В открытом пространстве в воздухе звук распространяется во всех на­правлениях. В этом случае звуковые волны имеют сферический вид и подобны световым волнам. Их можно экранировать, фокусировать и направлять в определенную сторону так же, как световые лучи от какого-либо источ­ника.

В связи с тем, что плотность газов существенно зависит от температуры, скорость звука в газах также зависит от температуры газообразной среды.

Законами распространения звука в атмосфере занимаетсяатмосферная акустика (см. Акустический словарь). Распространение звука в свободной атмосфере имеет ряд особенностей.

Звуковые волны, благодаря низкой  теплопроводности, сжимаемости и вязкости воздуха, поглощаются тем сильнее, чем выше частота звука и чем меньше плотность атмосферы.

Поэтому резкие вблизи звуки выстрелов или взрывов на больших расстояниях становятся глухими.В соответствии с законами классической аэродинамики скорость звука с (в м/с) в воздухе можно вычислить, зная абсолютную температуру T (K), по формуле (1):

               (1)

На практике скорость звука в воздухе свопределяется такжепо эмпирической формуле (2):

св = 331,4 + 0,6 • tв(2)
где,
331,4  (м/сек) — скорость звука при температуре воздуха tв = 0°С
tв — температура воздуха
0,6 — эмпирический коэффициент

При этом надо учитывать, что в воздухе в связи со сферической фор­мой звуковых волн происходит довольно быстрое затухание зву­ковой энергии и соответствующее этому ослабление звука.
Ско­рость звука в воздухе в зависимости от его температуры, а также скорость звука в воде и различных твёрдых материалах приведены в Таблице №1.

Скорость распространения продольных звуковых волн сп зависит от упру­гих свойств материальной среды, в которой они распространя­ются, − чем эластичнее среда, тем меньше скорость распростра­нения звуковых волн.

В противоположность сферическим звуковым волнам в частях здания, имеющих вид плит (Рис. 3), звук распространяется в виде плоских двумерных волн, аналогичных обра­зующимся на поверхности жидкостей.

													Таблица №1
Скорость зву­ка в воздухе в зависимости от температуры													Скорость зву­ка в зависимости             от материала
температура (в °С)													материал	скорость зву­ка (в м/сек)
10	11	12	13		14	15	16	17		18	19	20	Вода Дерево Медь, латунь Кирпичная кладка Бетон Сталь Алюминий Стекло Пробка           Резина	1 450 3 000 3 500 3 600 4 000 5 000 5 100 5 200 500 40
скорость зву­ка (в м/сек)
337,5	338,0	338,7	339,3		339,9	340,5	341,1	341,7		342,3	342,9	343,6

Такие материалы, как бетон, железобетон, сталь и другие металлы, являются с точки зрения строительной акустики наименее благоприятными, поскольку скорость звука в них большая и, следовательно, звук может распространяться в них на большие расстояния.
Скорость распространения поперечных (огибающих) волн cо в однородных плитах толщиной d также определяется по эмпирической формуле (3):
                (3)
где,
сп − скорость распространения звука (см. Таблицу №1)
f  − частота звука
d − толщина плиты
1,4  − эмпирический коэффициент

Однако, как уже отмечалось выше,  распространение корпусных звуков само по се­бе не имеет решающего зна­чения, т.к. корпусные звуки вос­принимаются слухом в том случае, когда они преобразуются в воздуш­ные.

Этому вопро­су следует уделять основное внимание при опре­делении тех мероприятий, кото­рые должны препятствовать распространению звуков.

Назад к разделам