音の伝達に対する風の影響

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著者: John Stephens
作成日: 1 1月 2021
更新日: 18 5月 2024
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音は、伝播する方向に互いに衝突する振動粒子の波の形で伝わります。そのため、音は水、空気、さらには固体を通過できますが、真空を通って伝播することはできません。音は、通過する媒体に依存するため、媒体の状態に影響を与える要因は、音の進行に影響を与える可能性があります。風は、ノイズ、減衰(送信される音声信号の強度の低下)、または屈折として知られる音の経路の方向の変化を引き起こすことにより、音の伝達に影響を与えます。

ノイズ

ノイズは、信号の品質を低下させる不要なエネルギーです。たとえば、マイクを介して話している場合、特に背景に風がある場合、出力にわずかな変化が見られることがあります。風は空気の粒子を振動させ、音と同じように衝突させます。そのため、マイクを使用して音を拾うと、風による空気粒子の衝突も拾われ、全体の信号に含まれることがあります。

減衰

風は他の大気条件にも影響を与える可能性があります。これらの条件には、温度と湿度が含まれます。北アフリカのシロッコのように、地域に熱風を吹き付けて温度を上昇させる風がいくつかあります。また、湿った領域からの風は、空気粒子に埋め込まれた水分を運ぶことができるため、ターゲット領域が湿気を帯びます。これら2つの大気条件は、音の伝播に大きな影響を及ぼします。

空気は通過する音を吸収します。ただし、温度と湿度は吸収量に大きく影響します。たとえば、相対湿度10%の空気は、100メートルあたり4キロヘルツの音を2デシベル以上減少させる可能性があります。一方、大気温度は、相対湿度10%の空気の減衰率を、100メートル進むごとに5デシベルものレベルに高めることができます。

音の屈折

屈折は、波の方向の変化です。風は、その波を屈折させることで音の伝播に影響します。地面に近い風は、木や丘などの表面上のすべての障害物のために、高高度での風よりもゆっくりと動きます。速度の違いは風の勾配を作り出し、風下を伝わる音信号が下向きに曲がる一方で、風上を伝わる音は音源に対して上向きに曲がります。したがって、音源の風下に立っている人はより高いレベルの音を聞き、反対側の端に立っている人はより低い音レベルを聞きます。この効果のスケールは、距離が長く風速が高いほど大きくなります。

風の影響を克服する

音声信号に対する風の影響を克服するには、音源から100フィート未満の距離からリスニングまたは録音を検討する必要があります。この距離内では、音の減衰はそれほど大きくありません。また、風速が毎秒5メートル以上の場合は、音の伝達を避けるようにしてください。音に対する風の屈折効果は、風速が高い場合ほど大きくありません。