Характерные особенности звуковых волн

С физической точки зрения, звук – это механические колебания, которые распространяются в упругой среде: воздухе, воде, твердом теле и т.п.

Звуковыми (или акустическими) волнами называются распространяющиеся в среде упругие волны, обладающие частотами в пределах 16 – 20000 Гц

Специфика звуковых волн связана только с тем, что звуковые волны – это средство общения людей, поэтому акустический канал утечки информации является наиболее распространенным.

Звуковые волны в газах и жидкостях могут быть только продольными, так как эти среды обладают упругостью лишь по отношению к деформациям сжатия(растяжения). В твердых телах звуковые волны могут быть как продольными, так и поперечными, так как твердые тела обладают упругостью по отношению к деформациям сжатия(растяжения) и сдвига.

Характеристики акустических волн подразделяются на линейные и энергетические.

Линейными характеристиками являются:

1)акустическое давление Р – разность между мгновенным значением давления Рм в точке среды при прохождении через нее акустической волны и статическим давлением Pс в той же точке;

2)смещение - отклонение частиц среды от ее статического положения под действием проходящей акустической волны;

3)скорость звука (волны) v (м/с) – скорость движения частиц среды под действием проходящей акустической волны, то есть производная от смещения по времени;

4)удельное акустическое сопротивление d (кг/м2*с) – отношение звукового давления Р к скорости колебаний частиц среды v.

Энергетическими характеристиками являются:

1)интенсивность акустических колебаний I или звука (Вт/м2) – количество энергии, проходящее в секунду через единицу площади поверхности, перпендикулярной к направлению распространения волны;

2) плотность энергии V (Дж/м3) – количество энергии акустических колебаний, находящейся в единице объема. Плотность энергии прямо пропорциональна интенсивности акустических колебаний I и обратно пропорциональна скорости волны v.