Удельное акустическое сопротивление среды
Вещество |
t, 0С |
Удельное акустическое сопротивление, кг/(м2*с) |
Плотность вещества r, кг/м3 |
Водород |
0 |
114 |
0,09 |
Воздух |
20 |
414 |
1,20 |
Кислород |
0 |
455 |
1,43 |
Резина |
20 |
600 |
950 |
Пробка |
20 |
12*104 |
250 |
Спирт |
12,5 |
100*104 |
810 |
Вода |
13 |
144*104 |
1000 |
Ель |
20 |
240*104 |
510 |
Дуб |
20 |
290*104 |
720 |
Алюминий |
20 |
1400*104 |
2700 |
Медь |
20 |
3100*104 |
8900 |
Звуковая волна является носителем энергии в направлении своего движения. Количество энергии, переносимой звуковой волной за одну секунду через сечение площадью 1 м2, перпендикулярное направлению движения, называется интенсивностью звука. Интенсивность звука определяется отношением звукового давления к акустическому сопротивлению среды Вт/м2:
(3.3)
Для сферической волны от источника звука с мощностью W, Вт интенсивность звука на поверхности сферы радиуса r равна
I = W / (4p r2),
то есть интенсивность сферической волны убывает с увеличением расстояния от источника звука. В случае плоской волны интенсивность звука не зависит от расстояния.
1.2 Акустическое поле и его характеристики
Поверхность тела, совершающая колебания, является излучателем (источником) звуковой энергии, который создает акустическое поле.
Акустическим полем называют область упругой среды, которая является средством передачи акустических волн. Акустическое поле характеризуется:
- звуковым давлением pзв, Па, Звуковое давление – разность между давлением, существующем в среде pср в данный момент, и атмосферным давлением pатм;
- акустическим сопротивлением zА, Па*с/м. Акустическое сопротивление – это отношение звукового давления pзв к колебательной скорости частиц среды u;
Энергетическими характеристиками акустического поля являются:
- интенсивность I, Вт/м2 Интенсивность звука - количество энергии, переносимой звуковой волной за одну секунду через пространство с площадью сечения 1 м2, перпендикулярному направлению движения;
- мощность звука W, Вт – количество энергии, проходящей за единицу времени через охватывающую источник звука поверхность.
Важную роль при формировании акустического поля играет характеристика направленности звукоизлучения Ф, т.е. угловое пространственное распределение образующегося вокруг источника звукового давления.
Все перечисленные величины взаимосвязаны и зависят от свойств среды, в которой распространяется звук. В таблице 3.3 представлены основные параметры акустического поля для воздуха и формулы их взаимосвязи.
Таблица 3.3