音響インピーダンスとは？
音響インピーダンス（Z）とは、媒質が音波の伝搬をどれだけ妨げるかを示す物理量です。音響学をはじめ、超音波診断、ソナー、オーディオエンジニアリングなど、幅広い分野で基礎となる重要な特性です。媒質の特性音響インピーダンスは、その密度と媒質中を伝わる音速の積として簡単に求められます。SI単位は rayl（Pa·s/m）で、固体や液体では MRayl（百万 rayl）で表されることが一般的です。
この計算ツールの使い方
媒質の密度（ρ）をキログラム毎立方メートル（kg/m³）で、その媒質中を伝わる音速（c）をメートル毎秒（m/s）で入力してください。本ツールは2つの値を掛け合わせ、音響インピーダンスを rayl 単位で算出するとともに、扱いやすい MRayl 値も同時に表示します。代表的な入力例としては、水なら約1000 kg/m³・1480 m/s、空気なら約1.21 kg/m³・343 m/s です。
計算式の解説
関係式は $$Z = \rho \times c$$ です。密度（\(\rho\)）は一定の体積にどれだけの質量が詰まっているかを表し、音速（\(c\)）はその媒質がどれだけ硬く弾性的であるかを反映します。密度が高く硬い媒質ほど波の伝搬を強く妨げ、インピーダンスは大きくなります。2つの媒質が接する境界では、両者のインピーダンスの差（不整合）によって、どれだけの音が反射し、どれだけが透過するかが決まります。これはまさに、皮膚のインピーダンスに近づけて反射を抑える超音波用ジェルの原理そのものです。
計算例
25 °C の水を例にとると、\(\rho = 1000 \ \text{kg/m}^3\)、\(c = 1480 \ \text{m/s}\) となります。このとき $$Z = 1000 \times 1480 = 1{,}480{,}000 \ \text{Pa}\cdot\text{s/m}$$ すなわち 1.48 MRayl です。この値は軟組織のインピーダンスにきわめて近く、超音波が体内を効率よく透過できる理由となっています。
よくある質問（FAQ）
音響インピーダンスの単位は何ですか？ rayl（Pa·s/m）です。1 MRayl は100万 rayl に相当します。
なぜインピーダンスが重要なのですか？ 2つの媒質間のインピーダンス不整合によって、その境界でどれだけの音響エネルギーが反射するかが決まります。これは画像診断、コーティング、防音などにおいて極めて重要です。
空気の音響インピーダンスはどのくらいですか？ 約415 rayl（\(1.21 \ \text{kg/m}^3 \times 343 \ \text{m/s}\)）で、水や組織よりもはるかに小さい値です。そのため、空気と組織の境界では強い反射が生じます。
