Lydenergi

Lydmængder
Lydbøjning $\xi$ ${\ displaystyle \ xi}$ $\ xi$ Lydtryk $s$ ${\ displaystyle p}$ $s. s$ Lydtryksniveau $L_{p}$ ${\ displaystyle L_ {p}}$ $L_ {p}$ Lydenergitæthed $E.$ ${\ displaystyle E}$ $E.$ Lydenergi $W.$ ${\ displaystyle W}$ $W.$ Lydstrøm $q$ ${\ displaystyle q}$ $q$ Lydens hastighed $c_{\text{S}}$ ${\ displaystyle c _ {\ tekst {S}}}$ $c _ {{\ tekst {S}}}$ Akustisk impedans $Z$ ${\ displaystyle Z}$ $Z$ Lydintensitet $JEG.$ ${\ displaystyle I}$ $JEG.$ Lydeffekt $P_{\text{ak}}$ ${\ displaystyle P _ {\ tekst {ak}}}$ ${\ displaystyle P _ {\ tekst {ak}}}$ Lydens hastighed $v$ ${\ displaystyle v}$ $v$ Lydhastighedsamplitude $v$ ${\ displaystyle v}$ $v$ Lydstrålingstryk

Lydenergien W er energien i et lydfelt eller en lydhændelse . Måleenheden for lydenergi er Joule J. Den tilsvarende logaritmiske mængde er lydenerginiveauet .

definition

Lydvibrationer og lydbølger går hånd i hånd med små skiftevis bevægelser af partikler i mediet , hvori lyden formerer sig. Derfor besidder og transporterer lydbølger kinetisk energi . På samme tid komprimeres og tyndes dele af dette medium skiftevis. Dette absorberer og frigiver potentiel energi .

Lydenergien for et lydfelt kan beregnes som summen af kinetisk og potentiel energi. I tilfælde af lydspredning i en væske gælder følgende:

{\begin{aligned}W&=W_{\mathrm {pot} }&&+W_{\mathrm {kin} }\\&=\int _{V}{\frac {p^{2}}{2\rho _{0}c^{2}}}\,\mathrm {d} V&&+\int _{V}{\frac {\rho v^{2}}{2}}\,\mathrm {d} V\end{aligned}}

{\ displaystyle {\ begin {align} W & = W _ {\ mathrm {pot}} && + W _ {\ mathrm {kin}} \\ & = \ int _ {V} {\ frac {p ^ {2 }} {2 \ rho _ {0} c ^ {2}}} \, \ mathrm {d} V && + \ int _ {V} {\ frac {\ rho v ^ {2}} {2}} \ , \ mathrm {d} V \ end {align}}}

{\ displaystyle {\ begin {align} W & = W _ {\ mathrm {pot}} && + W _ {\ mathrm {kin}} \\ & = \ int _ {V} {\ frac {p ^ {2 }} {2 \ rho _ {0} c ^ {2}}} \, \ mathrm {d} V && + \ int _ {V} {\ frac {\ rho v ^ {2}} {2}} \ , \ mathrm {d} V \ end {align}}}

Er der

$s$ ${\ displaystyle p}$ $s. s$ lydtrykket
$\rho _{0}$ ${\ displaystyle \ rho _ {0}}$ $\ rho _ {0}$ tætheden
$c$ ${\ displaystyle c}$ $c$ lydens hastighed i væsken
$v$ ${\ displaystyle v}$ $v$ lydens hastighed
$V$ ${\ displaystyle V}$ $V.$ lydstyrken .

Desuden gælder følgende:

W=I\;t\;A

{\ displaystyle W = I \; t \; A}

W = I \; t \; EN.

med

lydintensiteten $JEG.$ ${\ displaystyle I}$ $JEG.$
i øjeblikket $t$ ${\ displaystyle t}$ $t$
det område, som luften strømmer igennem $EN.$ ${\ displaystyle A}$ $EN.$ .

Det giver ofte mening at bruge lydenergitætheden i stedet for lydenergien $E({\vec {x}})$ ${\ displaystyle E ({\ vec {x}})}$ ${\ displaystyle E ({\ vec {x}})}$ som en fra stedet ${\vec {x}}$ ${\ displaystyle {\ vec {x}}}$ ${\ vec {x}}$ at overveje afhængig størrelse. Til beregningen er det ikke nødvendigt at integrere over lydfeltets volumen:

E({\vec {x}})={\frac {\mathrm {d} W}{\mathrm {d} V}}\Leftrightarrow W=\int _{V}E({\vec {x}})\,\mathrm {d} V

{\ displaystyle E ({\ vec {x}}) = {\ frac {\ mathrm {d} W} {\ mathrm {d} V}} \ Venstrehøjre pil W = \ int _ {V} E ({\ vec { x}}) \, \ mathrm {d} V}

{\ displaystyle E ({\ vec {x}}) = {\ frac {\ mathrm {d} W} {\ mathrm {d} V}} \ Venstrehøjre pil W = \ int _ {V} E ({\ vec { x}}) \, \ mathrm {d} V}

Hastigheden af lydenergi udsendt af en lydkilde er lydeffekten $P_{\mathrm {ak} }$ ${\ displaystyle P _ {\ mathrm {ak}}}$ $P _ {{\ mathrm {ak}}}$ denne kilde:

{\frac {\mathrm {d} W}{\mathrm {d} t}}=P_{\mathrm {ak} }

{\ displaystyle {\ frac {\ mathrm {d} W} {\ mathrm {d} t}} = P _ {\ mathrm {ak}}}

{\ displaystyle {\ frac {\ mathrm {d} W} {\ mathrm {d} t}} = P _ {\ mathrm {ak}}}

Den akustiske energi (eller lydenergi niveau) også anvendes til at detektere en impuls lignende forsvarlig drift og bestemmes ved at integrere støjeffekten over hele processen, herunder pulsen henfaldstid opnået: