ForHosting KIT · 開発者向けツール

音響インピーダンス計算機

音響インピーダンス計算ツールは、媒質の2つの物性値——密度（kg/m³）とその媒質中の音速（m/s）——を入力として、比音響インピーダンス Z = ρ·c を Rayl（パスカル秒毎メートル）で返します。この単一の数値は、音波が媒質中を進むときにどれだけの圧力で押し返されるかを示し、2つの材料の境界で音がどれだけ透過し、どれだけ反射するかを決定づける要因です。音響学、超音波、オーディオ工学が日常的に必要とするこの計算を、1回の呼び出しで得られます。

● Beta無料・ブラウザ内で実行

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

音響インピーダンスが実際に測るもの

音響インピーダンスは電気抵抗に相当する音響量であり、音波が及ぼす圧力と媒質中に生じる粒子速度の関係を表します。平面進行波の場合、比音響インピーダンスは Z = ρ·c という実に簡潔な積に帰着します。ここで ρ は媒質の密度、c はその媒質中の音速です。鋼のような緻密で剛性の高い媒質では数千万 Rayl に達し、常温の空気では約四百 Rayl にとどまります。この五桁もの差こそが、壁越しに会話がはっきり聞こえない理由、船舶を空気伝播型ソーナーで探知しにくい理由、そして聴診器のチェストピースを皮膚に密着させなければならない理由です。音響インピーダンス計算ツールは、ご入力いただいた2つの物性値からこの積を直接計算し、両方が正の物理量であることを検証した上で、計算過程をすべて示しながら Rayl で結果を返します。

計算の仕組み

密度と音速を数値または数値文字列として送信すると、エンドポイントは十分に広い絶対値の範囲内で有限値に変換します。両方とも厳密に正の値である必要があります。ゼロまたは負の密度は媒質が存在しないことを意味し、ゼロの音速はその媒質が音を伝えないことを意味するため、計算ツールは誤解を招くゼロを返すのではなく、明確なエラーでこれらを拒否します。その後、積 ρ·c が計算され、小数点以下の桁数を固定して丸められるため、マシン間でバイト単位で安定した答えが得られます。同じ入力は常に完全に同じ JSON を生成し、これは結果をキャッシュしたりテストスイートで出力を比較したりする際に重要です。レスポンスには、Rayl 単位のインピーダンスとその SI 等価単位（Pa·s/m）、エコーされ検証済みの入力、使用された式、そして人が読めるメッセージが含まれます。経路のどこにも乱数、時計、ネットワーク呼び出しはなく、結果は完全に決定論的でオフラインでの再現も安全です。

インピーダンス整合がすべてを決める場面

音が2つの媒質の境界に出会うたびに、反射されるエネルギーの割合は両者のインピーダンス比に支配されます。整合すれば透過し、不整合なら反射します。医療用超音波はこれを利用しています。皮膚に塗るジェルはトランスデューサーと人体の間のインピーダンス差を埋めるためだけに存在し、これがなければエネルギーのほぼすべてが空気層で反射してしまいます。ソーナー設計者は海水と船体材料のインピーダンスを比較し、スピーカー技師はホーンで振動板を空気に整合させ、防音の専門家は音を透過させずに閉じ込めるようインピーダンスが遷移する壁の層を選びます。データシートの密度と音速を信頼性高く迅速に Rayl に変換できることは、これらすべてのワークフローの第一歩です。この機能は当社のグローバルエッジ上で動作し、呼び出し後に何も保持しません。同じコードがこのページ上のブラウザで無料で実行され、API を通じて自動化する場合にのみ1リクエスト $0.002 をお支払いいただきます。

活用例

超音波カップリングの設計

整合層を選ぶ前に、トランスデューサー材料、カップリングジェル、人体組織の間のインピーダンス差を確認できます。

境界での反射の推定

データシートから2つの媒質のインピーダンスを計算し、その比を反射係数の推定に利用できます。

実数値で教える音響学

学生が空気、水、鋼の密度と音速を入力し、それらの間で音の振る舞いが大きく異なる理由を説明する Rayl 値を確認できます。

よくある質問

料金はいくらですか？

API 経由では1リクエスト $0.002 です。このページ上のブラウザでも無料で実行できます。

Rayl とは何ですか？

Rayl は比音響インピーダンスの単位で、1パスカル秒毎メートル（Pa·s/m）、すなわち kg/(m²·s) に相当します。レイリー卿にちなんで名付けられました。

入力が拒否されたのはなぜですか？

密度と音速はどちらも有限で厳密に正の数値である必要があります。ゼロ、負の値、未入力、非数値はこのモデルでは物理的でないため拒否されます。

どのインピーダンスを計算しますか？

平面進行波に対する媒質の比音響インピーダンス Z = ρ·c です。配管やホーンなど特定の形状のインピーダンスはモデル化しません。

代表的な値はどのくらいですか？

20 °C 付近の空気は約413 Rayl（ρ ≈ 1.204 kg/m³、c ≈ 343 m/s）、水は約148万 Rayl、鋼は数千万 Rayl です。

データは保存されますか？

いいえ。2つの数値は処理後に破棄され、計算結果のみが返されます。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/phys/acoustic-impedance

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/acoustic-impedance \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"density":1.204,"sound_speed":343}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/acoustic-impedance", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "density": 1.204,
    "sound_speed": 343
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/phys/acoustic-impedance",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "density": 1.204,
    "sound_speed": 343
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/acoustic-impedance", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"density":1.204,"sound_speed":343}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"density":1.204,"sound_speed":343}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/acoustic-impedance", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "density": 1.204,
  "sound_speed": 343
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.acoustic_impedance",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

制限

max_abs 1000000000000

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →