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)
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

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