ForHosting KIT · 開発者向けツール

音響強度からRMS音圧を求める計算機

この音響強度から音圧を求める計算機は、進行平面波の時間平均音響強度を実効音圧へ変換します。音響強度を平方メートル当たりのワット、媒質密度を立方メートル当たりのキログラム、音速をメートル毎秒で入力してください。結果にはパスカル単位の音圧に加え、媒質の比音響インピーダンスと計算に使用した値が表示されます。音響強度が既知でRMS音圧が必要な工学的確認に利用できますが、平面波の仮定が適切な条件でお使いください。

● 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

平面波の関係式をご確認ください

損失のない媒質を進む平面波では、時間平均音響強度と実効音圧の関係はI = p<sub>rms</sub>²/(ρc)で表されます。これを音圧について解くとp<sub>rms</sub> = √(Iρc)となり、本計算機はこの式を使用します。積ρcは媒質の比音響インピーダンスであり、波の伝搬時に音圧と粒子速度がどのように結び付くかを示します。音響強度を平方メートル当たりのワット、密度を立方メートル当たりのキログラム、音速をメートル毎秒で入力すると、音圧がパスカルで得られます。中間の物理量を確認しやすいように、音響インピーダンスもメートル当たりのパスカル秒で返します。音響強度にはゼロを入力でき、その場合の音圧もゼロです。一方、密度と音速は必ず正の値にしてください。すべての値は有限である必要があります。入力値はそのまま計算に使われ、標準的な空気の物性値へ自動置換されません。温度、気体組成、高度、液体、固体によって密度や伝搬速度が大きく変わり得るためです。

測定条件に一致する入力値をお選びください

求めたいRMS音圧と同じ波、同じ位置を表す時間平均音響強度をご使用ください。音響パワーを入力する場合は、先に適切な伝搬面積で割る必要があります。ワットと平方メートル当たりのワットは異なる物理量だからです。また、対象となる条件での実際の媒質の密度と音速をご使用ください。室温付近の通常の空気であれば資料値から概算できますが、校正された結果には試験と整合する環境値または測定値が必要です。密度と音速は同じ媒質の値でなければなりません。空気密度と水中音速を組み合わせると数学的には計算できますが、有用な物理的意味はありません。この関係式が扱うのはRMS音圧であり、ピーク音圧やピーク間音圧ではありません。正弦波ではピーク音圧がRMS音圧の平方根2倍になりますが、この換算だけで任意の波形を一般的に評価することはできません。入力値は指定されたSI単位にそろえてください。平方メートル当たりのミリワット、立方センチメートル当たりのグラムなど別の単位で得たデータは、計算前に変換すると音圧が正しくパスカルで返されます。

モデルを適用できる条件をご確認ください

平面波の式は、音場が局所的に単一の進行波として振る舞い、音圧と粒子速度の位相が一致する場合に最も適しています。均一なダクト内の理想的な伝搬、自由音場で音源から十分に離れた測定、進行波を前提に設計された管理下の音響実験などが例です。反応性近接場、残響の強い室内、定在波の領域では不正確になる場合があります。そのような場所ではエネルギーが両方向に移動し、単純なインピーダンスρcだけでは局所音圧と正味の強度が対応しないためです。反射、吸収、境界、エバネッセント場、複数モードの伝搬についても、複素音響インピーダンスや、より完全な音場モデルが必要になることがあります。結果はモデルに基づく換算値として扱い、マイクロホンの校正や音圧の直接測定の代用にはしないでください。工学的な記録として、強度の測定方法、媒質の物性、環境条件、音源からの距離を結果とともに保存することをお勧めします。こうした背景情報があれば、後日の比較が有意義になり、測定形状と周波数範囲に進行平面波の仮定が妥当だったかを判断しやすくなります。

活用例

強度プローブの測定結果を換算します

測定した時間平均音響強度と試験媒質の物性から、RMS音圧を推定します。

ダクト音響モデルを確認します

均一な媒質内で予測された進行波の強度と、対応するRMS音圧を比較します。

異なる媒質を評価します

密度と音速による音響インピーダンスの違いが、同じ強度に対応する音圧をどう変えるか確認します。

よくある質問

どの式で計算しますか？

時間平均音響強度とRMS音圧を結ぶ進行平面波の式p_rms = sqrt(I × ρ × c)を使用します。

どの単位で入力すればよいですか？

音響強度はW/m²、密度はkg/m³、音速はm/sで入力してください。音圧はPaで返されます。

音響強度をゼロにできますか？

はい。音響強度がゼロならRMS音圧もゼロです。密度と音速はゼロより大きい値にしてください。

ピーク音圧が返されますか？

いいえ、実効音圧を返します。ピーク音圧は波形に依存し、正弦波の場合に限りRMS音圧のsqrt(2)倍です。

残響室内や音源付近でも式は有効ですか？

常に有効とは限りません。反射、定在波、反応性近接場では、単純な進行平面波の関係が成立しない場合があります。

API計算の料金はいくらですか？

APIリクエスト1件の料金は$0.002です。ブラウザー計算機では同じ決定論的計算をローカルで実行できます。

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/acoustic-pressure-from-intensity

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/acoustic-pressure-from-intensity \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"intensity":0.001,"density":1.225,"speed_of_sound":343}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/acoustic-pressure-from-intensity", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "intensity": 0.001,
    "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/acoustic-pressure-from-intensity",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "intensity": 0.001,
    "density": 1.225,
    "speed_of_sound": 343
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/acoustic-pressure-from-intensity", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"intensity":0.001,"density":1.225,"speed_of_sound":343}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"intensity":0.001,"density":1.225,"speed_of_sound":343}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/acoustic-pressure-from-intensity", 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

{
  "intensity": 0.001,
  "density": 1.225,
  "speed_of_sound": 343
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "optics.acoustic_pressure_from_intensity",
  "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 →