Импеданс акустический

Импеда́нс акустический

Комплексное сопротивление, которое вводится при рассмотрении колебаний акустических систем (излучателей, рупоров, труб и т. п.).

И. а. представляет собой отношение комплексных амплитуд звукового давления и объёмной колебательной скорости частиц среды (последняя равна произведению усреднённой по площади колебательной скорости (См. Колебательная скорость) на площадь, для которой определяется И. а.). Комплексное выражение И. а. имеет вид

где — мнимая единица. Разделяя комплексный И. а. на вещественную и мнимую части, получают активную R_a и реактивную X_a составляющие И. а. — активное и реактивное акустические сопротивления. Первое связано с трением и потерями энергии на излучение звука акустической системой, а второе — с реакцией сил инерции (масс) или сил упругости (гибкости). Реактивное сопротивление в соответствии с этим бывает инерционное или упругое.

Акустическое сопротивление в системе СИ измеряется в единицах н․сек/м⁵, в системе СГС — в дин․сек/см⁵ (в литературе для этой единицы встречается обозначение «акустический ом»). Понятие И. а. важно при рассмотрении распространения звука в трубах переменного сечения, рупорах и подобных системах или при рассмотрении акустических свойств излучателей и приёмников звука, их диффузоров, мембран и т. п. Для излучающих систем от И. а. зависят мощность излучения и условия согласования со средой.

Кроме акустического Z_a, применяют также удельный акустический Z₁ и механический Z_м импедансы, которые связаны между собой зависимостью Z_м = SZ₁ = S²Z_a, где S — рассматриваемая площадь в акустической системе. Удельный акустический импеданс выражается отношением звукового давления к колебательной скорости в данной точке или для единичной площади. В случае плоской волны удельный И. а. равен волновому сопротивлению (См. Волновое сопротивление) среды. Механический импеданс (и соответственно механическое активное и реактивное сопротивления) определяется отношением силы (т. е. произведения звукового давления на рассматриваемую площадь) к средней колебательной скорости для этой площади. Единица механического сопротивления в системе СИ — н․сек/м, в системе СГС — дин․сек/см (иногда называется «механический ом»).

И. Г. Русаков.