Designing Sound

Oblique Boundary Loss
Oblique boundary loss is an effect that seems similar to ground attenuation
but actually involves a different mechanism. High frequency sound travelling
parallel to, or at a very sharp angle to, a surface can experience a loss due to a
boundary layer. As explained in connection with turbulence there is a thin layer
of any fluid close to a surface that is effectively stationary and resists sideways
movement. This is stronger where the interface is to another fluid, so it affects
sounds heard reflected from the surface of a still lake, the wet mossy walls of
a cave, and to some extent vocal sounds produced in the trachea of a living
creature.

---

5.3 Other Propagation Effects
67
Wind Shear
We often hear the expression “carried on the wind” to explain why sounds seem
louder downwind than against it. Considering the relative velocities of a typical
wind and that of sound, it should be obvious that the actual movement of the
air has rather little effect on sound. The explanation is that because the wind
blows faster above the ground than close to it (because of the boundary layer)
the sound is curved downwards towards the listener by a velocity gradient, in an
opposite fashion to the refraction effect described earlier. When combined with
ground attenuation this can have the unexpected effect of making downwind
sounds suddenly quieter as they are “blown into the ground” by refraction,
or suddenly louder as sound that would be radiated upwards is curved down
towards the listener.
Aberration
If a sound source is moving along a straight line at a tangent to a listener which
passes through a point some distance
d
away, then sound waves will take some
time to travel and be heard. If the source moves with velocity
v
and the sound
waves with velocity
c
then the apparent sound source will be some distance
behind the object
D
equal to the distance it has travelled during the time it
took the sound to reach the listener.
D
=
vd
c
(5.10)