odbicie i pochłanianie fali dźwiękowej

Fala dźwiękowa natrafiając na swej drodze na ośrodek o innej oporności akustycznej zostaje, zgodnie z zasadą Huygensa, częściowo odbita, a częściowo pochłonięta. Odbicie fali dźwiękowej płaskiej od powierzchni następuje zgodnie z zasadą, że kąt padania równa się kątowi odbicia. Poniżej przedstawiono schemat odbicia i pochłaniania fali dźwiękowej przy prostopadłym padaniu fali (a) oraz pod kątem (b):

Współczynnik odbicia fali dźwiękowej określa się z wyrażenia:

b  =

Eodb Epad

=

Iodb Ipad

gdzie: b - współczynnik odbicia,
          E_odb - energia dźwiękowa fali odbitej,
          E_pad - energia dźwiękowa fali padającej,
           I_pad - natężenie dźwięku fali padającej,
           I_odb - natężenie dźwięku fali odbitej.

W przypadku fali płaskiej lub fali kulistej, ale w dostatecznie dużej odległości od źródła, współczynnik odbicia jest zależny od oporności akustycznych właściwych obu ośrodków:

b  = [

Z2 - Z1 Z2 + Z1

]2 = [

r2c2 - r1c1 r2c2 + r1c1

]2

gdzie: Z₁ = r₁c₁ - oporność właściwa ośrodka 1, w którym znajduje się źródło dźwięku,
           Z₂ = r₂c₂ - oporność właściwa ośrodka 2, od którego odbija się fala akustyczna.

Energia, która przeniknęła do drugiego ośrodka, może być scharakteryzowana przez współczynnik pochłaniania:

a  =

Epochł Epad

=

Ipochł Ipad

gdzie: a - współczynnik pochłaniania,
         E_pochł - energia fali pochłoniętej,
          I_pochł - natężenie dźwięku fali pochłoniętej,
 E_pad i I_pad - jak we wzorze powyżej.

Współczynniki a i b są związane zależnością:

Fala dźwiękowa padająca na powierzchnię wypukłą ulega rozproszeniu, natomiast padając na powierzchnię wklęsłą ulega skupieniu. Zjawisko to odgrywa bardzo ważną rolę przy akustycznym kształtowaniu zarówno audytoriów, jak też sal koncertowych, kinowych itp.
Poniżej przedstawiono odbicia fal dźwiękowych od powierzchni w pomieszczeniu zaprojektowanym wadliwie (a) oraz pomieszczeniu zaprojektowanym poprawnie (b).