Энергия волн

При распространении волн в среде происходит перенос энергии волной. В это время в среде наблюдаются колебания ее частиц, т.е. частицы среды приобретают (за счет движения) и (за счет деформации) энергии.

Объемная плотность полной энергии волн равна:

(58)

Если на пути распространения волны поставить некоторую площадку ds, то можно говорить о потоке энергии через эту площадку.

Отношение энергии, переносимой сквозь некоторую площадку к промежутку времени, за который произошел перенос, называют потоком энергии:

(59)

Плотность потока энергии волны (интенсивность звука) :

(60)

Вектор плотности потока энергии, :

(62)

- направление вектора плотности потока энергии совпадает с направлением переноса энергии.

Уровень интенсивности звука (уровень звуковой мощности) (дБ)

L_P=10 1g(I / I ₀), (63)

где I ₀ — условная интенсивность, соответствующая нулевому уровню интенсивности (I ₀=1 пВт/м²).

Уровень громкости звука L _N в общем случае является сложной функцией уровня интенсивности и частоты звука и определяется по кривым уровня громкости (рис. 7.1). На графике по горизонтальной оси отложены логарифмы частот звука (сами частоты указаны под соответствующими им логарифмами). На вертикальной оси отложены уровни интенсивности звука в децибелах. Уровни громкости звука отложены по вертикальной оси, соответствующей эталонной частоте v =1000 Гц. Для этой частоты уровень громкости, выраженный в децибелах, равен уровню интенсивности в децибелах. Уровень громкости звуков других частот определяется по кривым громкости, приведенным на графике. Каждая кривая соответствует определенному уровню громкости.

Кривые уровней громкости