音圧
W = ∫ S I d S {\displaystyle W=\int _{S}IdS}
で定義され、音源を取り囲む閉曲面を通過する音響パワーを音響出力と呼ぶ。
自由空間(自由音場)にある点音源から音響出力Wの球面波が伝搬するとき、音源からr [m]離れた場所の音の強さ I = W 4 π r 2 {\displaystyle I={W \over 4{\pi }r^{2}}} [W/m]は音源からの距離の2乗に反比例し、音圧 p = ρ c I = ρ c W 4 π ( 1 r ) {\displaystyle p={\sqrt {{\rho }cI}}={\sqrt {{\rho }cW \over 4{\pi }}}\left({1 \over r}\right)} [Pa]は音源からの距離に反比例する。
このように音の強さや音圧が音源から離れていくに従い小さくなることを、距離減衰(あるいは幾何減衰)という。
L p = 10 log 10  p 2 p 0 2 = 10 log 10  ρ c I p 0 2 = 10 log 10  I I 0 ρ c I 0 p 0 2 = L I + 10 log 10  ρ c 400 {\displaystyle L_{p}=10\log _{10}{\frac {p^{2}}{{p_{0}}^{2}}}=10\log _{10}{\frac {\rho cI}{{p_{0}}^{2}}}=10\log _{10}{\frac {I}{I_{0}}}{\frac {\rho cI_{0}}{{p_{0}}^{2}}}=L_{I}+10\log _{10}{\frac {\rho c}{400}}}
となる。ρcの値は温度と気圧により異なるが、常温常圧では400に近い値であり、値をデシベルで表すときには、実用的にはρc = 400とおいて
L I = L p {\displaystyle L_{I}=L_{p}}
としてよいとされる。
音波は、一般的には、固体、液体、気体などの媒質中を伝わる密度変化の波である。液体が水である場合は特に水中音と呼ばれ、水中音響学という研究分野もある。また、固体の場合は、気体や液体のような伸縮に対する弾性だけでなく、ねじり変形と曲げ変形に対する弾性もあり、ねじり波と曲げ波も伝搬される。
空気中の微粒子の密度についてみると、粒子が密になった部分では圧力が増加し、疎になった部分では圧力が低下する。このような圧力の変化が伝播していくのが、空気中の音波であり、音波による大気圧からの圧力の変化が音圧である。こうした空気中の音圧の変化が耳に達すると、音がするという感覚が得られる。。
空気中の音波は疎密波であり、音圧は粒子密の部分では正値、疎の部分では負値をとる。音響学では、電気分野において交流電圧を実効値で示すのと同様に、特段の明示がない場合でも音圧を実効値として扱うことがある。
単位体積毎の媒質に含まれる波のエネルギーであるエネルギー密度は、音圧(実効音圧)の2乗に比例する。これはまた、1秒間に単位面積を通過する音のエネルギーとして定義される音の強さ(単位:W/m)に比例する。
実際の音は、様々な周波数成分を含む複合音であることが多く、このような複合音については、その周波数成分を知ることが重要となる。
JISでは「習慣的に選ばれた音圧で、気体の場合には20μPa、液体及び固体の場合には1 Pa」と定義される。(英: reference sound pressure)
20μPaは非常に聴力のよい人がかろうじて聞きうる1kHzの純音の音圧(実効値)にほぼ相当する。