12.2.2　声传播速度及温度、湿度的影响

声音在传播过程中，声速与媒介温度有关。理想的干燥、清洁空气中声音传播速度与温度的关系如下式：

式中，γ为热特性系数，γ=1.4；R为气体常数，R=8 314.32 J/（kmol·K）；T为空气绝对温度；t为空气摄氏温度；M为干燥、清洁空气摩尔质量，M=28.964 4 kg/kmol。

当空气中存在水蒸气时，由于水蒸气的摩尔质量Ms=18.015 34 kg/kmol，使湿空气的摩尔质量Mv减小。对于气压为p，水蒸气分压为a的湿空气，其摩尔质量Mv为(https://www.daowen.com)

其中，饱和蒸气压力随温度的变化近似满足表达式

20℃时，相对湿度从0变化到100％所引起的声速变化约为2 m/s，相对湿度从50％变化到100％所引起的声速变化仅为1 m/s，因此可认为湿度对声速的影响总是小于1 m/s，可被忽略。

由于空气中不同高度的温度相差较大，所以不同高度声音传播的速度不同，这使得高空中声音在传播到传声器的过程中会发生连续折射现象，其曲率半径、折射角度与大气中声速的增加有关。如果声速随高度增加而增加，则声波会向下折射；如果声速随高度下降，则声波会向上折射，这就是声音的曲线传播现象。