تئوری آکوستیک

تئوری آکوستیک به تفسیر ریاضی امواج صوت وابسته‌است و از دینامیک سیالات استنتاج می‌شود. 
انتشار امواج صوتی در سیال (مانند هوا) را می‌توان به وسیلهٔ معادله حرکت (پایستگی تکانه) و معادله پیوستگی (بقای جرم) مدلسازی کرد. با در نظرگرفتن پاره‌ای ساده‌سازی‌ها، به ویژه ثابت در نظر گرفتن چگالی، این معادلات به صورت زیر بیان می‌شوند:

 
که این دو معادله به ترتیب بیانگر موازنه تکانه و موازنه جرم هستند. در این معادلات  فشار آکوستیک و  بردار سرعت آکوستیکی سیال،  بردار مختصات فضایی،، و  زمان،  چگالی ایستایی جرم محیط و  مدول بالک محیط می‌باشند. مدول بالک را می‌توان برحسب چگالی و سرعت صوت در محیط () به صورت زیر بیان کرد:

معادله موج آکوستیک ترکیبی از این دو دسته معادله توازن است که آن را می‌توان به صورت زیر بیان کرد:

معادله موج آکوستیک (و معادلات جرم و تکانه) معمولاً برحسب  که  بیان می‌شوند. به این ترتیب، معادله موج آکوستیک را می‌توان به صورت زیر بازنویسی کرد:

و معادلات توازن تکانه و جرم نیز به صورت زیر بیان می‌شوند:

منابع 
 ویکی‌پدیا انگلیسی

دینامیک سیالات
صوت‌شناسی