الصوت هو ظاهرة طبيعية أساسية تلعب دوراً محورياً في التواصل بين الكائنات الحية وفي عمليات مختلفة مثل الاستمتاع بالموسيقى والتنبيه من مخاطر محتملة. لفهم هذه الظاهرة بشكل أفضل، من المهم فهم كيفية قياس قوة الصوت ووحدته.
في مجال الفيزياء، تعرف الموجات الصوتية بأنها انتقال للطاقة عبر الوسائط - سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية - وذلك باستخدام اهتزازات تحدث عندما تقوم جسم ما بنشر الطاقة عن طريق اصطدام جسيمات تلك الوسائط بعضها البعض. يمكن تصنيف هذه الموجات بناءً على مدى تواترها (عدد الاهتزازات في الثانية):
* الموجات المسموعة: تتميز بترددات تتراوح بين 20 و20,000 هرتز والتي يستطيع البشر سماعها عادةً.
* الموجات فوق السمعية: ذات ترددات أعلى من 20,000 هرتز، مما يعني أنها لا يمكن اكتشافها بواسطة آذاننا الطبيعية ولكن لها تطبيقات مهمة في العديد من المجالات بما في ذلك الطب والصناعة.
* الموجات تحت السمعية: تشمل أصوات أقل من 20 هرتز والتي تكون غير محسوسة بالنسبة لنا ولكنه قد يُشعر بها حيوانات أخرى قبل حدوث أحداث مثل الزلازل أو البراكين.
تختلف سرعت الصوت اعتمادًا على نوع الوسط وحرارة البيئة. فهو يسافر بسرعات أعلى في المواد الصلبة عنه في السوائل وخاصة الغازات. بالإضافة لذلك، ترتفع السرعة بصورة خطية مع زيادة درجات حرارة الوسيط. ومع ذلك، عند اختباره في الهواء، يلعب ضغط الهواء دور هام أيضا حيث تخفض السرعة مع ارتفاع مستوى الأرض نحو الفضاء.
أما وحدتي القياس الرئيسيتان المستخدمتان لوصف شدة الصوت هما ديسيبل dB وواط/m² (Wats per square meter). تعتبر الوحدة الأولى أكثر شيوعا خاصة بدقة حسابه وفق نظام لوغاريتمي يقوم بمضاهاة النسبة بين مستويات الصوت المختلفة. يقابل كل زياده بـ10dB مضاعفات خمس مرات لقوة الصوت الأصلية. بينما تمثل Wats per square meter مقدار الطاقة التي يصل إليها متر واحد مربع لكل ثانية واحدة مصدر صوت واحد فقط.
