تئوری آکوستیک
تئوری آکوستیک به تفسیر ریاضی امواج صوت وابستهاست و از دینامیک سیالات استنتاج میشود. انتشار امواج صوتی در سیال (مانند هوا) را میتوان به وسیلهٔ معادله حرکت (پایستگی تکانه) و معادله پیوستگی (بقای جرم) مدلسازی کرد. با در نظرگرفتن پارهای سادهسازیها، به ویژه ثابت در نظر گرفتن چگالی، این معادلات به صورت زیر بیان میشوند:
که این دو معادله به ترتیب بیانگر موازنه تکانه و موازنه جرم هستند. در این معادلات فشار آکوستیک و بردار سرعت آکوستیکی سیال، بردار مختصات فضایی،، و زمان، چگالی ایستایی جرم محیط و مدول بالک محیط میباشند. مدول بالک را میتوان برحسب چگالی و سرعت صوت در محیط () به صورت زیر بیان کرد:
معادله موج آکوستیک ترکیبی از این دو دسته معادله توازن است که آن را میتوان به صورت زیر بیان کرد:
معادله موج آکوستیک (و معادلات جرم و تکانه) معمولاً برحسب که بیان میشوند. به این ترتیب، معادله موج آکوستیک را میتوان به صورت زیر بازنویسی کرد:
و معادلات توازن تکانه و جرم نیز به صورت زیر بیان میشوند: