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Woodwind Acoustics – Steinkopf – Relationship Between Sound Speed, Frequency and Wavelength

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The speed of sound is denoted by c and is a fixed value for a given temperature.
Frequency refers to the number of oscillations within one second and is denoted by f. A high frequency produces a high pitch, while a low frequency produces a low pitch.

As already mentioned, the wavelength is denoted by λ (Lambda) and indicates the distance from one specific oscillation state (also called phase) of a wave to the next identical oscillation state. A wavelength extends, for example, from one antinode to the next antinode, because the adjacent antinode has the exactly opposite oscillation state. Similarly, a wavelength can be measured from one node to the next node.

There is an important relationship between the three quantities: speed of sound, frequency, and wavelength, which can be represented in three different forms:

Speed of sound = Frequency * Wavelength, c = f * λ

Fraction with Superscript and Subscript

Frequency = SchallgeschwindigkeitWellenlänge f = c λ

Wellenlänge = SchallgeschwindigkeitFrequency λ = c f

It is therefore possible to calculate the speed of sound if the frequency and wavelength are known, as is done in the tables of the speed of sound in various cylindrical tubes.
The frequency can be calculated from the speed of sound and wavelength, so it is possible to determine which pitch a cylindrical tube of a certain length must produce.
The wavelength can be calculated from the speed of sound and frequency, as is done in the tables of half and quarter wavelengths.

Original German

Die Schallgeschwindigkeit wird mit c bezeichnet und ist für eine bestimmte Temperatur eine feststehende Größe.
Unter Frequenz versteht man die Anzahl der Schwingungen innerhalb einer Sekunde und bezeichnet sie mit f. Eine hohe Frequenz ergibt einen hohen Ton, eine niedrige Frequenz einen tiefen Ton.
Wie schon gesagt, wird die Wellenlänge mit λ (Lambda) bezeichnet und gibt die Strecke an, die von einem bestimmten Schwingungszustand (auch Phase genannt) einer Welle bis zu dem nächsten gleichartigen Schwingungszustand reicht. Eine Wellenlänge reicht also z. B. von einem Bauch bis zum übernächsten Bauch, da ja der benachbarte Bauch den genau entgegengesetzten Schwingungszustand hat. Ebenso kann man eine Wellenlänge von einem Knoten bis zum übernächsten Knoten messen.
Zwischen den drei Größen Schallgeschwindigkeit, Frequenz und Wellenlänge besteht eine sehr wichtige Beziehung, die man in drei verschiedenen Formen darstellen kann:

Schallgeschwindigkeit = Frequenz * Wellenlänge, c = f * λ

Frequency = SchallgeschwindigkeitWellenlänge f = c λ

Wellenlänge = SchallgeschwindigkeitFrequency λ = c f

Man kann also die Schallgeschwindigkeit errechnen, wenn man Frequenz und Wellenlänge kennt, wie dies in den Tabellen der Schallgeschwindigkeit in verschiedenen zylindrischen Röhren gemacht ist.
Man kann die Frequenz aus Schallgeschwindigkeit und Wellenlänge berechnen, man kann also feststellen, welchen Ton eine zylindrische Röhre von bestimmter Länge geben muss.
Man kann die Wellenlänge aus Schallgeschwindigkeit und Frequenz berechnen, wie dies in den Tabellen über halbe und viertel Wellenlängen geschehen ist.

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