Может ли звук распространяться не по прямой, за угол при отсутствии отражающих элементов вокруг?

Question

Например делаем короткую трубу с одним поворотом под девяносто градусов. Короткую чтобы исключить затухание по длинне Трубу внутри обклеиваем сто процентов звукопоглощающим материалом. С одной стороны подаем звук. Будет слышен звук на выходе. При прохождении одного поворота звук может пойти за поворот или отразившись от стенок но мы это исключили обклеив стенки звукопоглощающим материалом, или просто по воздуху лететь за угол по середине проема как поток воздуха, ветер. Так звук может делать?

Answer 1

Звук — это волна, которая распространяется через колебания частиц среды (воздуха, воды, твердых веществ) . Наивно предполагать, что звук распространяется исключительно прямолинейно; в реальности он обладает способностью огибать препятствия и проникать за углы, хотя это и зависит от ряда факторов.

Дифракция — это свойство звуковых волн огибать препятствия и проникать в области геометрической тени. Степень дифракции зависит от сотношения длины звуковой волны к размеру препятствия или отверстия. Если длина волны звука сопоставима или больше размера отверстия или препятствия (в вашем случае угол трубы) , то дифракция будет боле заметной и звук сможет повернуть за угол. Это объясняет, почему низкие частоты, имеющие большую длину волны, легче огибают препятствия, чем высокие.

Когда же вы обклеиваете внутреннюю поверхность трубы материалом, поглощающим звук, вы уменьшаете отражение звуковых волн от стенок, что делает их дальнейше распространение мене интенсивным. Но полностью исключить дифракцию в такой системе вы не сможете. Даже если звукопоглощающий материал поглотит большую часть энергии звука, некоторое количество волн все равно сможет пройти через воздушную среду в трубе и достичь выхода, особенно если звуковые волны имеют низкую частоту.

Таким образом, хотя звукопоглощающий материал сильно уменьшит интенсивность звука и его дифракцию за угол, он не сможет полностью исключить возможность того, что звук всё же будет слышен на выходе из трубы, особенно если речь идет о звуках низких частот.