Интензитет на звука - мярка за енергията на акустична вълна, равна на средната стойност на звуковия енергиен поток, протичащ за единица време (1 s) през единична повърхност (1 m²), ориентирана перпендикулярно на посоката на разпространение на вълната.
В системата SI единицата за интензитет на звука е W / m².
Определение
От принципа на енергоспестяване следва, че интегралът на интензитета на звука върху затворена повърхност е равен на енергията, излъчвана за единица време от източника на звук, т.е. звуковата мощност на източника:
P
=
∮
С
И
→
⋅
д
с
→
,
{\ displaystyle P = \ oint \ limit _ {S} {{\ vec {I}} \ cdot {\ overrightarrow {ds}}},}
където:
И
→
{\ displaystyle {\ vec {I}}}
- интензитет на посоката на звуковата вълна,
д
с
→
{\ displaystyle {\ overrightarrow {ds}}}
- повърхностен вектор
С
{\ displaystyle S}
- площта на затворената повърхност, съдържаща източника вътре. Ако повърхността е избрана така, че интензитетът има постоянна стойност по цялата повърхност и векторът на интензитета има същата посока като повърхностния вектор, тогава:
P
=
И
∮
С
д
с
=
И
С
,
{\ displaystyle P = I \ oint \ limit _ {S} {ds} = IS,}
откъде:
И
=
P
С
,
{\ displaystyle I = {\ frac {P} {S}}.
Звукът, излъчван от реални източници, е под формата на сферични вълни или е суперпозиция на такива вълни. За точков източник на звук, излъчващ сферична вълна:
където:
R
{\ displaystyle r}
- разстояние от източника на звук.
Според тази формула интензитетът на звука е обратно пропорционален на квадрата на разстоянието от източника. Удвояването на разстоянието от източника съответства на четирикратно намаляване на интензивността на звука.
Интензитет на звука и звуково налягане
Звуковото налягане е трудна за измерване стойност, но звуковото налягане се измерва лесно. За синусоидалната интензивност се определя от:
където:
р
{\ displaystyle p}
- амплитуда на звуково налягане,
ρ
{\ displaystyle \ rho}
- плътността на средата,
° С
{\ displaystyle c}
- скорост на разпространение на акустичната вълна в дадена среда След подравняване на формули (1) и (2) и трансформации, получавате:
р
=
1
R
P
ρ
° С
2
π
{\ displaystyle p = {\ frac {1} {r}} {\ sqrt {\ frac {P \ rho c} {2 \ pi}}}}
От това следва, че звуковото налягане е обратно пропорционално на разстоянието от източника. Следователно удвояването на разстоянието от източника съответства на двоен спад на налягането.
