Звуковое поле и его физические характеристики

Пространство, в котором распространяется звук, называется звуковое поле. Характеристики звукового поля делятся на линейные и энергетические.

Линейные характеристики звукового поля:

1. звуковое давление;

2. смешение частиц среды;

3. скорость колебаний частиц среды;

4. акустическое сопротивление среды;

Энергетические характеристики звукового поля:

1. сила (интенсивность) звука.

1.Звуковое давление - это дополнительное давление, которое возникает при прохождении звука в среде. Оно является добавочным давлением к статическому давлению в среде, например, к атмосферному давлению воздушной среды. Обозначается символом Р и измеряется в единицах:

P = [ Н/м ² ] = [ Па ].

2. Смещение частиц среды - это величина, равная отклонению условных частиц среды от положения равновесия. Обозначается символом L, измеряется в метрах (см, мм, км), L = [ м ].

3. Скорость колебания частиц среды - это скорость смещения частиц среды относительно положения равновесия под действием звуковой волны. Обозначается символом u и вычисляется как отношение смещения L ко времени t, за которое произошло это смещение. Вычисляется по формуле:

u=L/t.

Единица измерения [ м/с ], во внесистемных единицах см/с, мм/с, мкм/с.

4. Акустическое сопротивление – сопротивление, которое оказывает среда проходящей через неё акустической волне. Формула для вычисления:

Z=P/u.

Единица измерения: [ Па·с/м ].

На практике применяют другую формулу для определения акустического сопротивления:

Z=p*v. Z-акустическое сопротивление,

р -плотность среды, v- скорость звуковой волны в среде.

Из энергетических характеристик в медицине и фармации используется только одна - сила или интенсивность звука.

Сила (интенсивность) звука - это величина, равная количеству звуковой энергии E, проходящей за единицу времени t через единицу площади S. Обозначается символом I. Формула для вычисления: I=E/(S·t) Единицы измерения: [ Дж/с·м² ]. Так как Джоуль в секунду равен 1 Ватту, то

I = [ Дж/с·м² ] = [ Вт/м² ].