Potência acústica ou potência sonora é a taxa temporal com que a energia sonora é emitida, refletida, transmitida ou recebida em dado domínio.[1] A unidade SI de potência acústica (ou sonora) é o watt (W). é a potência da força sonora sobre uma superfície de um meio de propagação da onda de som. Para a fonte de som, ao contrário da pressão sonora, potência sonora não é ambiente[recinto]-dependente nem distância-dependente. Pressão sonora é uma propriedade de campo, bem definida num ponto do espaço, enquanto a potência sonora é uma propriedade da fonte sonora, igual ao total de energia emitida pela fonte em todas as direções. A potência sonora transferida através de uma área às vezes é chamado de fluxo acústico ou fluxo de som através dessa área.
Embora guardem certas ideias comuns, não se deve confundir potência acústica com potência de áudio (potência de audiofrequência). Muitas vezes dá-se de haver um fenômeno acústico.
Nível de potência sonora LWA
Leis, normas técnicas e especxcificações[2] controlam o máximo nível de potência sonora LWA que um dispositivo (ex.: aspirador de pó) pode produzir. A "Ponderação A", conformenorma internacional IEC 61672: 2003 e vários padrões nacionais relativos à medição do nível de pressão sonora, é usada para o cálculo de como o os critérios normativos preocupam-se com as intensidades sonoras como são percebidas pelo ouvido humano. Medições[3] são tomadas em vários pontos definidos em torno do dispositivo.
O ambiente de teste pode ser em ambiente interno ou externo (ao ar livre). O ambiente ideal é no chão em um grande espaço aberto ou semi-anecoico (livre de ecos, sobre um plano refletor ). Para levar em conta reflexões indesejadas a partir de objetos próximos, paredes e o teto, e por qualquer resíduo de ruídos de fundo, as correções de medição são aplicadas.
θ é o ângulo entre a direção de propagação do som e a normal à superfície.
Por exemplo, um som de nível SPL = 85 dB, para p = 0,356 Pa no ar (ρ = 1,2 kg·m−3 e c = 343 m·s−1) através de uma superfície de área A = 1 m2 normal à direção de propagação (θ = 0 °), tem um fluxo de energia sonora P = 0,3 mW.
Este é o parâmetro importante, quando da conversão de ruído de retorno em energia utilizável, juntamente com quaisquer perdas no dispositivo de captura.
Nível de potência sonora (NPS, em inglês SWL) ou nível de potência acústica é usualmente avaliada e modelada matematicamente como uma função logarítmica da potência de um som em relação a um valor de referência.
Nível de potência sonora, denotada LW e medido em dB, é definido por[6]
A potência sonora comumente usada como referência no ar é[7]
Notações adequadas para o nível de potência sonora com essa referência são LW/(1 pW) ou LW (re 1 pW), mas as notações sufixadas dB SWL, dB(SWL), dBSWL, ou dBSWL são muito comuns, ainda que não aceitas pelo SI.[8]
A potência sonora de referência (P0) é definida como a potência de som com o intensidade sonora I0 = 1 pW/m2 através de uma superfície de área A0 = 1 m2:
donde o valor de referência P0 = 1 pW.
Expressões envolvendo nível de pressão sonora
O cálculo genérico da potência sonora de pressão sonora é como segue:
onde:
define a área de uma superfície que envolve toda a fonte. Esta superfície pode ser de qualquer forma, mas deve envolver inteiramente a fonte.
No caso de uma fonte sonora localizada em campo livre, posicionado sobre um plano refletor (i.e. a terra), no ar, à temperatura ambiente, o nível de potência sonora a uma distância r da origem do som é aproximadamente relacionado com o nível de pressão sonora (SPL) por:[9]
onde
Lp é o nível de pressão sonora;
Um0 = 1 m2;
define a área de superfície de um hemisfério; e
r deve ser suficiente para que o hemisfério envolva inteiramente a fonte.
e já que, por definição, I0 = p02/z0, onde p0 = 20 μPa é a pressão sonora de referência,
A potência sonora estimada praticamente não depende da distância. A pressão sonora utilizada nos cálculos pode ser afetado pela distância devido aos efeitos viscosos na propagação do som, exceto quando não declarado.
↑Ross Roeser, Michael Valente, Audiology: Diagnosis (Thieme 2007), p. 240.
↑Thompson, A. and Taylor, B. N. sec 8.7, "Logarithmic quantities and units: level, neper, bel", Guide for the Use of the International System of Units (SI) 2008 Edition, NIST Special Publication 811, 2nd printing (November 2008), SP811 PDF
↑Chadderton, David V. Building services engineering, pp. 301, 306, 309, 322. Taylor & Francis, 2004. ISBN0-415-31535-2