闭管基频计算器

Closed Pipe Fundamental Frequency Calculator

Compute the fundamental frequency of a closed (stopped) pipe from its length and the speed of sound.

📐 计算公式
闭管(一端封闭)空气柱基频:f₁ = v ÷ 4L(Hz,v 声速 m/s、L 管长 m,闭管基频对应四分之一波长);联动量:三次谐波 = 3×f₁、五次谐波 = 5×f₁(闭管仅奇次谐波)、基频波长 λ = 4L(m)。校验:声速、管长两项必填守卫,管长作为分母不得为 0。判据:无固定分级,管越短基频越高,只存在奇次谐波是闭管与开管的判别特征。

一端闭口、一端开口的管,基频波长为管长 4 倍。

Formula Reference

Item Formula / Note Source / Standard
Closed-pipe standing wavesf_n = n·v / 4L (n = 1, 3, 5…, odd harmonics only), displacement node at closed endClassical standing-wave theory (Rayleigh, Theory of Sound)
📌 计算说明
  • 一端闭口管 f₁ = v/4L,仅含奇次谐波。
  • 343 m/s、0.5 m 管约 171.5 Hz。

📚 深度解析:闭管驻波频率

💡 常见使用场景

闭管基频
管长 L=0.34 m、声速 c=343 m/s,基频 f1=c/(4L)=343/1.36≈252 Hz;只允许奇次泛音(3f1、5f1…)。

❓ 常见问题(FAQ)

为什么闭管只有奇次谐波?
闭端必为声压波腹、开端为波节,边界条件只允许 n 取奇数,故缺失偶次泛音。
和开管有何不同?
开管两端皆波节,f_n=n·c/(2L) 含全部整数谐波,基频比同长闭管高一倍。