2.11 音の強さと音圧との関係

2.11 音の強さと音圧との関係

音の強さをJ(W/m2)、音圧実効値をPPa)とすると、両者の間には次の関係があります。

daum_equation_1441027803860

ここで、

   ρ:空気の密度 (kg/m3)、標準大気圧(760mmHg20℃ のかわき空気の密度は、1.240 kg/m3

   c:空気中の音速(m/s)、標準大気圧(760mmHg20℃ のかわき空気の密度は、343.3 m/sec

ここで、ρcは、音響インピーダンスといい、常温付近では、温度によってあまり変化しません。おおよそ400N/m2sec)程度の値をとります。

音響インピーダンスが温度でどのように変化するかを下表に示します。

標準状態の乾燥空気について、音速に対する温度の影響と、関連する物理量[5]

気温 [℃]

音速 [m/s]

密度 [kg/m3]

音響インピーダンス [N·s/m3]

35 351.96 1.1455 403.2
30 349.08 1.1644 406.5
25 346.18 1.1839 409.4
20 343.26 1.2041 413.3
15 340.31 1.2250 416.9
10 337.33 1.2466 420.5
5 334.33 1.2690 424.3
0 331.30 1.2920 428.0
-5 328.24 1.3163 432.1
-10 325.16 1.3413 436.1
-15 322.04 1.3673 440.3
-20 318.89 1.3943 444.6
-25 315.72 1.4224 449.1

 

音の強さと音圧とは、上式の関係があることから、音の物理量の基本量として、音圧あるいは音の強さののどちらを用いても同じことになります。