理論メモ
波の基本式: 音速 $v = 343\,\text{m/s}$(20°C空気中)、波長 $\lambda$、周波数 $f$ の関係:
$$v = f \lambda \quad \Longrightarrow \quad \lambda = \frac{343}{f}$$
うなり(ビート): 周波数 $f_1$ と $f_2$ がわずかに異なるとき、合成波の振幅が $f_\text{beat}= |f_1 - f_2|$ の周期で変化する現象。楽器のチューニングに利用される。
$$y(t) = A\cos(2\pi f_1 t) + A\cos(2\pi f_2 t) = 2A\cos\!\left(2\pi\frac{f_1-f_2}{2}t\right)\cos\!\left(2\pi\frac{f_1+f_2}{2}t\right)$$
音圧レベル(dB): $L = 20\log_{10}(A/A_0)$。$A_0 = 2\times10^{-5}\,\text{Pa}$(聴覚閾値)。
CAEとの接続: 音響有限要素法(音響FEM)や境界要素法(BEM)では、ここで扱う波動方程式 $\nabla^2 p - \frac{1}{c^2}\frac{\partial^2 p}{\partial t^2}= 0$ を空間離散化して解く。自動車のNVH解析・建築音響・騒音予測に広く用いられる。