В дальнем свободном звуковом поле, создаваемым источником конечных размеров в безграничной однородной атмосфере без поглощения, звук распространяется по прямым линиям — лучам, перпендикулярным фронту волны. С увеличением расстояния от источника поверхность фронта также увеличивается, вследствие чего интенсивность звука падает.
- Шумная магистраль.
Однако в реальной атмосфере интенсивность звука снижается на 'большую величину, чем величина, зависящая только от расстояния до источника звука. Дополнительное снижение интенсивности обусловливается поглощением звука.
Поглощение звука в спокойной атмосфере обусловлено обменом импульсами в результате теплового движения молекул между частями звуковой волны, движущимися с различными скоростями (классическое поглощение из-за вязкости и теплопроводности воздуха), а также перераспределением энергии между молекулами с различными степенями свободы (молекулярное поглощение).
Последнее играет основную роль в снижении интенсивности Классическим поглощением в большинстве случаев можно пренебрегать. Величина молекулярного поглощения звука зависит от частоты звука температуры и влажности воздуха.
Для приближенного расчета поглощения звука в атмосфере могут служить графики, приведенные на рис. 8 [43], на котором показано затухание звука в дб!км в функции относительной влажности воздуха при различных значениях частоты и температуры. График показывает, что молекулярное поглощение сильно возрастает при увеличении частоты и его максимум соответствует малой относительной влажности.
Реальная атмосфера находится в непрерывном движении. Плотность, температура, давление и влажность атмосферы непрерывно изменяются как 60 времени, так и в пространстве. Поэтому звуковые волны, распространяясь вдоль земной поверхности, претерпевают воздействия этих изменений на пути распространения, а также частично поглощаются и отражаются земной поверхностью. Это приводит к появлению существенной зависимости уровня звука на открытом воздухе от перечисленных факторов.
Изменения плотности и температуры приводит к изменению волнового сопротивления среды и изменению скорости звука в среде.