Calcolatore Doppler acustico
Una sirena da 440 Hz che si avvicina a 20 m/s suona circa il 6% più acuta, perché le sue creste arrivano più ravvicinate. Inserisca la frequenza e la velocità con cui si avvicina o si allontana per sapere quale frequenza si sente. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Frequenza
- 440
- Velocità relativa
- 20
- Velocità del suono
- 343
- Frequenza percepita
- 467,2445820433
- Scostamento
- 27,2445820433
- Rapporto di scostamento
- 1,0619195046
Quando una sorgente sonora si avvicina a Lei, le creste si compattano e sente un tono più acuto; quando si allontana le creste si allungano e il tono scende. È l'effetto Doppler classico del suono in un mezzo fermo con ascoltatore stazionario. Studenti che controllano problemi di sirena di ambulanza, docenti che costruiscono chiavi di risposta, designer audio di giochi che stimano il tono di emettitori in movimento e istruttori di laboratorio che verificano scenari di telemetri ultrasonici hanno bisogno di un numero rapido e deterministico senza aprire un libro ogni volta.
Cosa restituisce la formula Doppler del suono e quali input invia
Nel modello acustico classico con osservatore stazionario e sorgente che si muove radialmente in un mezzo fermo, la frequenza che sente è f primo uguale a f per c su c meno v. Qui f è la frequenza emessa dalla sorgente nel suo sistema di quiete, c è la velocità del suono nel mezzo e v è la componente di velocità della sorgente lungo la linea di vista con la convenzione che v positivo significa che la sorgente si avvicina all'ascoltatore.
Le sorgenti in avvicinamento alzano il tono percepito; quelle in allontanamento lo abbassano; velocità relativa zero lascia la frequenza invariata. L'intento di ricerca si raggruppa intorno a frasi come calcolatore di spostamento Doppler, effetto Doppler frequenza del suono, calcolatore di frequenza percepita, tono di sirena verso o lontano, e formula Doppler acustica. Le persone vogliono una risposta numerica da confrontare con una scheda, incorporare in una simulazione o alimentare una pipeline più ampia — non solo un promemoria che la formula esiste.
Le unità restano coerenti con la base scelta: hertz con metri al secondo è la coppia scolastica usuale, ma qualsiasi base coerente lunghezza su tempo per entrambe le velocità funziona purché non si mescolino sistemi a metà richiesta.
Uso pratico, limiti, prezzi e canali di consegna
Usi lo strumento del browser per un controllo immediato della frequenza percepita mentre corregge un set di compiti Doppler, verifica una corsa di microfono di laboratorio con altoparlante in movimento, convalida il tono audio di gioco per un'auto da corsa o un sorvolo di drone, o converte una velocità di approccio nota nella frequenza che un sensore fisso registrerà.
Scelga unità coerenti: se la frequenza è in hertz e la velocità relativa in metri al secondo, lasci anche la velocità del suono in metri al secondo, sia mantenendo il predefinito trecentoquarantatré sia sostituendolo per acqua, elio o aria regolata in temperatura già calcolata offline. I risultati sono pienamente deterministici: gli stessi input producono sempre la stessa frequenza percepita e la stessa etichetta di direzione.
Non c'è modello di linguaggio, servizio fisico esterno né casualità, quindi la capacità è sicura da fissare in controlli di integrazione continua e materiali didattici riproducibili.
Casi d'uso
Esercizi Doppler di compiti e laboratorio
Studenti e correttori confermano la frequenza percepita di sirena o altoparlante per una data velocità di approccio o allontanamento, con rifiuto chiaro quando la velocità raggiunge o supera quella del suono.
Stime di tono per audio di gioco e sensori
Numeri strutturati rapidi per emettitori in movimento, droni e microfoni fissi senza erigere un'intera pila di propagazione d'onda o audio spaziale.
Domande frequenti
Cosa succede se la velocità relativa è pari o superiore a quella del suono?
Magnitudini a o sopra la velocità del suono sono rifiutate perché la formula Doppler acustica ideale è singolare per approccio sonico e supersonico; la validazione fallita non è addebitata.
La velocità relativa positiva è verso o lontano dall'ascoltatore?
Negativo significa allontanamento (tono più basso). Zero lascia la frequenza invariata e imposta direction a stationary.
Il calcolatore Doppler acustico è gratuito?
Lo strumento del browser gira gratis sul Suo dispositivo.
Quale velocità del suono usa il calcolatore?
Usa 343 metri al secondo, il valore dell'aria secca intorno ai 20 °C. Può sostituirlo per acqua, elio o aria a un'altra temperatura, purché conosca già quella velocità.
Tiene conto di un ascoltatore in movimento o del vento?
No. Modella una sorgente che si avvicina o si allontana in linea retta da un ascoltatore fermo in aria calma. Il vento, un ascoltatore in movimento e l'effetto Doppler della luce restano fuori da questo calcolo.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/doppler-sound \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"frequency":440,"relative_speed":20}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/doppler-sound", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"frequency": 440,
"relative_speed": 20
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/doppler-sound",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"frequency": 440,
"relative_speed": 20
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/doppler-sound", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"frequency":440,"relative_speed":20}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"frequency":440,"relative_speed":20}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/doppler-sound", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"frequency": 440,
"relative_speed": 20
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.doppler_sound",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Questa capacità accetta una frequenza di sorgente positiva e una velocità radiale relativa positiva verso l'osservatore o negativa in allontanamento, opzionalmente una velocità del suono personalizzata con predefinito trecentoquarantatré metri al secondo per aria secca vicino a venti gradi Celsius, rifiuta velocità pari o superiori a quella del suono con errore chiaro invalid_input, e restituisce la frequenza percepita più scostamento, rapporto e direzione come JSON strutturato.
Cosa restituisce la formula Doppler del suono e quali input invia
Consegnare frequency, relative_speed, speed_of_sound, perceived_frequency, shift, shift_ratio, direction, formula e method come JSON rende il risultato facile da incollare in note, confrontare in test automatizzati o riutilizzare tra lingue senza reimplementare l'aritmetica.
Come questo calcolatore valida l'input e applica f′ = f·c/(c−v)
La velocità relativa deve essere finita e il suo valore assoluto deve restare strettamente sotto la velocità del suono: a o sopra la velocità del suono la formula ideale incontra una singolarità per una sorgente in avvicinamento e viene rifiutata con un messaggio che nomina il limite di velocità del suono. Le stringhe numeriche che si analizzano in numeri finiti sono accettate così che moduli e pipeline in stile CSV passino valori senza cast extra. Non c'è modello di vento, tabella di temperatura, Doppler relativistico della luce né conversione di unità; è aritmetica acustica ideale di mezzo fermo a partire dalle due quantità cinematiche note. Invii un corpo JSON con i campi obbligatori frequency e relative_speed. La frequenza deve essere un numero finito strettamente positivo; zero, valori negativi, stringhe vuote, testo non numerico, NaN e Infinity falliscono subito con invalid_input prima di qualsiasi risultato, e la validazione fallita non è addebitata. Il speed_of_sound opzionale vale trecentoquarantatré se omesso; se lo fornisce, deve essere strettamente positivo e finito affinché il modello del mezzo resti fisico. Dopo la validazione il motore calcola la frequenza percepita come frequency per speed of sound diviso speed of sound meno relative speed, poi riporta shift come percepita meno sorgente, shift_ratio come percepita su sorgente, e direction come toward, away o stationary dal segno di relative speed. I risultati sono arrotondati a una precisione decimale stabile così che lo stesso input produca sempre lo stesso JSON tra motori JavaScript.
Uso pratico, limiti, prezzi e canali di consegna
Usi l'API quando uno script, una piattaforma didattica, un ausilio di simulazione o un notebook ha bisogno di JSON stabile per molte coppie frequenza-velocità sotto un unico contratto. Ogni richiesta riuscita è un item fatturabile a $0.002; la validazione fallita non consuma saldo.
Casi di integrazione
Fixture deterministiche per test di fisica
Le pipeline che seminano test unitari o demo acustiche interattive possono chiamare un oracolo Doppler puro invece di reimplementare f·c/(c−v) in ogni linguaggio.
Domande tecniche
Come calcolare la frequenza percepita da frequenza sorgente e velocità relativa?
Invii JSON con frequency e relative_speed (ad esempio frequency: 440, relative_speed: 20). La risposta restituisce perceived_frequency uguale a f per c su c meno v, più shift, shift_ratio e direction.
Posso cambiare la velocità del suono per acqua o altri mezzi?
Sì. Il speed_of_sound opzionale (alias c, medium_speed, sound_speed) sostituisce il predefinito 343. Mantenga unità coerenti con relative_speed; il motore non converte unità né consulta tabelle di mezzi.