Základní frekvence je nejnižší frekvence v rezonančním systému. Jedná se o zásadní koncept hudebních nástrojů a mnoha aspektů strojírenství. Například harmonické dané vlny jsou založeny na základní frekvenci. K výpočtu základní frekvence potřebujete délku systému nebo vlny a několik dalších měření.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Výpočet pro nalezení základní frekvence závisí na tom, zda je vibračním systémem trubice, struna, elektronický obvod nebo nějaký jiný mechanismus.
Změřte délku systému
Změřte délku systému. To je polovina vlnové délky vlny, kterou nese. U trubice změřte její délku. U řetězce změřte délku řetězce atd. Délka záznamu v metrech. Pokud musíte měřit s milimetry, centimetry nebo jinou jednotkou, ujistěte se, že vaše rychlost používá stejné délkové jednotky. Například použijte metry, pokud je vaše rychlost v metrech za sekundu.
Vypočítejte frekvenci trubice
Vydělte rychlost své vlny dvojnásobnou délkou systému. Pokud je vaše trubice na jednom konci uzavřená, vydělte rychlost čtyřnásobkem délky. Výsledkem je základní frekvence v cyklech za sekundu nebo hertz (Hz). Rychlost zvukové vlny ve vzduchu při 20 stupních Celsia je 343 metrů za sekundu. Například:
Pro otevřenou trubku o délce = 0,5 m
Základní frekvence zvukové vlny v trubici je:
\ frac {343} {2 \ krát 0,5} = \ frac {343} {1} = 343 \ text {Hz}
Vypočítejte frekvenci řetězce
Vypočítejte rychlost vlny na struně dělením napětí jeho hmotou na jednotku délky. Ujistěte se, že jednotky hmotnosti ve vašem měření napětí jsou stejné jako jednotky, ve kterých zaznamenáváte samotnou hmotnost. Pokud například používáte jako jednotku napětí newtony, vyjádřete svou hmotnost v kilogramech. Vezměte druhou odmocninu tohoto kvocientu. Rozdělte tento výsledek na dvojnásobek délky. Výsledkem je základní frekvence. Například:
Pro klavírní strunu o hmotnosti 0,02 kg a délce 0,5 m,
hmotnost na jednotku délky = 0,02 kg ÷ 0,5 m = 0,04 kg / m
S napětím 1500 N,
v ^ 2 = \ frac {1500} {0,04} = 37500 \\\ text {} \\ v = 193,65 \\\ text {} \\\ frac {193,65} {2 \ krát 0,5} = 193,65 \ text {Hz }