質問: 音(サイン波)のエネルギーと、振幅と周波数の関係を教えてください。
回答: 音波のエネルギーは音の力(音力)で電気では電力に相当し、 振幅は便宜上音圧を示すとされていますが、圧力*振幅=音圧です。 大気圧に対して高気圧と低気圧に変動して伝達する圧力の大小で気圧差が大きいほど大きな音になることに加えて、 振幅は周波数によって等速円運動の角周波数ωの2πfで前後距離(変位)が変わるために同じ音圧でも周波数が高くなると1/f倍で小さく、低音ほど大きくなりますが、可聴巨大音20Pa(120dB)1kHzでも11umとされて、鼓膜が前後に22um(0.000022m)動くように微小です。 音波の振幅は周波数でも変わることを音楽をする人さえ知らない人がいるようですが、低音ほど体に振動を感じることは多いはずです。 音力=音圧*音流(粒子速度=ω) 音圧=音流*音抵抗(ρc空気密度*音速≒400Ω) オームの法則で計算できます。