ドップラー効果
音源が近づくとき、自分の出した音波に少し追いつき、前の波を詰めて押し合うので、高いピッチに聞こえる。遠ざかるときは後ろに波が伸び、ピッチが下がる。これがサイレンが近づくとき高く、通り過ぎて遠ざかるとき低く聞こえる理由である。
f_obs = f · c / (c − v_s)
- f_obs — 観測振動数 (Hz): 実際に聞こえるピッチ
- f — 音源の振動数 (Hz): 音源が静止しているときに出すピッチ
- c — 音速 (m/s): 空気中を音波が伝わる速さ
- v_s — 音源の速さ (m/s): 音源が近づいてくる速さ
救急車のサイレンが 20 m/s で近づきながら 320 Hz の音を出す。音速は 340 m/s。聞こえる振動数は？
- f = 320 Hz
- c = 340 m/s
- v_s = 20 m/s
- f_obs = f · c / (c − v_s)
- f_obs = 320 Hz · 340 / (340 − 20) = 320 Hz · 340 / 320
f_obs = 340 Hz