【周波数】周波数によって音のスピードが異なるって本当ですか？ 本当だとしたら周波数帯

【周波数】周波数によって音のスピードが異なるって本当ですか？

本当だとしたら周波数帯でどのくらいの音のスピードの差があるのか教えてください。

No.6 ベストアンサー 回答者： 人は皆親戚 回答日時： 2024/08/07 14:46

他の記事で温度20℃での湿度での周波数違いの音速データ図がありました。

https://www.engineeringtoolbox.com/air-speed-sou …
湿度が関係して微妙な違いが在るようですね。

この回答へのお礼

みんなありがとうございます

お礼日時：2024/08/08 07:36

No.7 回答者： chiha2525 回答日時： 2024/08/07 20:14

最近（と言っても２０年くらい前ｗ）はスピードでないものに対してもスピードと使うことが多くなりましたからね。

通信速度なんてのがその最たるもので、速度ではなく情報量だったりします。

No.5 回答者： 人は皆親戚 回答日時： 2024/08/07 10:13

正確には、音速の変化は非常に小さいものの、20Hzと20kHzの音波が進む距離にわずかな違いが生じることになります。

例えば、20Hzの音波が1秒間に340m進む場合、20kHzの音波は約340.1m進むことになります。この差は10cmです。
このように、音速の変化が小さいとはいえ、周波数が異なる音波の進む距離にはわずかな違いが生じることを理解していただければと思います。

・・・とCopilotの回答がありました。
共鳴管に20Hzと20kHzの音を与えて実験すると管長と波長の関係で0.1m/sの差が出ることで音速の差が出ると回答がありましたが周知されていないと思います。
私は知りませんが、皆さんも検討してみて欲しいと思います。

No.4 回答者： 青面金剛 回答日時： 2024/08/07 04:53

早さは変わりません。

変わるのは波形、つまり広がり方です。周波数が高い程、広がりが狭くなり、低い程広くなる傾向があります。

No.3 回答者： 銀鱗 回答日時： 2024/08/07 01:01

【普通】は変わりません。

また音速は、ことわりの無い限り「空気中における音の伝搬速度」として扱われます。

音速は伝搬路の材質や温度、圧力、密度などの条件によって速度が変わる。
　　　　　　　　空気中(1気圧 0 ℃)：　331.5 m/s
　　　　　　　　空気中(1気圧20℃)：　347.4 m/s
　水中(条件が多いのでおよその速度)：1,450 　m/s
　　　　　　　　　　　　　金属(鉄)：5,950 　m/s
　　　　　　　　　　　　地殻(地面)：5,000～7,000m/s
・・・

【例外的】に非常に密度の高い液状態である『水銀』は質問にあるように周波数で音速が変わります。
質問者さんはこの『水銀』の話を聞いたのではないでしょうか。

　1GHz付近では水とほぼ同じ1,450m/s
　これを超えると徐々に伝搬速度が上がり、
　1THz付近では2,000m/sくらいになります。

…… ('ω') だからナニ？
ってレベルの内容なんだな。
一般人には100％関りの無い話ですので知らなくても支障はない。
物理を専攻している人にはマメ知識レベルの話で、自分も質問を見るまで忘れてた。
何かに応用できるかもしれませんが、それは
　すごく優秀な人たち　
に任せておきましょう。

No.2 回答者： bimbohjijii 回答日時： 2024/08/07 00:13

音の周波数と音のスピードは関係ないです。

周波数が変わってもスピードは同じです。音の伝わる速度は伝わる物質と温度・気温で決まります。

もし周波数によって音のスピードが異なるなら、同じ音を遠方で聞いた時と近くで聞いた時では音色が変わるはずですが、そう言うことは無いです。

No.1 回答者： fadklsj 回答日時： 2024/08/07 00:08

いいえ、音の速度は周波数によって変化しません。

これは一般的な誤解です。

音速は、主に伝わる媒質 (空気、水など) の温度、密度、圧力によって決まります。

例えば、空気中での音速は約343メートル/秒 (摂氏20度の場合) で、これは周波数に関係なく一定です。高い音も低い音も同じ速度で伝わります。

なぜこのような誤解が生じるのでしょうか？

高周波の音は減衰しやすい: 高周波の音は空気中を伝わる際にエネルギーを失いやすく、遠くまで届きにくい性質があります。そのため、遠くの音源から聞こえる音は低音が多いと感じることがあり、高音は速度が遅いという誤解につながる可能性があります。

人間の聴覚特性: 人間の耳は、周波数によって感度が異なります。特に高音域や低音域は、中音域に比べて聞こえにくい傾向があります。そのため、音の聞こえ方の違いが、速度の違いと誤解される場合もあります。

結論として、音速は周波数に依存しません。 様々な周波数の音が同時に発生した場合 (例えばオーケストラの演奏)、すべての音がほぼ同時に私たちの耳に届きます。もし周波数によって速度が違っていたら、音楽は聞くに堪えないものになってしまうでしょう。