Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.Ogólnacharakterystykadźwięku
akustycznejE.Gęstośćtędefiniujesięjakośredniąwczasieenergięakustycznąza-
wartąwjednostceobjętości.Jednostkągęstościenergii1)jestJlm-3.
ChwilowawartośćgęstościenergiiakustycznejE(t)dlafalipłaskiejjestsumągę-
stościenergiikinetycznejEk(t)ienergiipotencjalnejEp(t)(Hall,1987)
Et
()
=
Et
k
()
+
Et
p
()
=
ρυ
0
2
2
()
t
+
c
2
2
ρ
ρ
2
0
()
t
.
(1.29)
Natomiastuśrednionawczasiegęstośćenergiiakustycznejjestrówna
E
=
Et
()
=
Et
k
()
+
Et
p
()
=
ρυ
0
2
2
()
t
+
c
2
2
ρ
ρ
2
0
()
t
=
E
k
+
E
p
=
ρυ
0
2
2
+
c
2
2
ρ
ρ
0
2
,
gdzieEk=
ρυ
0
2
2
orazE
p=
c
2
2
ρ
ρ
0
2
.
Korzystajączzależności(1.12)i(1.5),możnawykazać,żewszczególnymprzy-
padku,tzn.dlasinusoidalnejfalipłaskiej,E
k
=
2
ρ
p
0
2
c
2
=
E
p
,gdziep2oznaczaśredni
kwadratciśnieniaakustycznego(czylipt
2(),por.(1.23)).Takwięcśredniąwartość
całkowitejgęstościenergiimożnaprzedstawićjako
E
=
E
k
+
E
p
=
ρ
p
0
c
2
2
.
Przykładowo,dlasinusoidalnejfalipłaskiejopoziomieciśnieniaakustycznego
80dBSPL(por.podrozdział1.5)średniawartośćgęstościenergiikinetycznejjest
równa1,4l10-7Jlm-3.Tylesamowynositeżśredniawartośćgęstościenergiipoten-
cjalnej.Całkowitawięcgęstośćenergiidlatejfalijestrówna2,8l10-7Jlm-3.
NatężeniefaliakustycznejIotrzymujesięwwynikuuśrednianiawczasiechwilo-
wejprędkościprzepływuenergiiakustycznejprzezjednostkępowierzchni,tzn.wiel-
kościI(t)=p(t)
υ
(t),czyli
I
=
pt
()()
υ
t
=
ptpt
()()
=
pt
2
()
=
p
2
=
Ec
.
(1.30)
ρ
0
c
ρ
0
c
ρ
0
c
Zgodniez(1.30),natężeniefalipłaskiejjestproporcjonalnedokwadratuciśnieniaaku-
stycznego.Maonosensprędkościprzepływuenergiiakustycznejprzezpowierzchnię
jednostkową(Jlm-2ls-1),gdziecjestprędkościąrozchodzeniasiętejfali.Wpolufali
1)Ilośćenergii,jakąźródłodźwiękupromieniujewjednostceczasu,nazywasięmocąakustycz-
nąźródłaP=E/t.Jednostkąmocyakustycznejjestwat(W=Jls-1).Mocakustycznaźródłaprzypadająca
najednostkępowierzchniprostopadłądokierunkurozchodzeniasięfalinazywasięnatężeniemdźwięku
I=P/S=E/(Slt),którejestproporcjonalnedokwadratuciśnieniaakustycznego.Moceakustyczneźródełspo-
tykanychwpraktycezawierająsięwgranicach10-8W(szeptwodległości1m)dookoło105W(hałassamo-
lotuodrzutowegowodległościokoło30m).
44
