صوت يک موج مكانيكی طولی است كه توسط جسم مرتعش توليد می شود. (به اين جسم مرتعش نيز چشمه ی صوت گفته می شود)
1 انتشار صوت با تندی ثابت و در تمام جهات به صورت سه بعدی صورت می گيرد. (جبهه های موج كروی است)
2 هنگام انتشار صوت هر مولكول هوا، با موج حركت نمی كند، بلكه در مكان ثابتی نوسان می نمايد.
3 هر چه محيطی متراكم تر باشد سرعت انتشار آن نيز بيش تر می شود، به طور مثال سرعت انتشار در جامدها بيش تر از مايعات و در مايعات نيز بيش تر از گازها است. (البته استثناهايی نيز وجود دارد)
4 چشمه ی صوت برای انتقال انرژی، لايه ای از محيط كه در تماس با آن است را به حركت در می آورد و انرژی از اين لايه به لايه ی بعدی در تمام جهات منتشر می شود.
5 با توجه به اينكه صوت حركت يكنواخت انجام می دهد رابطه ی زير برای آن برقرار است:
\(V = \frac{L}{{\Delta t}}\)
شدت صوت برابر با آهنگ متوسط انرژی ای است كه توسط موج به واحد سطح، عمود بر راستای انتشار صوت می رسد.
\(\begin{array}{l}I = \frac{P}{A}\\I = \frac{P}{{4\pi {r^2}}}\end{array}\)
P متوسط توان چشمه صوتی (W)
I شدت صوت (\(\frac{W}{{{m^2}}}\) )
R فاصله از چشمه صوت (m)
A مساحت جبه های موج صوتی (\({m^2}\) )
1) مجذور دامنه (\({A^2}\) )
2) مجذور بسامد (\({f^2}\) )
3) مجذور فاصله (\({r^2}\))
براساس 3 عامل فوق رابطه ای به صورت زير می توان برای مقايسه ی دو شدت صوت نوشت:
\(\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = {(\frac{{{A_2}}}{{{A_1}}} \times \frac{{{f_2}}}{{{f_1}}} \times \frac{{{r_1}}}{{{r_2}}})^2}\)
به صورت زير و برای تشخيص مقدار بلندی صوت محاسبه می شود:
(b) بر حسب بل : \(\beta = Lo{g^{\frac{I}{{{I_o}}}}}\)
(db) بر حسب دسی بل : \(\beta = 10Lo{g^{\frac{I}{{{I_o}}}}}\)
\({I_o}\) شدت صوت مرجع يا حد پايين شنوای انسان (\({10^{12}}\frac{W}{{{m^2}}}\) )
I شدت صوت (\(\frac{W}{{{m^2}}}\) )
\(\beta \) تراز شدت صوت
هر گاه دو تراز صوتی در سؤالی مطرح شد، به صورت زير رابطه بنويسيد:
بر حسب بل : \({\beta _2} - {\beta _1} = Lo{g^{\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}}}\)
بر حسب دسی بل : \({\beta _2} - {\beta _1} = 10Lo{g^{\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}}}\)
تراز شدت صوتی\(80db\) است. شدت این صوت چند وات بر متر مربع است؟ (\({I_0} = {10^{ - 12}}\frac{W}{{{m^2}}}\) )
\(\beta = 10Lo{g^{\frac{I}{{{I_0}}}}} \to 80 = 10Lo{g^{\frac{I}{{{{10}^{ - 12}}}}}} \to {10^8} = \frac{I}{{{{10}^{ - 12}}}} \to I = {10^{ - 4}}\)