Акустичний тиск і звуковий потік
Від чого залежить гучність звуку? Крім характеристик хвилі, від акустичного тиску. Це тиск, що перевищує атмосферний, його породжує коливне тіло. Якщо джерело звуку рухається з великою амплітудою, низькою частотою, тиск сильно зростає.
Тиск створює енергію звукового потоку. Ця величина вимірюється в Вт/ м2 і показує, яку кількість кінетичної енергії проходить через поверхню за 1 секунду. Чим вище тиск, тим інтенсивніше потік.
Гучність звуку та його енергія
На питання, від чого залежить гучність звуку, фізика дає відповідь: від потоку звукової енергії. Припустимо, енергія зросла в 10 разів — гучність збільшиться на один бел (1 б). Бел — це одиниця виміру гучності, однак для зручності і точності вимірювань було вирішено використовувати децибели (1 дб = 0,1 б).
Позначимо початкову звукову енергію як Е0. Якщо вона зросте в 10 разів і дорівнює 10 Е0, то гучність збільшиться на 10 дб, якщо в 100 разів — на 20 дб і т. д. Коливання звукової енергії, які здатне сприйняти людське вухо, мають межі. Їх діапазон — це зміна в 10 трильйонів разів, зміна гучності — 130 дб. Мінімальний рівень звукової енергії Е0=10-12 Вт/ м2. Такий слабкий звук здатний почути не кожен, а тільки чоловік з дуже розвиненим слухом. Саме з величиною Е0 порівнюють всі звуки, щоб охарактеризувати їх як тихі або голосні.
Для наочності наведемо приклади найпоширеніших звуків, порівняти їх гучності і величини енергії звукового потоку. Мається на увазі, що звуки сприймаються людиною з відстані в кілька метрів.
| Вид звуку | Гучність звуку (дб) | Енергія звукового потоку (Вт/м2) |
| шелест листя | 10 | 10-11 |
| цокання годинника | 20 | 10-10 |
| спокійна розмова | 40 | 10-8 |
| гучний розмова | 70 | 10-5 |
| шумна вулиця | 90 | 10-3 |
| поїзд метро | 100 | 10-2 |
