  | źródło wszechkierunkowe w przestrzeni zamkniętej |
Przy założeniu, że źródło dźwięku wszechkierunkowe usytuowane jest w środku pomieszczenia natężenie dźwięku w punkcie odbioru zależne jest zarówno od energii fali bezpośredniej, jak też od energii fal odbitych od powierzchni pomieszczenia.
Natężenie dźwięku fali bezpośredniej wynosi:
Natężenie dźwięku fal odbitych określone jest wzorem:
| I2 = N |
4(1 - aśr)
Saśr
| [W/m2]
|
gdzie: aśr - współczynnik pochłaniania dźwięku,
S - powierzchnia ograniczająca pomieszczenie, m2.
Wyrażenie
jest charakterystyczne dla danego pomieszczenia i nazywa się stałą akustyczną R danego pomieszczenia. Jeśli pomieszczenie jest pogłosowe (wartość aśr mała), to stała R jest mała. Pomieszczenie bezpogłosowe charakteryzuje się dużą wartością aśr, w więc dużą wartością R. Zgodnie z poprzednim wyrażeniem można zapisać, że:
gdzie R - stała akustyczna pomieszczenia, m2.
Natężenie dźwięku Ir w odległości r od źródła jest sumą natężeń dźwięku fali bezpośredniej i fal odbitych, zgodnie z zależnością:
| Ir = I1 + I2 = N ( |
1
4p r2
| + |
4
R
| ) [W/m2] |
Stąd poziom natężenia dźwięku wynosi:
| LIr = 10lg N( |
1
4p r2
| + |
4
R
| ) - 10lg I0 [dB] |
oraz
| LIr @ LN + 10lg ( |
1
4p r2
| + |
4
R
| ) [dB] |
W dużej odległości punktu pomiarowego od źródła, składnik 1/4p r2 jest dużo mniejszy od 4/R (w szczególności gdy R jest małe) i poziom natężenia dźwięku nie zależy praktycznie od odległości r. Począwszy od pewnej odległości poziom dźwięku jest praktycznie stały i ma wartość
Wówczas punkt pomiarowy znajduje się w polu fal odbitych (pogłosowym) pomieszczenia.
W małej odległości r od źródła, wartość 1/4p r2 jest większa od 4/R (w szczególności gdy R jest duże). Poziom natężenia dźwięku jest wówczas taki sam, jak w przestrzeni otwartej i wynosi:
| LIr = LN + 10lg |
1
4p r2
| [dB] |
Punkt pomiarowy znajduje się w polu bezpośrednim.
Odległość, w której poziom natężenia dźwięku fali bezpośredniej równa się poziomowi natężenia dźwięku fal odbitych nazywa się odległością graniczną rgr. W rzeczywistości granica ta przebiega w sposób płynny. Poniżej przedstawiono schemat przejścia pola bezpośredniego w pole pogłosowe:
Na podstawie przedstawionych powyżej wzorów można wyznaczyć zależność między poziomem natężenia dźwięku, poziomem mocy akustycznej i odległością r dla określonych wartości stałej pomieszczenia R. Zależność dotyczy źródła wszechkierunkowego umieszczonego w środku pomieszczenia. Zależność przedstawiona na poniższym rysunku pozwala na określenie różnicy poziomu natężenia dźwięku od tego samego źródła (a więc takiej samej mocy akustycznej), gdy zmienia się stała akustyczna R pomieszczenia.
