Pressione acustica

La pressione sonora è l’ampiezza dell’onda di pressione, o onda sonora.

La pressione sonora può essere misurata usando un microfono (misura in aria), un idrofono (misura in acqua) o un catodofono. L’unità di misura della pressione sonora è il pascal (simbolo Pa = N/m2), nonostante si ricorra spesso alla scala logaritmica (avente come unità di misura il dB) che esprime invece propriamente il livello di pressione sonora (vedi sotto). La pressione sonora istantanea è la variazione di pressione $p_0$ causata da un’onda sonora in un certo istante e in un certo punto dello spazio. La pressione sonora efficace è il valore efficace dell’onda:
$p_{rms}=\sqrt{\frac{1}{T}{\int }_0^T{p}^2(t)}$
Per un’onda sonora, la grandezza complementare alla pressione sonora è la velocità delle particelle. Per piccoli segnali, la pressione sonora e la velocità delle particelle sono proporzionali (legge di Ohm acustica: $\Delta p={\rho }_{0}cv$), e il loro rapporto viene detto impedenza acustica. L’impedenza acustica dipende dalle caratteristiche dell’onda e del mezzo. Il prodotto della pressione sonora e della velocità delle particelle prende il nome di intensità sonora istantanea.

La pressione sonora totale è
$p_{tot}=p_0+(p_{max}-p_0)\sin ({\omega }_{p}t+{\Phi }_0)$
con

• $p_0$ pressione dell’ambiente,
• $p_{max}$-$p_0$ ampiezza della pressione sonora.

Il livello di pressione sonora (SPL) o livello sonoro $L_p$ è una misura logaritmica della pressione sonora efficace di un’onda meccanica (sonora) rispetto a una sorgente sonora di riferimento. Viene misurata in decibel (simbolo $d{b}_{spl})$:
$L_p=10{\log }_{10}(\frac{p}{p_0}{)}^2=20{\log }_{10}(\frac{p}{p_0})$
Dove $\frac{p}{p_0}=p_{rms}$.

Wikipedia

Nel caso di un’onda sinusoidale $p_{eff}=\frac{\Delta p_{max}}{\sqrt{2}}$.