4 波長と、周期も表示します。
波長・周波数の計算方法
音の周波数、波長、音速の間には、次の関係があります。
- 波長(m)= 音速(m/s)÷ 周波数(Hz)
- 周波数(Hz)= 音速(m/s)÷ 波長(m)
- 周期(秒)= 1 ÷ 周波数(Hz)
周波数は、1 秒間に波が何回くり返すかを表します。波長は、波 1 回分の長さです。周期は、波 1 回分にかかる時間です。
音速の前提
音速は、気温から求める次の近似式で計算します。
- 音速(m/s)≒ 331.5 + 0.6 × 気温(℃)
20 ℃ なら 343.5 m/s です。これは気温だけから求める近似式で、湿度・気圧・風などは考慮していません。 空気中の値で、実際の音速は、これらの条件によって少し変わります。気温は、−50〜60 ℃ の範囲で入力できます。
計算例(20 ℃、音速 343.5 m/s)
| 周波数 | 波長 | 1/2 波長 | 1/4 波長 |
|---|---|---|---|
| 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 |
低い音ほど波長が長く、高い音ほど波長が短くなります。
1/2 波長・1/4 波長の使い方
1/2 波長・1/4 波長は、音の反射や干渉を考えるときの目安になります。
- 直接届く音と、壁などで反射した音の経路の差が 1/2 波長になる周波数では、2 つの音が弱め合いやすくなります。
- スピーカーを壁から離して置くと、壁の反射音との経路の差は、壁までの距離の 2 倍になります。そのため、壁までの距離が 1/4 波長の周波数で、弱め合いが起こりやすくなります。
実際の部屋では、反射する面が多く、条件が複雑です。このツールの値は、あくまで目安として使ってください。
注意点
- 周波数と波長は、0 より大きい数で、小数も入力できます(整数部12桁まで、小数部6桁まで)。周波数は、1,000,000 Hz(1,000 kHz)以下です。
- 人が聞こえる音の範囲は、およそ 20 Hz〜20 kHz とされています。範囲の外でも、計算はできます。
- 距離から音が届く時間を求めたいときは、音響ディレイ時間計算をご利用ください。
よくある質問
100 Hz の波長は何 m ですか?
20 ℃ で 3.435 m です。音速(343.5 m/s)を、周波数(100 Hz)で割って求めます。
1 kHz は何 Hz ですか?
1 kHz = 1,000 Hz です。k(キロ)は 1,000 倍を表します。
気温が変わると、波長は変わりますか?
変わります。気温が高いほど音速が速くなるので、同じ周波数でも波長は長くなります。1 kHz の波長は、0 ℃ で 0.3315 m、20 ℃ で 0.3435 m、40 ℃ で 0.3555 m です。
周期とは何ですか?
波が 1 回くり返すのにかかる時間です。周波数の逆数で、1 kHz なら 1 ms です。