Linia izoakustyczna

Linia izoakustyczna to linia na wykresie, która pokazuje zależność pomiędzy amplitudą sygnału audio a jego częstotliwością. W akustyce wykorzystuje się go do pomiaru charakterystyki dźwięku i określenia jego właściwości.

Linię izoakustyczną odkrył w XIX wieku francuski fizyk Charles Marie de Broca. Odkrył, że gdy zmienia się częstotliwość sygnału dźwiękowego, zmienia się także jego amplituda. Zjawisko to nazwano efektem izoakustycznym, a linię odzwierciedlającą to zjawisko zaczęto nazywać linią izoakustyczną.

Obecnie linia izoakustyczna znajduje szerokie zastosowanie w badaniach naukowych i zastosowaniach praktycznych. Można nim na przykład określić poziom hałasu w pomieszczeniu lub zmierzyć skuteczność materiałów dźwiękochłonnych. Dodatkowo linia izoakustyczna może służyć jako podstawa do tworzenia nowych technologii z zakresu inżynierii akustycznej.

Jednak pomimo powszechnego stosowania linii izoakustycznej, pozostaje ona nadal niewystarczająco zbadana. Wiele pytań związanych z jego właściwościami pozostaje otwartych do dalszych badań. W szczególności naukowcy w dalszym ciągu badają, jak zmienia się linia izoakustyczna w różnych warunkach i jak można ją ulepszyć, aby dokładniej mierzyć charakterystykę dźwięku.

Tym samym linia izoakustyczna jest ważnym narzędziem w dziedzinie akustyki i wciąż przyciąga uwagę naukowców i inżynierów. Jego właściwości i możliwości zostaną zbadane i wykorzystane w przyszłości do rozwiązania wielu praktycznych problemów i stworzenia nowych technologii.

Dziś opowiemy o tak ciekawym i niezwykłym zjawisku, jak linia izoakustyczna. Jak już wiesz, linia ta przebiega pomiędzy skrajnymi punktami, w których ciśnienie otoczenia osiąga swoją wartość maksymalną. Linię izoakustyczną nazywa się także linią izobaryczną lub linią o równej energii potencjalnej ciśnienia.

Zacznijmy od tego, czym jest ciśnienie. Ciśnienie to siła działająca na jednostkę powierzchni, prostopadłą do powierzchni równoległej do kierunku działania siły. W fizyce stosowana jest konwencjonalna jednostka miary ciśnienia w układzie SI: Paskal (Pa).

Zacznijmy od źródła dźwięku i dowiedzmy się, skąd pochodzi ciśnienie akustyczne w fali, a tego potrzebujemy do obliczeń. Rozważmy miejsce, w którym fala dźwiękowa styka się ze ścianą, na przykład pokój. Jeśli weźmiemy pod uwagę przepływ cząstek i określimy prędkość cząstek, wówczas zrozumiemy, że fala ma wystarczającą energię, aby wytworzyć falę dźwiękową. A cząstki te po zderzeniu ze ścianą zaczną wracać z dużą prędkością

**Linia izoakustyczna (lub isoactis)** – wykres współrzędnych ciśnienie (oś pionowa) – temperatura, opisujący przy jakich parametrach możliwy jest punkt równowagi pomiędzy ciśnieniem powietrza i gazu przy danej objętości i temperaturze. Stosowany w termofizyce i aerodynamice. W historii kultury imię Nathana, który zakreślił to równanie, nie jest przypadkowe, ponieważ wyrażenie „linia Nathana” przez dziwny zbieg okoliczności pojawia się w nazwie gry wideo Pokemon HeartGold.

Linię izoakastyczną otrzymuje się z warunku ciśnienia równowagowego p = ρRT po wyeliminowaniu temperatury t. W zmiennych ciśnienie p i gęstość gazu ρ wyrażane są w postaci objętości V i temperatury, a z p z VRT. z jest współczynnikiem zależności objętości gazu od temperatury (z = 0 dla gazu doskonałego i z = 1 dla gazów rzeczywistych). Przekształćmy to wyrażenie