Интенсивность отраженной волны зависит от коэффициента отражения.

r = I_отр/I_пад. (3)

При нормальном падении коэффициент r рассчитывается по формуле:

r = [(R_a2 – R_a1)/(R_a2 + R_a1)]² . (4)

Интенсивность преломленной волны зависит от коэффициента пропускания.

b = I_прош/I_пад.

Таблица. Скорость звука и акустическое сопротивление для

некоторых веществ и тканей человека

При нормальном падении коэффициент b рассчитывается по формуле

b = 4(R_a1/R_a2)/( R_a1/R_a1 + 1)². (5)

Коэффициент b, выраженный в процентах, на границе воздуха с водой и бетоном равен, соответственно: b_ВОДA = 0,122%, b_БЕТОН = 0,037%.

Из соотношений (4) и (5) видно, что чем меньше различаются волновые сопротивления сред, тем меньшая доля энергии отражается на границе раздела. В частности, если сопротивления равны, то при нормальном падении волны отражения вообще не происходит.

Отметим, что сумма коэффициентов отражения и преломления равна единице, а их значения не зависят от того порядка, в котором звук проходит данные среды. Например, для перехода звука из воздуха в воду значения коэффициентов такие же, как для перехода в обратном направлении.

д) Уровень интенсивности. При сравнении интенсивности звука удобно пользоваться логарифмической шкалой, то есть сравнивать не сами величины, а их логарифмы. Для этого используется специальная величина – уровень интенсивности (L):

L = lg(I/I₀) L = 2lg(P/P₀). (6)

Единицей измерения уровня интенсивности является – бел, [Б].

Логарифмический характер зависимости уровня интенсивности от самой интенсивности означает, что при увеличении интенсивности в 10 раз уровень интенсивности возрастает на 1 Б.

Один бел большая величина, поэтому на практике используют более мелкую единицу уровня интенсивности – децибел [дБ]: 1 дБ = 0,1 Б. Уровень интенсивности в децибелах выражается по следующим формулам:

L_ДБ = 10lg(I/I₀); L_ДБ = 20lg(P/P₀).

Если в данную точку приходят звуковые волны от нескольких

некогерентных источников, то интенсивность звука равна сумме интенсивностей всех волн:

I = I₁ + I₂ + ... (7)

Для нахождения уровня интенсивности результирующего сигнала используется следующая формула:

L = lg(10^Ll+10 ^Ll + ...). (8)

Здесь интенсивности должны быть выражены в белах. Формула для перехода имеет вид

L = 0,l×L_ДБ. (9)

(порог слышимости) до (порог болевого ощущения). За 1Б принимают уровень интенсивности звука, интенсивность которого в 10 раз больше .