Ένταση ήχου

Ως ένταση ήχου ορίζεται η ισχύς του ηχητικού κύματος ανά μονάδα επιφανείας ή αλλιώς η ενέργεια που μεταφέρει το ηχητικό κύμα ανά μονάδα επιφανείας και ανά μονάδα χρόνου.

Μαθηματική έκφραση

Αν είναι γνωστή η μεταβολή της πίεσης του αερίου στο οποίο διαδίδεται ένα ηχητικό κύμα και η εγκάρσια ταχύτητα των μορίων του αερίου η μέση ένταση δίνεται από την παρακάτω σχέση:

${\displaystyle I={\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}P(t)v(t)\,dt}$

(όπου P η ακουστική/ηχητική πίεση και υ η εγκάρσια ταχύτητα των μορίων του αέρα)

Στην περίπτωση σφαιρικής διάδοσης του ήχου, η ένταση του ήχου σε απόσταση r από την πηγή δίνεται από την παρακάτω σχέση

${\displaystyle I_{r}={\frac {W}{A}}={\frac {W}{4\pi r^{2}}}}$

(όπου W η ισχύς της ηχητικής πηγής και r η απόσταση από την πηγή)

Μονάδες έντασης ήχου

Η ένταση μετριέται στο S.I. σε W/m² (Βατ ανά τετραγωνικό μέτρο). Η ελάχιστη ένταση που γίνεται αντιληπτή στο ανθρώπινο αυτί αντιστοιχεί σε 10^-12 W/m² . Η ένταση αυτή αντιστοιχεί σε ηχητική πίεση 20 μPa (η οποία αναφέρεται στην βιβλιογραφία και ως κατώφλι ακουστότητας).

Η στάθμη της έντασης του ήχου μετριέται σε Ντεσιμπέλ (decibel). Η μονάδα Ντεσιμπέλ εκφράζει την διαφορά στάθμης ενός ήχου έντασης Ι προς την ένταση του κατωφλίου ακουστότητας (10^-12 W/m²). Ως στάθμη έντασης σε dB ορίζεται το δεκαπλάσιο του δεκαδικού λογάριθμού της έντασης του ήχου προς την ένταση του κατωφλίου ακουστότητας, και περιγράφεται μαθηματικά από την σχέση:

${\displaystyle L_{\mathrm {I} }=10\,\log _{10}\left({\frac {I_{1}}{I_{0}}}\right)\ \mathrm {dB} \,}$

Η στάθμη έντασης του ήχου είναι σχεδόν ίση με την στάθμη ηχητικής πίεσης.^[1]

Επιπτώσεις της έντασης του ήχου στην ανθρώπινη ακοή

Το όριο πόνου του ανθρώπινου αυτιού λόγω έντασης ήχου είναι τα 120dB. Εκθεση σε ήχους πάνω από 120dB είναι επικίνδυνη και μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα ακοής ή και κώφωση. Επίσης παρατεταμένη και συνεχής έκθεση σε ήχους άνω των 90dB δημιουργεί προβλήματα στην ακοή.^[2][3]

Στάθμη έντασης χαρακτηριστικών ήχων

Χαρακτηριστικοί ήχοι	Στάθμη έντασης (dB)	Ένταση (W/m2)
Εκτόξευση πυραύλου	180	1.000.000
Αεριωθούμενο	140	100
Πολυβόλο	130	10
Όριο πόνου ανθρώπινου αυτιού	120 - 125	1
Ροκ συναυλία	120	1
Κυκλοφοριακή κίνηση	80	10-4
Μέσος θόρυβος σπιτιού	50	10-7
Ψίθυρος	30	10-9
Θρόισμα φύλλων	10	10-11
Όριο ακοής	0	10-12

Δείτε επίσης

• Ένταση
• Ηχορύπανση
• Ντεσιμπέλ

Παραπομπές

1. Στάθμη έντασης ήχου Αρχειοθετήθηκε 2010-07-15 στο Wayback Machine.(Αγγλικά)
2. Θόρυβος των αεροσκαφων, πίνακας στάθμης έντασης ήχων^{[νεκρός σύνδεσμος]} (Αγγλικά)
3. Πίνακας στάθμης έντασης ήχων (Αγγλικά)

Πηγές

• Physics - Raymond A. Serway, τόμος ΙΙΙ