455 2

(15.21)

p(t) = 2Zii£} |_ub wpnĄt)

gdHic m - MU. r - prfdkoić. f - czai. A - pcwśrrAtoiia. p - fptaK. e - prędkoW dźwięku.

Natężenie dźwięku / jest miarą fizyczną często używaną w odniesieniu do dźwięku Wyraża ono stosunek mocy P dźwięku przechodzącego przez powierzchnię jednostkową:

(15.22)

Jednostką mocy jest wat |W). a natężenia wat na metr kwadratowy |W/m^:). Moc P przenoszona pr/ez falę akustyczną przez powierzchnię A jest pracą W sil parcia w jednostce czasu /. potrzebną do przemieszczenia cząsteczek powietrza, o na przykład x. Dlatego też natężenie:

(15 23)

P _ £ _ £Ąx _ £X A ~ Al ~ AI ~ t

Prędkość cząsteczek z powyższego równania (x/r). można zastąpić prędkością wyznaczoną w zależnościach (15.21). Wówczas:

(15.24)

co oznacza, że natężenie jest proporcjonalne do kwadratu ciśnienia akustycznego.

Ponieważ moc fali akustycznej jest pracą wykonywaną w określonym czasie przez zmieniające się ciśnienie, to bardziej zasadne jest mówienie o średnim natężeniu fali akustycznej, które wyraża się przez średniokwadratową wartość ciśnienia akustycznego. Dlatego też związek między natężeniem dźwięku a średniokwadratową wartością ciśnienia p^ (porównaj 15.4) jest następujący:

PuC

(15.25)

plz* A. -    otrodk* w gronkach normatoycti. r - prędki*.' dr*ięku » tym oirodku.

Najmniejsza wartość natężenia sygnału wywołującego wrażenie słyszalne (dla częstotliwości I kHz) wynosi około 10*'-’ W/m^;. Największa wartotf natężenia dźwięku, który nic wywołuje jeszcze trwałego uszkodzenia słuchu (kcz moźc wywoływać ból), wynosi około I W. Iloraz, największego i najmniejszego natężenia, jakie może odebrać ucho. wynosi więc około I0¹² i nazywany jest zakresem dynamicznym ucha Zakres dynamiczny ucha jest więc bardzo duży. w związku z czym jednostki mocy lub natężenia są bardzo niewygodne w codziennych zastosowaniach (np. natężenie dźwięku mowy podczas rozmowy wynosi około 0.00001 W/m²).

455