Densidad de energía del sonido

La densidad de energía sonora o densidad de sonido es la energía sonora por unidad de volumen. La unidad SI de densidad de energía sonora es el pascal (Pa), que equivale a 1 kg⋅m ⁻¹ ⋅s ⁻² en unidades básicas del SI o a 1 julio por metro cúbico (J/m ³ ). ^[1]^{: Sección 2.3.4: Unidades derivadas, Tabla 4}

Definición matemática

La densidad de energía del sonido, denotada por w , se define por

w={\frac {pv}{c}}

dónde

p es la presión sonora ;
v es la velocidad de la partícula en la dirección de propagación;
c es la velocidad del sonido .

Los términos densidad de energía instantánea, densidad de energía máxima y densidad de energía pico tienen significados análogos a los términos relacionados que se utilizan para la presión sonora. Al hablar de densidad de energía promedio, es necesario distinguir entre el promedio espacial (en un instante dado) y el promedio temporal (en un punto dado).

Nivel de densidad de energía del sonido

El nivel de densidad de energía sonora da la relación entre la incidencia del sonido y el valor de la energía sonora en comparación con el nivel de referencia de 1 pPa (= 10 ⁻¹² pascales). ^[2] Es una medida logarítmica de la relación entre dos densidades de energía sonora. La unidad del nivel de densidad de energía sonora es el decibel (dB), una unidad no perteneciente al SI aceptada para su uso con las unidades del SI. ^[1]^{: Capítulo 4: Unidades no pertenecientes al SI que se aceptan para su uso con el SI, Tabla 8}

El nivel de densidad de energía sonora, L ( E ), para una densidad de energía sonora dada, E ₁ , en pascales, es

L(E)=10\,\log _{10}\left({\frac {E_{1}}{E_{0}}}\right)~{\text{dB}}

,

donde E ₀ es la densidad de energía sonora de referencia estándar ^[3]

E_{0}=10^{-12}\ \mathrm {Pa}

.

Véase también

Referencias

^ ab Newell, David B; Tiesinga, Eite, eds. (2019). El sistema internacional de unidades (SI) (PDF) (Informe). Gaithersburg, MD: Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. doi :10.6028/nist.sp.330-2019.
^ Deutsches Institut für Normung , Grundlagen der Schallmessung; Physikalische & subjektive Größen von Schall, Magnitudes físicas y subjetivas del sonido , Norma, Estándar, № DIN 45630‑1:1971‑12 (Berlín: Beuth, 1971‑12).
^ Deutsches Institut für Normung , Akustik—Begriffe, Acústica—Terminología , norma, estándar, № DIN 1320:2009-12 (Berlín: Beuth, 2009-12).

Enlaces externos

Conversión: intensidad del sonido a nivel de intensidad del sonido
La ley de Ohm como equivalente acústico: cálculos
Relaciones de magnitudes acústicas asociadas a una onda acústica progresiva plana - pdf

[SIUnits-1] Newell, David B; Tiesinga, Eite, eds. (2019). El sistema internacional de unidades (SI) (PDF) (Informe). Gaithersburg, MD: Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. doi :10.6028/nist.sp.330-2019.

[2] Deutsches Institut für Normung , Grundlagen der Schallmessung; Physikalische & subjektive Größen von Schall, Magnitudes físicas y subjetivas del sonido , Norma, Estándar, № DIN 45630‑1:1971‑12 (Berlín: Beuth, 1971‑12).

[DIN1320-3] Deutsches Institut für Normung , Akustik—Begriffe, Acústica—Terminología , norma, estándar, № DIN 1320:2009-12 (Berlín: Beuth, 2009-12).