聲音波長計算機
在聲音的頻率 (Hz) 與波長 (m) 之間換算。同時顯示半波長、四分之一波長與週期。音速由空氣溫度(°C 或 °F)得出。
波長與頻率的計算方式
頻率、波長與音速之間有以下關係:
- 波長 (m) = 音速 (m/s) ÷ 頻率 (Hz)
- 頻率 (Hz) = 音速 (m/s) ÷ 波長 (m)
- 週期(秒)= 1 ÷ 頻率 (Hz)
頻率是波每秒重複的次數。波長是一個波的長度,週期是一個波所需的時間。
音速
音速以下列近似公式計算:
- 音速 (m/s) ≈ 331.5 + 0.6 × 溫度 (°C)
20 °C(68 °F)時為 343.5 m/s。**此公式僅使用溫度;不考慮濕度、氣壓與風。**這是空氣中的數值,實際音速會隨這些條件略有變化。可輸入的溫度範圍為 −50 °C 到 60 °C(−58 °F 到 140 °F)。
若選擇 °F,在計算之前,會依 °C = (°F − 32) × 5 ÷ 9 將溫度精確換算為 °C。溫度欄下方的一行會以兩種單位顯示實際採用的溫度,方便您確認。例如,68 °F 的結果與 20 °C 相同。
範例(20 °C,音速 343.5 m/s)
| 頻率 | 波長 | 半波長 | 四分之一波長 |
|---|---|---|---|
| 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 |
低音的波長較長,高音的波長較短。
半波長與四分之一波長的用途
在考量反射與干涉時,半波長與四分之一波長是粗略的參考值。
- 在直達聲與牆面反射聲的路徑差為半個波長的頻率上,兩個聲音容易互相抵消。
- 當喇叭離牆面有一段距離時,與反射聲的路徑差是到牆面距離的兩倍。因此,抵消容易發生在到牆面的距離為四分之一波長的頻率上。
實際房間有許多反射面,條件也更為複雜。這些數值僅供參考。
注意事項
- 頻率與波長必須大於 0,可含小數(整數部分最多 12 位,小數部分最多 6 位)。頻率最高可達 1,000,000 Hz(1,000 kHz)。小數點請使用句點;逗號僅可作為千分位分隔符號。
- 一般認為人耳可聽到約 20 Hz 到 20 kHz 的聲音。本工具在此範圍之外也可計算。
- 若要求出聲音行進某段距離所需的時間,請參閱喇叭延遲計算機。若要在頻率與週期之間換算,請參閱頻率 ⇄ 週期換算器。
常見問題
100 Hz 的波長是多少?
20 °C 時為 3.435 m(約 11.27 ft)。即音速 (343.5 m/s) 除以頻率 (100 Hz)。
1 kHz 等於多少 Hz?
1 kHz = 1,000 Hz。字首 k(千)代表 1,000 倍。
波長會隨溫度改變嗎?
會。聲音在較暖的空氣中較快,因此相同頻率的波長較長。1 kHz 的波長在 0 °C 時為 0.3315 m,20 °C 時為 0.3435 m,40 °C 時為 0.3555 m。
什麼是週期?
一個波所需的時間。它是頻率的倒數;1 kHz 的週期為 1 ms。