Impedance
Jednou z důležitých fyzikálních charakteristik týkajících se šíření zvuku je akustická impedance média, kterým zvuková vlna putuje. Akustická impedance (Z) je dána poměrem akustického tlaku vlny (p) k její objemové rychlosti (U):
Podobně jako jeho analogová elektrická impedance (nebo elektrický odpor) je akustická impedance měřítkem snadnosti, s jakou se zvuková vlna šíří přes konkrétní médium. Podobně jako elektrická impedance zahrnuje i akustická impedance několik různých efektů aplikovaných na různé situace. Například specifická akustická impedance (z), poměr akustického tlaku k rychlosti částic, je vlastní vlastností média a povahy vlny. Akustická impedance, poměr tlaku k objemu, se rovná specifické akustické impedanci na jednotku plochy. Specifická akustická impedance je užitečná při diskusi o vlnách v uzavřených prostředích, jako jsou trubky a rohy. Pro nejjednodušší případ rovinné vlny je specifická akustická impedance součinem rovnovážné hustoty (ρ) média a rychlosti vlny (S):
Jednotkou specifické akustické impedance je pascal sekunda na metr, často nazývaný rayl, po lordu Rayleighovi. Jednotkou akustické impedance je pascal sekunda na metr krychlový, nazvaný akustický ohm, analogicky k elektrické impedanci.
Neshoda impedance
Média, ve kterých je rychlost zvuku odlišná, mají obecně různé akustické impedance, takže když zvuková vlna zasáhne rozhraní mezi nimi, narazí na nesoulad impedance. Výsledkem je, že některé vlny se odrážejí, zatímco některé se přenášejí do druhého média. V případě dobře známého experimentu „zvonek ve vakuu“ způsobuje nesoulad impedance mezi zvonkem a vzduchem a mezi vzduchem a nádobou velmi malý přenos zvuku, když je vzduch pod nízkým tlakem.
Účinnost, kterou zdroj zvuku vyzařuje, je zlepšena snížením nesouladu impedance mezi zdrojem a venkovním vzduchem. Například, pokud je ladicí vidlička zasažena a držena ve vzduchu, bude téměř neslyšitelné kvůli neschopnosti vibrací ladicí vidlice účinně vyzařovat do vzduchu. Dotykem ladicí vidlice na dřevěnou desku, jako je stolní deska, zlepší zvuk tím, že zajistí lepší propojení mezi vibrační ladicí vidlicí a vzduchem. Tento princip se používá v houslích a klavíru, ve kterém jsou vibrace strun přenášeny nejprve do zad a břicha houslí nebo na zvukovou desku klavíru a poté do vzduchu.
Akustická filtrace
Filtrace zvuku hraje důležitou roli při navrhování vzduchotechnických systémů. Aby se snížila hladina zvuku z dmychadel a jiných zdrojů vibrací, jsou oblasti větších nebo menších průřezů vloženy do vzduchovodů, jak je znázorněno na obrázku 3. Neshoda impedance zavedená do potrubí změnou v oblast kanálu nebo přidáním postranní větve odráží nežádoucí frekvence, jak je určeno velikostí a tvarem variace. Oblast větší nebo menší oblasti bude fungovat jako dolní propust, která odráží vysoké frekvence; otvor nebo řada otvorů bude fungovat jako horní propust, čímž se odstraní nízké frekvence. Některé automobilové tlumiče používají tento typ filtru.
Spojená sférická dutina, která tvoří tzv. Pásmový filtr, ve skutečnosti funguje jako typ pásového absorbéru nebo vrubového filtru a odstraňuje pásmo frekvencí kolem rezonanční frekvence dutiny (viz níže, Stálé vlny: Rezonátor Helmholtz).
