Grundfrekvensen är den lägsta frekvensen i ett resonanssystem. Det är ett viktigt begrepp inom musikinstrument och många aspekter av teknik. Harmonierna för en given våg, till exempel, bygger alla på grundfrekvensen. För att kunna beräkna en grundläggande frekvens behöver du längden på systemet eller vågan samt en handfull andra mätningar.

TL; DR (för länge, läste inte)

Beräkningen för att hitta grundfrekvensen beror på om vibreringssystemet är ett rör, en sträng, en elektronisk krets eller någon annan mekanism.

Mät systemets längd

Mät längden på systemet. Detta är en halv av våglängden för den våg som den bär. För ett rör mäta rörets längd. För en sträng, mäta längden på strängen, etc. Rekordlängd i meter. Om du måste mäta med millimeter, centimeter eller annan enhet, se till att hastigheten använder samma längd enheter. Använd exempelvis mätare om hastigheten är i meter per sekund.

Beräkna frekvens av en rör

Dela hastigheten på din våg med två gånger längden på systemet. Om ditt rör är stängt i ena änden, dividera hastigheten med fyra gånger längden. Resultatet är grundfrekvensen, i cykler per sekund eller hertz (Hz). Hastigheten hos en ljudvåg i luft vid 20 grader Celsius är 343 meter per sekund. Till exempel:

För ett öppet rör med längd = 0,5 m

Den grundläggande frekvensen av en ljudvåg i röret är:
343 ÷ (2x0.5) = 343 ÷ 1 = 343 Hz

Beräkna frekvens av en sträng

Beräkna hastigheten för en våg på en sträng genom att dividera spänningen med sin massa per längd. Se till att massenheterna i din mätning av spänning är desamma som de enheter där du noterar massan själv. Om du till exempel använder Newton som din spänningsenhet, uttrycka din massa i kilogram. Ta kvadratroten av denna kvotient. Dela det resultatet med dubbelt så länge. Resultatet är grundfrekvensen. Till exempel:

För en pianotråd med massa 0,02 kg och längd 0,5m,
massa per enhet längd = 0,02 kg ÷ 0,5m = 0,04 kg /m

Med en spänning av 1500 N,
v ^{2 = 1500 N ÷ 0.04 kg /m = 37500
v = 193.65 m /s
193.65 ÷ (2x0.5) = 193.65 ÷ 1 = 193.65 Hz}