В однородной бесконечной среде звук источника распространяется во всех направлениях без искажений и с постоянной скоростью. С удвоением расстояния от источника интенсивность звука уменьшается в 4 раза, что соответствует уменьшению уровня звукового давления на 6 дБ. В условиях открытого пространства эта зависимость справедлива для так называемого «дальнего звукового поля», находящегося на расстоянии от источника звука, превышающем его удвоенный размер. При малых расстояниях от источника звука, т.е. в зоне «ближнего звукового поля», звуковое давление распределяется неравномерно, что затрудняет объективную оценку уровня звуковой мощности источника. Вблизи от источников звука, имеющих большие размеры, удвоение измерительного расстояния ведет к снижению уровня звукового давления менее чем на 6 дБ, либо это снижение вообще равно нулю.
На практике, среда, в которой распространяется звук, неоднородна и не бесконечна, что обусловливает различные эффекты, также ведущие к отклонению от вышеприведенной зависимости.
Наличие на пути звука предметов ведет к появлению звуковых теней. Движущиеся предметы делают звуковое поле неустойчивым. Большие поверхности отражают звук, часть звуковой энергии поглощается преградой (£погл), часть проходит через преграду (£пр), часть отражается от преграды (Еотр). Отношение между вошедшей в преграду звуковой энергией и падающей на нее называется коэффициентом звукопоглощения.
Значение коэффициента звукопоглощения определяется не только потерями энергии в материале, но также энергией, прошедшей через преграду. Обычные строительные материалы имеют малое значение а. Например, при частоте 500 Гц а для бетона равно 0,01 (т.е. только один процент звуковой энергии поглощается, а 99 % энергии отражается), для оштукатуренной стены — 0,02. Специальные звукопоглощающие материалы (стекловолокно) имеют а в несколько раз выше. Пористые материалы более эффективны на высоких частотах.
Для помещений с малым звукопоглощением характерно явление реверберации, т.е. многократное отражение звука от стен, пола и потолка, при котором звук источника складывается с отраженным звуком, что приводит к повышению уровня звукового давления в помещении.
Вблизи источника звука в помещении, в его дальнем звуковом поле, преобладает излучаемый источником звук. У стен помещения сильнее сказывается влияние отраженного звука, дающее практически однородное распределение звукового давления.
С удвоением частоты звукопоглощение также увеличивается на 6 дБ.
На звукоизоляцию влияет жесткость конструкции, а также, в значительной степени, имеющиеся щели.
Важной является неоднородность конструкции: введение воздушного промежутка в двухслойной конструкции перегородки повышает звукоизоляцию.
При определении уровня звуковой мощности в ограниченных пространствах следует помнить, что в подобных помещениях возможен звук с неподвижными в пространстве максимумами и минимумами уровня звукового давления, что ведет к погрешностям измерения. При этом небольшие изменения положения микрофона могут сопровождаться значительными изменениями измеренного уровня звуковою давления. Наилучшие результаты мот быть получены при измерениях «в свободном поле» между ближним и реверберационным полем помещения (рис. 2).
Рис. 2. Звуковое поле помещения:
1 — ближнее поле; 2 — свободное поле; 3 — реверберационное поле; 4 — поле разброса измеренных уровней звука; 5 — источник звука; 6) — стена помещения; 7— расстояние от источника звука (логарифмическая шкала).
