車について質問です なぜF1やLFAなどの排気音は甲高い音がするんですか？

Answer 1

とても単純な回答になりますが・・・
排気系統の素材やレイアウトによる事が一番の要因です！。

一般車両でも触媒やサイレンサーを取り外し（抵抗を少なくする）、マフラーやＥＸマニホールドを軽い素材や硬い素材（チタンや薄いステンレス）にすれば、自ずと甲高い音になります。

その他にも排気ガスをわざと混ぜ合わせたり、ぶつけるさせる。（集合管など、音を共鳴させる、流速が速くなる）
マフラーの径を細くする。（低速時のトルクＵＰ）（音が共鳴する）

その他、Ｅ/Ｇの仕様でもかなりの音の変化が現れます。
排気量・爆発時の渦の流れ・点火時期・燃料等・・・

Ｆ１などは一般車と比べ物にならない位高回転（１万rpm以上）まで回しますので、それと相成ってあの音が生まれます。

何はともあれ燃料エンジンでスピードを求めれば、前述したマフラーの構造が一番の変化に繋がるようです。

ｐｓ：市販車フェラーリの社外マフラーで甲高い音がするのは速さよりも音にこだわったマフラーの造りを施してある物もあります。（排気ガスをぶつけ合う）

質問者からのお礼コメント

皆さん沢山の分かりやすい回答、意見ありがとうございました。

Answer 2

エンジン回転数が高いからです。

F1は規則（フォーミュラー）で エンジン回転数を ２００７年から最大19,000rpmに、また２００８年から最大18,000rpmに制限してますが。
それでも、市販車の7,000rpm前後や、フォーミュラー日本やスーパーGTの10,300rpm（オーバーテイクボタンを押したときだけ10,700rpm）の２倍近い回転数です。

Answer 3

高回転と高圧縮とそういう味付けのマフラーが付いているからです。

実際にサーキットに行ってF1でもワンメイクでも良いのでレースを見るとわかりますが、非常に甲高い音を出す車もあれば低音とまでは言いませんが低めの音で走っている車も居ます。

Answer 4

尋常じゃないほど高回転まで回しているから。
F1あたりだと、1万RPMを超える範囲まで回ります。

たとえば、ラジコン用のエンジン(排気量は数cc程度だが、なんと2万RPMオーバーまで平気で回る)あたりが、近い音がします。カタカナで表記すると、「ふぃーん！」ってよりはむしろ「カー…ンッ！」とか「キーン…っ！」って音に近いです。

対極にあるのが、高トルク低回転型のエンジンですね。
顕著なのは、自家発電用とか船舶用のディーゼルエンジン。数万cc～、っていう超大排気量ですが、これまた100RPM位で平気で安定して回ってたりします…。
「どっ、どっ、どっ、どっ…」といった感じです。
あまりにも遅すぎて、バルブ機構がカッコンカッコンって動いているのが目で見えますよ…。