Акустичний імпеданс

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

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.

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[1]. 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[2].

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 дисипацією енергії 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[3][4].

Одиницею вимірювання акустичного імпедансу в системі SI є — 1 Па∙с/м³[5]. 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 звукової енергії, підняти ККД всій системі, що передає звук або окремих її частин[3][6].

Див. також

• Питомий акустичний опір
• 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. [Архівовано 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.