Designing Sound

596
Guns
to the housing to act as a radiator. Of course this also acts as a good sound
radiator too.
Bullet Sound
After barrel friction, the remaining 30 percent of the explosive energy goes into
the bullet as kinetic energy. Air that was in the barrel moves ahead of it, faster
than the speed of sound. Therefore the bullet carries a supersonic shockwave
at its tip as it exits. This disturbace sounds like a loud bang as the bullet
moves past any observer downstream in the line of fire. Since it moves faster
than the muzzle signature from the fired weapon, it is heard first. If you hear a
bullet you’re okay, it missed you—then you hear the shot, often some seconds
afterwards.
Relative Intensity and Position
For the shooter, especially with a suppressed weapon, the sound is dominated
by the excitation pulse and any echo from the outgassing. At this position
the muzzle signature is affected by phase cancellation reducing the perceived
intensity due to the air displacement away from the firearm. But downrange,
in the cone of 45
◦
to the line of fire, the sound is different. At less than 1m
the intensity of the muzzle signature is between 140dB
SP L
and 160dB
SP L
,
falling to 130dB
SP L
at 10m. In contrast, the housing and stock excitation may
be as low as 100dB
SP L
. In any recording made downrange the latter is barely
significant.
θ
Detonation impulse
Flight shockwave
angle = arcsin (c/V)
Ground reflection
Superposition of components arrive
in different order depending on POV
Conical shockwave
Weapon body radiation
Muzzle blast
Figure 53.2
Contributory waveforms to gunshot sound.
As the bullet moves it generates a shockwave that spreads in a cone behind
it. The shape of the shockwave is an N-wave with a fast rise, linear transition,
and fast return. This is barely audible from the shooter’s position compared
to the muzzle blast, but in front of the shooter this is the louder component.
The angle of shockwave spread depends on
sin
−
1
c/V
, where
V
is the bullet

---