1.3. Энергетические характеристики звукового поля

К энергетическим характеристикам звукового поля относятся интенсивность звука и плотность энергии.

Интенсивностью звука или силой звука называют количество энергии, проходящее в секунду через единицу площади, перпендикулярной к направлению распространения волны. Обозначают ее /. Единицей интенсивности звука является ватт на квадратный метр (Вт/м²) ,

Для периодических процессов , где и — мгновенные значения звукового давления и скорости колебаний; Т — период колебаний. Для непериодических процессов

Для синусоидальных колебаний интенсивность звука связана со звуковым давлением и скоростью колебаний соотношениями

где и — амплитуды звукового давления и скорости колебаний; и — их эффективное значение.

В интервале звуковых частот наименьшая интенсивность звука, при которой возникает слуховое ощущение, называется пороговой. Эта величина зависит от частоты и имеет минимальное значение в области частот 1...3 кГц. При этой частоте порог слышимости по интенсивности составляет I₀= 10^-12 Вт/м² .

Интенсивность звука в 10 Вт/м² вызывает болевое ощущение в ушах человека и называется порогом болевого ощущения.

Интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления и определяется по формуле: ,

где р - звуковое давление, Па; - плотность среды, кг/м³; с - скорость распространения звука, м/с.