Калькулятор акустического импеданса материала: расчет по плотности и скорости звука

Калькулятор акустического импеданса материала

Акустический импеданс - это важная физическая характеристика материала, определяющая его способность проводить звуковые волны. Калькулятор позволяет быстро рассчитать акустический импеданс по плотности материала и скорости распространения звука в нем. Инструмент незаменим для инженеров-акустиков, студентов и специалистов в области звукоизоляции.

Применение акустического импеданса:

Расчет коэффициента отражения звука на границе материалов
Проектирование звукоизоляционных конструкций
Разработка акустических материалов и покрытий
Анализ прохождения звука через многослойные структуры
Оптимизация параметров ультразвуковых преобразователей
Исследование распространения сейсмических волн

Видео-инструкция по использованию

Видео-инструкция находится в разработке

Следите за обновлениями

Как пользоваться калькулятором акустического импеданса

Введите плотность материала

Укажите плотность материала в кг/м³. Для справки используйте примеры: вода ≈ 1000, алюминий ≈ 2700, сталь ≈ 7850 кг/м³.

Введите скорость звука

Укажите скорость распространения звука в материале в м/с. Примеры: воздух ≈ 343, вода ≈ 1500, алюминий ≈ 6420 м/с.

Получите результат

Акустический импеданс рассчитается автоматически по формуле Z = ρ × v. Результат отображается в Па⋅с/м или кг/(м²⋅с).

Частые вопросы

Что такое акустический импеданс?: Акустический импеданс - это мера сопротивления среды прохождению звуковых волн. Он равен произведению плотности материала на скорость звука в нем и определяет, как звук отражается и проходит через границы материалов.
В каких единицах измеряется акустический импеданс?: Акустический импеданс измеряется в Па⋅с/м (паскаль-секунда на метр) или в эквивалентных единицах кг/(м²⋅с) (килограмм на квадратный метр в секунду).
Как акустический импеданс влияет на отражение звука?: Чем больше разница акустических импедансов двух сред, тем больше звука отражается на их границе. При равных импедансах звук проходит без отражения.
Где используется расчет акустического импеданса?: В акустике зданий для расчета звукоизоляции, в медицине для ультразвуковой диагностики, в геофизике для анализа сейсмических данных, в разработке акустических материалов и преобразователей.
Можно ли изменить акустический импеданс материала?: Акустический импеданс зависит от плотности и упругих свойств материала. Его можно изменить путем модификации структуры материала, добавления наполнителей или изменения пористости.

💡 Полезные советы

Используйте справочные данные для точности расчетов
Учитывайте температурную зависимость параметров
Для композитных материалов используйте эффективные значения
Сохраняйте результаты для дальнейших расчетов
Проверяйте размерности всех вводимых величин

Примеры расчетов

🌊 Граница воздух-вода

Для границы воздух-вода: Z_воздуха = 1.2 × 343 ≈ 415 Па⋅с/м, Z_воды = 1000 × 1500 = 1.5 × 10⁶ Па⋅с/м. Коэффициент отражения ≈ 99.9% - почти весь звук отражается.

🏗️ Звукоизоляция стены

Для бетонной стены (ρ = 2400 кг/м³, v = 4000 м/с): Z = 9.6 × 10⁶ Па⋅с/м. Высокий импеданс обеспечивает хорошее отражение звука от воздуха.

🔊 Акустический демпфер

Для поролона (ρ = 30 кг/м³, v = 400 м/с): Z = 12000 Па⋅с/м. Промежуточное значение между воздухом и твердыми материалами способствует поглощению звука.

ℹ️ Дополнительная информация

Калькулятор использует классическую формулу Z = ρv для расчета акустического импеданса. Последнее обновление: 19.08.2025

Для получения наиболее точных результатов используйте справочные данные о свойствах материалов при соответствующих условиях температуры и давления.

Калькулятор акустического импеданса