Czym jest impedancja akustyczna?

0
26
Czym jest impedancja akustyczna?

Impedancja akustyczna jest bardzo wygodną właściwością do charakteryzowania efektów, które pojawiają się, gdy fala dźwiękowa napotyka granicę między dwiema fazami. W artykule wyjaśniamy, gdzie się wykorzystuje właściwości impedancji falowej oraz za pomocą jakich metod można ją zmierzyć.

Do czego służy impedancja akustyczna?

Impedancja akustyczna, czyli odbicie fali dźwiękowej określa stopień oporu, jaki stawia ośrodek, w którym rozprzestrzenia się fala dźwiękowa. Jest zależny od prędkości propagacji dźwięku oraz gęstości ośrodka. Podobnie jak fale świetlne, które wykazują odbicie i załamanie na granicy dwóch ośrodków o różnych właściwościach optycznych, fale dźwiękowe są również odbijane na granicy dwóch ośrodków o różnych właściwościach akustycznych. Kiedy fala dźwiękowa dociera do takiej granicy, część energii akustycznej jest odbijana z powrotem, a pozostała część trafia do innego ośrodka. Ilość odbitej lub przepuszczonej energii można wyrazić w postaci impedancji akustycznych. Pojęcie impedancji ma duże znaczenie w fizyce, do analizy własności elektrycznych materiałów. W elektrotechnice i elektronice jest używana przy analizie obwodów prądu przemiennego.

Pomiary akustyczne

Podstawowym przyrządem wykorzystywanym do wykonywania pomiarów związanych z pochłanianiem dźwięku nawierzchni jest tzw. rura impedancyjna. W jej wnętrzu wytwarza się fala płaska, będąca wynikiem oddziaływania fali padającej na badaną próbkę oraz fali odbitej od badanej próbki. Wewnątrz rury, za pomocą odpowiednich mikrofonów rozłożonych w określonych lokalizacjach mierzone jest ciśnienie akustyczne. Rury impedancyjne znajdują zastosowanie przy definiowaniu poziomu parametrów akustycznych materiałów. System pomiarowy ma zastosowanie przy pomiarach:

  • pochłaniania dźwięku,
  • impedancji akustycznej,
  • izolacyjności akustycznej.

Zastosowanie impedancji akustycznej

Impedancja często podawana jest w specyfikacji urządzeń nagłośnieniowych i odsłuchowych, jako wartość oporu prądu elektrycznego przepływającego od wzmacniacza do głośnika. Jest istotna dla mikrofonów, słuchawek czy głośników. Właściwe dopasowanie impedancji kolumn do wzmacniacza nie powoduje spadku jakości dźwięku. Firmą specjalizującą się w dostarczaniu rozwiązań pomiarowych w zakresie akustyki na polskim rynku jest ECTS, która reprezentuje liderów tej branży.

Przykładem urządzenia diagnostycznego w medycynie, które wykorzystuje właściwości impedancji jest USG. Jak to działa? Fale ultradźwiękowe rozchodząc się poprzez tkankę, napotykają wspólną płaszczyznę między dwoma rodzajami tkanek. Niektóre z nich zostają odbite, co nazywane jest echem. Obrazowanie ultradźwiękowe zależy od wytwarzania i wykrywania tych odbitych ech, co jest zależne od obecności różnicy impedancji akustycznej między dwoma rodzajami tkanek.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here