Акустичний імпеданс

Акусти́чний імпеда́нс (англ. impedance від лат. impedio — перешкоджаю ) — комплексний акустичний опір середовища, що являє собою відношення комплексних амплітуд звукового тиску до (коливальної об'ємної швидкості).

Вимірювання звуку
Звуковий тиск p
Рівень звукового тиску (SPL)
^[en] v
^[en] (SVL)
(Sound velocity level)
^[en] ξ
Інтенсивність звуку I
(SIL)
Середня звукова потужність Pac
^[en] E
Акустичний імпеданс Z
Швидкість звуку c

Загальне поняття

Акустичний імпеданс або комплексний акустичний опір середовища за своєю суттю характеризує опір, який середовище чинить на поверхню, що коливається, наприклад, на конус гучномовця. Поняття введено за аналогією з електричним імпедансом. Являє собою відношення комплексних амплітуд звукового тиску до (коливальної об'ємної швидкості) частинок середовища, яку обчислюють як добуток, усередненої по площі швидкості коливань частинок середовища і площі, для якої визначається акустичний імпеданс.

У загальному випадку, акустичний імпеданс виражається як: ${\displaystyle Z_{a}=R_{a}+iX_{a}}$, де ${\displaystyle i}$ — уявна одиниця.

Дійсна частина — ${\displaystyle R_{a}}$, так званий активний акустичний опір, визначається в найакустичнішій системі і втратами на випромінювання звуку. Уявна частина — ${\displaystyle X_{a}}$, так званий реактивний акустичний опір, є наслідком наявності в акустичній системі сил пружності або інерції мас. Тому реактивний опір буває пружним або інерційним.

Одиницею вимірювання акустичного імпедансу в системі SI є — 1 Па∙с/м³. Її застаріла назва — акустичний ом.

Практичне значення

У практичному аспекті, обчислення акустичного імпедансу випромінювачів, звуководом і приймачів, дозволяє, підлаштовуючи їх конструкцію і підбираючи матеріали, за рахунок зниження втрат , підняти ККД всій системі, що передає звук або окремих її частин.

Див. також

• Хвильовий опір

Примітки

1. Hunt, Frederick V. Electroacoustics: the Analysis of Transduction, and its Historical Background. — Cambridge: Harvard University Press, 1954.
2. Физическая акустика / Под ред. У. Мэзона. — Т.1. М: Мир, 1966г, 588с.
3. Голямина И. П. Ультразвук: Маленькая энциклопедия. М.: «Советская энциклопедия», 1979. — 400с.
4. Шутилов В. А. Основы физики ультразвука: Учеб. пособие. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1980. — 280с.
5. Наказ Міністерства економічного розвитку та торгівлі України від 25.08.2015 № 914. [ 20 серпня 2019 у Wayback Machine.] Про затвердження визначень основних одиниць SI, назв та визначень похідних одиниць SI, десяткових кратних і частинних від одиниць SI, дозволених позасистемних одиниць, а також їх позначень та Правил застосування одиниць вимірювання і написання назв та позначень одиниць вимірювання і символів величин.
6. Вайншток И. С. Ультразвук и его применение в машиностроении. М.: МАШГИЗ, 1958. — 140с.