Acoustic attenuation
ધ્વનિશાસ્ત્રમાં, ધ્વનિ ક્ષીણતા એ ધ્વનિ પ્રસારણ માધ્યમ દ્વારા ધ્વનિ પ્રસારની ઊર્જાના નુકસાનનું માપ છે. મોટાભાગના માધ્યમોમાં સ્નિગ્ધતા હોય છે અને તેથી તે આદર્શ માધ્યમો નથી. જ્યારે આવા માધ્યમોમાં ધ્વનિ પ્રસરે છે, ત્યારે સ્નિગ્ધતાને કારણે ઊર્જાનો થર્મલ વપરાશ હંમેશા થાય છે. આ અસરને સ્ટોક્સના ધ્વનિ ક્ષીણતાના નિયમ દ્વારા માપી શકાય છે. 1868માં જી. કિર્ચોફ દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે તેમ ધ્વનિમાં ઘટાડો એ માધ્યમોમાં ગરમીની વાહકતાનું પરિણામ પણ હોઈ શકે છે. સ્ટોક્સ-કિર્ચોફ એટેન્યુએશન સૂત્ર સ્નિગ્ધતા અને થર્મલ વાહકતા અસરો બંનેને ધ્યાનમાં લે છે. વિજાતીય માધ્યમો માટે, માધ્યમની સ્નિગ્ધતા ઉપરાંત, ધ્વનિનું સ્કેટરિંગ એ ધ્વનિ ઊર્જાને દૂર કરવાનું બીજું મુખ્ય કારણ છે. લોસી માધ્યમમાં ધ્વનિ ક્ષીણતા ઘણા વૈજ્ઞાનિક સંશોધનો અને ઇજનેરી ક્ષેત્રોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, જેમ કે તબીબી અલ્ટ્રાસોનોગ્રાફી, કંપન અને અવાજમાં ઘટાડો. પાવર-લો ફ્રિક્વન્સી-ડિપેન્ડન્ટ એકોસ્ટિક એટેન્યુએશન ઘણા પ્રાયોગિક અને ક્ષેત્ર માપન દર્શાવે છે કે સોફ્ટ ટિશ્યુ, પોલિમર, માટી અને છિદ્રાળુ ખડક જેવી વિસ્કોલાસ્ટિક સામગ્રીની વિશાળ શ્રેણીના એકોસ્ટિક એટેન્યુએશન ગુણાંકને આવર્તનના સંદર્ભમાં નીચેના શક્તિ નિયમ તરીકે વ્યક્ત કરી શકાય છેઃ કોણીય આવર્તન ક્યાં છે, પી દબાણ, તરંગ પ્રસાર અંતર, એટેન્યુએશન ગુણાંક અને આવર્તન-આધારિત સૂચક પ્રાયોગિક ડેટાને ફીટ કરીને મેળવેલા વાસ્તવિક બિન-નકારાત્મક સામગ્રી પરિમાણો છે; 0 થી 4 સુધીની શ્રેણીઓનું મૂલ્ય. પાણીમાં ધ્વનિ ક્ષીણતા આવર્તન-વર્ગ આધારિત છે, એટલે કે. ઘણી ધાતુઓ અને સ્ફટિકીય સામગ્રીમાં ધ્વનિ ક્ષીણતા આવર્તન-સ્વતંત્ર છે, એટલે કે. તેનાથી વિપરીત, તે વ્યાપકપણે નોંધવામાં આવે છે કે વિસ્કોલાસ્ટિક સામગ્રીની માત્રા 0 અને 2 ની વચ્ચે હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કાંપ, માટી અને ખડકનો ઘાતાંક લગભગ 1 છે, અને મોટાભાગની નરમ પેશીઓનો ઘાતાંક 1 અને 2 ની વચ્ચે હોય છે. શાસ્ત્રીય વિસર્જિત ધ્વનિક તરંગ પ્રસાર સમીકરણો આવર્તન-સ્વતંત્ર અને આવર્તન-વર્ગ આધારિત ક્ષીણતા સુધી મર્યાદિત છે, જેમ કે ભીના તરંગ સમીકરણ અને અંદાજિત થર્મોવિસ્કસ તરંગ સમીકરણ. તાજેતરના દાયકાઓમાં, સામાન્ય શક્તિ કાયદા આવર્તન-આધારિત ધ્વનિ ક્ષીણતાને વર્ણવવા માટે સચોટ નમૂનાઓ વિકસાવવા પર વધુ ધ્યાન અને પ્રયાસો કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યા છે. આમાંના મોટાભાગના તાજેતરના આવર્તન-આધારિત નમૂનાઓ જટિલ તરંગ સંખ્યાના વિશ્લેષણ દ્વારા સ્થાપિત થાય છે અને પછી ક્ષણિક તરંગ પ્રસાર સુધી વિસ્તૃત થાય છે. બહુવિધ છૂટછાટ મોડેલ વિવિધ પરમાણુ છૂટછાટ પ્રક્રિયાઓ અંતર્ગત શક્તિ કાયદાના સ્નિગ્ધતાને ધ્યાનમાં લે છે. સ્ઝાબોએ ટાઇમ કોન્વોલ્યુશન ઇન્ટિગ્રલ ડિસિપેટિવ એકોસ્ટિક વેવ સમીકરણની દરખાસ્ત કરી હતી. બીજી બાજુ, આંશિક વ્યુત્પન્ન વિસ્કોઇલાસ્ટિક મોડેલો પર આધારિત એકોસ્ટિક તરંગ સમીકરણો પાવર લો આવર્તન આધારિત એકોસ્ટિક એટેન્યુએશનનું વર્ણન કરવા માટે લાગુ કરવામાં આવે છે. ચેન અને હોલ્મે હકારાત્મક અપૂર્ણાંક વ્યુત્પન્ન સંશોધિત સ્ઝાબોના તરંગ સમીકરણ અને અપૂર્ણાંક લાપ્લેસીયન તરંગ સમીકરણની દરખાસ્ત કરી હતી. એક પેપર માટે જુઓ જે અપૂર્ણાંક તરંગ સમીકરણોની સરખામણી મોડેલ પાવર-લો એટેન્યુએશન સાથે કરે છે. પાવર-લૉ એટેન્યુએશન પરનું આ પુસ્તક પણ આ વિષયને વધુ વિગતવાર આવરી લે છે. આવર્તન શક્તિ-કાયદાનું પાલન કરતી ક્ષીણતાની ઘટનાને કારણભૂત તરંગ સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને વર્ણવી શકાય છે, જે તણાવ અને તાણ વચ્ચેના અપૂર્ણાંક બંધારણીય સમીકરણમાંથી મેળવવામાં આવે છે. આ તરંગ સમીકરણ અપૂર્ણાંક સમય વ્યુત્પન્નોનો સમાવેશ કરે છેઃ આ પણ જુઓ અને તેમાંના સંદર્ભો પણ જુઓ. આવા અપૂર્ણાંક વ્યુત્પન્ન નમૂનાઓ સામાન્ય રીતે માન્યતા પ્રાપ્ત પૂર્વધારણા સાથે જોડાયેલા છે કે બહુવિધ છૂટછાટની ઘટના (જુઓ નચમેન એટ અલ.) જટિલ માધ્યમોમાં માપવામાં આવતા હળવાશને જન્મ આપે છે. આ કડી સર્વેક્ષણ પેપરમાં અને તેમાં વધુ વર્ણવવામાં આવી છે. આવર્તન બેન્ડ-મર્યાદિત તરંગો માટે, સંદર્ભ. નચમેન એટ અલમાં અલગ છૂટછાટ પદ્ધતિઓના સમૂહનો ઉપયોગ કરીને કારણભૂત શક્તિ-કાયદાના ઘટાડાને પ્રાપ્ત કરવા માટે એક મોડેલ-આધારિત પદ્ધતિનું વર્ણન કરે છે. માળખું. રેતીના પથ્થર જેવા છિદ્રાળુ પ્રવાહી-સંતૃપ્ત કાંપવાળી ખડકોમાં, ધ્વનિ ક્ષીણતા મુખ્યત્વે ઘન ફ્રેમની તુલનામાં છિદ્રાળુ પ્રવાહીના તરંગ-પ્રેરિત પ્રવાહને કારણે થાય છે, જેમાં 0.5 અને 1.5 ની વચ્ચે તફાવત હોય છે. એબ્સોર્પ્શન (એકોસ્ટિક્સ) ફ્રેક્શનલ કલન સંદર્ભો ધ્વનિ માપન એકોસ્ટિક્સ ધ્વનિ પણ જુઓ.