电子电路模电数电计算器
SOUND FREQUENCY & WAVELENGTH CALCULATOR
Electromagnetic waves travel at the speed of light (299,792,458 meters per second) and their frequency and wavelength can be determined by the formulas:f=c/λ
where 'c' is the speed of light in meters per second, the Greek letter lambda λ is the wavelength in meters and the frequency is in cycles per second.
声波频率与波长计算器
声波在空气中的传播速度约 343 m/s(20 ℃),波长 = 声速 / 频率。这个关系决定扬声器间距、房间驻波频率和超声测距的分辨率。工具按环境温度修正声速,给出波长、半波长与常见声学参数。
使用方法
- 填入声波频率
- 设定环境温度以修正声速
- 读取波长、周期与驻波相关尺寸
计算公式
| 声速 | c ≈ 331.3 + 0.606 · T(℃) 20 ℃ 时约 343 m/s,每升高 1 ℃ 增约 0.6 m/s |
|---|---|
| 波长 | λ = c / f λ 单位 m,f 单位 Hz |
| 周期 | T = 1 / f 与波长一起决定相位关系 |
| 驻波频率 | f = n · c / (2L) 两端刚性边界,L 为房间尺寸 |
计算示例
20 ℃ 下 100 Hz 低频声波的波长
- c = 331.3 + 0.606 × 20 ≈ 343 m/s
- λ = 343 / 100 = 3.43 m
- 半波长 1.7 m,接近常见房间层高,容易形成驻波
结果:波长 3.43 m,正是小房间里低频轰鸣的原因
20 ℃ 空气中 1 kHz 声波的波长
- 点「Air 20°C」按钮,声速栏自动填 343.2(m/s)
- 频率框填 1000,点「H z」按钮
- 页面内部用 cm/s 计算:343.2 m/s = 34320 cm/s,波长 = 34320 / 1000 = 34.32 cm
- 四个波长栏同时给出:34.32 cm、34.32/2.54 = 13.51 in、34.32/30.48 = 1.126 ft、0.3432 m
结果:波长 34.32 cm(0.3432 m);0 ℃ 空气同频率是 33.13 cm,短 1.19 cm
要点与常见误区
- 20 Hz~20 kHz 对应波长 17 m 到 17 mm,低频波长与房间尺寸同量级,驻波不可避免。
- 温度对声速的影响约每度 0.17%,超声测距必须做温度补偿。
- 水中声速约 1500 m/s,是空气的四倍多,同样频率下波长也长四倍。
- 五种介质声速页面固定为:空气 0 ℃ 331.3、空气 20 ℃ 343.2、水 1484、铁 5120、钢 5960 m/s。水这一项源码注释写 1481,实际参与计算的是 1484,对答案时以 1484 为准
- 点「Other」只清空声速栏等你自填,单位是 m/s;填完必须再点一次波长或频率按钮才会计算,否则仍按上一次的介质出结果。输出超出 0.001~1000 用科学计数法,位数由右下数值框控制(默认 5 位有效数字)
常见问题
- 为什么低频在房间里听着轰?
- 当房间某个尺寸接近半波长整数倍时形成驻波,某些位置声压叠加、某些位置抵消,低频尤其明显。
- 超声波测距为什么要温度补偿?
- 声速随温度变化,1 ℃ 的偏差会带来 0.17% 的距离误差,长距离测量时不可忽略。
- 波长和音调是什么关系?
- 波长与频率成反比,频率越高音调越高、波长越短,人耳感知的是频率而不是波长。
- 20 ℃ 空气里 1 kHz 波长多少,和 0 ℃ 差多少
- 20 ℃:343.2/1000 = 0.3432 m;0 ℃:331.3/1000 = 0.3313 m,短 1.19 cm。声速每升 1 ℃ 约加 0.6 m/s,波长同比例变长,超声测距在温差大的环境必须补偿
- 同样 1 kHz,水、铁、钢里的波长各是多少
- 水 1484/1000 = 1.484 m,铁 5120/1000 = 5.12 m,钢 5960/1000 = 5.96 m,钢里是空气里的 17 倍多。介质声速越快波长越长,频率不变音调不变,空间相位分布完全不同
- Other 自定义声速填什么,氦气怎么算
- 填 m/s。氦气约 965 m/s(0 ℃),填 965 再点波长按钮:1 kHz 波长 = 96500/1000 = 96.5 cm。判断填法对不对可以先用 Air 20 ℃ 试一遍:343.2 填进去应得 34.32 cm,对上了再换介质
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