wybrane parametry dźwięku

Moc akustyczna

Każde ciało, znajdujące się w ośrodku sprężystym, przenoszącym fale dźwiękowe i drgające z częstotliwością mieszczącą się w paśmie częstotliwości słyszalnych, jest źródłem energii akustycznej słyszalnej.

Ilość energii, jaką wysyła źródło dźwięku w jednostce czasu, nazywa się mocą akustyczną. Moc akustyczną określa się w watach (W) lub mikrowatach (mW). Moce akustyczne spotykanych zazwyczaj źródeł dźwięku wykazują ogromną rozpiętość.

Moc akustyczną można obliczyć orientacyjnie z wyrażenia:

N =

p2 Z

S   [W]

gdzie: N - moc akustyczna w watach, W,
            p - ciśnienie akustyczne, N/m²,
            Z - oporność akustyczna ośrodka, N*s/m³,
            S - pole powierzchni źródła dźwięku, m².

Ze względu na przytoczoną dużą rozpiętość mocy, posługiwanie się mocami wyrażonymi w skali liniowej byłoby w praktyce bardzo niewygodne. Dlatego wprowadzono stosunek mocy akustycznej źródła do mocy akustycznej odniesienia, zwany poziomem mocy i wyrażony w decybelach, dB, który można określić z wyrażenia:

LN = 10lg

N N0

[dB]

gdzie: N - moc akustyczna źródła, W,
          N₀ - moc akustyczna odniesienia równa 10^-12 W.

Natężenie dźwięku

Moc akustyczna energii przypadająca na jednostkową powierzchnię prostopadłą do kierunku rozchodzenia się fali dźwiękowej nazywa się natężeniem dźwięku I i oblicza się z wyrażenia:

I =

N S

[W/m2]

gdzie: N - moc akustyczna, W,
            S - pole powierzchni, m².

Natężenie dźwięku dla fali płaskiej można również określić z wyrażenia:

I =

p2 Z0

[W/m2]

gdzie: p - ciśnienie akustyczne, N/m²,
         Z₀ = r₀ c - oporność akustyczna właściwa powietrza, N*s/m³.

Poziom natężenia dźwięku obliczamy ze wzoru:

LI = 10lg

I I0

[dB]

gdzie: L_I - poziom natężenia dźwięku, dB,
            I - natężenie dźwięku, W/m²,
          I₀ - natężenie dźwięku odniesienia odpowiadające najmniejszemu natężeniu słyszalnemu dla częstotliwości równej 1000 Hz (I₀ = 10^-12 W/m²).

W praktyce mierzy się nie natężenie dźwięku, lecz ciśnienie akustyczne i dlatego używa się miary względnej zwanej poziomem ciśnienia akustycznego L_p, przy czym:

Lp = 20lg

p p0

[dB]

gdzie: L_p - poziom ciśnienia akustycznego, dB,
            p - ciśnienie akustyczne, N/m²,
          p₀ - ciśnienie akustyczne odniesienia, występujące przy natężeniu I₀, równe 2*10^-5 N/m².

Poziom dźwięku

Obiektywnym przybliżeniem poziomu głośności jest poziom dźwięku, określany za pomocą pomiaru miernikiem poziomu dźwięku. Poziom dźwięku jest to korygowany (ważony) poziom ciśnienia akustycznego. Korygowanie poziomu ciśnienia akustycznego ma na celu przybliżenie wyniku pomiaru do odbieranego przez ucho wrażenia słuchowego. Przybliżenie to realizuje się przez wprowadzenie w układ pomiarowy jednego z trzech filtrów korekcyjnych określonych charakterystykami częstotliwości, oznaczonych literami A, B, C. Charakterystykę D stosuje się przy pomiarach dźwięków impulsowych

Najwierniejsze przybliżenie wyniku pomiaru do odbieranego wrażenia subiektywnego uzyskuje się dla dźwięku o wartości poziomu akustycznego (przy częstotliwości 1000 Hz):

• 0 - 55 dB - przy użyciu skali A,
• 55 - 85 dB - przy użyciu skali B,
• powyżej 85 dB - przy użyciu skali C.