Как рассчитать основную частоту

Содержание

• TL; DR (слишком долго; не читал)
• Измерьте длину системы
• Рассчитать частоту трубки
• Рассчитайте частоту строки

Основная частота - самая низкая частота в резонирующей системе. Это жизненно важное понятие в музыкальных инструментах и ​​во многих аспектах техники. Например, все гармоники данной волны основаны на основной частоте. Чтобы рассчитать основную частоту, вам нужна длина системы или волны, а также несколько других измерений.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Расчет для определения основной частоты зависит от того, является ли вибрирующая система трубкой, струной, электронной схемой или каким-либо другим механизмом.

Измерьте длину системы

Измерьте длину системы. Это половина длины волны несущей волны. Для трубки измерьте длину трубки. Для строки измерьте длину строки и т. Д. Запишите длину в метрах. Если вам необходимо измерять миллиметрами, сантиметрами или другими единицами, убедитесь, что ваша скорость использует те же единицы измерения длины. Например, используйте метры, если ваша скорость в метрах в секунду.

Рассчитать частоту трубки

Разделите скорость вашей волны на удвоенную длину системы. Если ваша труба закрыта на одном конце, разделите скорость на четыре раза длины. Результатом является основная частота, в циклах в секунду, или герц (Гц). Скорость звуковой волны в воздухе при 20 градусах Цельсия составляет 343 метра в секунду. Например:

Для открытой трубы длиной 0,5 м

Основная частота звуковой волны в трубке:
343 ÷ (2x0,5) = 343 ÷ 1 = 343 Гц

Рассчитайте частоту строки

Рассчитайте скорость волны на струне, разделив натяжение на ее массу на единицу длины. Убедитесь, что единицы измерения массы при измерении натяжения совпадают с единицами измерения, в которых вы указали массу. Например, если вы используете ньютоны в качестве единицы измерения напряжения, выражайте свою массу в килограммах. Возьмите квадратный корень этого частного. Разделите результат на удвоенную длину. Результатом является основная частота. Например:

Для струны для фортепиано массой 0,02 кг и длиной 0,5 м
масса на единицу длины = 0,02 кг ÷ 0,5 м = 0,04 кг / м

С напряжением 1500 Н,
v² = 1500 Н ÷ 0,04 кг / м = 37500
v = 193,65 м / с
193,65 ÷ (2х0,5) = 193,65 ÷ 1 = 193,65 Гц