Intensiteetti

Intensiteetti on fysiikassa suure, joka ilmoittaa kuinka paljon energiaa siirtyy pinta-alayksikön läpi aikayksikössä. Intensiteetin SI-yksikkö on watti neliömetriä kohden (W/m²). Intensiteettisuuretta käytetään usein aaltojen yhteydessä, jos halutaan kuvata pinnan läpäisevän aallon kuljettama energiamäärä sekunnissa.

Intensiteetti  voidaan ilmaista alla olevan yhtälön muodossa:

missä  on teho ja  pinta-ala.

Äänen intensiteetti 

Äänen intensiteetti  ajanhetkellä  (äänen teho pinta-alayksikköä kohti) voidaan määritellä hiukkasnopeuden  ja äänenpaineen  tulona:

Hetkellisen intensiteetin sijaan käytännössä useammin tarvitaan varsinaista ääni-intensiteettiä, joka on hetkellisen intensiteetin keskiarvo ajan suhteen:

Äänen intensiteettitaso 

Heikoin ääni, jonka ihmisen korva havaitsee 1 000 Hz:n taajuudella, on intensiteetiltään noin 10-12 W/m². Tämä intensiteetin arvo on valittu akustiikassa äänen intensiteettitason vertailuarvoksi, koska se vastaa likimain kuulokynnystä. Voimakkain ääni, jonka ihmisen korva sietää, on intensiteetiltään noin 1 W/m². Tämä voimakkain ääni on 1012 kertaa kuulokynnyksen suuruinen. Logaritminen asteikko soveltuu hyvin kuvaamaan näin laajaa voimakkuusaluetta.

Äänen intensiteettitaso  desibeleinä määritellään havaittavan intensiteetin  ja intensiteetin vertailuarvon  = 10-12 W/m² suhteen kymmenkantaisen logaritmin avulla seuraavasti:

.

Ääni-intensiteetin mittaaminen 

Intensiteetin määrittämiseksi tulee tuntea sekä äänenpaine että hiukkasnopeus. Perinteinen mikrofoni mittaa kuitenkin vain äänenpainetta, joten hiukkasnopeuden mittaamiseksi tarvitaan kaksi lähekkäin sijoitettua mikrofonia, joiden havaitseman äänenpaineen vaihe-erosta saadaan hiukkasnopeudelle likiarvo. Mittaamalla intensiteetti äänilähteen ympäriltä voidaan lähteen ääniteho laskea kertomalla intensiteetti mittauspinnan pinta-alalla.

Lähteet

Kirjallisuutta 
 
  

Optiikka
Ääni
Suureet
Seulonnan keskeiset artikkelit