توان صوتی

توان صوتی یا توان آکوستیک نرخی است که انرژی صوتی با آن در واحد زمان منتشر، بازتاب، منتقل، یا دریافت می‌شود. در دستگاه بین‌المللی یکاها، یکاهای توان صوتی وات (W) است. بر خلاف فشار صدا توان صوتی برای هر منبع صوتی به مکان و فاصله آن از مخاطب وابسته است.

مثال

توان صوتی برخی منابع صوتی عبارت است از.[1]

منبع صوتیتوان صوتی
(وات)
مرتبهٔ توان صوتی
(دسی‌بل مرجع ۱۰−۱۲ W)
ساترن ۵۱۰۰٬۰۰۰٬۰۰۰۲۰۰
پروژهٔ آرتمیس۱٬۰۰۰٬۰۰۰۱۸۰
توربوجت۱۰۰٬۰۰۰۱۷۰
توربوفن در تیک آف۱٬۰۰۰۱۵۰
توربوپراپ در تیک آف۱۰۰۱۴۰
مسلسل
ارگ بادی
۱۰۱۳۰
ارکستر
تندر
بمب صوتی
۱۱۲۰
کنسرت راک
اره زنجیری
موتورسیکلت
۰٫۱۱۱۰
چمن‌زن
ماشین با سرعت بزرگراه
مترو
۰٫۰۱۱۰۰
موتور دیزل۰٫۰۰۱۹۰
ساعت شماطه‌دار۰٫۰۰۰۱۸۰
جاروبرقی۱۰−۵۷۰
سشوار۱۰−۶۶۰
رادیو یا تلویزیون۱۰−۷۵۰
یخچال
صدای بم
۱۰−۸۴۰
مکالمهٔ یواش۱۰−۹۳۰
پچ‌پچ کردن انسان
تیک تاک ساعت مچی
۱۰−۱۰۲۰
نفس کشیدن یک انسان۱۰−۱۱۱۰
مقدار مرجع۱۰−۱۲۰

تعریف ریاضی

تعریف توان صوتی، P, عبارت است از[2]

که در آن

  • f قدرت صوتی بردار واحد u;
  • v سرعت ذرهٔ پرتابهٔ v در راستای u;
  • A مساحت؛
  • p فشار صوتی است.

در محیط انتقال، قدرت صوتی عبارت است از

که در آن

  • A مساحت سطح؛
  • ρ چگالی;
  • c سرعت صوت;
  • θ زاویهٔ بین جهت انتشار صدا و عمود بر سطح است.

برای مثال، صوتی با SPL = 85 dB or p = 0.356 Pa در هوا (ρ = ۱٫۲ kg٫m-۳ و c = ۳۴۳ ms−۱) در سطحی با مساحت A = ۱ m۲ و عمود بر جهت انتشار (θ = ۰°) توان صوتی‌ای برابر P = ۰٫۳ mW دارد.

منابع

  1. "Sound Power". The Engineering Toolbox. Retrieved 28 November 2013.
  2. Landau & Lifshitz, "Fluid Mechanics", Course of Theoretical Physics, Vol. 6
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.