Звукови́й тиск — змінний тиск у середовищі, зумовлений поширенням у ньому звукових хвиль. Звуковий тиск прийнято розуміти в двох значеннях:
- Миттєвий звуковий тиск оцінюється силою дії звукової хвилі на одиницю площі, та виражений у ньютонах на квадратний метр (1 Н/м²), або Паскалях (Па);
- Діючий звуковий тиск — середньо-квадратичне значення миттєвого звукового тиску за деякий період часу . Діючий звуковий тиск є вагомою характеристикою періодичних сигналів, та використовується як узагальнена характеристика звукового тиску для визначення інтенсивності звуку та рівня звукового тиску:
Наприклад, якщо миттєвий звуковий тиск виражено періодичною функцією:
,
тоді, враховуючи що
,
маємо:
Інтенсивність звуку визначається за формулою:
,
де Z — акустичний опір середовища в якому поширюється звук Па·с/м.
Рівень звукового тиску
Оскільки вухо людини має логарифмічну характеристику реакції на звук, в акустиці часто застосовують вимірювання звукового тиску логарифмічною шкалою у децибелах.
Ця шкала називається рівнем звукового тиску, за точку відліку цієї шкали приймається найтихіший звук, який може сприйняти вухо людини при частоті 1 кГц, тобто — Н/м². Співвідношення між двома шкалами визначається наступною формулою: дБ.
Діючий звуковий тиск також пов'язаний залежністю:
Z — акустичний опір Па·с/м v — швидкість частинок м/с J — інтенсивність звуку Вт/м²
Ефекти́вний звукови́й тиск — середня ефективна величина миттєвого звукового тиску у певній точці за повний період. Вимірюється у барахДрайзен И. Г. Курс электроакустики. — М., Гос. и-во лит-ры по вопросам связи и радио, 1938..
Приклади
Нижче приводяться значення діючого звукового тиску та рівня звукового тиску для різних джерел звуку:
Джерело звуку Звуковий тиск Рівень звукового тиску Па дБТеоретичний максимум гучності при атмосферному тиску в 1 атмосферу 101 325 Па 191 дБРеактивний двигун на відстані 30 м 630 Па 150 дБПостріл з рушниці на відстані 1 м 200 Па 140 дББольовий поріг 20 — 100 Па 120 — 130 дБКонцерт рок-музики 2 — 20 Па 100 — 120 дБпневматичний відбійний молоток на відстані 1 м 2 Па близько 100 дБсимфонічний оркестр на фортіссімо 2×10−2 — 2 Па 80 — 100 дБавтомобіль на відстані 10 м 2×10−2 — 2×10−1 Па 60 — 80 дБДомашній телевізор на відстані 1м 2×10−2 Па близько 60 дБЗвичайна розмова на відстані 1 м 2×10−3 — 2×10−2 Па 40 — 60 дБТихий шепіт 2×10−4 — 6×10−4 Па 20 — 30 дБшелест листя, спокійне дихання 6×10−5 Па 10 дБпоріг чутності на частоті 1 kHz 2×10−5 Па 0 дБ
Примітки
Джерела Daniel R. Raichel, The Science and Applications of Acoustics (2006), Springer New York, . Справочник по радиоэлектронике. — М., «Энергия», 1968 таблиця рівнів гучності Как слышимость? — Часть I — Громкость звука