Ποιες ιδιότητες του μέσου είναι σχετικές για τη μετάδοση ήχου;

Αρκετές ιδιότητες ενός μέσου είναι κρίσιμες για τη μετάδοση ήχου. Αυτές οι ιδιότητες επηρεάζουν το πόσο αποτελεσματικά ακούγονται κύματα διαδίδονται μέσω του μέσου:

* Πυκνότητα: Τα πυκνότερα μέσα γενικά μεταδίδουν τον ήχο πιο αργά και με λιγότερη εξασθένηση (απώλεια ενέργειας) σε χαμηλές συχνότητες. Λιγότερο πυκνά μέσα τείνουν να μεταδίδουν τον ήχο γρηγορότερα, αλλά μπορεί να εξασθενήσουν περισσότερο τον ήχο, ειδικά σε υψηλότερες συχνότητες.

* ελαστικότητα (ή ακαμψία): Η ελαστικότητα ενός μέσου αναφέρεται στην ικανότητά του να επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα μετά από παραμόρφωση. Η υψηλότερη ελαστικότητα σημαίνει ταχύτερη μετάδοση ήχου. Ένα σκληρό υλικό μεταδίδει ήχο γρηγορότερα από ένα λιγότερο σκληρό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ηχητικά κύματα είναι ουσιαστικά κύματα πίεσης. Ένα σκληρό υλικό αντιστέκεται στην πιο αποτελεσματική συμπίεση και αραίωση, οδηγώντας σε ταχύτερη διάδοση.

* Θερμοκρασία: Η θερμοκρασία επηρεάζει την πυκνότητα και την ελαστικότητα ενός μέσου. Γενικά, η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει την ταχύτητα του ήχου σε αέρια και υγρά. Η επίδραση στα στερεά είναι πιο περίπλοκη και εξαρτάται από το συγκεκριμένο υλικό.

* Μύλος μέτρησης: Αυτό είναι ένα μέτρο της αντίστασης μιας ουσίας σε ομοιόμορφη συμπίεση. Ένας υψηλότερος συντελεστής όγκου συνεπάγεται μεγαλύτερη ακαμψία και ως εκ τούτου ταχύτερη διάδοση ήχου. Είναι στενά συνδεδεμένο με την ελαστικότητα.

* ιξώδες: Το ιξώδες (αντίσταση στη ροή) συμβάλλει στην ηχητική εξασθένηση. Το υψηλότερο ιξώδες οδηγεί σε μεγαλύτερη απώλεια ενέργειας καθώς το ηχητικό κύμα διαδίδεται. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε υψηλότερες συχνότητες.

* Εσωτερική τριβή: Παρόμοια με το ιξώδες, η εσωτερική τριβή μέσα στο μέσο προκαλεί απώλεια ενέργειας στο ηχητικό κύμα, οδηγώντας σε εξασθένηση.

* Πίεση: Σε υγρά (υγρά και αέρια), η πίεση επηρεάζει την πυκνότητα και επομένως την ταχύτητα του ήχου. Η υψηλότερη πίεση οδηγεί γενικά σε ταχύτερη ταχύτητα ήχου.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτές οι ιδιότητες αλληλεπιδρούν. Η ταχύτητα του ήχου σε ένα μέσο συχνά εκφράζεται ως συνάρτηση πολλών από αυτές τις ιδιότητες (π.χ. η ταχύτητα του ήχου σε ένα ιδανικό αέριο εξαρτάται από τη θερμοκρασία, την πίεση και τη μοριακή μάζα). Η εξασθένηση του ήχου εξαρτάται από ένα συνδυασμό ιξώδους, εσωτερικής τριβής και συχνότητας.