Основные определения

Звуковое давление. В качестве меры интенсивности звуковой волны в определенной точке пространства обычно используют величину так называемого звукового давления. Звуковое давление — переменная составляющая давления воздуха, возникающая в результате колебаний источника звука, накладывающаяся на атмосферное давление и вызывающая его флуктуации. Таким образом, звуковое давление определяется как разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в среде при отсутствии источника звука. Количественная оценка звукового давления производится, обычно величиной среднего квадратичного значения (СКЗ). Единица измерения — Па (Н/м²).

Интенсивность звука. При распространении звуковых волн распространяется и звуковая энергия. Мощность на единицу площади, передаваемая в направлении распространения звуковых волн, называется интенсивностью звука. В общем случае интенсивность звука J в Вт/м2 определяется выражением J = pv cosφ, где p -- СКЗ звукового давления, Па; v -- СКЗ колебательной скорости частиц в звуковой волне, м/с; φ — сдвиг фаз между колебательной скоростью частиц и звуковым давлением. Если звуковая волна распространяется в свободном звуковом поле (при отсутствии, отраженных звуковых волн), то v = p/ρc, где ρ – плотность среды, кг/м3; с — скорость звука в среде, м/с. Величина ρc называется характеристическим сопротивлением среды. Величины интенсивности звука и звукового давления могут изменяться в очень широких пределах. Так, человек способен воспринимать звуковые давления в диапазоне от: 2 * 102 до 2 * 10-5 Па (Н/м2), отношение этих величин составляет 107. Использование такой сильно изменяющейся величины на практике неудобно, поэтому в технической акустике принято пользоваться относительной логарифмической шкалой уровней, которая позволяет резко сократить диапазон значений измеряемых величин. Каждому делению такой шкалы соответствует изменение интенсивности звука, звукового давления или другой величины не на определенное число единиц, а в определенное число раз.