تعریف ریاضی
چگالی انرژی صوتی یا چگالی صوتی، انرژی صوتی در هر واحد حجم است. واحد بینالمللی سیستم (SI) چگالی انرژی صوتی، پاسکال (Pa) است که در واحدهای پایه SI برابر با ۱ کیلوگرم·متر⁻¹·ثانیه⁻² یا ۱ ژول بر متر مکعب (J/m³) میباشد.
چگالی انرژی صوتی، که با w نشان داده میشود، به صورت زیر تعریف میشود:
w = pv / c
که در آن:
p فشار صوتی است؛
v سرعت ذره در جهت انتشار است؛
c سرعت صوت است.
اصطلاحات چگالی انرژی لحظهای، حداکثر چگالی انرژی و چگالی انرژی اوج، معانی مشابهی با اصطلاحات مرتبط استفادهشده برای فشار صوتی دارند. در بحث درباره چگالی انرژی میانگین، لازم است میانگین مکانی (در یک لحظه مشخص) و میانگین زمانی (در یک نقطه مشخص) از یکدیگر متمایز شوند.
سطح چگالی انرژی صوتی
سطح چگالی انرژی صوتی، نسبت یک وقوع صوتی به عنوان یک مقدار انرژی صوتی را در مقایسه با سطح مرجع ۱ pPa (= ۱۰⁻¹² پاسکال) میدهد. این سطح، معیار لگاریتمی نسبت دو چگالی انرژی صوتی است. واحد سطح چگالی انرژی صوتی، دسیبل (dB) است که یک واحد غیر-SI و مورد پذیرش برای استفاده با واحدهای SI میباشد.
سطح چگالی انرژی صوتی، L(E)، برای یک چگالی انرژی صوتی دادهشده، E₁ (بر حسب پاسکال)، به صورت زیر محاسبه میشود:
L(E) = 10 log₁₀(E₁ / E₀) dB
که در آن E₀ چگالی انرژی صوتی مرجع استاندارد است.
E₀ = 1 pPa = 10⁻¹² Pa
همچنین ببینید
- سطح سرعت ذره
- سطح شدت صوتی
منابع
پیوندهای بیرونی
- تبدیل: شدت صوتی به سطح شدت صوتی
- قانون اهم بهعنوان معادل آکوستیک - محاسبات
- روابط کمیتهای آکوستیکی مرتبط با یک موج صوتی پیشرویی مسطح - pdf
دستهبندیها
- آکوستیک
- صدا
- اندازهگیریهای صوتی
- کمیتهای فیزیکی