ForHosting KIT · 開発者向けツール

固有音響インピーダンス計算

固有音響インピーダンスは、進行する音波に伴う粒子運動に対して媒質がどの程度抵抗するかを表す量です。この計算ツールは基本式 Z = ρc を用い、kg/m³ 単位の密度と m/s 単位の音速を乗算します。結果はパスカル秒毎メートルで示され、この単位は rayl とも呼ばれます。媒質間の比較、境界面に関する初期計算、技術計算書の確認などに、透明性と再現性のある式としてご利用いただけます。

● 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

互換性のある SI 単位で密度と音速をご入力ください

まず、媒質の質量密度を kg/m³ で、その同じ媒質内を音が伝わる速度を m/s でご用意ください。両方の値は同一の物質を表す必要があり、精度が重要な場合は同一の物理条件に対応していなければなりません。温度、圧力、組成、塩分濃度、周波数によって、資料や測定から得られる値が変わることがあります。たとえば、冷水で測定した密度と、より温かい水について示された音速をそのまま組み合わせることは適切ではありません。この計算ツールは正の有限数を受け付け、入力値を結果にも表示するため、計算内容をご確認いただけます。g/cm³、ft/s などの単位は、入力前に変換してください。本ツールでは、曖昧さのない単一の SI 規約を採用しています。ダクト全体の音響インピーダンスや、多層吸音材の表面インピーダンスは入力しないでください。これらは形状や境界条件に依存する場合があり、ここで求める媒質固有の密度と音速の積とは互換性がありません。

計算式と出力単位をご確認ください

計算式は Z = ρc です。Z は固有音響インピーダンス、ρ は密度、c は音速を表します。kg/m³ と m/s を乗算すると kg/(m²·s) となり、これは Pa·s/m と等価です。この単位は一般に rayl と呼ばれるため、数値が 400 Pa·s/m であれば 400 rayl と同じです。処理は単純な乗算であり、調整済み定数、無作為抽出、非公開の参照表、ネットワーク照会は使用しません。返される値は、入力した密度と音速に伴う仮定のもとで、均一な媒質中を進む平面進行波の特性固有音響インピーダンスを表します。一般的な基礎計算や損失のない媒質に適した実数値です。散逸性材料、閉じ込められた形状、多孔質構造、周波数依存系では、インピーダンスが複素数となり、周波数によって変化する場合があります。本ツールはそのような効果を推定しません。結果を ρc の基準値として扱い、抵抗成分とリアクタンス成分を分ける必要がある場合は、適切な複素モデルまたは測定法をご使用ください。

比較や境界面の概算に結果をご活用ください

固有音響インピーダンスは、媒質間の不連続性による境界面での反射と透過を理解するうえで役立ちます。差が大きい場合は、一般に反射される音響エネルギーが増えることを示し、値が近い場合は透過が大きくなる傾向があります。ただし、入射角、損失、境界の詳細も考慮する必要があります。各媒質の値を個別に計算し、対象の問題に適した反射式または透過式へ代入できます。また、シミュレーション入力の検証、実験条件の記録、結合材候補の比較、公開値の単位や桁の妥当性確認にも便利です。計算結果とともに、密度、音速、環境条件、各入力値の出典を記録してください。ρc だけで組立済み装置の挙動を完全に予測できるわけではありません。トランスデューサーの形状、層構成、周波数応答、減衰、波の種類によって実際の挙動は大きく変わり得ます。自動処理では1回のリクエストにつき $0.002 です。決定論的な応答により、品質管理や技術工程でも計算を容易に再現できます。

活用例

2つの音響媒質を比較

境界面に入射する波の挙動を推定する前に、各媒質について一貫した ρc の値を計算できます。

シミュレーション条件を確認

密度と音速から、音響モデルが想定する特性インピーダンスが得られるかをご確認いただけます。

実験上の仮定を記録

測定値または資料値から再現可能なインピーダンスを求め、実験記録に残せます。

よくある質問

固有音響インピーダンスとは何ですか？

平面進行波では、音圧と粒子速度の比です。均一で損失のない媒質における特性値は、密度と音速の積になります。

どの単位で入力すればよいですか？

密度は kg/m³、音速は m/s でご入力ください。結果は Pa·s/m で表示され、数値として rayl と等価です。

複素音響インピーダンスも計算できますか？

いいえ。実数の特性値 ρc を計算します。周波数に依存する抵抗とリアクタンスには、材料と形状に適したモデルまたは測定が必要です。

異なる条件で測定した値を使用できますか？

計算自体は実行されますが、結果が媒質の実在する状態を表さない場合があります。信頼できる結果のため、温度、圧力、組成などの関連条件が一致する密度と音速をご使用ください。

API での計算料金はいくらですか？

API リクエスト1回あたり $0.002 です。ブラウザー上の計算にも同じ決定論的な式を使用します。

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/optics/specific-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/optics/specific-acoustic-impedance \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"density":1.225,"speed_of_sound":343}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/specific-acoustic-impedance", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "density": 1.225,
    "speed_of_sound": 343
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/optics/specific-acoustic-impedance",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "density": 1.225,
    "speed_of_sound": 343
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/specific-acoustic-impedance", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"density":1.225,"speed_of_sound":343}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"density":1.225,"speed_of_sound":343}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/specific-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": 1.225,
  "speed_of_sound": 343
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "optics.specific_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。

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 →