Wpływ wiatru na transmisję dźwięku

Dźwięk przemieszcza się w postaci fal wibrujących cząstek zderzających się ze sobą w kierunku transmisji. Dlatego dźwięk może przemieszczać się w wodzie, powietrzu, a nawet w ciałach stałych, ale nie może rozchodzić się w próżni. Dźwięk zależy od ośrodka, przez który przemieszcza się, więc wszelkie czynniki wpływające na stan ośrodka mogą z kolei wpływać na przemieszczanie się dźwięku. Wiatr może m.in. zakłócać transmisję dźwięku, powodując hałas, tłumienie (redukcja moc nadawanego sygnału dźwiękowego) lub zmiana kierunku ścieżki dźwiękowej znana jako załamanie.

Hałas to każda niepożądana energia, która obniża jakość sygnału. Na przykład, gdy mówisz przez mikrofon, możesz zauważyć niewielką zmianę w dźwięku, zwłaszcza jeśli w tle jest wiatr. Wiatr powoduje, że cząsteczki powietrza wibrują i zderzają się w taki sam sposób jak dźwięk. Dlatego też, gdy odbierasz dźwięk za pomocą mikrofonu, zderzenia cząstek powietrza wywołane wiatrem mogą również zostać wychwycone i zostać uwzględnione w ogólnym sygnale.

Wiatr może również wpływać na inne warunki atmosferyczne. Niektóre z tych warunków to temperatura i wilgotność. Niektóre wiatry, takie jak sirocco z Afryki Północnej, wdmuchują gorące powietrze do regionu, powodując wzrost temperatury. Ponadto wiatr z wilgotnego obszaru może nieść ze sobą wilgoć osadzoną w cząsteczkach powietrza, powodując, że obszar docelowy staje się wilgotny. Te dwa warunki atmosferyczne z kolei w dużym stopniu wpływają na propagację dźwięku.

Powietrze pochłania przechodzący przez niego dźwięk. Jednak temperatura i wilgotność znacząco wpływają na ilość wchłaniania. Na przykład powietrze o wilgotności względnej 10 procent może spowodować redukcję dźwięku o ponad 2 decybele o 4 kiloherce na 100 metrów. Z drugiej strony temperatura atmosferyczna może zwiększyć tempo tłumienia powietrza o 10% względnej wilgotności do poziomu 5 decybeli na każde 100 przejechanych metrów.

Refrakcja to zmiana kierunku fali. Wiatr wpływa na rozchodzenie się dźwięku poprzez załamywanie jego fal. Wiatr bliżej ziemi porusza się wolniej niż wiatr na dużych wysokościach ze względu na wszystkie przeszkody na powierzchni, takie jak drzewa i wzgórza. Różnica w prędkości tworzy gradient wiatru, powodując, że sygnał dźwiękowy przemieszczający się z wiatrem ugina się w dół, podczas gdy dźwięk przemieszczający się z wiatrem ugina się w górę względem źródła dźwięku. Dlatego osoba stojąca z wiatrem od źródła dźwięku słyszy wyższy poziom dźwięku, podczas gdy osoba stojąca po przeciwnej stronie będzie słyszeć niższe poziomy dźwięku. Skala tego efektu może wzrosnąć na dłuższych dystansach i przy wyższych prędkościach wiatru.

Aby przezwyciężyć wpływ wiatru na sygnał dźwiękowy, należy rozważyć słuchanie lub nagrywanie z odległości mniejszej niż 30 metrów od źródła dźwięku. W tej odległości tłumienie dźwięku nie jest tak głębokie. Powinieneś także starać się unikać przesyłania dźwięku, gdy prędkość wiatru wynosi 5 metrów na sekundę lub więcej. Załamujący wpływ wiatru na dźwięk nie jest tak znaczący, jak przy dużych prędkościach wiatru.