Berechnung Wellenlänge Schallwelle Luft Akustik Schall Frequenz Periodendauer Periode Welle - sengpielaudio
 
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Akustik-Berechnung der Wellenlänge einer Schallwelle
in Luft bei gegebener Frequenz und Temperatur
 
Die gegebenen Werte sind in die oberen grauen Felder einzugeben und dann ist auf "Berechnen" zu klicken.
Die berechneten Ergebnisse werden in den unteren weißen Feldern ausgegeben.

 
Frequenz f  Hz   |  Temperatur ϑ  °C
   |   
        |          
   |   
Wellenlänge λ  cm  |   Schallgeschwindigkeit c  m/s 
 PeriodendauerT  ms  |   
 
Die Wellenlänge ändert sich bei Temperaturänderung der Luft, weil sich die Schallgeschwindigkeit mit der Temperatur ändert.
 
 
Der Luftdruck und der Schalldruck p spielen keine Rolle, wenn es um die Wellenlänge geht.
 
 
Wenn bei Temperaturänderung die schwingende Luftsäule einer Flöte oder einer Orgelpfeife in der Länge konstant bleibt, dann wird die sich ändernde Schallgeschwindigkeit c die Frequenz f, also die Tonhöhe verändern.
 
Berechnen der Schallgeschwindigkeit bei feuchter Luft (mit Luftdruck)
 
Berechnen der Wellenlänge von Radiowellen und Schallwellen
 
Berechnen der Schallgeschwindigkeit in Luft und die Temperatur
 
Temperaturabhängigkeit von akustischen Größen

Die Formeln:   c = λ · f        λ = c / f = λ · T        f = c / λ

Physikalische Größe Formelzeichen Maßeinheit Formel
Frequenz f = 1/T Hz = 1/s  f = c / λ 
Wellenlänge λ m λ = c / f
Periodendauer T = 1/f s T = λ / c
Schallgeschwindigkeit c m/s c = λ · f

Merke: Die Schallgeschwindigkeit in Luft c = 343 m/s bei 20 °C oder die
Geschwindigkeit von Radiowellen und Licht im Vakuum
c = 299 792 458 m/s ≈ 300 000 km/s.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Signalen über Lichtwellenleiter
liegt etwa bei 9/10 der Lichtgeschwindigkeit, das heißt ≈ 270 000 km/s.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Signalen über Kupferleitungen
liegt etwa bei 2/3 der Lichtgeschwindigkeit, das heißt ≈ 200 000 km/s.

Interessant ist es, welche Auswirkungen die unterschiedlichen Variablen auf eine Welle haben. Hier ist die Gleichung (Formel) einer Welle:
                                        y(t) = A · (sin ω t + φ) + C
A ist die Amplitude und zeigt die halbe Differenz zwischen der oberen und unteren Auslenkung (Spitzenwert).
ω ist die Winkelgeschwindigkeit: ω = 2 π f = 2 π / T    Da steckt die Frequenz drin.
φ ist der Phasenwinkel, der horizontale Offset.
C ist der vertikale Offset auf der x-Achse, üblicherweise der DC-Offset der Welle.

 
"Entfernung = Geschwindigkeit × Zeit" ist der Schlüssel zur grundlegenden Wellenbeziehung.
 
Eine Amplitude A (Stärke der Welle oder Lautstärke) hat absolut nichts mit der Periodendauer (Zeitdauer), der Frequenz, der Wellenlänge oder der Schallgeschwindigkeit zu tun.

Schallgeschwindigkeit in verschiedenen Medien

   Medium    Schallgeschwindigkeit
PVC weich      80 m/s
Luft                   343 m/s bei 20°C 
Kork    500 m/s
Helium 1 020 m/s
Wasser 1 480 m/s
Polystyrol 1 800 m/s
Plexiglas 1 840 m/s
Beton 3 100 m/s
Ziegel 3 600 m/s
Kiefernholz 3 600 m/s
Granit 3 950 m/s
Eichenholz 4 100 m/s
Eisen 5 000 m/s
Stahl 5 050 m/s
Aluminium 5 200 m/s
Quarzglas 5 400 m/s

Berechnung der Schallfrequenz in Wellenlänge und zurück

Einfach den Wert links oder rechts eingeben.
Der Rechner arbeitet in beide Richtungen des Zeichens.

Bei Dezimal-Eingabe ist stets der Punkt zu verwenden.

Schallfrequenz f 
Hz 
 ↔  Wellenlänge λ 
f = c /λ   λ = c /f
Schallgeschwindigkeit c = λ · f = 343 m/s bei 20°C
Berechnung der Radiofrequenz in Wellenlänge und zurück

Einfach den Wert links oder rechts eingeben.
Der Rechner arbeitet in beide Richtungen des Zeichens.

Bei Dezimal-Eingabe ist stets der Punkt zu verwenden.

Radiofrequenz f 
Hz
 ↔  Wellenlänge λ 
m
f = c /λ   λ = c /f
Lichtgeschwindigkeit c = λ · f = 299 792 458 m/s
Amplitude a, Periodendauer T und Wellenlänge λ

Wellenlaenge und Periodendauer
 
y = Schalldruckp (Schalldruckamplitude).
Wenn die Abbildung auf der x-Achse die Zeit t zeigt, dann sehen wir die Periodendauer T =1 / f.
Wenn die Abbildung auf der x-Achse den Abstandd zeigt, dann sehen wir die Wellenlänge λ.
Die größte Auslenkung oder Elongation wird mit Amplitude a bezeichnet.
 
Frage: "Was ist eine Amplitude (Auslenkung)?"; siehe:
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-amplitude.htm
 
Es gibt nicht nur "eine" Amplitude. Es gibt viele Amplituden; siehe:
"Die Schallfeldgrößen einer ebenen Welle − Amplituden"

http://www.sengpielaudio.com/SchallfeldgroessenEinerEbenenWelle.pdf"
 
Stehende Wellen oder akustische Resonanzen haben auch mit Amplituden zu tun; siehe:
http://www.sengpielaudio.com/RaummodenUndSaitenschwingungen.pdf

Eine typische Frage: Wie ist die Beziehung zwischen Wellenlänge, Temperatur und Frequenz?

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