Скорость звука в воздухе определяется соотношением:
где g - коэффициент Пуассона (для воздуха – 1,4), Pо – атмосферное давление, rо – плотность воздуха в отсутствие звука.
Из уравнения Менделеева- Клапейрона следует, что:
где R = 8,31 Дж/моль×К – газовая постоянная, M = 0,029 кг/моль – молярная масса воздуха, Т – температура воздуха (К).
Таким образом, для скорости звука получаем:
Волновое сопротивление воздуха:
Длина звуковой волны:
где f – частота звука.
Уровень звука определяется соотношением:
где р0= 2×10-5Па – порог слышимости, р – эффективное звуковое давление (р=рmax /Ö2).
Следовательно, если задано значение уровня звука Lp, то амплитуда звукового давления в волне:
Зная рmax, можно определить амплитуду скорости колебаний частиц воздуха в звуковой волне:
Так как 
то амплитуда смещения частиц в волне:
Амплитуда колебаний температуры:
Для определения уровня громкости следует использовать кривые равной громкости (рис. 1).
Рис.1 – Кривые равной громкости
Определение суммарного уровня звукового давления для нескольких источников звука
При рассмотрении звукового поля, создаваемого несколькими некогерентными источниками звука, интенсивность звука I = I1+I2+…+IN, где II – интенсивность звука, создаваемая в рассматриваемой точке i- м источником звука.
Так как уровень звука:
где I 0=10-12Вт/м2 – порог слышимости, то:
дБ
7.3 Отражение плоской звуковой волны от плоской поверхности с конечным импедансом
Пусть плоская звуковая волна падает под углом j на плоскую поверхность с удельным безразмерным импедансом Z 1 =R 1 +iY 1(R 1= R/ (r 0 c), Y 1= Y/ (r 0 c) – активная и реактивная части импеданса поверхности, выраженные в единицах волнового сопротивления воздуха).
Коэффициент поглощения звука такой поверхностью равен:
Так как коэффициент звукопоглощения:
где r= | rp | - модуль коэффициента отражения звука от поверхности, то для r получаем:
Для построения графиков зависимости a(j) и r (j) необходимо рассчитать значения a и r для 0£j£90о с шагом 10о.
Прохождение звуковой волны через слой материала
Коэффициент прохождения звуковой волны через слой материала толщиной d при нормальном падении звуковой волны равен:
где R 1 = r0 c – волновое сопротивление воздуха,
R 2 = r2 c 2 – волновое сопротивление материала,
k 2 = w/ c 2 = 2p f/c 2 – волновое число звуковой волны в материале.
Коэффициент звукоизоляции слоя определяется формулой:
Звукоизоляция (дБ) слоя равна 10 lg (h).
Для построения графиков расчет производится в диапазоне частот от 100 до 1000 Гц с шагом 100 Гц.
